• 한국광학회지
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• 제15권4호
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• pp.325-330
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• 2004

진공자외선 파장영역에서 광학부품의 분광특성을 측정할 수 있는 중수소광원과 진공단색화장치, 시료챔버 및 광 검출기 구조의 진공자외선 분광반사율계를 제작하였다. 제작된 진공자외선 분광반사율계는 115nm∼330 nm의 분광영역에서 약 3.0${\times}$$10^{-4}$ Pa의 기압에서 작동하였다. 253.652 nm와 184.95 nm의 수은 선스펙트럼으로 진공단색화장치의 파장을 교정하여 그 분해능이 0.012 nm이고, 파장정확도가 $\pm$0.03 nm 임을 확인하였다. 중수소 광원을 이용하여 115 nm∼230 nm 파장대역의 진공자외선 영역에서 여러 가지 광학부품들에 이용되고 있는 재료(MgF$_2$, CaF$_2$, BaF$_2$, SiO$_2$, Sapphire)들의 분광투과율과 반사율을 측정하였다.

• 한국진공학회지
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• 제16권1호
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• pp.7-14
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• 2007

수평형 중성자 반사율 측정 장치는, 나노 박막의 두께와 구성성분, 표면의 거칠기 등 그 구조와 더불어 나노 박막의 동역학적인 거동을 연구하는데 긴요한 측정 장치이다. 특히, 수평형이기 때문에 액체시료의 자유표면을 유지하며 표면을 분석하는 것이 가능하다. 30 MW의 하나로의 열중성자원에 적합하도록 최적화하기 위하여, 몬테카를로 수치해석 방법을 적용한 McStas를 사용하여 장치의 각 부분에서의 중성자의 빔을 추적 계산하였고 그 결과의 해석과 그에 따른 설계변수결정을 기술하였다. 최적화 상태에서 단색파장이 ${\lambda}=2.5{\AA}$ 이고 $q<0.126{\AA}^{-1}$ 그리고 시료위치에서 $10^4n/cm^2/s$ 이상의 중성자빔의 세기를 얻었다. 본 장치가 설치 완료되면 국내에서 나노박막의 구조를 연구하는데 크게 기여할 것이다.

• 한국진공학회지
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• 제14권3호
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• pp.119-125
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• 2005

원자로의 중성자 빔을 사용하는 수평형 반사율 장치는 중성자 고유의 투과성 및 낮은 에너지의 비파괴성과 함께 시편을 수평으로 놓을 수 있는 장점을 가지고 수 나노미터 이내의 박막의 두께와 밀도를 측정하기 위하여 활용되는 새로운 장치이다. 원자력연구소에 열 중성자를 기반으로 개발을 추진하고 있으나, 아직 국내에 설치되어 있지 않아서 장치의 개념 및 최적화를 위한 시뮬레이션이 시급하다. 따라서 열중성자에 해당하는 $2.5{\AA}$를 기반으로 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하는 MCSTAS를 이용하여 장치의 개념을 설계하였다. 단색기와 collimator, 그리고 초거울등의 설계 및 각 변수들은 설계의 목표인 최대 Flux를 갖는 중성자 빔 세기를 고려하여 결정하였다.

• 한국진공학회지
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• 제14권3호
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• pp.132-137
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• 2005

국내 유일의 연구용 원자로인 하나로에 중성자 반사율 측정장치를 개발 설치하였다. 하나로 중성자 반사율 측정장치는 수직형 시료 배치를 가지며 입사 중성자 빔의 파장은 $2.459\;\AA$이다. 원자로 출력 24 MW에서 금줄방사화법을 이용하여 측정한 단색기 및 시료위치에서의 중성자속은 각각 $4.5\times10^9\;n/cm^2/sec,\;6.64\times10^6\;n/cm^2/sec4이었다. 또한 하나로 중성자 반사율 측정장치를 이용하여 d-PS, $SiO_2$등의 일부 기준 박막 시료에 대하여 반사율을 측정하고 구조 분석을 수행하였다. 장치 성능 평가 결과 장치 최소 반사율은 $\sim10^{-6}$, 측정 가능한 Q 영역은 $0.003\sim0.3\;\AA^{-1}$이었다.

• 한국진공학회지
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• 제12권S1호
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• pp.40-45
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• 2003

Ru interfacial layer was inserted into Mo-on-Si interface to enhance the extreme ultra-violet (EUV) reflective multilayer properties. The stacking status and optical properties are analyzed using cross-sectional transmission electron microscope (TEM), and reflectometer. About 1.5% of maximum reflectivity can be acquired as predicted in optical simulation, which is thought to be originated from the diffusion inhibition property. Phase defect correctability of the multilayer can be enhanced by the insertion of Ru barrier layer.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.174-174
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• 2010

본 연구에서는 IBS(Ion Beam Sputter) 증착방법으로 Cr2O3, Ta2O5 타겟을 이용하여 single layer 산화물 박막을 제작하였다. IBS 박막 증착 시 발생하는 전하의 영향을 상쇄시키기 위하여 neutralizer를 사용하였다. 증착 시 기판을 si, quartz, 그리고 sapphire로 변화시켜 각 기판위에 증착한 산화물 박막에 대한 특성평가를 하였으며, 증착 전 기판 cleaning방법에 따른 변화도 같이 관찰하였다. 증착된 박막의 두께, 거칠기, 밀도 등을 평가하기 위해 XRR(X-ray Reflectometer)을 이용하여 살펴보았다. 기판, 박막두께, cleaning 등의 조건을 변화시켜 여러 종류의 박막을 만들었다. Sapphire 기판에 증착한 박막은 XRR 그래프의 변화가 생겼는데 cleaning과 곡률반경에 의한 영향임을 확인하였다. 다른 종류의 기판에서도 같은 현상이 있을 것으로 예상되고, 이런 영향은 IBS로 증착되는 산화물박막을 분석하는 데에 많은 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.82-82
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• 2011

본 연구에서는 이온빔 스퍼터링 방법으로 증착한 Cr2O3, Ta2O5, HfO2 산화물박막의 구조적 특성변화를 관찰하였다. 금속박막에서 표면이 산화되는 문제를 해결하기위하여 산화물 박막을 증착시켰다. 이온빔 스퍼터링으로 박막 증착 시 산화물 타겟을 사용할 때 발생되는 전하의 영향을 상쇄하기 위하여 neutralizer를 사용하였다. 박막 증착 후 XRR (X-ray Reflectometer)을 이용하여 박막의 두께, 거칠기 및 밀도를 확인하였으며, AFM (Atomic Force MicroScope)을 통하여 증착한 박막표면 거칠기 측정을 하여 XRR로 얻은 데이터와 비교하여 살펴보았다. 또한 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy)측정을 통해 제조된 박막의 화학적 결합상태를 확인하였다. 여러 가지 조건변화와 기판의 차이에 따라 제작된 산화물 박막 중 실리콘 기판을 사용하여 증착시킨 박막은 XRR측정시 반사율 곡선에서 자연 산화막에 의한 영향이 나타났다. 반면 glass나 sapphire에 증착시킨 산화물 박막은 실리콘기판에서 나타난 자연 산화막의 영향을 받지 않음을 확인하였다. 기판과 산화물 박막사이에 계면층에 나타나는 영향을 최소화시킴으로써 양질의 박막을 제작할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국진공학회지
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• 제10권1호
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• pp.98-103
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• 2001

차세대 평판 디스플레이로서 플라즈마표시기(Plasma Display Pannel, PDP)는 현재 350 $\textrm{cd/cm}^2$의 휘도와 l lm/W 정도의 효율을 갖는 AC형 PDP가 개발되어 있으나, 음극선관(CRT)의 피크 휘도가 700 $\textrm{cd/cm}^2$, 효율이 수 1 m/W인 것을 감안하면 음극선관을 대체할 수 있는 표시기가 되기 위해서는 PDP의 휘도와 효율을 더욱 개선시킬 필요가 있다. 반사형 AC-PDP셀 내에서 가스 방전으로 발생된 진공 자외선(Vacuum Utraviolet, VUV) 중 배면판 쪽으로 진행되는 부분은 형광체를 여기시켜 가시광을 발생시키게 되지만, 전면판 쪽으로 진행되는 부분은 발광에 사용되지 못하고 있다. 본 연구에서는 PDP 셀 전면판의 유전체와 보호막 사이에 VUV를 반사시킬 수 있는 다이크로익 미러(Dichroic mirror)를 증착함으로써 셀 내의 VUV 이용 효율을 증가시켜 휘도와 효율을 향상시킬 수 있는 방법을 제안하였다. 다이크로익 미러를 정확하게 설계하기 위해서 미러에 사용되는 $MgF_2$, $LaF_3$, MgO 박막의 VUV 영역에서의 광학 계수(Optical Constant)를 실험과 시뮬레이션을 이용한 광도 측정법(Photometric method)을 통해서 구하였다 (1). 이 값들을 이용해서 플라즈마 표시기의 패널 방전에서 방출되는 빛의 휘도를 결정짓는 가장 중요한 요소인 147nm 부근의 진공자외선을 반사시킬 수 있는 다이크로익 미러를 설계하였다. 다이크로익 미러는 전자빔 증착기 (I-beam evaporator)를 이용하여 증착되었고, 박막의 광학 계수 결정을 위한 반사도(Reflectance), 투과도(Transmittance) 측정과 다이크로익 미러의 반사도 측정은 Reflectometer를 이용해 측정하였다. 패널 실험은 동일한 패널 내에 반쪽 면에만 다이크로익 미러를 증착시켜 방전 전압에 따른 휘도와 효율을 미러가 없는 면과 동일 조건하에 비교 측정하였다. 여러 방전 조건하에서 다이크로익 미러를 AC-PDP에 적용한 경우가 그렇지 않은 경우보다 휘도와 효율이 약 20-30% 정도 증가함을 확인하였다.

• Applied Science and Convergence Technology
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• 제25권3호
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• pp.56-60
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• 2016

The ALD process is an adequate technique to meet the requirements that come with the downscaling of semiconductor devices. To obtain thin films of the desired standard, it is essential to understand the thermal decomposition properties of the precursors. As such, this study examined the thermal decomposition properties of TEMAHf precursors and its effect on the formation of $HfO_2$ thin films. FT-IR experiments were performed before deposition in order to analyze the thermal decomposition properties of the precursors. The measurements were taken in the range of $135^{\circ}C-350^{\circ}C$. At temperatures higher than $300^{\circ}C$, there was a rapid decrease in the absorption peaks arising from vibration of $Sp^3$ C-H stretching. This showed that the precursors experienced rapid decomposition at around $275^{\circ}C-300^{\circ}C$. $HfO_2$ thin films were successfully deposited by Atomic Layer Deposition (ALD) at $50^{\circ}C$ intervals between $150^{\circ}C$ to $400^{\circ}C$; the deposited films were characterized using a reflectometer, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Grazing Incidence X-ray Diffraction (GIXRD), and atomic force microscopy (AFM). The results illustrate the relationship between the thermal decomposition temperature of TEMAHf and properties of thin films.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.303-303
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• 2012

X-선 반사율 측정법(XRR)은 비파괴적인 측정방법으로 수 nm의 두께를 정밀하게 측정할 수 있는 장점으로 반도체 산업현장에서 많은 관심과 연구가 이루어지고 있다. 이러한 XRR의 두께 측정 정밀도를 향상시키고 부정확한 결과를 방지하기 위하여 측정기기를 검증하고 보정할 수 있는 두께 표준물질을 필요로 하고 있다. 본 연구에서는 IBSD (ion beam sputtering deposition)와 ALD (atomic layer deposition)를 이용하여 5 nm, 10 nm의 $HfO_2$ 박막을 제작하고, XRR용 두께 표준물질로 응용할 수 있는지를 살펴보았다. 먼저 두께표준물질로 제작하기 위해서는 박막과 기판이 안정한 상태를 유지해야 한다. 이에 박막은 공기 중 노출에 의한 산화로 박막의 두께가 변할 수 있는 금속박막 대신에 공기 중에서도 안정한 산화물 박막인 $HfO_2$ 박막을 사용하고 기판은 Si wafer를 thermal공기 중에서도 안정한 산화물 박막인 $HfO_2$ 박막을 사용하고 기판은 Si wafer를 therma oxidation법을 이용하여 $1{\mu}m$ 두께로 제작한 비정질 $SiO_2$ 기판을 사용했다. 제작된 시료의 특성평가를 위해 XRR (X-ray reflectometer) 측정을 통해 두께, 거칠기 및 밀도를 확인하였고, TEM (transmission electron microscope)으로 두께 측정을 하여 XRR로 얻은 두께결과와 비교하였다. 측정결과를 확인하였을 때 두 증착 방법 중 ALD를 이용하여 제작한 시편에서는 박막과 기판사이의 interface가 sharp하여 반사율 곡선의 진폭이 크게 잘 나타났고 fitting 결과도 우수하여 IBSD로 증착한 시편보다 두께 표준물질로 응용하기에 더 적합하였다.