• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.111.1-111.1
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• 2011

The solar energy is dramatically increasing as the alternative energy source and the silicon(Si) solar cell are used the most. In this study, the improved process and equipment for the metallurgical refinement of multicrystalline Si were evaluated for the inexpensive solar cell. The planar plane and columnar dendrite aheadof the liquid-solid interface position caused the superior segregation of impurities from the Si. The solidification rate and thermal gradient determined the shape of dendrite in solidified Si matrix solidified by the directional solidification(DS) method. To simulate this equipment, the commercial software, PROCAST, was used to solve the solidification rate and thermal gradient. Si was vertically solidified by the DS system with Stober process and up-graded metallurgical grade or metallurgical grade Si was used as the feedstock. The inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP) was used to measure the concentration of impurities in the refined Si ingot. According to the result of ICP and simulation, the high thermal gradient between the two phases wasable to increase the solidification rate under the identical level of refinement. Also, the separating heating zone equipped with the melting and solidification zone was effective to maintain the high thermal gradient during the solidification.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2003년도 International Meeting on Information Display
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• pp.1127-1130
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• 2003

The characteristics of silicon nitride films deposited in a planar coil reactor using a simple high-density inductively coupled plasma chemical vapor deposition technique have been investigated. The process gases used during silicon nitride deposition cycle were pure nitrogen and a mixture of silane and helium. It has been pointed out that the strong H-atom released from the growing SiN film and Si-N bond healing are responsible for the improved electrical and passivation properties of SiN.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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• pp.848-850
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• 1999

In this study, PZT etching was performed using planar inductively coupled Ar(20)/$Cl_2/BCl_3$ plasma, The etch rate of PZT film was 2450 $\AA/min$ at Ar(20)/$BCl_3$(80) gas mixing ratio and substrate temperature of $80^{\circ}C$. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis for film composition was utilized. The chemical bond of PbO is broken by ion bombardment, and the peak of metal Pb in a Pb 4f peak begins to appear upon etching, decreasing Pb content faster than Zr and Ti. As increase content of additive $BCl_3$, the relative content of oxygen decreases rapidly. We thought that abundant Band BCl radicals made volatile oxy-compound such as $B_{x}O_{y}$ and/or $BClO_x$ bond. To understand etching mechanism, Langmuir probe and optical emission spectroscopy (OES) analysis were utilized for plasma diagnostic.

• 한국진공학회지
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• 제17권5호
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• pp.419-425
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• 2008

10 mTorr의 이하의 저압조건에서는 비 충돌에 의한 anomalous skin effect 과정이 반드시 고려되어 한다는 것이 선행 연구 결과를 통해 학술적으로 입증된 바 있다. 그러나 단면적이 0인 필라멘트 타입의 전류 모델을 적용했기 때문에 안테나 중심에서 전기장이 무한대가 되는 비 물리적인 현상이 발생하게 되는 문제가 있다. 따라서 본 연구에서는 단면이 유한한 표면 전류 모델을 적용하여 안테나 영역에서의 전기장을 계산하였으며, 필라멘트 타입의 전류 모델을 적용했을 때와 여러 조건에서 비교하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.95-95
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• 2012

스터퍼링 기술이 1852년 Grove에 의해서 최초 발견되어 1979년 Chapin에 의해서 planar magnetron cathode 개발로 진공코팅기술의 새로운 영역을 열게 되어 현재까지 디스플레이, 반도체, 태양전지, 광학산업 및 전자부품 등 나노 산업에 필수적으로 적용되고 있다. 스퍼터링 입자는 운동량 전달에 의한 것으로 운동량을 갖는 나노 스퍼터링 입자는 기판에 대한 박막의 부착력이 우수하고 대면적에 균일하고 재현성 있게 성막되는 특징을 갖고 있다. 마그네트론 스퍼터링 기술이 산업에 응용되면서 주로 4분야에서 많은 연구, 개발이 되어져 왔다. 첫째는 타겟의 고순도 및 고밀도화와 더불어 가격이 고가로 됨에 따라 타겟 사용효율의 향상이다. 플라즈마를 발생시키는 캐소드의 자기회로를 1차원, 2차원 및 회전운동을 통해서 사용효율을 향상시키고 있다. 둘째는 기판에 대해서 박막특성이 균일하도록 코팅하는 것이다. 디스플레이에서는 글래스 기판이 대면적으로 됨에 따라서 핸들링이 어려워져 여러 개의 캐소드 자기회로를 선형적으로 이동시켜 박막두께분포를 최적화하며 반응성 가스를 사용해서 균일한 특성의 박막을 제작하는 경우에는 가스분사관과 배기펌프계의 기하학적 위치 및 가스 유동학적 해석이 필요하다. 셋째는 스퍼터링 입자의 이온화로 의한 박막의 특성향상과 반도체 trench의 높은 aspect ratio hole을 채우는 것이다. 이온화 방법으로는 inductively coupled plasma (ICP), microwave amplified (MA), high power impulse (HIPI), hollow cathode magnetron (HCM), self-sustained sputtering 등이 사용되어져 왔으며 최근에는(neutral beam-assisted sputtering (NBAS)에 의한 박막특성향상 방법이 발표되고 있다. 넷째는 플라즈마 및 박막두께 시뮬레이션에 대해서 많은 발표가 되고 있다. 본 발표에서는 상기의 4 분야를 포함한 향후 개발방향에 대해서 소개할 예정이다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제1권1호
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• pp.84-93
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• 2001

An electromagnetic micro x-y stage for probe-based data storage (PDS) has been fabricated. The x-y stage consists of a silicon body inside which planar copper coils are embedded, a glass substrate bonded to the silicon body, and eight permanent magnets. The dimensions of flexures and copper coils were determined to yield $100{\;}\mu\textrm{m}$ in x and y directions under 50 mA of supplied current and to have 440 Hz of natural frequency. For the application to PDS devices, electromagnetic stage should have flat top surface for the prevention of its interference with multi-probe array, and have coils with low resistance for low power consumption. In order to satisfy these design criteria, conducting planar copper coils have been electroplated within silicon trenches which have high aspect ratio ($5{\;}\mu\textrm{m}$in width and $30{\;}\mu\textrm{m}$in depth). Silicon flexures with a height of $250{\;}\mu\textrm{m}$ were fabricated by using inductively coupled plasma reactive ion etching (ICP-RIE). The characteristics of a fabricated electromagnetic stage were measured by using laser doppler vibrometer (LDV) and dynamic signal analyzer (DSA). The DC gain was $0.16{\;}\mu\textrm{m}/mA$ and the maximum displacement was $42{\;}\mu\textrm{m}$ at a current of 180 mA. The measured natural frequency of the lowest mode was 325 Hz. Compared with the designed values, the lower natural frequency and DC gain of the fabricated device are due to the reverse-tapered ICP-RIE process and the incomplete assembly of the upper-sided permanent magnets for LDV measurements.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권3호
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• pp.1-5
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• 2000

나선형태의 평면 안테나를 갖는 유도결합형 플라즈마를 이용하여 PZT용 Pt/RuO/sub 2/ 전극을 건식식각하였다. 누설전류 억제특성이 우수한 Pt와 건식식각이 용이한 RuO/sub 2/ 박막의 장점을 동시에 이용하기 위하여 PZT의 하부전극으로 Pt/RuO/sub 2/의 2중층을 시도하였다. 우선 Pt와 RuO/sub 2/ 박막 각각에 대하여 플라즈마의 여러 조건에 따라 식각율과 선택비를 조사하였다. 조사된 공정기체는 O/sub 2/ 와 Cl/sub 2/ 의 혼합기체이며, 패터닝을 위해 사용한 마스크재료는 SiO/sub 2/ 산화막이었다. Cl/sub 2/ 의 함량이 증가함에 따라 Pt의 식각율은 점점 증가하지만, RuO/sub 2/의 경우에는 Cl/sub 2/의 함량이 처음 10% 정도가지 증가할 때에는 RuO/sub 2/의 식각율이 급격히 증가하지만 더 이상의 Cl/sub 2/ 함량에서는 식각율이 점차 감소하였다. Pt/RuO/sub 2/의 2중층을 동시에 식각하기 위한 최적의 기체혼합비를 구하였으며, 0.5 마이크론급의 미세패터닝을 시도하였다.

• 한국재료학회지
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• 제9권5호
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• pp.496-502
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• 1999

In this study, n-GaN samples were etched using planar inductively coupled $Cl_2$/$H_2$plasmas and the effects of plasma conditions on the etch properties, surface composition, and ohmic contact formation were investigated as a function of gas combination. As the addition of hydrogen to the $Cl_2$plasma increased to 100%, GaN etch rates decreased due to the reduction of chlorine radical density. Even though the variation of the surface composition is limited under $50\AA$, the surface composition was also changed from Ga-rich to N-rich with the increased addition of hydrogen to $Cl_2$. Etch products by the reaction between Ga in GaN and Cl in $Cl_2$ plasma were investigated using OES analysis during the GaN etching. The value of specific resistivity of the contact formed on the n-GaN etched using 100% $Cl_2$plasma was 3.1$\times$10\ulcorner$\Omega$$\textrm{cm}^2$, and which was lower than that formed on the non-etched n-GaN. However, the resistively was increased with the increased hydrogen percent in $Cl_2$/$H_2$.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.46-47
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• 2005

이번 연구는 $BCl_3/CF_4$ 플라즈마를 사용하여 반도체소자 제조 시 널리 이용되는 GaAs 계열반도체 중 대표적인 재료인 GaAs/AlGaAs 및 GaAs/InGaP 구조를 선택적으로 건식 식각한 후 분석한 것이다. 공정변수로는 ICP 소스파워를 0-500W, RIE 파워를 0-50W 그리고 $BCl_3/CF_4$ 가스 혼합비를 중점적으로 변화시켰다. $BCl_3$ 플라즈마만을 사용한 경우 (20$BCl_3$, 20W RIE power, 300W ICP source power, 7.5mTorr) 는 GaAs:AlGaAs의 선택비가 0.5:1 이었으며 이때 GaAs의 식각률은 ~2200${\AA}/min$ 이었으며 AlGaAs의 식각률은 ~4500${\AA}/min$ 이었다. 식각 후 표면의 RMS roughness은 < 2nm로 깨끗한 결과를 보여주었다. 15% $CF_4$ 가스가 혼합된 $17BCl_3/3CF_4$, 20W RIE power, 300W ICP source power, 7.5mTorr의 조건에서 3분 동안 공정한 결과 순수한 $BCl_3$ 플라즈마만을 사용한 경우보다 표면은 다소 거칠었지만 (RMS roughness: ~8.4) GaAs의 식각률 (~980nm/min)과 AlGaAs와 InGaP에 대한 GaAs의 선택도 (GaAs:AlGaAs=16:1, GaAs:InGaP=38:1)는 크게 증가하였다. 그리고 AlGaAs 및 InGaP의 경우 식각 시 나타난 휘발성이 낮은 식각 부산물 ($AlF_3:1300^{\circ}C$, $InF_3:1200^{\circ}C$)로 인하여 50nm/min 이하의 낮은 식각률을 보였고, 62.5%의 $CF_4$가 혼합된 $7.5BCl_3/12.5CF_4$플라즈마의 조건에서는 AlGaAs 및 InGaP에 대한 GaAs의 선택도가 각각 280:1, 250:1을 나타내었다.