• 한국공작기계학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.58-63
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• 2006

FIB equipment can perform sputtering and chemical vapor deposition simultaneously. It is very advantageously used to fabricate a micro structure part having 3D shape because the minimum beam size of ${\Phi}10nm$ and smaller is available. Since general FIB uses very short wavelength and extremely high energy, it can directly make a micro structure less than $1{\mu}m$. As a result, FIB has been probability in manufacturing high performance micro devices and high precision micro structures. Until now, FIB has been commonly used as a very powerful tool in the semiconductor industry. It is mainly used for mask repair, device correction, failure analysis, IC error correction, etc. In this paper FIB-Sputtering and FIB-CVD characteristic analysis were carried out according to $Ga^+$ ion beam current that is very important parameter for minimizing the pattern size and maximizing the yield. Also, for FIB-Sputtering burr caused by redeposition of the substrate characteristic analysis was carried out.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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• pp.279-282
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• 2001

The IBE(ion beam etching)-induced Schottky barrier variation which depends on various etching history related with ion energy, incident angle and etching time has been investigated using voltage-current, capacitance-voltage characteristics of metal-etched silicon contact and morphology of etched surface were studied using AFM(atomic force microscope). For ion beam etched n-type silicons, Schottky barrier is reduced according to ion beam energy. It can be seen that amount of donor-like positive charge created in the damaged layer is proportional to the ion energy. By contrary, for ion beam etched p-type silicons, the Schottky barrier and specific contact resistance are both increased. Not only etching time but also incident angle of ion beam has an effect on barrier height. Taping-mode AFM analysis shows increased roughness RMS(Root-Mean-Square) and depth distribution due to ion bombardment. Annealing in an N$_2$ ambient for 30 min was found to be effective in improving the diode characteristics of the etched samples and minimum annealing temperatures to recover IBE-induced barrier variation were related to ion beam energy.

• 한국진공학회지
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• 제18권3호
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• pp.236-243
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• 2009

양성자기반공학기술개발사업단에서는 설치된 금속이온주입기를 이용하여 금속이온의 인출 시험 중에 있으며 120keV의 금속 이온주입이 가능하다. 현재 코발트 이온 주입의 타당성 확인을 위한 특성시험을 수행하고 있다. 이온원에 알루미나 도가니를 설치하여 분말 코발트 염화물을 고온($648^{\circ}C$) 가열에 의한 증기화로 인하여 플라즈마 방전이 되도록 하였다. 아크전압 120V, EHC 출력 250W에서 코발트 이온을 인출하기 위한 플라즈마를 발생하고 유지할 수 있었다. 코발트 이온 빔 전류는 플라즈마 내 아크전류에 의존하였으며 0.18A일 때 최대 빔전류 $100{\mu}A$를 얻을 수 있었다. 질량분리전자석에 의해서 $Co^+$와 $CoCl^+$, $Cl^+$ 이온의 첨두 빔 전류 비율을 확인하였고 전체 이온 대비 $Co^+$ 이온의 비율이 70% 수준을 유지함을 알 수 있었다. $Co^+$ 이온을 알루미늄 시료에 빔전류 $10{\mu}A$, 90분 동안 이온주입 하여 RBS(Rutherford Backscattering Spectrometry)분석법으로 $1.74{\times}10^{17}#/cm^2$의 이온량을 확인하였다.

• 방사선산업학회지
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• 제8권1호
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• pp.59-63
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• 2014

Proton Induced X-ray Emission (PIXE) is a MeV ion beam analysis method for use with particle accelerators. PIXE uses low-energy charged particles as an excitation mechanism to generate characteristic x-ray emission from each element in a target. In PIXE analysis, the beam current used is from a few nA to several tens of nA. Chosun University (Cyclotron Research Center) designed a $50{\mu}A$ beam line from the 13 MeV cyclotron for use with a PIXE analysis system, as well as performing beam transport line optimization research. In this study, the beam line operation conditions for the optimization process of beam transport and beam characteristics are shown.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.593-597
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• 2005

FIB equipment can perform sputtering and chemical vapor deposition simultaneously. It is very advantageously used to fabricate a micro structure part having 3D shape because the minimum beam size of ${\phi}$ 10nm and smaller is available. Currently FIB is not being applied in the fabrication of this micro part because of some problems to redeposition and charging effect of the substrate causing reduction of accuracy with regards to shape and productivity. Furthermore, the prediction of the material removal rate information should be required but it has been insufficient for micro part fabrication. The paper have the targets that are FIB-CVD characteristic analysis and minimum line pattern resolution achievement fur 3D micro fabrication. We make conclusions with the analysis of the results of the experiment according to beam current, pattern size and scanning parameters. CVD of 8 pico ampere shows superior CVD yield but CVD of 1318 pico ampere shows the pattern sputtered. And dwell time is dominant parameter relating to CVD yield.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.742-747
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• 2007

In 2-dimensional SCBF (Spherically Convergent Beam Fusion) device, the effect on neutron production rate of the grid cathode geometry was simulated. The motion of Particles was tracked using Monte Carlo Method including the atomic and molecular collision processes and potential distribution was calculated by Finite Element Method, Main processes of the discharge were the ionization of $D_2$ by fast $D_2^+\;ion$. As the number of cathode rings was small and the size of grid cathode decreased, the ion current increased and neutron production rate will also increase. The star mode discharge which is a very important characteristic in SCBF device, was confirmed by the ionization position.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.109-110
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• 2014

주사전자현미경(Scanning Electron Microscopy: SEM)은 고체상태에서 미세조직과 형상을 관찰하는 데에 가장 다양하게 쓰이는 분석기기로서 최근에 판매되고 있는 고분해능 SEM은 수 나노미터의 분해능을 가지고 있다. 그리고 SEM의 초점심도가 크기 때문에 3차원적인 영상의 관찰이 용이해서 곡면 혹은 울퉁불퉁한 표면의 영상을 육안으로 관찰하는 것처럼 보여준다. 활용도도 매우 다양해서 금속파면, 광물과 화석, 반도체 소자와 회로망의 품질검사, 고분자 및 유기물, 생체시료 nnnnnnnnn와 유가공 제품 등 모든 산업영역에 걸쳐 있다(Fig. 1). 입사된 전자빔이 시료의 원자와 탄성, 비탄성 충돌을 할 때 2차 전자(secondary electron)외에 후방산란전자(back scattered electron), X선, 음극형광 등이 발생하게 되는 이것을 통하여 topography (시료의 표면 형상), morphology(시료의 구성입자의 형상), composition(시료의 구성원소), crystallography (시료의 원자배열상태)등의 정보를 얻을 수 있다. SEM은 2차 전자를 이용하여 시료의 표면형상을 측정하고 그 외에는 SEM을 플랫폼으로 하여 EDS (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy), WDS (Wave Dispersive X-ray Spectroscope), EPMA (Electron Probe X-ray Micro Analyzer), FIB (Focus Ion Beam), EBIC (Electron Beam Induced Current), EBSD (Electron Backscatter Diffraction), PBMS (Particle Beam Mass Spectrometer) 등의 많은 분석장치들이 SEM에 부가적으로 장착되어 다양한 시료의 측정이 이루어진다. 이 중 결정구조, 조성분석을 쉽고 효과적으로 할 수 있게 하는 X선 분석장치인 EDS를 SEM에 일체화시킨 장비와 EDS 및 PBMS를 SEM에 장착하여 반도체 공정 중 발생하는 나노입자의 형상, 성분, 크기분포를 측정하는 PCDS(Particle Characteristic Diagnosis System)에 대해 소개하고자 한다. - EDS와 통합된 SEM 시스템 기본적으로 SEM과 EDS는 상호보완적인 기능을 통하여 매우 밀접하게 사용되고 있으나 제조사와 기술적 근간의 차이로 인해 전혀 다른 방식으로 운영되고 있다. 일반적으로 SEM과 EDS는 별개의 시스템으로 스캔회로와 이미지 프로세싱 회로가 개별적으로 구현되어 있지만 로렌츠힘에 의해 발생하는 전자빔의 왜곡을 보정을 위해 EDS 시스템은 SEM 시스템과 연동되어 운영될 수 밖에 없다. 따라서, 각각의 시스템에서는 필요하지만 전체 시스템에서 보면 중복된 기능을 가지는 전자회로들이 존재하게 되고 이로 인해 SEM과 EDS에서 보는 시료의 이미지의 차이로 인한 측정오차가 발생한다(Fig. 2). EDS와 통합된 SEM 시스템은 중복된 기능인 스캔을 담당하는 scanning generation circuit과 이미지 프로세싱을 담당하는 FPGA circuit 및 응용프로그램을 SEM의 회로와 프로그램을 사용하게 함으로 SEM과 EDS가 보는 시료의 이미지가 정확히 일치함으로 이미지 캘리브레이션이 필요없고 측정오차가 제거된 EDS 측정이 가능하다. - PCDS 공정 중 발생하는 입자는 반도체 생산 수율에 가장 큰 영향을 끼치는 원인으로 파악되고 있으며, 생산수율을 저하시키는 원인 중 70% 가량이 이와 관련된 것으로 알려져 있다. 현재 반도체 공정 중이나 반도체 공정 장비에서 발생하는 입자는 제어가 되고 있지 않은 실정이며 대부분의 반도체 공정은 저압환경에서 이루어지기에 이 때 발생하는 입자를 제어하기 위해서는 저압환경에서 측정할 수 있는 측정시스템이 필요하다. 최근 국내에서는 CVD (Chemical Vapor Deposition) 시스템 내 파이프내벽에서의 오염입자 침착은 심각한 문제점으로 인식되고 있다(Fig. 3). PCDS (Particle Characteristic Diagnosis System)는 오염입자의 형상을 측정할 수 있는 SEM, 오염입자의 성분을 측정할 수 있는 EDS, 저압환경에서 기체에 포함된 입자를 빔 형태로 집속, 가속, 포화상태에 이르게 대전시켜 오염입자의 크기분포를 측정할 수 있는 PBMS가 일체화 되어 반도체 공정 중 발생하는 나노입자 대해 실시간으로 대처와 조치가 가능하게 한다.