• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.14 no.12
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• pp.959-964
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• 2001

We investigated the etching characteristics of YMnO$_3$ thin films in high-density plasma etching system. In this study, YMnO$_3$ thin films were etched with CF$_4$/Ar gas chemistries in inductively coupled plasma(ICP). Etch rates of YMnO$_3$ increased up to 20% CF$_4$ in CF$_4$/(CF$_4$+Ar), but decreased with furthermore increasing CF$_4$ in CF$_4$/(CF$_4$+Ar). In optical emission spectroscopy (OES) analysis, F radical and Ar* ions in plasma at various gas chemistries decreased with increasing CF$_4$ content. Chemical states of YMnO$_3$ films exposed in plasma were investigated with x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and secondary ion mass spectrometry (SIMS). There is a chemical reaction between metal (Y, Mn) and F and metal-fluorides were removed effectively by Ar ion sputtering. YF$_{x}$, MnF$_{x}$ such as YF, YF$_2$, YF$_3$ and MnF$_3$ were detected using SIMS analysis. The etch slope is about 65$^{\circ}$ and cleasn surface. surface of the etched YMnO$_3$ thin films was investigated with X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and secondary ion mass spectrometry (SIMS). The etch profile was also investigated by scanning electron microscopy (SEM).EM).

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 2000.01a
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• pp.81-83
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• 2000

Tin-doped indium oxide(ITO) thin films were deposited on polyethylene terephthalate(PET) at room temperature by oxygen ion beam assisted evaporator system and the effects of oxygen gas flow rate on the properties of room temperature ITO thin films were investigated. Plasma characteristics of the ion gun such as oxygen ions and atomic oxygen radicals as a function of oxygen flow rate were investigated using optical emission spectroscopy(OES). Faraday cup also used to measure oxygen ion density. The increase of oxygen flow rate to the ion gun generally increase the optical transmittance of the deposited ITO up to 6sccm of $O_2$ and the further increase of oxygen flow rate appears to saturate the optical transmittance. In the case of electrical property, the resistivity showed a minimum at 6 sccm of $O_2$ with the increase of oxygen flow rate. Therefore, the improved ITO properties at 6 sccm of $O_2$ appear to be more related to the incorporation of low energy oxygen radicals to deposited ITO film rather than the irradiation of high energy oxygen ions to the substrate. At an optimal deposition condition, ITO thin films deposited on PET substrates showed the resistivity of $6.6{\times}10^{-4}$ ${\Omega}$ cm and optical transmittance of above 90%.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.24 no.12
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• pp.935-938
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• 2011

The etching characteristics of ZnO and etch selectivities of ZnO to $SiO_2$ in $SF_6$/Ar plasma were investigated using Inductively-coupled-plasma (ICP). The maximum etch rates of ZnO were 6.5 nm/min at $SF_6$(50%)/Ar(50%), Source power (700 W), Bias power (250 W), Working pressure(8 mTorr). The etch rate of ZnO showed a non-monotonic behavior with increasing from 0% to 50% Ar fraction in $SF_6$/ Ar plasma. The plasma diagnostic were characterized using Optical Emission Spectroscopy (OES) analysis measurements.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.214.1-214.1
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• 2016

최근 대기압 플라즈마의 활용분야는 기판의 표면처리, 바이오 분야 등에 널리 활용되고 있지만, 현재까지 정립된 대기압 플라즈마 분석법은 광학적, 전기적 방법으로 이를 통해 대기압 플라즈마를 분석하는데 어려움을 겪고 있다. 가장 널리 사용되는 OES(Optical Emission Spectroscopy) 측정법의 경우에는 플라즈마로부터 방출되는 광을 측정하여, 방출 강도로부터 플라즈마 밀도를 얻는데 어려운 점이 있다. 전기적 진단법 중 하나인 랑뮤어 탐침은 주로 진공장비에서만 사용가능하며, 대기압플라즈마에서 직접 접촉하여 플라즈마에 영향을 주어, 플라즈마 밀도를 정확히 측정하기 어렵다. 본 연구에서는 대기압 플라즈마의 캐페시턴스을 측정하여 플라즈마의 밀도를 측정하였다. DC power supply에서 발생된 DC전원을 인버터를 통해서 AC전원으로 변환한 뒤, Ar가스를 석영관에 주입하여 대기압 플라즈마 젯를 발생시켰다. 발생된 대기압 플라즈마를 석영관 외부 전극 사이에 캐패시턴스로 플라즈마 밀도를 측정하였다. Ar 가스 유량에 따라 플라즈마 밀도를 변화를 살펴보았다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.215.2-215.2
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• 2016

플라즈마는 현대 산업에서 다양한 고부가가치 산업 분야에 걸쳐 이용되고 있다. 이러한 플라즈마를 정밀하게 진단하고 제어하는 기술이 공정의 수율을 증대하고 생산성을 높이는데 크게 기여함은 자명하다. 플라즈마를 진단하는 방법은 크게 광학적 진단 방법과, 전기적 진단 방법으로 나눌 수 있는데 광학적 진단 방법은 방전시 발생하는 방출광을 통해 플라즈마의 현재 상태를 예측하는 방법이고, 전기적 진단 방법은 플라즈마 내로 직접 탐침을 접촉하여 전기적 물리량을 측정하는 방법이다. 각각은 정성적, 정량적 진단을 하는 데에 장점이 있다. 공정 모니터링은 주로 광학적 진단 방법에 의해 이루어지는데 전기적 진단 방법은 플라즈마와 직접 접촉하기 때문에 플라즈마에 대한 간섭현상이 발생하므로 부적합하다. 해당 실험에서는 유도 결합형 플라즈마 발생 용기에 아르곤, 산소 혼합 유체를 유입하여 방전하며 광학적 진단 방법을 통해 플라즈마를 관측하며 실험을 진행하였다. 측정 장치는 3채널 광학 진단이 가능한 시스템을 구성하여 공정중 발생하는 방출광의 특정 피크 변화를 공정 변수 변화로 인지하여 질량 유량 제어기를 조작, 피크를 초기상태로 되돌리는 공정 제어가 가능하도록 시스템을 구성하였다. 이를 통해 플라즈마를 이용한 공정 중 공정 변화에 자동으로 대응하는 공정제어 시스템을 시험 하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.71-71
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• 2015

반도체 및 디스플레이 소자 제조를 위한 진공 플라즈마는 다양한 공정 조건하에서 다양한 공정 가스의 물리화학적 반응에 의한 박막의 형석 및 식각 반응을 유도한다. 실 공정 하에서 기체 성분의 환경 조건에 의하여 박막층 및 식각 구조 형성에 심각한 영향이 발생할 수 있으며, 공정 조건에서 기체 압력을 완벽하게 컨트롤 하는 것은 현실상 불가능하므로 기체 부분압력이 실시간으로 반드시 모니터링 되고 이를 피드백으로 하여 압력 변수가 조정되어야 완벽하게 공정을 제어할 수 있다. 이를 위하여 현장에서 플라즈마 공정을 실시간 in-situ 모니터링 할 수 있는 다양한 진단 방법이 도입되고 있으며 접촉신 진단 방법은 플라즈마와 섭동으로 인한 교란을 유발하고, 이온에너지 측정의 한계가 존재하며 비접촉식 방법 중의 하나인 유도형광법(LIF)은 측정 물질의 제한으로 인하여 플라즈마 내에 존재하는 다양한 가스 종의 거동을 살필 수 없는 등 현실 적용 측면에서 실 공정에 적용하는데 단점이 존재한다. 공정 상태 및 RF에 의한 영향을 주고받지 않고, 민감한 공정 변화의 감지 및 혼합가스를 사용하는 실시간 공정 진단을 위하여 비접촉 광학 측정 방식인 발광 분광 분석법(optical emission spectroscopy, OES)이 각광받고 있으며, 본 강습에서는 분광학의 기본 개념 및 OES를 이용한 진공 플라즈마 진단 방법에 관한 전반적인 개요를 설명하도록 한다

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2002.05a
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• pp.46-46
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• 2002

It is well known that thin film growth and surface morphology can be substantially modified by ion-bombardment during the deposition. This is particularly important in case of thin-film deposition at low temperatures where the film growth occurs under highly nonequilibrium conditions. An attractive way to promote crystalline growth and surface morphology is deposition of additional energy in to the surface of the growing film by bombardment with hyperthermal particles. We were deposited crystalline Ti and TiN thin films on Si substrate by magnetron sputtering method with grid. Its thin films were highly smoothed and dense as increasing grid bias. In order explore the benefits of a bombardment of the growing film with high energetic particles. Ti and TiN films were deposited on Si substrates by an unbalanced magnetron sputter source with attached grid assembly for energetic ion extraction. Also, we have studied the variation of the plasma states by Langmuir probe and Optical Emission Spectroscopy (OES). The epitaxial orientation. microstructual characteristics. electrical and surface properties of the films were analyzed by XRD. SEM. Four point probe and AFM.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• v.35 no.12
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• pp.3535-3541
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• 2014

Bisphenol A is considered as pollutant, because it is toxic and hazardous to living organisms even at very low concentrations. Biological oxidation used for removing this organic from waste water is not suitable and consequently application of catalytic wet oxidation has been considered as one of the best options for treating bisphenol A. We have developed Fe/SBA-15, Ni/SBA-15 and Fe-Ni/SBA-15 as heterogeneous catalysts using the advanced impregnation method for oxidation of bisphenol A in water. The catalysts were characterized with physico-chemical characterization methods such as, powder X-ray diffraction (PXRD), FT-IR measurements, N2 adsorption-desorption isotherm, thermo-gravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES) analysis. This work illustrates activity of the catalysts for heterogeneous catalytic degradation reaction revealed with excellent conversion and recyclability. The degradation products identified were not persistent pollutants. GC-MS analysis identified the products: 2,4-hexadienedioic acid, 2,4-pentadienic acid and isopropanol or acetic acid. The leachability study indicated that the catalysts release very little metals to water. Therefore, the possibility of water contamination through metal leaching was almost negligible.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.41 no.4
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• pp.134-141
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• 2008

We have developed a numerical model for a remote ICP(inductively coupled plasma) system in 2D and 3D with gas distribution configurations and confirmed it by plasma diagnostics. The ICP source has a Cu tube antenna wound along a quartz tube driven by a variable frequency rf power source($1.9{\sim}3.2$ MHz) for fast tuning without resort to motor driven variable capacitors. We investigated what conditions should be met to make the plasma remotely localized within the quartz tube region without charged particles' diffusing down to a substrate which is 300 mm below the source, using the numerical model. OES(optical emission spectroscopy), Langmuir probe measurements, and thermocouple measurement were used to verify it. To maintain ion current density at the substrate less than 0.1 $mA/cm^2$, two requirements were found to be necessary; higher gas pressure than 100 mTorr and smaller rf power than 1 kW for Ar.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.322-322
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• 2011

Transparent Conductive Oxide (TCO) 박막은 디스플레이 산업에 낮은 면저항 및 높은 광투과성으로 없어서는 안 될 중요한 물질로 많은 선행연구가 진행되어져 왔다. 하지만 전 세계적으로 플라즈마와 TCO박막의 특성과의 상관관계에 대한 연구가 부족하여, 디바이스 업계에서 요구하는 수준에 미치지 못하고 있다. 본 연구에서는 저온 공정이 가능한 dual pulsed magnetron sputtering을 이용해 TCO박막을 합성하고 플라즈마 특성 변화에 따른 TCO 박막의 상관관계를 규명 하고자 한다. Dual pulsed magnetron의 자장에 의해 구속되는 플라즈마 내의 이온 종들과 이온과 중성자의 비율관계를 optical emission spectroscopy (OES)로 확인 하였고, 기판 전류 및 기판 온도 측정, Langmuir probe를 통한 플라즈마 특성 분석을 통하여 플라즈마와 특성과 박막 성장과의 상관관계에 대하여 규명 하였다. 전자 온도는 1.25 eV에서 2.46 eV 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 이온 밀도는 $1.7{\times}109/cm^3$에서 $2.2{\times}109/cm^3$ 증가하는 것을 확인하였다. 이러한 플라즈마 밀도가 증가함에 따라 박막은 비정질에서 다결정질로 바뀌면서 전기이동도는 증가하고 전자 농도는 감소하여 87.8%의 높은 투과율과 <50 ${\Omega}/{\Box}$의 면저항을 갖는 TCO 박막을 합성 하였다.