• 제목/요약/키워드: quadrupole mass spectrometer

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사중극자 질량분석기(QMS)를 이용한 $Ar/Cl_2$ 유도결합 플라즈마 분석 (Inductively Coupled $Ar/Cl_2$ Plasma Analysis with Quadrupole Mass Spectrometer (QMS))

  • 김종규;김관하;이철인;김창일
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.41-43
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    • 2005
  • $Cl_2$ 플라즈마에 있어서 Ar 가스의 첨가에 의한 효과를 보기 위해 Ar 첨가 비율 rf 전력, 반응로 압력을 변화시켜가며 그 에너지와 질량을 분석하였다. Ar 첨가 비율에 따른 각 입자들의 질량 분석을 통해서, Ar의 비율이 80% 일 때 물리적, 화학적 반응이 최대가 되는 것을 확인하였다. 또한 Ar 첨가 비율에 따른 각 이온들의 에너지 분석을 통해, Ar 가스의 첨가에 의해 $Cl^+$$Cl_2^+$ 이온들의 이온 선속은 증가하나 그 에너지가 감소하는 것을 확인하였다. 반응로 압력과 rf 전력의 제어를 통해 이온 전류밀도, 이온 에너지와 전자온도를 제어 할 수 있음을 확인하였고, Ar 첨가 비율을 변화시키면서 전자 밀도 분포 함수의 변화를 관찰하여 이를 통해 Ar 비율에 따른 이온화 비율과 전자 온도, 밀도 등의 관계를 확인하였다.

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BCl3/Ar 혼합가스를 이용한 $Y_2O_3$ 박막의 유도결합 플라즈마 식각 (Etching characteristics of $Y_2O_3$ Thin films using inductively coupled Plasma of $BCl_3$/Ar Gas Mixtures)

  • 김문근;양대왕;김영호;권광호
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.67-67
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    • 2009
  • 본 연구는 강유전체 박막의 buffer 층으로 사용되는 Yttrium oxide($Y_2O_3$) 박막에 대한 $BCl_3$/Ar 혼합가스 식각 특성에 대해 연구하였다. 식각 메카니즘을 해석하기 위해 QMS(Quadrupole Mass Spectrometer), OES(Optical Emission Spectroscopy)를 사용하여 플라즈마 특성을 추출하였다. 공정 조건(source power, bias power, pressure, total gas flow)을 동일하게 유지하고 $BCl_3$/Ar 혼합가스 비율을 변화시키며 실험을 진행 하였다. 혼합가스의 비율이 $BCl_3$(80%)/Ar(20%)일때 가장 높은 식각 속도을 나타냈고, 이후 점차 감소하였다. 이때의 식각 속도는 8.8 nm/min 였다. 이에 $Y_2O_3$는 이온 보조 화학식각 특성을 가짐을 확인하였다.

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RF 안테나 주파수에 따른 유도결합형 수소 플라즈마 이온원의 수소 이온 밀도 분율 변화 연구

  • 허성렬;김곤호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.133-133
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    • 2010
  • 중성입자빔 입사장치(neutral beam injection, NBI)의 중성빔 에너지 효율은 이온원의 수소 이온밀도 분율이 결정한다. 이온원에서 만들어진 $H^+$, $H_2^+$ 그리고 ${H_3}^+$는 중성화 과정(neutralization) 중 해리(dissociation) 때문에 각각 입사 에너지의 1, 1/2 그리고 1/3을 가진 중성입자가 된다. 중성빔 에너지 효율 제고하기 위해서는 이온원의 전체 이온 중 단원자 수소 이온 밀도 증가가 필요하다. 유도결합형 수소 플라즈마 이온원에서 RF 안테나 주파수에 따른 플라즈마 밀도와 단원자 수소 이온 밀도 비율 변화를 관찰하였다. RF 플라즈마에서 가스 압력이 결정하는 전자의 운동량 전달 충돌 주파수 대비 높은 RF 안테나 주파수(13.56 MHz)와 낮은 RF 안테나 주파수(수백 kHz)의 전력을 인가하였으며, Langmuir 탐침, 안테나 V-I 측정기 그리고 QMS(quadrupole mass spectrometer)을 이용하여 플라즈마 특성을 진단하였다. 플라즈마 밀도와 수소 이온 밀도 분율은 플라즈마 가열 메커니즘과 수소 플라즈마 내 반응 메커니즘에 의해 결정된다. 플라즈마 가열 메커니즘에 따른 실험 결과에 대한 RF 안테나 주파수 효과는 플라즈마 트랜스포머 회로 모델을 통해 해석하였으며, 수소 플라즈마 내 반응은 0-D 정상 상태의 입자 및 전력 평형 방정식 결과로 해석하였다.

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QMS 신뢰성 평가 기술

  • 김진태;박창준;윤주영;강상우;신용현;민관식;차덕준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.104-104
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    • 2011
  • 사중극 질량분석기(Quadrupole Mass Spectrometer, QMS)의 신뢰성을 향상시키기 위해 이온소스를 개선하고 평가하였다. 공정가스에 의한 오염 및 charging 효과로 인해 이온전류가 감소하는 현상을 발견하였고 이를 개선하기 위해 이온소스의 표면 거칠기를 줄여서 신뢰성을 향상시켰다. 또한 이온소스를 평가하는 방법으로 희석된 혼합가스를 이용하여 MDPP (Minimum Detectable Partial Pressure)를 측정하였고 이를 위해 희석된 가스의 이온 전류와 배경 노이즈의 비율(Signal/Noise)을 극대화시키면서 QMS를 튜닝하였다. 이 평가방법을 이용하여 상용 이온소스와 한국표준과학연구원에서 제작한 두 종류의 이온소스를 평가 비교하였다. QMS에 대한 국제표준안(ISO/TC 112 CD14291) 제정을 위한 진행상황도 소개하려고 한다.

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Etching Mechanism of Indium Tin Oxide Thin Films using Cl2/HBr Inductively Coupled Plasma

  • Kim, Sung-Ihl;Kwon, Kwang-Ho
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제10권1호
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    • pp.1-4
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    • 2009
  • Dry etching characteristics of indium tin oxide films and etch selectivities over photoresist films were investigated using $Cl_2/HBr$ inductively coupled plasma. From a Langmuir probe diagnostic system, it was observed that while the plasma temperature was kept nearly constant in spite of the change of the HBr mixing ratio, the positive ion density decreases rapidly with increasing the mixing ratio. On the other hand, a quadrupole mass spectrometer showed that the neutral HBr and Br species increased. The etching mechanism in the $HBr/Cl_2$ plasma was analyzed.

유도결합 플라즈마를 이용한 PST 박막의 식각 특성 및 이온 에너지 분포 (Etching characteristics of PST thin film and ion energy distribution using inductively coupled plasma)

  • 김관하;김경태;김창일
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.98-100
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    • 2004
  • In this study, PST thin films were etched with inductively coupled $Cl_2/(Cl_2+Ar)$ plasmas. The etch characteristics of PST thin films as a function of $Cl_2/(Cl_2+Ar)$ gasmixtures were analyzed by using quadrupole mass spectrometer (QMS). Systematic studies were carried out as a function of the etching parameters, including the RF power and the working pressure. The maximum PST film etch rate is 56.2 nm/min, because a small addition of $Cl_2$ to the $Cl_2$/Ar mixture increased the chemical effect. It was proposed that sputter etching is the dominant etching mechanism while the contribution of chemical reaction is relatively low due to low volatility of etching products.

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태양광급 실리콘 정련을 위한 전자빔 용융 모델링과 실시간 불순물 분석 방법 (Numerical modeling of E-beam melting and impurity detection of metallic Si)

  • 지정은;주정훈;장보윤;안영수
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2009년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.241-242
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    • 2009
  • 다결정 실리콘 태양전지는 생산단가가 싸고 대면적화가 가능하여 상용화에 적합한 대안으로 제시되어 활발히 연구되고 있다. 그러나 다결정 실리콘 기관은 단결정에 비하야 B, P를 포함한 불순물이 많고 dialocation, twin, grain boundary 등의 결정 결함이 많아 비저항을 떨어뜨린다. 본 연구에서는 금속실리콘(99.9% Sl)을 태양광 급 고 순도 실리콘정녈하기 위하여 E-beam 용융 시 균일한 열전달 방법을 전산모사 하였다. 또한 소량의 반응성 가스($O_2$, $H_2$, $H_2O$)를 공급하는 경우 B와 P가 휘발성이 강한, BO, PO등으로 변하는 경우 QMS(Quadrupole mass spectrometer)로 검출가능 할 것인지 계산하였다.

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Fourier transform infrared spectroscopy과 Quadrupole mass spectrometer을 이용한 Cyclopentadienyl Tris (dimethylamino) Zirconium의 열분해 특성 연구

  • 오남근;안종기;강고루;김소연;김진태;윤주영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.99.1-99.1
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    • 2015
  • ALD와 CVD 공정을 진행 하는데 있어서 전구체의 평가 및 실시간 분해과정을 확인 하는 것은 매우 중요하다. 본 실험에서는 고유전 산화막에 쓰이는 Cyclopentadienyl Tris (dimethylamino) Zirconium, CpZr(NMe2)3 전구체의 증기압 특성과 FTIR, QMS를 활용하여 $250^{\circ}C$ 온도구간 에서의 분해과정을 실시간으로 측정 하였다. CpZr(NMe2)3의 Atomic mass 는 288 amu이며 증기압은 $60^{\circ}C$에서 0.075 Torr로 측정되었다. 온도가 증가 함에 따라 FTIR 에서 CH3 symmetric stretch (2776 cm-1), CH3 symmetric stretch (2865 cm-1) intensity가 줄어 들게 되었으며 QMS에서도 15 amu (Methyl)의 신호가 온도가 증가함에 따라 감소함을 확인 할수 있었다. QMS에서 Cp의 이온전류가 사라진 이유는 Cp가 모체인 CpZr에서 모두 다 분리되었고 신호가 없어 졌기 때문이다. 본 연구를 통해서 FTIR 단독으로는 얻을수 없는 온도에 따른 세부적인 분해과정을 QMS로 실시간 측정 함으로서 FTIR의 분석 결과와 산호보완 할수 있게 되었다.

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Determination of the Intracellular Concentrations of Metabolites in Escherichia coli Collected during the Exponential and Stationary Growth Phases using Liquid Chromatography-Mass Spectrometry

  • Park, Chang-Hun;Park, Chang-Hun;Lee, Youn-Jin;Lee, Sang-Yup;Oh, Han-Bin;Lee, Jin-Won
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권2호
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    • pp.524-530
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    • 2011
  • In the present study, we demonstrate that SRM LC-MS/MS method developed by Luo et al. (ref. 10) can be successfully applied to the quantitative analysis of intracellular metabolites in E. coli that are collected at the exponential and stationary growth phases. A focus is given on measuring the changes in the concentrations of intracellular metabolites in batch cultures, which were induced during both the dynamically changing exponential and stationary growth phases. The following intracellular metabolites are quantified in the exponential and stationary phases of E. coli growth, using the SRM mode of a triple quadrupole mass spectrometer: glucose-1-phosphate, fructose-1,6-bisphosphate, phosphoenolpyruvate, pyruvate, acetyl-coenzyme A, 6-phosphogluconate, ribulose-5-phosphate, xylulose-5-phosphate, erythrose-4-phosphate. The determined intracellular metabolite concentration profiles are shown to be in a good agreement with the growth profiles of E. coli, which clearly indicates that SRM LC-MS/MS can be successfully used for following the metabolite changes induced at different growth stages.

HPLC-MS/MS에 의한 사물탕의 지표성분 분석 (Analysis of Marker Substances in Samul-tang by HPLC-MS/MS)

  • 유영법;김미정;황대선;하혜경;마진열;신현규
    • 대한본초학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.97-102
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    • 2007
  • Objectives : This study presents a high performance liquid chromatography - electrospray ionization-mass spectrometer (HPLC-MS/MS) methods for the quantitative and qualitative analysis of various active components in Samul-tang, which is composed of four crude herbs. Methods : HPLC-ESI-MS/MS for the determinations of paeoniflorin and 5-HMF (5-hydroxymethyl 2-furaldehyde) in the Samul-tang, the separation method was performed on an COSMOS1L 5C18-AR-Il (2.0 X 150 mm I.D.) column by gradient elution with 0.1% acetic acid and 5% CH3CN in water (A)-0.1% acetic acid and 5% H20 in CH3CN (B) as the mobile phase at a flow-rate of 300 ${\mu}L/min$ with detection at quadrupole mass spectrometer. The all marker substances were always detected as the base peaks in the positive ion mode. Results : The paeoniflorin of Paeoniae Radix in Samul-tang showed a strong base peak [M+H2O]+ in the positive detection mode to give the following as; paeoniflorin (498.109 [M+H2O]+, 479.8 [M]+, 301 [M-glucose]+, 179.3 [glucose]+). Based on the HPLC retnetion time and MS of standard compounds confirmed the identity of active compounds in Rehmanniae Radix Preparata as follows; 5-HMF (127.0[M+H]+, 109.3 [M-OH]+) in the positive ion mode. Conclusion : According to the above results, HPLC-ESI-MS method permits assignment of tentative structures such as paeoniflorin and 5-HMF in the Samul-tang.

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