• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.45 no.6
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• pp.1173-1178
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• 2012

Water competition among domestic, industrial and agricultural sectors has been gradually heightened recently in Korea as the lack of water supply is expected in the near future. About 46% of nation's water use is consumed in paddy farming to produce rice. And the conservation of water resource and quality in agricultural sector is a pending issue in the nation's long term water management plan. New paddy rice farming techniques that use significantly less irrigation water are urgently required. System of Rice Intensification (SRI) that is now well known to produce more rice with less water consumption has not been tried in Korea yet. And environmental effect of SRI on greenhouse gases (GHGs) has not been well investigated. The objective of this study was to measure the effect of SRI on GHGs as well as water use and rice yield in a Korean paddy condition. Three experimental runoff plots $5{\times}15m$ in size were prepared at an existing paddy field. Runoff, GHGs emission and water quality were measured during the 2011 growing seasons while a Japonica rice variety was cultivated. Rice plants grew better and healthier in SRI plots than in continuously flooded (CF) and intermittently drained (ID) plots. Rice yield from SRI plots increased 112.8 (ID)~116.1 (CF)% compared with CF and ID plots. Irrigation requirement of SRI plots compared to CF plot reduced by 52.6% and ID plot reduced by 62.0%, meaning that about 37.9~47.4% of irrigation water could be saved. GHGs emission from SRI plots reduced by 71.8% compared to that from CF plot and by 18.4% compared to that from ID plot, meaning that SRI could help contribute to ease the greenhouse gas accumulation in the atmosphere. It was believed that SRI is a promising paddy farming technique that could increase rice yield, and reduce irrigation water requirement and GHGs emission not just in Korea but also other rice farming countries all over the world. However, it was recommended that long term studies under different conditions including rice variety, soil texture, water source, climate need to be conducted for reliable data for the development of environmental policies related to GHGs emission control and management.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.21 no.4
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• pp.164-168
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• 2011

Etch selectivities of mask materials to ZnO and $SnO_2$ films were studied in $BCl_3$/Ar and $CF_4$/Ar inductively coupled plasmas for fabrication of nanostructure-based gas sensing layer with high aspect ratios. In $25BCl_3$/10Ar ICP discharges, selectivities of 5.1~6.1 were obtained for ZnO over Ni while no practical selectivity was obtained for ZnO over Al. High selectivities of 7 ~ 17 for ZnO over Ni were produced in $25CF_4$/10Ar mixtures. $SnO_2$ showed much higher etch rates than Ni and a maximum selectivity of 67 was observed for $SnO_2$ over Ni.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.402-402
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• 2012

최근 반도체 공정 중 fluorocarbon (CxHyFz) 가스와 함께 플라즈마 밀도가 큰 유도결합형 플라즈마을 사용한 식각장비가 많이 사용되고 있다. 특히 저 유전상수 값을 가지는 박막을 밀도가 큰 플라즈마와 함께 fluorocarbon 가스를 이용하여 식각을 하게 되면 매우 복잡한 현상이 생긴다. 따라서 식각률에 대한 모델을 세우고 적용하는 일이 매우 어렵다. 본 연구에서는 CF4가스를 Ar가스와 함께 혼합하고 기판 플라즈마와 유도결합형 플라즈마를 동시에 가진 식각장비를 사용하여, 저 유전상수 값을 갖는 박막을 식각하였다. 또한, 간단한 식각모델인 Langmuir adsorption model를 이용하여 식각률(Etch rate)에 대한 합리적인 이해를 얻기 위해, 기판과 유도결합형 플라즈마의 파워에 따른 식각률을 계산하고, 식각모델에서 사용되는 매개변수인 이온플럭스(Ion Flux)와 식각수율(Etch yield)을 연구하였다. 기판의 플라즈마 파워가 20에서 100 W 증가하면서 식각률이 269에서 478 nm/min로 증가하였으며, 식각수율이 0.4에서 0.59로 증가하는 것을 관찰하였다. 반면에 기판의 플라즈마 파워 증가에 따라 이온 플럭스는 3.8에서 $4.7mA/cm^2$로 변화가 크지 않았다. 또한, 유도결합형 플라즈마의 파워가 100에서 500 W 증가하면서, 식각률이 117에서 563 nm/min로 증가하였으며, 이온플럭스가 1.5에서 $6.8mA/cm^2$으로 변화하였다. 그러나, 식각수율은 0.46에서 0.48로 거의 변화하지 않았다. 그러므로 저 유전상수 값을 가지는 박막 식각의 경우, 기판의 플라즈마는 식각수율을 증가시키며 유도결합형 플라즈마는 이온 플럭스를 증가시켜 박막 식각에 기여하는 것으로 사료된다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.34 no.10
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• pp.702-708
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• 2012

Tetrafluoromethane ($CF_4$) has been used as etching and Chemical Vapor Deposition (CVD) gases for semiconductor manufacturing processes. These gases need to be removed efficiently because of their strong absorption of infrared radiation and long atmospheric lifetimes which cause the global warming effect. Also, the wastewater including the fluorine is caused by of the ground water pollution. Long-term consumption of water containing excessive fluoride can lead to fluorosis of the teeth and bones. The wastewater including the fluorine among the by-product which is generated by using the waterjet plasma after destroying $CF_4$ by HF is generated. The system which can remove the hydrogen fluoride among the wastewater by using the electrocoagulation using this wastewater the aluminum electrode was developed. The operating condition such as initial pH, electrocoagulation time, wastewater flow rate, current density were investigated experimentally using a electrocoagulation. Through the parametric studies, the highest hydrogen fluoride destruction of 85% was achieved at 3.5 initial pH, 10 min electrocoagulation time, 10 mL/min wastewater flow rate and $159A/m^2$ current density.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.17 no.2
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• pp.47-51
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• 2007

F-doped SiOC : H thin films with low refractive index were deposited on Si wafer and glass substrate by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) as a function of rf powers, substrate temperatures, gas rates and their composition flow ratios ($SiH_4,\;CF_4$ and $N_2O$). The refractive index of the F-doped SiOC : H film continuously decreased with increasing deposition temperature and rf power. As $N_2O$ gas flow rate decreased, the refractive index of the deposited films decreased down to 1.3778, reaching a minimum value at rf power of 180W and $100^{\circ}C$ without $N_2O$ gas. The fluorine content of F-doped SiOC : H film increased from 1.9 at% to 2.4 at% as the rf power was increased from 60 W to 180 W, which results in the decrease of refractive index.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.217-217
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• 2011

플라즈마를 이용하는 식각 및 증착등의 반도체공정에 있어서 최근에는 기판의 크기가 점차 증가하는 추세에 있다. 이러한 대면적 플라즈마 발생장치 내에서 플라즈마 밀도와 라디칼 농도의 공간적인 특성을 이해하는 것에 대한 중요성이 더해지고 있다. 이를 위해 Langmuir probe와 같은 전기적 접근법에 의한 진단방법이나 광학적 접근법에 의한 진단방법에 대한 연구가 이루어 졌다. 전기적 접근법에 의한 플라즈마의 진단방법은 원리가 간단하고 정확도가 높다는 장점이 있지만 진단 장치에 의한 플라즈마의 간섭이 크고 식각가스의 경우 진단이 어렵다는 단점이 있다. 그에 비해 광학적 진단방법은 플라즈마에 간섭이 많지 않은 방법으로 알려져 있고 레이저 형광법(LIF), 원적외선 레이저 흡수 분광법(IR laser Absorption Spectroscopy), 광량측정법(Actinometry)등이 있다. 이 중 레이저 형광법, 원적외선 레이저 흡수 분광법의 경우, 진단장치가 매우 복잡하고 가격이 비싸다는 단점을 가지고 있다. 반면 광량측정법의 경우 다른 광학적 접근법에 의한 진단방법에 비해 원리와 실험장치가 간단하고 공간적인 라디칼 분포의 진단이 쉽다는 점에서 장점을 가지고 있다. Actinometry는 Ar과 같은 불활성 기체를 작은 비율을 넣어서 여기 된 불활성 기체의 파장세기와 여기 된 측정 라디칼의 파장세기의 비교를 통해 상대밀도를 측정하는 방법이다. 이 측정 방법에 Abel's inversion equation을 적용함으로 해서 대면적 M-ICP(Magnetized - Induced Coupled Plasma)에서 식각가스인 $CF_4$플라즈마에서 F 라디칼 농도의 공간적인 분포를 측정하고 분석하였다. 또한 플라즈마의 압력, 소스 전력 값과 기판 전력 값등의 조건의 변화에 따라 F 라디칼 농도의 분포가 어떻게 달라지는지에 대해 측정 분석하여 다루었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.61-61
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• 1999

저항이 5$\Omega$-cm인 n-type Si(100) 웨이퍼를 실리콘 식각시 마스크로 사용하기 위하여 습식 열산화법을 이용하여 100$0^{\circ}C$에서 SiO2을 2400$\AA$ 성장시킨 후, OPCVD 공정을 통해 785$^{\circ}C$서 SiH2Cl2 가스 30sccm과 NH3가스 100sccm을 이용하여 Si3N4를 3000$\AA$ 증착시켰다. 이 웨이퍼를 포토-리쏘그라피 공정을 거쳐 지름 2$\mu\textrm{m}$의 포토레지스트 패턴을 제작한 후 600W의 RF power하에서 CF4 가스 10sccm, CHF3 가스 15sccm, O2가스 8sccm 및 Ar가스 10sccm을 이용하여 MERIE 방법으로 Si3N4를 식각한 다음, 7:1 BHF 용액내에서 30초간의 습식식각을 통해 40wt.%의 KOH 용액내에 8$0^{\circ}C$에서 30초간의 이방성 식각을 통해 피라미드 모양의 Si FEA(field emitter array)를 제작하였다. 본 실험은 다음과 같이 완성된 Si FEA를 샤프닝 산화 후 산화막 식각을 통해 마스크를 제거한 다음, tip의 열화학적 내구성을 증가시키고 장시간 구동시 안정성과 전계방출 전류밀도를 높이기 위해 tip의 표면에 Ti를 sputter 방법으로 약 300$\AA$ 증착시킨 후, RTA 장비를 이용하여 2단계 열처리 (first annealing:$600^{\circ}C$/30sec, second annealing : 85$0^{\circ}C$/15sec)를 통해 Si FEA의 경우보다 낮은 turn-on 전압과 높은 전계방출 특성을 나타낼 것으로 기대된다.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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• v.30 no.4
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• pp.387-397
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• 2014

This work aims at estimating global warming potentials (GWP) of $CF_3Br$ and HFC-134a among green house gases. It has been reported that they have much higher GWP than $CO_2$ in the atmosphere. $CF_3Br$, halon 1301 which is well known to be a fire extinguisher, as one of the bromine-containing halons has been banned since 2003 due to destruction of ozone. HFCs, a kind of chiller which replaced chlorofluorocarbons (CFCs) are one of greenhouse gases regulated by the Kyoto Protocol. In this study, we produced GWPs of $CF_3Br$ and HFC-134a by calculating a life time and measuring an absorption cross section to obtain a radiative forcing (RF). Their absorption cross sections were measured by using Fourier-transformed infrared spectroscopy (FTS) with a gas cell filled with their certified reference materials at room temperature. As a result, the RFs of $CF_3Br$ and HFC-134a were 0.32 and $0.168Wm^{-2}ppb^{-1}$, respectively and the GWPs were calculated as 7989, 6076, 3903 for $CF_3Br$ and 3855, 1300, 656 for HFC-134a for the time horizon of 20, 100, 500 years, respectively. Overall, uncertainty of the estimated GWPs can be estimated to be about 2.6%. Our results were compared with those proposed by the previous studies (IPCC, 2007; WMO, 1999).

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07c
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• pp.1455-1456
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• 2006

반도체 에칭분야에 많이 이용되고 있는 $CF_4$, $C_{2}F_6$, $C_{3}F_8$가스들의 전자수송계수들을 볼츠만 방정식을 이용하여 해석하고자 한다. 특히 혼합가스를 이용하여 확산방전스위치에서 요구되어지는 특성을 파악하고자 할 때 시뮬레이션에 의한 적절한 혼합비 구현을 위하여 이들 순수가스들이 가지고 있는 전자충돌단면적을 해석하고, 전자이동속도와 부착계수 값을 2항과 다항근사 볼츠만 해석을 통해 $0.1{\sim}300$ Td에 걸친 광범위 표에서 해석하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2003.05a
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• pp.56-56
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• 2003

플라즈마 식각에서 물리적 손상과 전기적 손상은 차세대 Nanoscale 소자와 Deep - Submicron 반도체공정에서 해결되어야 할 가장 큰 문제 중 하나이다. 이 중 전기적인 손상을 줄이기 위한 몇 가지 무손상 공정이 제시되고 있으며, 그러한 기술 중의 하나가 이온빔의 Low Angle Forward Reflection을 이용한 식각방법이다. Low Angle Forward Reflection방법은 이온소오스로부터 발생시킨 이온을 Low Angle 에서 Reflection-시켜 이온빔을 중성화되도록 하는 방법으로, 이전 연구를 통해 Reflection시 입사각이 5도일 경우 대부분의 이온들이 중성화되는 결과를 얻었다. 또한, 실험에 사용된 $SF_6,{\;}NF_3,{\;}CF_4$와 같은 모든 가스종에서 유사한 값의 중성화 정도를 관찰할 수 있었으며, 이러한 가스를 이용하여 $Si0_2$ 식각시 Vertical한 Profile 결과를 얻었다. 본 연구에서는 기존 Grid 장치에서 이온소오스 부분에 Low Angle Forward Reflected Neutral Beam을 위한 판형 Reflector를 부착하였으며, 이에 따라 중성빔의 Flux가 크게 향상되며 Beam의 직진성을 향상시킬 수 있었다. 또한, F계열 가스를 이용한 실험을 통해 $Si0_2$ 식각율과 식각특성 면에서 향상된 실험결과를 얻을 수 있었다.