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고밀도 식각 플라즈마에서 비정질 탄소 하드 마스크의 형상 변형 해석을 위한 다각형 모델 개발
김곤호,송재민,배남재,박지훈,유상원,권지원,박태준,이인규,김대철,김종식 한국반도체디스플레이기술학회 2022 반도체디스플레이기술학회지 Vol.21 No.4
Shape changes of hard mask for high aspect ratio etch provide key information to develop recipe control for high aspect ratio dependent etching technology. Especially, for etch process using high density and energy ions, deformation of hard mask shape becomes more severe, which make affect to HAR etch profile distorted. In this study, polygonal geometric model for shape-deformation of amorphous carbon layered hard mask is suggested to control etch profile during process. Mask shape regularly defined with polygonal geometry consisting of trapezoids and rectangles can make dynamic information about angles of facets and etched width and height of remained mask shape. It is expected that important features for HAR profiling can be controlled with real-time characteristics of collimated ions and neutrals by deformed mask shape.
웨이블렛 변환을 이용한 정전 탐침 자료 분석 알고리즘 개발
김곤호,김대경,황순모,김용현 한양대학교 이학기술연구소 1999 이학기술연구지 Vol.1 No.-
ECR 식각 플라즈마에서 정전 Langmuir 탐침으로 얻은 자료의 해석을 위하여 Dauberchies 웨이블렛과 이중 직교 웨이블렛 변환을 이용한 새로운 알고리즘을 개발하였다. 이 알고리즘을 이용한 자료해석 방식에서는 해석자의 선택적 입력 값을 최소로 하고 자료의 잡음제거시 일반적으로 사용하고 있는 평균을 기초로 하는 통계적인 방법을 사용하지 않았다. 본 알고리즘에서는 Dauberchies 웨이블렛을 이용하여 자료의 저주파 성분만을 추출함으로 포화 이온 및 전자 전류성분을 변환 자료에서 직접 구하였다. 또한, 원시 자료의 1차 미분자료에 대한 이중 직교 웨이블레서 변환을 이용하여 플라즈마 전위를 직접 구할 수 있어 웨이블렛 변환을 거치는 과정에서 플라즈마 전자온도를 구하는 영역이 일관성 있게 정의되었다. 전자분포 모델은 ECR 플라즈마의 특징인 hot과 bulk의 두 가지 온도를 가지는 bi-Maxwallian 분포로 가정하고 Martquardt 방법을 사용한 비선형 fitting 방법으로 두 가지 전자 온도를 구하였다. 포화 이온 및 전자 전류 곡선의 플라즈마 전위에 해당하는 전류 값으로부터 플라즈마 이온 및 전자 밀도를 얻었으며 임의의 자료에 대한 알고리즘의 정확성 검사 결과 90%이상의 정확도를 보였다. A new algorithm for automating the analysis of Langmuir-probe traces taken from the ECR magnetized plasma is developed through the Daubechies wavelet and the bi-orthogonal wavelet transformations. This approach minimizes the operator-specified inputs and provides de-noised data without using the statistical method based on the averaging techniques. In this algorithm, the electron and ion current lines are obtained from the low frequency information of the Daubechies wavelet processed data. From the bi-orthogonal wavelet transform for the differentiated data, the plasma potential can be clearly determined. The region for obtaining the electron temperature can be systematically chosen from these processed data without operator-specified inputs. The electrons are modeled by a bi-Maxwellian distribution with hot and cold temperatures and nonlienar fitting method (a Martquardt method) is used to determine the electron temperatures from this region. Ion and electron plasma densities are obtained from the ion and the electron current at the plasma potential, respectively. The evaluation results by using the artificially generated data shows over 90% accuracy.
김곤호,김건우,김영우,최영도,김종식,김상진,한승희,홍문표 漢陽大學校 工學技術硏究所 1998 工學技術論文集 Vol.7 No.1
Abstract- In a plasma source ion implantation, the target is successively biased by negative voltage pulses with an intrinsic finite rise time, resulting in the time-dependent sheath formation around the target. Measurement of time-dependent sheath during the pulse rise show the ion matrix sheath development which is in proportion to square root of time and pulse rise rate over plasma density but independent of the ion mass.
플라즈마 내에서의 dust 입자의 하전 현상에 관한 연구
김곤호 한양대학교 이학기술연구소 1999 이학기술연구지 Vol.1 No.-
본 연구에서는 플라즈마 내에서 입자의 거동을 이해하기 위한 기초 실험으로 입자의 하전량과 하전 극성의 변화를 관찰하였다. 연구에 사용된 단분산 입자는 직경 0.05um, 0.07um, 0.1um, 0.2um로써 Diode 형태의 반응기 내에 형성된 DC 공기 플라즈마에 주입되었으며 Faraday Cup을 이용하여 하전입자를 포집하고 흐르는 전류는 pico전류계로 측정하였다. 입자의 하전량과 하전 극성은 주입입자의 크기와 농도 및 플라즈마의 발생조건에 민감하였으며 입자 당 10³~10^(5)의 평균 하전 수를 가짐을 관찰하였다. Understanding of the charging effect on the dust particles in the plasma is necessary to control the charged particle in a plasma aided manufacturing. In order to investigate this charging effect, the known sizes of the mono-dispersed particles with 0.05 ㎛, 0.07 ㎛, 0.1 ㎛, and 0.2 ㎛ diameter are introduced into the DC diode-type air-plasmas. The characteristics of the charged particles collected in the Faraday cup are measured with a pico-amperemeter. Results show that the polarity of the charging particles depends on the concentrations and the size of the particles and also the condition of plasma generation, the operating pressure and power. It is also found that the number of charges per a particle is in the ranges of 10³~10^(5).
PI-VM을 이용한 용량 결합 Ar/SF6/O2 플라즈마에서의 전력 인가 에지 링 식각 특성 조사
김곤호,이현주,송재민,박태준,김남균 한국반도체디스플레이기술학회 2023 반도체디스플레이기술학회지 Vol.22 No.4
The edge ring placed on the outside of the electrostatic chuck (ESC) is a key component for protecting the ESC and controlling the etching uniformity of the edge of the wafer. Therefore, it is very important to understand the etching phenomenon of edge rings for edge ring management and equipment homeostasis. In this study, a specimen with SiO2 hard mask and underlying Si mold was installed on the edge ring surface and the etching results were measured by varying the edge ring 2MHz RF power. By developing PI-VM model with high prediction accuracy and analyzing the roles of key parameters in the model, we were able to evaluate the effect of plasma and sheath characteristics around the edge ring on edge ring erosion. This analysis method provided information necessary for edge ring maintenance and operation.