MOCVD법으로 TiN 표면에 Ru을 증착함에 있어서 Ru의 핵생성을 고양시키기 위한 ECR plasma 전처리 세정이 필요하다. 본 연구에서는 Ru 증착시 ECR $H_2O$$_2$, AE Plasma 전처리 세정 효과를 SEM, AES, XRD로 분석하였다. Ru의 핵생성은 ECR H$_2$, Ar Plasma의 노출시간이 증가할수록 향상된 반면, ECR $O_2$ plasma의 경우 노출시간이 증가할수록 핵생성 효과는 감소하였다. H$_2$ plasma 내의 H$_2$ion은 Ti와 NH$_3$를 형성하기 위해서 TiN과 반응하여 TiN을 Ti로 개질 시켰으며, Ar plasma 전처리 세정하는 동안 Ar plasma 내의 Ar ion은 TiN 또는 TiON 표면의 질소와 산소원자를 제거하는 효과를 나타내었다. 그 결과 TiN 표면상에서도 Ru의 핵생성이 쉽게 이루어졌으며 H$_2$, Ar ECR Plasma 전처리 세정에서 RU 핵생성이 향상되는 결과를 얻었다. 세 종류의 plasma중에서 Ar ECR plasma로 전처리 세정한 경우에 가장 높은 Ru 핵생성 밀도를 얻을 수 있었다.
It is difficult to remove such interstitial impurities as sulfur, oxygen, hydrogen and carbon in Fe-Ni alloys. Thermodynamic and kinetic studies were carried out on the behavior of hydrogen gas, oxygen gas, Si, Al and slag, and the reaction time by the $Ar/Ar-H_2$ plasma and electron beam melting. After the addition of Al, Si, they were melted by Ar plasma with reaction time changed. 80%Ni-Fe alloys showed a better deoxidation than 36%Ni-Fe alloys. At $Ar-H_2$ plasma melting, the deoxidation was significant. In the case of the electron beam melting, the residual oxygen was higher than in Ar plasma melting because electron beam melting temperature was lower than that of Ar plasma. For the decaburization, it was melted by $Ar-O_2$ plasma melting, which could remove effectively carbon by activated oxygen in plasma. We added slag to Fe-Ni alloys for the desulfurization. As the result of this experiments, the amount of residual sulfur was not changed according to the slag ratio and reaction time.
Decarburization phenomena have been studied by plasma in stainless steel, plain carbon steel and cast iron. It was also investigated the movement of impurity element P,S in the plasma jet metal pool. The plasma jet was obtained by $Ar\;-\;CO_2$ gas mixture with 5 kVA DC power source. It produced enough temperature to dissociate into activated oxygen atom by reaction of $CO_2{\leftrightarrows}CO+O^+$ and it reacted with ${\underline{C}}$ in metal pool. Decarburization rate was increased about 5 times in comparing with the conventional induction melted metal pool by $CO_2$ gas decarburization. Even under the Ar plasma jet, decarburization was obtained by agitation of metal bath by $Ar^+$ bombardment and dilution phenomena of carbon atom under the very high plasma temperature. But heavy element P and S are not much removed because they are too heavy in mass to be activated by $Ar^+$ion bombardment. Desulphurization was achieved by $Ar\;-\;CO_2$ plasma in plain carbon steel and cast iron by the reaction of $SO_2({\underline{S}}+O^+)$. But dephosphorization could not be obtained by $Ar\;-\;CO_2$ plasma, because gaseous reaction of phosphorous oxide (${\underline{P}}+O^+$) was not existed.
Cold plasma of $O_2$ or Ar was irradiated on hydrophobic Kapton surface to attenuate or remove the electrostatic potential. A measurement on charge dissipation speed clarifies the obscure effect of plasma. These consequences reveal that $O_2$ plasma etching is more effective than Ar plasma. After 30 days, the dissipation speed of accumulated charge on initially etched sample has not changed under summer season.
구리 표면을 대기 중의 산화로부터 보호하기 위해서 아르곤(Ar)과 질소($N_2$) 가스를 이용하는 two-step플라즈마 공정으로 산화 방지층인 구리 질화물 패시베이션 형성을 연구하였다. Ar 플라즈마는 구리 표면에 존재하는 이물질을 제거하는 동시에 표면을 활성화시켜 다음 단계에서 진행되는 $N_2$ 플라즈마 공정 시 질소 원자와 구리의 반응을 촉진시키는 역할을 수행한다. 본 연구에서는 two-step 플라즈마 공정 중 Ar 플라즈마 공정 조건이 구리 질화물 패시베이션 형성에 미치는 영향을 실험계획법의 완전요인설계를 통하여 분석하였다. XPS 분석에 의하면 Ar 플라즈마 공정 시 낮은 RF 파워와 압력을 사용할 경우 구리 산화물 피크(peak) 면적은 감소하고, 반대로 구리 질화물(Cu4N, Cu3N) 피크 면적은 증가하였다. Ar 플라즈마 공정 시 구리 질화물 형성의 주 효과는 RF 파워로 나타났으며 플라즈마 공정 변수간 교호작용은 거의 없었다.
최근가지 Pt박막의 식각은 Cl 계열의 가스에 의한 물리적인 스퍼터링 기구에 초점을 맞추어 연구가 진행되어왔으며 F 계열의 가스에 의한 식각 특성은 상당히 미진하였다. 본 연구에서는 ECR(electron cyclotron resonance) 플라즈마 식각 장비를 이용하여 $Cl_2$/Ar 가스와 $SF_{6}$/Ar 가스를 사용하여 Pt 박막의 식각 특성을 연구하였고, $SF_{6}$/Ar 가스의 경우 Pt 박막과 반응하여 휘발성의 식각 부산물을 형성시킬 수 있음을 확인하였다. 그리고 휘발성있는 platinum fluoride 화합물의 형성에 의해 식각률, 식각 측면형상과 표면 거칠기 특성개선도 얻을 수 있었다.
CCP방식의 식각에 있어서 CF4/O2 Plasma Etch에 Ar을 첨가함으로써 Etch특성이 어떻게 변화하는지를 조사하였다. FE-SEM를 이용하여 Etch Profile를 측정하였다. 또한 Elipsometer와 Nanospec을 이용하여 Etch rate를 측정하였다. Ar의 비율이 전체의 47%정도를 차지하였을 때까지 Etch Profile이 향상되었다가 그이후로는 다시 감소하는 것을 볼 수 있었다. Ar을 첨가할수록 etch rate은 계속 향상되었다. Ar을 첨가하는 것은 물리적인 식각으로 반응하여 Etch rate의 향상과 적정량의 Ar을 첨가했을 때 Etch profile이 향상되는 결과를 얻었다.
A simple bi-layer structure of organic light emitting diode (OLED) was used to study the characteristics of anode preparation. Indium tin oxide (ITO) anode surface treatment of OLEDs was performed to get the optimum condition for the ITO anode. The ITO surface was treated by $O_2$ or $O_2$ / Ar mixed gas plasma with different processing time. The electrical characteristics of OLED were improved by plasma treatment. The operating voltage of OLED with $O_2$ or $O_2$/Ar mixed gas plasma treated anodes decreases from 8.2 to 3.4 V and 3.2V, respectively. The $O_2$ /Ar mixed gas plasma treatment results in better electrical property.
In this study, RuO$_2$thin films were etched in inductively coupled $O_2$plasma. Etching characteristics of RuO$_2$thin films including etch rate and selectivity were evaluated as a function of rf power in $O_2$plasma and gas mixing ratio in $O_2$/Ar plasma. In $O_2$ plasma, the etch rate of RuO$_2$thin film increases as rf power increases. In $O_2$/Ar plasma, the etch rate of RuO$_2$thin film increases up to 10% Ar, but decrease with furthermore increasing Ar mixing ratio. The enhanced etch rate can be obtained with increasing rf power and small addition of Ar gas.
The discharge characteristics of inductively coupled $Ar/CH_4$ plasma were investigated by fluid simulation. The inductively coupled plasma source driven by 13.56 Mhz was prepared. Properties of $Ar/CH_4$ plasma source are investigated by fluid simulation including Navier-Stokes equations. The schematics diagram of inductively coupled plasma was designed as the two dimensional axial symmetry structure. Sixty six kinds of chemical reactions were used in plasma simulation. And the Lennard Jones parameter and the ion mobility for each ion were used in the calculations. Velocity magnitude, dynamic viscosity and kinetic viscosity were investigated by using the fluid equations. $Ar/CH_4$ plasma simulation results showed that the number of hydrocarbon radical is lowest at the vicinity of gas feeding line due to high flow velocity. When the input power density was supplied as $0.07W/cm^3$, CH radical density qualitatively follows the electron density distribution. On the other hand, central region of the chamber become deficient in CH3 radical due to high dissociation rate accompanied with high electron density.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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