• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제6권2호
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• pp.46-50
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• 2005

BST thin films were etched with inductively coupled CF$_{4}$/(Cl$_{2}$+Ar) plasmas. The etch characteristics of BST thin films as a function of CF$_{4}$/(Cl$_{2}$+Ar) gas mixtures were analyzed using optical emission spectroscopy (OES) and Langmuir probe. The BST films in CF$_{4}$/Cl$_{2}$/Ar plasma is mainly etched by the formation of metal chlorides which depends on the emission intensity of the atomic Cl and the bombarding ion energy. The maximum etch rate of the BST thin films was 53.6 nm/min because small addition of CF$_{4}$ to the Cl$_{2}$/Ar mixture increased chemical and physical effect. A more fast etch rate of BST films can be obtained by increasing the DC bias and the RF power, and lowering the working pressure.

• 청정기술
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• 제16권3호
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• pp.198-205
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• 2010

염화탄화수소 열분해와 생성물분포 특성을 고찰하기 위해 등온 관형 반응기를 이용해 두 가지 실험을 수행하였다. 첫 번째는 반응분위기에 따른 열분해 특성을 파악하기 위해 $H_2$ 또는 Ar 반응분위기에서 dichloromethane ($CH_2Cl_2$) 분해율과 생성물분포 특성을 고찰하였다. Ar 반응분위기($CH_2Cl_2$/Ar 반응계)에서 보다 $H_2$ 반응분위기($CH_2Cl_2/H_2$ 반응계)에서 $CH_2Cl_2$ 분해율이 더 높았다. 이는 반응성 기체인 $H_2$ 분위기에서 $CH_2Cl_2$ 분해를 촉진시키며 수소 첨가 탈염소반응을 통해 탈염소화된 탄화수소화합물을 생성시키며, 다환방향족탄화수소 (polycyclic aromatic hydrocarbon: PAH)와 soot 생성을 억제하기 때문이다. $CH_2Cl_2/H_2$ 반응계에서 주요생성물로 탈염소화합물인 $CH_3Cl,\;CH_4,\;C_2H_6,\;C_2H_4,\;HCl$ 등이 생성되었으며, 미량 생성물로 chloroethylene이 검출되었다. $CH_2Cl_2$/Ar 반응계에서는 탄소물질수지가 낮았으며 특히 반응온도 $750^{\circ}C$ 이상에서 탄소물질 수지가 더 낮게 나타났다. 주요 생성물로는 chloroethylene과 HCl이 검출되었으며, 미량 생성물로는 $CH_3Cl$과 $C_2H_2$이 검출되었다. 고온 Ar 반응분위기에서 $CH_4$ 주입에 따른 chloroform($CHCl_3$) 분해와 생성물분포 특성을 비교 고찰하였다. $CHCl_3$ 분해율을 비교해 보면 $CH_4$을 주입할 경우($CHCl_3/CH_4/Ar$ 반응계)가 $CH_4$을 주입하지 않았을 경우($CHCl_3$/Ar 반응계)보다 분해율이 낮았다. 이는 $CHCl_3$가 분해되면서 생성되는 활성도가 큰 이중라디칼(diradical)인 :$CCl_2$가 첨가물로 주입된 $CH_4$와 반응하여 소모됨으로써 $CHCl_3$ 분해율이 상대적으로 감소되기 때문이다. Ar 반응분위기에서 $CH_4$ 첨가 여부에 따라 $CHCl_3$이 분해되면서 생성되는 생성물 분포는 큰 차이를 나타내고 있었다. 앞에서 고찰된 각 반응계에서 분해율 비교와 생성물 분포특성을 고려하고 열화학이론 및 반응속도론을 기초로 주요 반응경로를 제시하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제8권2호
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• pp.31-36
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• 2001

Plasma Polymerization를 이용하여 Teflon-like 불화 유기 박막을 Si, $SiO_2$, Al, TEOS 위에 증착하였다. Difluoromethane $(CH_2F_2$)에 Ar, $O_2$, 그리고 $CH_4$를 첨가하여 첨가 가스에 따른 불화 유기 박막의 특성을 평가하였다. 각각의 첨가가스에 대하여 압력, 온도, 그리고 첨가가스의 비율을 변화시켜 박막을 증착하여 정접촉각 통한 표면의 친수성 (hydrophilicity)과 소수성(hydrophobicity) 정도를 관찰하였다. Ar을 첨가한 경우 Ar 첨가량과 power의 증가에 따라 정접촉각의 감소를 관찰하였다. 그러나 증착압력이 증가함에 따라 정접촉각이 증가하였다. Ar 첨가시 2 Torr이상의 증착압력에서 분말형태의 초소수성 불화 유기박막을 얻을 수 있었다. $O_2$를 첨가한 경우, $O_2$의 첨가량과 증착압력이 증가함에 따라 정접촉각은 감소하였다. 약 100W까지의 power에서는 정접촉각은 일정하였지만 power의 증가에 따라 정접촉각은 감소하여 200W에서는 천수성표면을 얻을 수 있었다. $CH_4$를 첨가하여 불화유기박막을 증착하였을 경우 $CH_4/CH_2F_2$비율이 5까지 급격한 증가를 나타내었고, 비율이 5이상인 경우에서는 일정한 정접촉각을 나타내었다. 화학기상증착에 의해 제조된 박막보다 plasma polymerization으로 제작된 불화유기박막이 히스테리시스(hysteresis)가 낮은 불화유기박막을 형성하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제11권1호
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• pp.77-85
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• 2004

플라즈마 리플로우 솔더링에서 솔더볼의 접합성을 향상시키기 위해 UBM(Under Bump Metallization)을 Ar-10vol%$H_2$플라즈마로 클리닝하는 방법을 연구하였다. UBM층은 Si 웨이퍼 위에 Au(두께; 20 nm)/ Cu(4 $\mu\textrm{m}$)/ Ni(4 $\mu\textrm{m}$)/ Al(0.4 $\mu\textrm{m}$)을 웨이퍼 측으로 차례대로 증착하였다. 무연 솔더로는Sn-3.5wt%Ag, Sn-3.5wt%Ag-0.7wt%Cu를 사용하였고 Sn-37wt%Pb를 비교 솔더로 사용하였다. 지름이500 $\mu\textrm{m}$인 솔더 볼을 플라즈마 클리닝 처리를 한 UBM과 처리하지 않은 UBM위에 놓고, Ar-10%$H_2$플라즈마 분위기에서 플럭스 리스 솔더링하였다. 이 결과는 플럭스를 사용하여 대기 중에서 열풍 리플로우한 결과와 비교하였다. 실험 결과, 플라즈마 클리닝 후 플라즈마 리플로우한 솔더의 퍼짐율이 클리닝 하지 않은 플라즈마 솔더링보다 20-40%정도 더 높았다. 플라즈마 클리닝 후 플라즈마 리플로우한 솔더 볼의 전단 강도는 약58-65MPa로, 플라즈마 클리닝 하지 않은 플라즈마 리플로우보다 60-80%정도 높았으며, 플럭스를 사용한 열풍 리플로우보다는 15-35%정도 높았다. 따라서 Ar-10%$H_2$가스를 사용하여 UBM에 플라즈마 클리닝하는 공정은 플라즈마 리플로우 솔더 볼의 접합강도를 향상시키는데 상당한 효과가 있는 것으로 확인되었다.

• 한국진공학회지
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• 제17권6호
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• pp.495-500
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• 2008

Ne+Ar의 혼합 기체와 수은이 주입된 세관 형광램프에서 플라즈마의 형성에 필요한 기체 수은의 량을 계산하였다. 전자($kT_e{\sim}1\;eV$)와 중성 원자(Ne, Ar, Hg)들과의 충돌에 의한 각 원자들의 이온화를 계산하여, 양광주 플라즈마의 밀도($n_o{\sim}10^{17}m^{-3}$)를 생성하는 조건으로부터 기체 수은 원자의 밀도 $3.43{\times}10^{22}m^{-3}$을 얻었다. $32{\sim}42$ 인치 LCD-TV용 액정표시장치에 사용되는 직경이 4 mm인 형광램프의 혼합 기체 Ne(95%)+Ar(5%) 50 Torr에 대하여, 글로우 방전에 필요한 기체 수은의 량은 $0.02{\sim}0.08\;mg$으로 계산되었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.449-453
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• 2003

Ferroelectric YMnO$_3$ thin films were etched with Ar/Cl$_2$ and CF$_4$/Cl$_2$ inductively coupled plasma (ICP). The maximum etch rate of YMnO$_3$ thin film was 300 $\AA$/min at a Ar/Cl$_2$ gas mixing ratio of 2/8, a RF power of 800 W, a DE bias of 200 V, a chamber pressure of 15 mTorr, and a substrate temperature of 30 $^{\circ}C$. From the X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis, yttrium etched by chemical reactions with Cl radicals assisted by Ar ion bombardments in Ar/Cl$_2$ plasma. In CF$_4$/Cl$_2$ plasma, yttrium are remained on the etched surface of YMnO$_3$ and formed of nonvolatile YF$_{x}$ compounds manganese etched effectively by chemical reactions with Cl and F radicals. From the X-ray diffraction (XRD) analysis, the (0004) diffraction peak intensity of the YMnO$_3$ thin film etched in Ar/Cl$_2$ plasma shows lower value than that in CF$_4$/Cl$_2$ plasma. It indicates that the crystallinty of YMnO$_3$ thin film is more easily damaged by the Ar ion bombardment than the changes of stoichiometry due to nonvolatile etch by-products.s.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 추계학술대회 논문집 Vol.15
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• pp.159-162
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• 2002

Ferroelectric $YMnO_{3}$ thin films were etched with $Ar/Cl_{2}$ and $CF_{4}/Cl_{2}$ inductivly coupled plasma (ICP). The maximum etch rate of $YMnO_{3}$ thin film was $300{\AA}/min$ at a $Ar/Cl_{2}$ gas mixing ratio of 2/8, a RF power of 800 W, a dc bias of 200 V, a chamber pressure of 15 mTorr, and a substrate temperature of ${30^{\circ}C}$. From the X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis ， yttrium not only etched by chemical reactions with Cl radicals, but also assisted by Ar ion bombardments in $Ar/Cl_{2}$ plasma. In $CF_{4}/Cl_{2}$ plasma, yttrium are remained on the etched surface of $YMnO_{3}$ and formed of nonvolatile YFx compounds Manganese etched effectively by chemical reactions with Cl and F radicals. From the X-ray diffraction (XRD) analysis, the (0004) diffraction peak intensity of the $YMnO_{3}$ thin film etched in $Ar/Cl_{2}$ plasma shows lower value than that in $CF_{4}/Cl_{2}$ plasma. It is indicates that the crystallinty of $YMnO_{3}$ thin film is more easily damaged by the Ar ion bombardment than the changes of stoichiometry due to nonvolatile etch by-products.

• 한국진공학회지
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• 제14권4호
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• pp.238-244
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• 2005

rf 마그네트론 스퍼터링 방법을 사용하여 유리기판 위에 $In_2O_3$ : ZnO=90 : 10 $wt.\%$의 조성비를 갖는 indium-zinc-oxide(IZO) 박막을 산소분압 $O_2$/(Ar +$O_2$) : $0\~10 \%$의 Ar가스 분위기에서 제작하였다. IZO 박막의 면저항은 증착 시 유입되는 산소량이 증가함에 따라 현저하게 증가하는데, 순수한 Ar 가스 분위기에서 증착될 때 $3.7\times10^{-4}\Omega\cdot$ cm 정도의 가장 낮은 비저항과 가시광 영역에서 평균 $85\%$ 이상의 투과율을 보이는 박막이 얻어진다. $600^{\circ}C$의 다양한 환경에서 옅처리될 경우, 순수한 Ar 분위기에서 성막된 IZO 박막의 전기적 저항 변화는 박막 내에 포함된 In 또는 InO와 같은 금속 성분들의 결정화와 산화에 의해 설명되어 진다. 또한 IZO 박막을 공기 중에서 열처리하는 동안 $600^{\circ}C$ 이상에서 현저하게 일어나는 산소 흡착과 구조 변화에 의한 전기적 특성들이 조사된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권11호
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• pp.15-19
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• 2007

OTFTs (Organic Thin Film Transistors)의 구동에 있어, 게이트 절연막 표면과 채널의 계면상태가 소자의 전기적 특성에 큰 영향을 미치게 된다. OTS(Octadecyltrichlorosilane)등과 같은 습식 SAM(Self Assembly Monolayer)를 이용하거나, $O_2$ Plasma와 같은 건식 표면 처리등 여러 표면 처리법에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 pentacene을 진공 증착하기 전에 게이트 절연막을 $O_2$ plasma와 Ar ion beam을 이용하여 건식법으로 전처리 한 후 표면 특성을 atomic force microscope (AFM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)를 사용하여 비교 분석하였고, 각 조건으로 OTFT를 제작하여 전기적 특성을 확인하였다. Ar ion beam으로 표면처리 했을 때, $O_2$ plasma처리했을 때 보다 향상된 on/off ratio 전기적 특성을 얻을 수 있었다. 표면 세정을 위하여 $O_2$ plasma 처리시 $SiO_2$ 표면의 OH-기와 반응하여 oxide trap density가 높아지게 되고 이로 인하여 off current가 증가하는 문제가 발생한다. 불활성 가스인 Ar ion beam 처리를 할 경우 게이트 절연막의 세정 효과는 유지하면서, $O_2$ Plasma 처리했을 때 증가하게 되는 계면 trap을 억제할 수 있게 되어, mobility 특성은 동등 수준으로 유지하면서 off current를 현저하게 줄일 수 있게 되어, 결과적으로 높은 on/off ratio를 구현할 수 있다는 것을 확인하였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제18권1호
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• pp.63-69
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• 2018

This work demonstrates attenuation effects of plasma on waves propagating in the 26.5-40 GHz range. The effect is investigated via experiments measuring the transmission between two Ka-band horn antennas set 30 cm apart. A dielectric-barrier-discharge (DBD) plasma generator with a size of $200mm{\times}100mm{\times}70mm$ and consisting of 20 layers of electrodes is placed between the two antennas. The DBD generator is placed in a $400mm{\times}300mm{\times}400mm$ acrylic chamber so that the experiments can be performed for plasma generated under various conditions of gas and pressure, for instance, in air, Ar, and He environments at 0.001, 0.05, and 1 atm of pressure. Attenuation is calculated by the difference in the transmission level, with and without plasma, which is generated with a bias voltage of 20 kV in the 0.1-1.4 kHz range. Results show that the attenuation varies from 0.05 dB/m to 9.0 dB/m depending on the environment. Noble gas environments show higher levels of attenuation than air, and He is lossier than Ar. In all gas environments, attenuation increases as pressure increases. Finally, electromagnetic models of plasmas generated in various conditions are provided.