• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.216.1-216.1
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• 2014

Closed drift ion source는 그 특성으로 인하여 강판 표면처리, 금속 표면 산화막 형성, 폴리머 혹은 기타 표면 개질 등 다양한 분야에서 사용이 되고 있다. 다양한 환경에서 사용 되는 소스의 특성으로 인하여 각기 다른 공정에 대한 최적의 특성이 요구 되며, 이러한 공정 환경에 맞춘 소스를 설계하기 위해서 ion source내 전극의 구조 및 자기장 세기 등 이온소스의 구조적 특성에 대한 연구가 필요하게 된다. 본 연구에서는 선형 이온소스의 구조 설계를 위한 실험을 소형(이온빔 인출 슬릿 직경: 60 mm) 이온빔 인출 장치를 제작하여 전극 구조에 따른 방전 특성을 우선적으로 평가를 실시하여 소형 이온빔 인출 장치에서 도출된 결과를 바탕으로 0.3 m급 linear closed drift ion source 설계에 대한 변수를 조사 하였다. 실험은 양극-음극(C-A) 간 간격 및 음극 슬릿(C-C) 간격 그리고 자기장 세기 조건에서 방전 전류 및 인출 이온빔 전류량 측정하였으며, 이 결과를 전산모사 결과와 비교 하였다. 방전전압 1~5 kV, 가스유량 10~50 sccm 조건에서 Ar 이온빔 방전 특성을 평가한 결과, 양극-음극(C-A) 간격이 넓을수록, 음극-음극(C-C) 간격이 좁을수록 방전 전류량이 증가함을 확인 하였다. 또한, 공정 가스 압력 및 자기장 세기 변화에 따른 1~5 kV의 방전 전압에 대한 방전 특성의 관찰 결과, 압력 및 자기장 변화에 따라서 방전 전류의 변화를 관찰 할 수 있었으며, 이에 대한 결과를 통하여 이온 소스 구조 내부에서의 방전 영역에 대한 압력과 자기장 세기에 대한 영향을 분석 할 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2012년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.124-125
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• 2012

Korea institute of materials science (KIMS) use a linear deposition source called as a closed drift linear plasma source (CDLPS) as well as dual magnetron sputtering (DMS) to deposit SiOxCyHz films in $HMDSO/O_2$ plasma. The CDLPS generates linear plasma using closed drifting electrons and can reduce device degradations due to energetic ion bombardments on organic devices such as organic photovoltaic and organic light emission diode by controlling an ion energy. The deposited films are investigated by Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and atomic force microscopy (AFM). Optical emission spectroscopy (OES) is used to measure relative radical populations of dissociation and recombination products such as H, CH, and CO in plasma. And SiOx film is applied to a barrier film on organic photovoltaic devices.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2007년도 제33회 하계학술대회 초록집
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• pp.137-137
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• 2007

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2011년도 춘계학술대회 및 Fine pattern PCB 표면 처리 기술 워크샵
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• pp.98-99
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• 2011

300 mm급 선형 이온원의 방전 간격에 따른 방전 및 이온빔 인출 특성 변화를 연구하였다. 방전 간격이 2 mm 에서 3 mm로 증가함에 따라 동일 방전 전압에서 방전 전류가 약 20% 증가하였으며, 이는 방전 공간 내 플라즈마 발생 증가에 의한 것임을 object oriented particle in cell 전산모사를 통해 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제15권6호
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• pp.382-387
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• 2005

Polyvinylidene fluoride (PVDF) surface was irradiated and became superhydrophilic by low energy (180 eV) and high flux $(\~10^{15}/cm{\cdot}s)$ ion beam. As an ion source, a closed electron Hall drift thruster of $\phi=70mm$ outer channel size without grid was adopted. Ar, $O_2$ and $N_2O$ were used for source gases. When $N_2O^+$ and $O_2^+$ reactive gas ion beam were irradiated with the ion fluence of $5\times10^{15}/cm^2$, the wetting angle for deionized water was drastically dropped from $61^{\circ}\;to\;4^{\circ}\;and\;2^{\circ}$, respectively. Surface energy was also increased up to from 44 mN/m to 81 mN/m. Change of chemical component in PVDF surface was analyzed by x-ray photoelectron spectroscopy. Such a great increase of the surface energy was intimately related with the increase of hydrophilic group component in reactive ion irradiated PVDF surfaces. By using an atomic force microscopy, the root-mean-square of surface roughness of ion irradiated PVDF was not much altered compared to that of pristine PVDF.

• 한국재료학회지
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• 제15권6호
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• pp.361-369
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• 2005

InP(100) crystal surface was irradiated by ion beams with low energy $(180\~225\;eV)$ and high flux $(\~10^{15}/cm^2/s)$, Self-organization process induced by ion beam was investigated by examining nano structures formed during ion beam sputtering. As an ion source, an electrostatic closed electron Hall drift thruster with a broad beam size was used. While the incident angle $(\theta)$, ion flux (J), and ion fluence $(\phi)$ were changed and InP crystal was rotated, cone-like, ripple, and anistropic nanostrucuture formed on the surface were analyzed by an atomic force microscope. The wavelength of the ripple is about 40 nm smaller than ever reported values and depends on the ion flux as $\lambda{\propto}J^{-1/2}$, which is coincident with the B-H model. As the incident angle is varied, the root mean square of the surface roughness slightly increases up to the critical angle but suddenly decreases due to the decrease of sputtering yield. By the rotation of the sample, the formation of nano dots with the size of $95\~260\;nm$ is clearly observed.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.208-208
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• 2011

최근 유연기판 기술을 기반으로 대면적 roll to roll 공정기술 개발이 활발히 연구됨에 따라 이에 적용 가능한 대면적 플라즈마 소스의 중요성이 대두되고 있다. 대면적 플라즈마 처리 공정에 적용 가능한 소스 중 closed drift 타입의 선형 이온 소스는 제작 및 대면적화가 용이함에 따라 다양한 산업 분야에서 사용되고 있다. 선형 이온 소스를 다양한 표면처리 공정에 효과적으로 적용하기 위해서는 방전 특성에 대한 이해를 바탕으로 각 공정에 맞는 이온빔 전류 밀도, 방전 전압 등의 방전 인자 조절이 필수적이다. 본 연구에서는 표면 개질, 식각 및 박막 증착 등의 다양한 분야에 활용 가능한 선형 이온 소스를 개발하였으며, 선형 이온 소스를 통한 표면 식각 공정을 집중적으로 연구하였다. 전극 및 자기장 구조에 따른 선형 이온 소스 내 플라즈마 방전거동 분석을 위해 object oriented particle in cell(OOPIC) 전산모사를 수행하였으며, 이를 통해 식각 또는 증착 공정에 적합한 이온 소스의 구조 및 공정 조건을 예측하였다. 또한 OOPIC 전산모사를 통해 예측된 이온빔 인출 경향을 Faraday cup을 이용한 이온빔 전류 밀도 측정을 통해 확인하였다. 실리콘 기판 식각 공정의 경우, 이온 전류밀도 및 에너지에 따른 식각 거동 분석, 이온빔 입사각 변화에 따른 식각 특성 분석을 통해 최적 식각 공정 조건을 도출하였다. 특히, 이온빔 입사각 변화에 따른 식각률 변화는 일반적으로 알려진 입사각에 따른 스퍼터링율과 유사한 경향을 보였다. 이온빔 에너지 3 kV, Ar 압력 1.3 mTorr 조건에서 기판 정지 상태시 약 8.5 nm/s의 식각 속도를 얻었다.