• 제목/요약/키워드: Plasma processing

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유도 결합 플라즈마에서 플라즈마 변수와 전자 에너지 분포에 대한 극판 전력 인가의 영향 (Effect of RF Bias on Electron Energy Distributions and Plasma Parameters in Inductively Coupled Plasma)

  • 이효창;정진욱
    • 한국진공학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.121-129
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    • 2012
  • 진공을 기초로 한 극판 전력이 인가된 유도 결합 플라즈마 소스에 관한 대부분의 연구는 자기 바이어스 효과에만 한정되어 있으며, 다양한 반도체 및 디스플레이 식각 공정에서 공정 결과와 소자 품질에 결정적인 역할을 하는 플라즈마 변수들(전자 온도, 플라즈마 밀도)과 극판 전력의 상관관계에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 본 연구에서는 극판 전력이 플라즈마 변수에 미치는 영향에 관한 내용을 다루고 있으며, 최근의 연구 결과에 대한 리뷰를 포함하고 있다. 플라즈마 밀도는 극판 전력 인가에 의하여 감소 또는 증가하였으며, Fluid global model에 의한 결과와 잘 일치하는 경향을 보였다. 전자 온도는 RF 바이어스에 의하여 증가하였으며, 전자 에너지 분포 측정을 통하여 전자 가열 메커니즘을 관찰하였다. 또한, 플라즈마 밀도의 공간 분포는 극판 전력에 의하여 더욱 균일해짐을 알 수 있었다. 이러한 극판 전력과 플라즈마 변수들의 상관관계와 전자 가열 메커니즘에 대한 연구는 방전 특성의 물리적 이해뿐만 아니라, 반도체 식각 공정에서 소자 품질 및 공정 개선을 위한 최적의 방전조건 도출과 외부 변수 제어에 큰 도움을 주리라 예상된다.

Polyamide66/Polyphenylene 블렌드의 플라스마 표면처리를 통한 친수성 향상 (Hydrophilicity Improvement of Polyamide66/Polyphenylene Blends by Plasma Surface Treatment)

  • 지영연;김상식
    • 폴리머
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    • 제30권5호
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    • pp.391-396
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    • 2006
  • 플라스마 표면처리는 접착력, 친수성, 소수성 등과 같은 고분자의 표면 특성을 개질시키기 위하여 사용되고 있다. 플라스마를 이용하여 표면을 처리하게 되면 고분자의 전체적인 물성은 유지한 채 표면의 특성만을 변화시키는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 다양한 가스를 사용한 플라스마를 이용하여 상업용 Polyarlide66 (PA66) /polyphenylene(PPE) 고분자의 표면의 접착력 향상을 위해 표면 유기물 제거와 친수성으로 개질을 시도하였다. 플라스마 처리 공정 변수인 공정 파워, 처리 시간, 가스 종 들을 변화시키면서 표면을 개질하였으며 PASS/ PPE 고분자의 친수성 개질을 확인하기 위하여 접촉각 및 표면 자유에너지 변화를 측정하였다. 또한 유기물 제거를 FTIR 분석을 통하여 확인하였다. 플라스마를 이용한 표면처리 결과, 공정 파워 100 W, 처리 시간 2분, 아르곤/산소 공정가스에서 가장 낮은 접촉각(73도에서 14도)과 가장 높은 표면 자유에너지 ($44.20 mJ/m^2$에서 $50.03 mJ/m^2$)를 나타내었다.

A Study on Etching of $UO_2$, Co, and Mo Surface with R.F. Plasma Using $CF_4\;and\;O_2$

  • Kim Yong-Soo;Seo Yong-Dae
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제35권6호
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    • pp.507-514
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    • 2003
  • Recently dry decontamination/surface-cleaning technology using plasma etching has been focused in the nuclear industry. In this study, the applicability of this new dry processing technique are experimentally investigated by examining the etching reaction of $UO_2$, Co, and Mo in r.f. plasma with the etchant gas of $CF_4/O_2$ mixture. $UO_2$ is chosen as a representing material for uranium and TRU (TRans-Uranic) compounds while metallic Co and Mo are selected because they are the principal contaminants in the used metallic nuclear components such as valves and pipes made of stainless steel or inconel. Results show that in all cases maximum etching rate is achieved when the mole fraction of $UO_2\;in\;CF_4/O_2$ mixture gas is $20\%$, regardless of temperature and r.f. power. In case of $UO_2$, the highest etching reaction rate is greater than 1000 monolayers/min. at $370^{\circ}C$ under 150 W r.f. power which is equivalent to $0.4{\mu}m/min$. As for Co, etching reaction begins to take place significantly when the temperature exceeds $350^{\circ}C$. Maximum etching rate achieved at $380^{\circ}C\;is\;0.06{\mu}m/min$. Mo etching reaction takes place vigorously even at relatively low temperature and the reaction rate increases drastically with increasing temperature. Highest etching rate at $380^{\circ}C\;is\;1.9{\mu}m/min$. According to OES (Optical Emission Spectroscopy) and AES (Auger Electron Spectroscopy) analysis, primary reaction seems to be a fluorination reaction, but carbonyl compound formation reaction may assist the dominant reaction, especially in case of Co and Mo. Through this basic study, the feasibility and the applicability of plasma decontamination technique are demonstrated.