• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.501-501
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• 2012

A 2.45 GHz electron cyclotron resonance (ECR) plasma source with a belt magnet assembly configuration (BMC) was developed for hyperthermal neutral beam (HNB) generation. A plasma source for high flux HNB generation should be satisfied with the requirements: low pressure operation, high density, and thin plasma. The ECR plasma source with BMC achieved high density at low operation pressure due to electron confinement enhancement caused by high mirror ratio and drifts in toroidal direction. The 2.45 GHz microwave launcher had a circularly bended WR340 waveguide with slits. The microwave E-field profile induced by the microwave launcher was studied in this paper. The E-field profile was a cups field perpendicular to B-filed at ECR zone. The optimized E-field profile and B-field were found for effective ECR heating.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.05a
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• pp.394-396
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• 2008

기존의 PECVD에서 문제시 되고 있는 플라즈마에 의한 박막손상과 $300^{\circ}C$ 이상의 증착온도 등의 단점을 보완한 증착 기술로 중성입자 빔 (Hyper-thermal neutral beam ; HNB)을 이용한 저온 증착방법에 대한 연구를 진행하였다. 중성빔을 이용하여 HNB sputtering 방법과 $SiH_4$와 Ar, $H_2$ 가스를 이용한 HNB CVD 방법으로 a-Si 박막 제작에 대한 연구를 진행하였고, HIT(heterojunction with Intrinsic Thin layer) cell 태양전지를 만들고자 기본적인 박막 증착과 박막 특성 및 계면특성 등의 분석을 실시하였다. 유리기판과 p-type Si 기판 위에 a-Si 및 nc-Si 박막을 증착하였으며, TEM, FTIR, Raman, IV 측정 등을 통해 그 특성을 분석하여 HNB의 특성 및 효과를 규명하였다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 2007.08a
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• pp.190-192
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• 2007

A neutral beam system has been developed to produce hyperthermal neutral beams composed of indium, tin, and oxygen atoms. Using these hyper thermal neutral beams with energies in the range of tens of eV, high quality indium-tin oxide (ITO) thin films have been obtained on glass substrates at room temperature. The optical transmittance of the films is higher than 85% at a wavelength of 550 nm and the electrical resistivity is lower than $1{\times}10^{-3}{\Omega}cm$.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.18 no.3
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• pp.186-196
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• 2009

Since it is difficult to extract a high flux ion beam directly at an energy of hyperthermal range ($1{\sim}100\;eV$), especially, lower than 50 eV, the ions should be neutralized into neutral particles and extracted as a neutral beam. A plasma source required to generate and efficiently transport high flux hyperthermal neutral beams should be easily scaled up and produce a high ion density (${\ge}10^{11}\;cm^{-3}$) even at a low working pressure (${\le}$ 0.3 mTorr). It is suggested that the required plasma source can be realized by Electron Cyclotron Resonance (ECR) plasmas with diverse magnetic field configurations of permanent magnets such as a planar ECR plasma source with magnetron field configuration and cylindrical one with axial magnetic fields produced by permanent magnet arrays around chamber wall. In both case of the ECR sources, the electron confinement is based on the simple mirror field structure and efficiently enhanced by electron drifts for producing the high density plasma even at the low pressure.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2009.08a
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• pp.224-224
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• 2009

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2009.02a
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• pp.169.2-169.2
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• 2009

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2008.08a
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• pp.316-316
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• 2008

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.227-227
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• 2011

최근 ECR (Electron Cyclotron Resonance) 가열에 의한 플라즈마 소스는 고밀도 플라즈마를 유지하면서 고진공 운전을 동시에 만족시켜 다양한 플라즈마 응용 분야에서 많은 관심을 받고 있다. 그 중 HNB (Hyperthermal Neutral Beam)를 이용한 플라즈마 소스에 있어서 ECR 플라즈마 소스는 고진공에서도 높은 플라즈마 밀도를 유지할 수 있기 때문에 기존의 HNB 플라즈마 소스인 ICP (Inductive Coupled Plasma)의 운전압력의 한계점을 해결하여 높은 HNB 방향성(~1mTorr이하)을 가진 고밀도플라즈마를 발생시킬 수 있을 것이라 제안되었다. ECR 플라즈마가 HNB 소스로서 적합하기 위해서는 플라즈마 소스의 대면적화와 균일화가 동시에 이루어져야 한다. 본 연구에서는 이러한 요구에 부합하여 Lisitano coil를 이용한 균일한 대면적 ECR 플라즈마 소스를 설계하였다. 최적의 설계와 진단을 위한 Lisitano Coil antenna 내의 B-field 분포 시뮬레이션과 Langmuir Probe 진단이 이루어졌다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.441-441
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• 2010

Hyperthermal neutral beam (HNB)은 박막 성장에 필요한 에너지와 반응 입자들을 동시에 공급할 수 있기 때문에 특히, 저온에서 박막을 성장시킬 때 매우 유용하다. 이와 같은 목적으로 race track 형태의 자기장 구조를 갖고 있는 2.45 GHz electron cyclotron resonance (ECR) plasma를 이용한 HNB 소스를 개발하였다. HNB 소스에서 인출되는 입자들은 중성 입자 뿐만 아니라 이온이나 전자와 같은 하전 입자들로 구성되어 있다. 그러나 양질의 HNB를 얻기 위해서는 하전 입자들의 구성 비율을 최소화해야 한다. HNB 소스는 하전 입자의 구성 비율을 1 % ($1{\mu}A/cm^2$) 이하가 되도록 설계되었다. 이것을 위해서 영구 자석의 자기장을 이용한 plasma limiter를 설계하였다. 대부분의 전자는 limiter 앞에 형성된 자기장의 구조와 반응하여 주로 gradient B drift와 curvature drift를 통하여 차단되고, 이온은 로렌츠 힘을 받아 빔 축으로 부터 벗어나도록 하였다. Limiter의 특성을 연구하기 위해서 정전탐침을 limiter에서 빔 축 방향으로 이동시키면서 I-V 곡선과 이온 포화 전류 및 전자 포화 전류를 측정하였다. 측정 결과를 바탕으로 plasma limiter의 성능을 검증하였고 문제점을 논의하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.436-436
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• 2010

국내 반도체 시장은 세계 1위의 시장점유율을 가지고 있지만 핵심장비의 경우 국내 장비 기술의 낙후로 인해 대부분을 선진국에 의존하는 실정이다. 따라서 국내 장비 기술의 발전 요구에 따라 연구가 진행되었으며 기존 PE-CVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 장비에서의 하전입자에 의한 기판 손상 가능을 제거하고 개개의 반응 원소의 에너지와 플럭스를 조절하여 다양한 공정온도에서 증착을 구현할 수 있는 HNB-CVD(Hyperthermal Neutral Beam Chemical Vapor Deposition) 장비를 개발하였다. 고밀도 플라즈마 생성을 위한 마이크로웨이브 SLAN(Slot Antenna) 소스를 사용하였으며 대면적 공정에 적합하도록 설계하였다. 최적의 설계와 진단을 위한 마이크로웨이브 SLAN 소스내의 E-field 분포 시뮬레이션과 Langmuir Probe 진단이 이루어졌다.