• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.251.2-251.2
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• 2014

현재 의료 및 표면처리 분야에 많이 이용되고 있는 상온 대기압 플라즈마 중에서 유전체 격벽 방전(DBD) 장치는 비교적 간단한 구조를 가지며 sub-millimeters 사이즈에서도 매우 높은 플라즈마 밀도의 발생 및 유지가 가능하다. 그러나, 현재로선 이러한 Micro DBD의 특성을 실험적으로 분석하는 것은 장비의 한계가 있으므로, Particle-In-Cell 시뮬레이션을 이용하여 중요 플라즈마 변수들을 관찰하였다. 여기서 사용된 중요변수로는 13.56 MHz~600 MHz사이의 인가 주파수를 두었으며, 유전체 표면에서 양이온에 대한 이차전자 방출계수를 고려하였다, 또한 중성기체는 헬륨가스와 아르곤가스의 2가지 중성기체인 경우를 살펴보았다. 이러한 시뮬레이션을 통해 인가전압의 주기 대비 Ion transit time의 비율이 달라짐에 따라 플라즈마 쉬스의 특성변화와 함께 전자 에너지 확률함수(EEPF)의 특성이 달라진다는 것을 확인하고, 이러한 전자 가열 양상의 변화 원리에 대해서 분석하였다. 또한 주파수 비율 조정을 통한 전자온도, 파워, 효율 등을 조절하는 방법의 공학적 가치에 대해 의견을 제시하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.249-249
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• 2014

대면적 사각형 기판의 플라즈마 표면처리를 위한 유도 결합 플라즈마 발생 시스템의 수치 계산을 유체 모델을 이용하여 진행하였다. 연산 자원이 많이 요구되는 3차원 모델임을 감안하여 준중성 조건을 이용한 간략화 알고리즘을 사용하였다. Poisson 방정식을 풀지 않고 준중성 조건에 의한 양극성 전기장을 계산하여 이용한다. 쉬스는 모델을 이용하여 처리하였다. 1차적으로 사각 spiral 형태의 안테나를 가정하여 LCD 3세대 급의 기판을 대상으로 작성하였다. 다중 분할을 하지 않고 4개의 가지를 갖는 single spiral을 적용하였고 1.125 turn의 low impedance 구조에 대해서 계산하였다. Ar을 이용한 sputter etching 공정을 타겟으로 하여 기판에서의 Ar 이온 밀도 분포의 균일도가 어떤 설계 변수에 의해서 영향을 받는지를 중점적으로 계산하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.466-466
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• 2010

유도결합형플라즈마(ICP)에서 부유 랑뮤어 탐침에 정현파, 톱니파, 사각파, 삼각파 형태의 전압 파형들을 쉬스에 인가하였을 때, 탐침으로 들어오는 고조파전류들의 특성을 넓은 범위에서 연구 하였다. 탐침으로 들어오는 플라즈마전류파형 및 기생전류파형의 모양과 고조파전류들에 대해 고찰하였고, 각각의 전압파형을 인가하였을 때 다양한 압력과 파워조건에서 부유 랑뮤어 탐침법을 이용하여 전자온도와 플라즈마 밀도를 측정하고, 측정결과는 싱글 랑뮤어 탐침법과 비교하였다. 정현파, 삼각파는 싱글 랑뮤어 탐침법과 잘 일치하는 결과를 보였고, 톱니파는 실험상의 오차로 정확한 측정이 안 되었으며, 사각파는 전류파형의 과도현상으로 인해 측정이 안되었다. 그 외에 기존의 부유 랑뮤어 탐침법과 다르게 부유전위의 변화와 제 1 고조파들의 비를 이용해서 전자온도를 구하는 방법도 소개한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.226.1-226.1
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• 2014

이온빔 소스는 반도체 및 디스플레이 공정에 있어, 표면 에칭 및 증착 등 여러 응용 분야에 활발히 이용되고 있다. 본 연구에 사용된 원형 이온빔 소스는 선형 이온빔 소스의 가장자리에서의 특성 분석을 위해 제작되었으며, 높은 직류전압과 자기장 공간에서 플라즈마를 방전시키고 발생된 이온들을 가속시켜 높은 에너지의 이온빔을 발생시킨다. 이온빔 특성 분석을 위해 전위지연 탐침과 패러데이 탐침을 개발하였다. 전위지연 탐침은 격자판에 전압을 인가하여 선택적으로 이온을 수집하고, 이온의 에너지분포함수를 측정한다. 패러데이 탐침은 이온 수집기와 가드링으로 구성되어 수집기 표면에 일정한 플라즈마 쉬스를 형성하여 정확한 이온전류밀도를 측정한다. 본 연구에서는, 아르곤 기체를 이용하여 기체유량(8~12 sccm) 및 방전전압(1~2 kV)에 따라 방전전류 16~54 mA, 소모전력 16~108 mW의 특성을 보였다. 운전압력은 0.4~0.54 mTorr이며, 이온소스로부터 18 cm 거리에서 이온전류밀도와 이온에너지분포를 측정하였다. 또한, 중공음극선을 이용하여 인위적으로 전자를 이온 소스에서 발생된 플라즈마에 공급하고 이온빔 및 플라즈마의 특성 변화를 위 시스템에서 분석하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.3 no.1
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• pp.77-93
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• 1994

플라즈마 식각 공정에서의 미세구조 식각 연구를 위하여 두종류의 미세식각 진전 모델을 제시하 였다. 모델 1에서는 Knudsen 확산 정도를 나타내는 Thiele 계수($\Phi$2) 의 변화와 마스크의 하전에 의한 이온의 회적이 식각 패턴에 미치는 영향을 고찰하였으며 모델 2에서는 이온의 충돌에 의한 분산 효과가 식각 패턴에 미치는 영향을 살펴보았다. 반응성 라디칼과 확산저항이 수직방향으로의 긱각깊이를 감소 시켜 RIE Lag를 일으키며 마스크의 하전에 의한 이온의 회절에 의하여 "dovetailing"형태의 식각 패턴 형성의 원인 이 됨을 알 수 있었다. 모델 2의 결과로부터 쉬스 지역에서의 이온의 분산이 심화될수록 "bowing" 형태의 식각패턴이 두드러졌으며 RIE Laggus상이 증가하는 것으로 나타났다.gus상이 증가하는 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.18 no.1
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• pp.52-59
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• 2004

Recently, many researches for fine particles plasma have been focused on the fabrication of the new devices and materials in micro-electronic industry, although reduction or elimination of fine particles was interested in plasma processing until now on. In order to enhance their utilization, it is necessary to control and analyze fine particle behavior. Therefore, we developed simulation model of fine particles in RF Ar plasmas. This model consists of the calculation parts of plasma structure using a two-dimensional fluid model and of fine particle behavior. The motion of fine particles was derived from the charge amount on the fine particles and forces applied to them. In this paper, Ar plasma properties using two-dimensional fluid model without fine particles were calculated at power source voltage 15[V] and pressure 0.5[Torr]. Time-averaged spatial distributions of Ar plasma were shown. The process on the formation of Coulomb crystal of fine particles was investigated and it was explained by combination of ion drag and electrostatic forces. And also analysis on the forces of fine particles was presented.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.19 no.4
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• pp.24-31
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• 2005

A plused laser ablation deposition(PLAD) technique has been used for producing fine particle as well as thin film at relatively low substrate temperatures. However, in order to manufacture and evaluate such materials in detail, motions of plume particles generated by laser ablation have to be understood and interactions between the particles by ablation and gas plasma have to be clarified. Therefore this paper was focused on the understanding of plume motion in laser ablation assisted by hi plasmas at 100[mTorr]. One-dimensional hybrid model consisting of fluid and particle models was developed and three kinds of plume particles which are carbon atom(C), $ion(C^+)$ and electron were considered in the calculation of particle method. It was obtained that ablated $C^+$ was electrically captured in Ar plasmas by strong electric field(E). The difference between motions of the ablated electrons and $C^+$ made E strong and the collisional processes active. The energies of plume particles were investigated on a substrate surface. In addition the plume motion in Ar gas was also calculated and discussed.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.23 no.1
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• pp.1-7
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• 1990

Ion implantation is a well established superior superior surface modification technique for the improvement of wear resistance, hardenece, hardness, corrosion resistance, biocompaibity, surface friction, as well as for the modification of surface electric conductance. Conventional ion implantaion is a line-of-sight process witch ues the ion beam accelerator techniques. Plasma sheath ion implantation (PSII), as a new technique, is described in this paper. In PSII high voltage pulse is applied to a target material placed directly in a plasma, forming a think ion-matrix sheath around the target. Ions accelerate through the sheath drop and bombard the traget from all sides simultaneosuslyregardless of the target shape. This paper describes the principle of PSII, which has non-line-of sight characteristics, as well as the experimental appratus.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1998.07e
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• pp.1797-1799
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• 1998

Plasma source ion implantation(PSII) is a non-line-of-sight technique for surface modification of materials which is effective for non-planar targets. A apparatus of 30kV PSII is established and plasma characteristics are diagnosed by using a Langmuir probe. A spherical target is immersed in argon plasma and biased negatively by a series of high voltage pulses. Sheath evolution is measured by using a Langmuir probe and compared with the result of computer simulations.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.9
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• pp.783-790
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• 1998

New process development of nuclear fuel fabrication for nuclear power plant was attempted by induction plasma technology with yttria-stabilized-zirconia ($\textrm{ZrO}_{2}$-$\textrm{Y}_{2}\textrm{O}_{3}$)powder, similar to $\textrm{UO}_{2}$, in the respect of melting point and physicochemical characteristics. Extent of powder melting was affected greatly by plasma plate power and particle size. Being optimized such as, sheath gas composition, probe position, particle size and spraying distance, dense deposit of 97.91% T.D. with deposition rate 20mm/min was attained at the condition of 120/20$\ell$/min of Ar/$\textrm{H}_{2}$ flow rate, 80kw of plate power, 8cm of probe position, 200Torr of chamber pressure and 18cm of spraying distance. The pellet of 96.5% of theoretical density was formed with homogeneity and nice exterior view at the best condition of deposition experiments, and the possibility of new nuclear pellet fabrication process was confirmed. The main and interrelated effects on deposit density were assessed by ANOVA(Ana1ysis of Variance).