• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.11b
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• pp.675-680
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• 1996

필라멘트 직류 가열 방식에 의한 DC 플라즈마, Capacitive RF 플라즈마, 그리고 DC＋RF 혼성 플라즈마를 발생시켜서, 삼중탐침과 단일탐침으로 측정비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 또한 두 개의 온도분포가 존재할 때 단일 탐침과 삼중탐침을 비교하여 삼중탐침이 energetic electron 포집함을 알 수 있었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07c
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• pp.1529-1530
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• 2006

현재 한빛 플라즈마에서 운영되고 있는 전자기 진단장치는 정전탐침, 자장탐침 및 반자성루프 둥이 있다. 정전탐침은 고정식, 이동식, 고속주사방식 세 종류의 진단장치가 개발되어 실험에 이용되어 왔는데 비교적 쉽게 많은 종류의 probe와 다양한 probe tip을 구성할 수 있기 때문에 한빛 장치에서 axial 및 azimuthal 방향으로 전자 온도/밀도 및 그들의 분포를 측정하고 있다. 단일탐침에서 사용되던 RF 보상기술을 삼중탐침에서도 적용시켜 RF 보상 삼중탐침을 개발하였다. 기존의 삼중탐침의 경우에는 DC에 대해서는 높은 임피던스로 외부에 부유되어 있지만 RF의 경우에는 외부와 부유되지 않고 낮음 임피던스로 연결되어있는 경우가 많았다. 하지만 RF보상 삼중탐침의 경우에는 RF의 경우에도 충분히 큰 임피던스로 부유되어 있다. 따라서 보다 왜곡되지 않은 측정을 할 수 있다. RF보상 삼중탐침을 이용하여 한빛 Mirror 플라즈마에서 axial 방향으로 Plasma 변수들의 변화를 관찰하면서 기존의 탐침에서 볼 수 얼던 여러 특성을 관찰할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.556-556
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• 2013

반도체 공정에서 널리 사용되고 있는 유도결합 플라즈마에서 전자밀도 분포특성이 컷오프탐침을 이용하여 측정되었다. 밀도측정에 일반적으로 많이 사용되고 있는 랭뮤어 탐침은 플루오르카본과 같은 반응성이 높은 가스를 사용하는 경우 탐침 끝부분이 증착 혹은 식각되거나 플라즈마전위 변동 때문에 V-I 곡선 특성이 왜곡되는 현상이 발생한다. 반면, 컷오프 탐침을 이용하는 경우 플라즈마 고유주파수를 실험적으로 결정하는데 여러 가지 제약이 있다. 본 연구에서는 두가지 측정방법의 비교를 통해 각 방법의 장단점을 실증적으로 비교하고 대면적 유도 결합플라즈마에서 전자밀도균일도를 조사하였다. 량뮤어 탐침법에서는 플라즈마와 탐침사이의 임피던스를 최소화 하는 튜닝회로의 최적화가 이루어 졌으며 컷오프 탐침에서는 안테나 구조에 따른 수신안테나의 신호전달 및 주파수특성에 대해 연구되었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1522-1523
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• 2007

MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)기술과 니켈 전기도금 공정을 이용하여 수십 내지 수백개의 탐침소자를 갖는 프르브디바이스(probe device)를 제작하였다. 사용된 기판은 $4000{\AA}$의 oxide가 있는 p-type 실리콘 웨이퍼로서, 기판위에 NiCr과 Au를 증착한 후 PR 패터닝을 통하여 니켈을 전기도금법으로 도금하고 니켈 도금층을 제외한 부분의 NiCr과 Au를 식각함으로서 전류가 흐르는 라인(line)배선과 탐침소자가 세워질 라인을 형성하였다. 그 후 후막의 PR을 코팅하고 탐침소자가 세워질 부분을 패터닝 한 후 전기도금법을 이용하여 니켈 탐침소자를 제작하였다. 제작된 탐침소자 하나의 크기는 $60{\mu}m$의 폭과 $70{\mu}m$의 높이를 보이며, 탐침소자 전체의 크기는 $250{\mu}m$이고 탐침소자와 탐침소자 사이의 간격은 $50{\mu}m$로 제작되었다. 본 연구에서 제작된 탐침소자의 수는 25*2line으로서 총 50개 이지만 이러한 공정방식을 이용하고 탐침소자의 크기를 작게 제작한다면 하나의 프르브 디바이스에 수백 내지수천 개의 탐침소자를 제작할 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2003.07a
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• pp.184-185
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• 2003

근접장 광학 현미경에 사용되는 다양한 탐침 중 가장 널리 사용되는 근접장 탐침은 잡아끌거나 식각하는 방식으로 첨단부를 뽀족하게 한 후 수십 내지 수백 나노미터 직경의 개구 만을 남겨두고 금속 코팅한 광섬유 탐침이다. 하지만 이렇게 제작되는 광섬유 탐침에는 뽀족한 기하학적인 모양과 깨지기 쉬운 재질 특성으로 인하여 내구성이 떨어지고 작은 개구 각도로 인하여 광 전달율이 매우낮으며 탐침을 근접장 영역에 진입시킨 후 시료와 탐침 간의 거리를 유지시키기 위해서 매우 복잡한 거리 유지 장치가 필요하다는 단점들이 있다. (중략)

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1528-1529
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• 2011

플라즈마 변수를 측정하기 위한 가장 일반적인 방법은 정전탐침(Langmuir Probe)을 이용하는 것이다. 정전탐침은 RF 플라즈마 내에 삽입될 경우 탐침의 전위가 플라즈마 전위에 의해 진동하여 탐침전류의 왜곡이 발생하여 정확한 플라즈마 변수 측정이 어렵다. 탐침 전위의 변동을 최소화하기 위해 임피던스가 큰 인덕터를 탐침 회로 내에 삽입한다. 본 연구에서는 자기 공명 주파수가 13.56MHz 근방의 인덕터 3종류를 선정하여 간단한 RF 보상 정전탐침을 제작하여 유도결합형 플라즈마의 특성을 측정하였다. RF 보상 정전탐침에 의해 구해진 플라즈마의 전자 온도 및 플라즈마 전위는 감소하며, 플라즈마의 전자 밀도는 증가함을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.91.2-91.2
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• 2016

반도체 및 디스플레이 등과 같은 전자산업분야에 플라즈마를 이용한 생산공정이 폭넓게 활용됨에 따라서 공정 결과를 예측하고 조절할 수 있는 플라즈마 변수 측정 및 진단기술의 중요성은 더욱 증가되고 있다. 플라즈마 진단을 위해 가장 많이 사용되고 있는 량뮤어 탐침(Langmuir Probe)은 수십 볼트(V)의 전압을 탐침에 인가하여 들어오는 전류(I)를 측정한 I-V curve의 해석을 바탕으로 플라즈마 변수들(전자밀도, 전자온도, 플라즈마 전위, ${\cdots}$)을 측정하는 방법으로 탐침에 인가한 전압으로 인하여 플라즈마가 영향을 받고 이로인하여 공정 결과에 변화를 줄 수 있다. 또한, 증착공정과 같이 공정과정 중에 탐침의 증착으로 인해 탐침으로 들어와야하는 전자 및 이온의 양이 감소하여 측정에 오차가 발생할 수 있어 공정 플라즈마 진단에 적합하지 않다. 따라서 공정 플라즈마의 정확한 측정을 위해서는 플라즈마에 대한 영향을 최소화하고 증착으로 인하여 탐침이 오염 되는 환경에서도 플라즈마 변수를 정확히 측정할 수 있는 진단 장치가 요구된다. 마이크로웨이브를 이용한 진단장치들은 1 mW 이하의 매우 작은 파워를 사용하기 때문에 플라즈마에 영향을 최소화하여 보다 정확한 플라즈마 진단이 가능하다. 또, 유전체 투과특성이 있는 마이크로웨이브를 이용하기 때문에 탐침이 유전체로 증착되었다 하더라도 측정에는 문제가 없어 공정 플라즈마 진단에 용이하다. 이런 장점들로 인하여 헤어핀 탐침(Hairpin probe), 컷오프 탐침(cutoff probe), 임피던스 탐침(Impedance probe) 등과 같이 마이크로웨이브를 이용하여 다양한 형태의 진단 장치들이 개발되었다. 본 발표에서는 마이크로웨이브를 이용한 다양한 형태의 진단 장치들을 소개하고 각각이 가지는 장단점을 정리하여 각 진단장치들이 측정이 적합한 영역을 소개할 예정이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.243-243
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• 2011

현재 식각이나 증착, 이온주입 등에 반도체 공정에 플라즈마를 이용하고 있다. 이런 반도체 공정용 플라즈마 용기의 경우 플라즈마에 의한 용기의 스퍼터 등에 의해 금속 입자가 생성되어 공정중인 반도체 웨이퍼에 오염을 줄 수 있기 때문에 대부분의 공정용 용기는 아노다이징 알루미늄이나 세라믹 등을 사용한 부도체 용기를 사용하게 된다. 단일탐침법은 플라즈마내 금속 도체를 삽입한 후 바이어스 전압을 인가하여 전류-전압 특성 곡선을 해석하여 측정하는 방법이다. 하지만 플라즈마와 측정 시스템의 공통된 기준전압이 있어야만 측정이 가능하다는 단점을 가지고 있다. 따라서 일반적으로 많이 사용하는 부도체 용기내의 플라즈마는 기존의 단일탐침법으로 측정이 어렵다. 또한 높은 플라즈마 전위를 가지고 있는 플라즈마의 경우 높은 전압에서 전류-전압특성의 측정시스템을 구축하기 매우 어려운 단점을 가지고 있다. 따라서 이런 경우에도 측정이 가능하도록 축전기의 과도현상을 이용하여 탐침이 전기적으로 부유된 단일탐침법을 연구하였다. 이 방법의 타당성 확인을 위하여 금속용기에서 플라즈마를 발생시켜 기존의 단일탐침법과 부유형 단일탐침법을 비교하였다. 기존의 단일탐침법과 비교 결과는 공정조건에 관계없이 상당히 유사하였다. 따라서 이 방법으로 기존 단일탐침법을 사용할 수 없는 높은 플라즈마 전위의 플라즈마나 부도체용기내의 플라즈마의 측정에 사용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.9 no.2
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• pp.84-88
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• 2006

The effects of tip voltage, deflection setpoint, and tip velocity on height of $SiO_2$ line drawn by local anodization on Si wafer using scanning probe microscope were investigated. No local anodization was detected at smaller than -3 V of tip voltage. The line height increased at rate of 0.47 nm/V when the tip voltage is stronger than -3 V at $1{\mu}m/s$ tip velocity. From deflection setpoint, mechanical force between tip and substrate could be calculated and the threshold farce was $12\sim18nN$. The height of anodized $SiO_2$ lines is independent of the magnitude of force above the threshold force. The line height decreased as increasing the tip velocity and limited to 0.7 nm at -5 V tip voltage.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2002.07a
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• pp.124-125
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• 2002

근접장 광학 탐침은 근접장 광학 현미경의 핵심요소이다. 매우 다양한 탐침이 제작되어 사용되고 있지만 이 가운데에서 실제로 널리 사용되는 근접장 탐침은 잡아끌거나 식각하는 방식으로 첨단부를 뽀족하게 한 후 수십 내지 수백 나노미터 직경의 개구 만을 남겨두고 금속 코팅한 광섬유 탐침이다. 그러나 광섬유 근접장 탐침은 잘 알려져 있는 몇가지 단점이 있다. 우선 20~30$^{\circ}$ 의 각도로 뽀족해지는 기하학적인 모양과, 깨지기 쉬운 유리 재질로 제작된 데 기인하여 내구성이 떨어진다. (중략)