• Title, Summary, Keyword: 표면층제거법

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Study for Remove of Cu oxide Layer by Pretreatment

  • Ju, Hyeon-Jin;Lee, Yong-Hyeok;No, Sang-Su;Choe, Eun-Hye;Na, Sa-Gyun;Lee, Yeon-Seung
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.326-326
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    • 2011
  • 반도체 소자의 집적화/소형화에 따라, 낮은 비저항을 가진 구리(Cu)를 이용한 배선공정에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 구리배선 공정에 있어 전기 도금법이 다양하게 적용됨에 따라, 구리도금 박막 형성을 위해 사용되는 Cu seed 층의 상태는 배선으로 형성된 Cu박막 특성에 크게 영향을 미친다 [1-3]. 본 연구에서는 sputter 방식으로 증착된 Cu seed 층(Cu seed / Ti / Si) 위에 형성된 자연산화막을 제거하기 위하여 다양한 세정방법을 도입하여 비교 분석하였다. 계면활성제인 TS-40A를 비롯한 NH4OH 용액과 H2SO4 용액을 사용하여 Cu seed 층 위에 형성된 구리산화막을 제거함으로서 형성된 표면형상 및 표면상태를 조사분석 하였다. FE-SEM (Field Emission Scanning Electron Microscope)을 이용하여 표면 처리된 Cu seed층 표면의 형상 및 roughness 등을 측정하였고, XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy)를 이용하여 표면 처리된 Cu seed 표면의 화학구조 및 불순물 상태를 조사하였다.

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오염토양/대수층 복원을 위한 선택적 폭기 기술의 개발

  • Kim Heon-Gi
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • pp.76-79
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    • 2005
  • 대수층 폭기법(aquifer air sparging)은 대수층에 가압공기를 주입하여 휘발성 유기오염물질을 제거하는 지반환경복원 기술의 하나이다. 본 연구는 전통적인 지하 대수층 폭기기술 시행에 있어서 특정층에 미리 수용액상 계면활성제를 수평방향으로 도입함으로써 오염물질이 실제로 존재하는 층에 선택적으로 폭기 되도록 하여 최소한의 공기량으로 제거 효율을 극대화 하는 기술을 개발하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 균일질 모래로 충진된 2차원 상자 모델을 사용하였으며, 표면장력 조절을 위하여 저농도(100mg/L) 음이온계 계면활성제(sodium dodecyl benzene sulfonate) 수용액이 사용되었다. 실험은 계면활성제가 처방되지 않은 경우, 공기도입부 근처에 계면활성제 용액이 도입된 경우, 공기도입부와 토양표면의 중간부분에 계면활성제 용액이 도입된 경우의 세 가지 방법으로 실시되었다. 실험 결과, 계면활성제가 도입된 경우는 투입되지 않은 경우에 비하여 최고 5배에 해당하는 폭기영향권의 확대가 관찰되었으며 폭기영향권이 계면활성제가 도입된 수평층을 중심으로 형성되어 이 부분에 집중되어 존재하는 오염물질의 제거에 매우 유리할 수 있다는 점이다. 대수층 도입공기의 수평확산을 유도하는 기술로 본 연구는 기존의 대수층 폭기 복원기술의 효율을 획기적으로 개선할 수 있을 것으로 기대된다.

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표면 상분리법을 이용한 나노선 밀도 및 직경 조절 및 나노월 구조변이

  • Kim, Dong-Chan;Bae, Yeong-Suk;Lee, Ju-Ho;Jo, Hyeong-Gyun;Lee, Jeong-Yong
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • pp.29.2-29.2
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    • 2010
  • 최근 박막형 LED 및 박막형 태양전지등의 기존 마이크로 소자들의 효율향상을 위한 개선으로 나노구조를 이용한 나노소자 제작이 관심을 받고 있다. 이는 가능성으로만 여겨져왔던 나노기술이 기존 박막형 소자에서 포화된 효율상향 접근방식의 한계에 따른 것으로 생각되며, 나아가 나노기술로 제작된 나노소자가 우리 생활을 채우게 될 날이 얼마남지 않은 것을 의미한다. 특히, 디스플레이 소자에서의 나노기술은 더욱 더 중요시 되고 있다. 그로 인해 투명성과 우수한 광전기적 특성을 지닌 산화물 반도체와 그 나노구조 대한 관심이 날로 높아지고 있으며, 그 가운데 산화아연계(ZnO, MgZnO등) 나노구조를 이용한 나노소자 제작이 많이 연구되고 있다. 산화아연은 c축으로 우선 배향성을 가지는 우르짜이트 구조로써, 나노선 성장이 다른 산화물에 비해 용이하고 그 물리적, 화학적 특성이 안정 우수하다. 이러한 산화아연 나노선 제작법 가운데, 유기금속화학기상증착법은 다른 성장법에 비해 결정학적 광학적 특성이 우수하고 성장속도가 빨라 고품질 나노선 성장에 용이한 장비로 각광받고 있다. 하지만 bottom-up 공정을 기반으로 한 나노소자제작에서 몇 가지 문제점을 가지고 있다. 1) 수직형 대면적 성장, 2) 나노선 밀도 조절의 어려움, 3) 기판과의 계면층에 자발적으로 생성되는 계면층의 제거, 4) 고온성장시 precursor의 증발 문제 등이 그것이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 산화아연 나노구조 성장 시, 마그네슘(Mg)을 도입하여, 각 원소의 조성 차이에 따라 기판 표면에 30nm 두께 미만의 상분리층(단결정+비정질층)을 자발적으로 형성시켰다. 성장이 진행됨에 따라, 아연이 rich한 단결정 층에서는 나노선이 선택적으로 성장하게 하였고, 마그네슘이 rich한 비정질 층에서는 성장이 이루어지지 않게 하였다. 따라서 산화아연이 증발되는 온도영역에서 10nm 이하 직경을 가지는 나노선을 자발적으로 계면층 없이 수직 성장하였다. 또한, 표면의 단결정, 비정질의 사이즈를 Mg 유량으로 적절히 조절한 결과, 산화아연계 나노월 구조성장이 가능하였다.

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High aspect ratio 10:1 Via formation and Seed layer sputtering (고종횡비 10:1 Via 가공 및 Seed layer 스퍼터링 공정 연구)

  • Song, Yeong-Sik;Han, Yun-Ho;Eom, Ho-Gyeong;Im, Tae-Hong;Kim, Jong-Ryeol
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • pp.141-141
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    • 2012
  • 고종횡비 10:1 비아를 Si wafer 상에 형성하기 위해 $7{\mu}m$ 직경의 마스크로 포토작업하여 Cr층을 100nm 스퍼터링하여 PR(photo resistor) 대신의 에칭 barrier 막으로 사용하였다. 얼라인, 노광, 현상을 거쳐 Cr에칭, PR 제거후 ICP(inductively coupled plasma) 공정으로 Si deep etching하여 via 직경 $10.16{\mu}m$, 깊이 $102.5{\mu}m$의 고종횡비 비아를 형성하였다. 구리필링도금을 위해서 필수적인 seed layer는 단층 또는 다층의 금속막을 스퍼터링 법으로 형성하였다. 형성된 seed layer 단면을 FE-SEM(Field emission scanning electron microscope)으로 관찰하여 내부에 seed 층의 형성 유무를 확인하였다.

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Sensing Properties of TiO2/ZnO Double-Layer Hollow Fibers Synthesized by Atomic Layer Deposition (원차층증착법으로 제작된 TiO2/ZnO 이중층 중공 나노섬유의 가스 감응 특성)

  • Kim, Jae-Hun;Park, Yu-Jeong;Kim, Jin-Yeong;Kim, Sang-Seop
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • pp.133-133
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    • 2016
  • 화학저항식(Chemiresistive) 가스센서의 저항변화를 향상시키기 위해서는 센서 소재의 비표면적을 향상시키는 방향 및 전자천이를 증가시키는 방향으로 연구가 진행되어야 하며, 그 중 센서의 비표면적을 향상시키는 예로써 중공 나노섬유가 있을 수 있다. 본 연구에서는 비표면적의 향상뿐만 아니라 중공 나노섬유의 전자천이를 증가시켜 센서의 검출 성능을 더욱 향상시키기 위한 목적으로 $TiO_2/ZnO$ 이중층 중공 나노섬유를 제안하었다. 제안된 $TiO_2/ZnO$ 이중층 중공 나노섬유는 템플레이트 합성법을 통해 제작되었으며, 그 공정은 다음과 같다; 전기방사(Electrospinning) 공정을 통해 폴리머 나노섬유를 제작한 후 $TiO_2$ 층과 ZnO 층을 ALD(Atomic Layer Deposition) 공정을 통해 차례대로 증착시킨다. 그 후 후열처리 공정을 통해 코어 폴리머를 제거함으로써 $TiO_2/ZnO$ 이중층 중공 나노섬유를 얻을 수 있다. 이 때, ZnO 층의 두께는 각각 달리하여 제작되었으며, 최종적으로 이들에 대한 가스 센싱 특성 및 메커니즘에 대한 체계적인 조사를 진행하였다. 단층 중공나노섬유는 셀 층의 두께가 Debye length와 유사할 때 셀 층 표면이 완전공핍층이 형성되고, 그 보다 크게 되면 부분적인 공핍층이 형성되게 되어 감응도가 감소하게 된다. 그러나 이중층 중공 나노섬유의 경우 셀 층의 두께가 Debye length 보다 더 크게 되더라도 TiO2와 ZnO의 헤테로접합으로 인해 ZnO에서 TiO2로 전자의 이동을 야기시키게 되어 환원성 가스에 대한 감응도가 단층 ZnO 중공 나노섬유에 비해 향상되게 된다.

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Investigation of SO2 Adsorption Capacity of the Activated Carbon with O2-NH3 Treatment (O2-NH3 처리로 인한 활성탄의 SO2 흡착능 조사)

  • 고윤희;서경원;박달근
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.4 no.1
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    • pp.76-84
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    • 1995
  • 본 연구에서는 코코넛 껍질로부터 제조한 활성탄을 열 및 산소-암모니아의 혼합가스로 전처리하여 표면의 특성 변화와 이산화황 흡착능에 미치는 영향을 살펴보았다. 전처리한 활성탄으로 이산화황 흡착실험을 수행한 결과, 전처리한 활성탄은 기본 활성탄 시료보다 높은 흡착능력을 보였다. 본 연구의 전처리 실험에서는 산소와 암모니아를 주입하여 활성점을 제공하는 산소와 환원성 분위기를 조성하는 질소관능기를 도입하였다. 전처리 조건은 0∼25%의 암모니아와 473∼1273K의 온도이며 처리조건을 변화시킴으로써 표면 기능의 척도가 되는 세공구조와 원소조성 및 표면 관능기 등에 직접적인 영향을 주었다. 흡착능력은 고정층 반응기에서 전자 비틀림 저울로 이산화황 흡착량을 측정하여 비교하였고, 이 과정 중의 활성탄 표면의 특성변화를 원소분석, 승온탈착법, 산-염기 적정법, 주사현미경법 등의 분석 방법을 통해서 알아보았다. 그 결과, 이산화황의 최대 흡착 능력은 온도조건 973∼1173K에서 나타났다. 또한, 암모니아로 처리하지 않은 활성탄에 비하여 암모니아로 처리한 활성탄은 그 주입농도에 관계없이 이산화황의 흡착제거율을 약 48% 정도 향상시켰다.

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Dry cleaning for metallic contaminants removal after the chemical mechanical polishing (CMP) process (Chemical Mechnical Polishing(CMP) 공정후의 금속오염의 제거를 위한 건식세정)

  • 전부용;이종무
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.9 no.2
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    • pp.102-109
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    • 2000
  • It is difficult to meet the cleanliness requirement of $10^{10}/\textrm{cm}^2$ for the giga level device fabrication with mechanical cleaning techniques like scrubbing which is widely used to remove the particles generated during Chemical Mechanical Polishing (CMP) processes. Therefore, the second cleaning process is needed to remove metallic contaminants which were not completely removed during the mechanical cleaning process. In this paper the experimental results for the removal of the metallic contaminants existing on the wafer surface using remote plasma $H_2$ cleaning and UV/$O_3$ cleaning techniques are reported. In the remote plasma $H_2$ cleaning the efficiency of contaminants removal increases with decreasing the plasma exposure time and increasing the rf-power. Also the optimum process conditions for the removal of K, Fe and Cu impurities which are easily found on the wafer surface after CMP processes are the plasma exposure time of 1min and the rf-power of 100 W. The surface roughness decreased by 30-50 % after remote plasma $H_2$ cleaning. On the other hand, the highest efficiency of K, Fe and Cu impurities removal was achieved for the UV exposure time of 30 sec. The removal mechanism of the metallic contaminants like K, Fe and Cu in the remote plasma $H_2$ and the UV/$O_3$ cleaning processes is as follows: the metal atoms are lifted off by $SiO^*$ when the $SiO^*$is evaporated after the chemical $SiO_2$ formed under the metal atoms reacts with $H^+ \; and\; e^-$ to form $SiO^*$.

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선택적 단결정 & 비정질층의 상분리를 이용한 ultra-slim MgZnO 나노와이어의 밀도조절 및 수직성장 방법

  • Kim, Dong-Chan;Lee, Ju-Ho;Bae, Yeong-Suk;Jo, Hyeong-Gyun;Lee, Jeong-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • pp.22-22
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    • 2009
  • 최근 산화물 반도체와 나노소자 대한 관심이 날로 높아지고 있는 가운데 산화아연(ZnO) 나노구조를 이용한 나노소자 제작이 많이 연구되고 있다. 산화아연은 c축으로 우선 배향성을 가지는 우르짜이트 구조로써, 나노선 성장이 다른 산화물에 비해 용이하고 그 물리적, 화학적 특성이 안정 무수하다. 이러한 산화아연 나노선 제작법 가운데, 유기금속화학기상증착법은 다른 성장법에 비해 결정학적 광학적 특성이 우수하고 성장속도가 빨라 고품질 나노선 성장에 용이한 장비로 각광받고 있다. 하지만 bottom-up 공정을 기반으로 한 나노소자제작에서 몇 가지 문제점을 가지고 있다. 1) 수직형 대면적 성장, 2) 나노선 밀도 조절의 어려움, 3) 기판과의 계면층에 자발적으로 생성되는 계면층의 제거, 4) 고온성장시 precursor의 증발 문제 등이 그것이다. 본인은 이러한 문제점을 해결하기 위해 산화아연 나노구조 성장 시, 마그네슘(Mg)을 도입하여, 각 원소의 함량 분포 정도에 따라 기판 표면에 30nm 두께 미만의 상분리층(단결정+비정질층)을 자발적으로 형성시켰다. 성장이 진행됨에 따라, 아연이 rich한 단결정 층에서는 나노선이 선택적으로 성장하게 하였고, 마그네슘이 rich한 비정질 층에서는 성장이 이루어지지 않게 하였다. 따라서 산화아연이 증발되는 온도영역에서 10nm 이하 직경을 가지는 나노선을 자발적으로 계면층 없이 수직 성장하였다. 또한, 표면의 단결정, 비정질의 사이즈를 Mg 함량으로 적절히 조절한 결과, 산화아연계 나노월 구조성장이 가능하였다.

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Experimental study for removing silver sulfide from silver objects by Nd:YAG laser cleaning (은제품의 황화은 부식층 제거를 위한 Nd:YAG 레이저클리닝 실험 연구)

  • Lee, Hyeyoun;Cho, Namchul
    • Journal of Conservation Science
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    • v.30 no.1
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    • pp.95-101
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    • 2014
  • Silver objects tarnish with black from reaction with sulfurous acid or hydrogen sulfide of atmospheric. Blackening of silver objects results from formation of silver sulfide($Ag_2O$) on the surface. Silver sulfide usually is usually removed by conservation treatment. There are several cleaning methods such as chemical, electrochemical and micro-abrasion cleaning, but all of them consume silver. This study investigated the safe and effective parameter of laser cleaning by test on silver coupons. Laser cleaning is a selective process for the removal of specific substances. At first, laser cleaning applied to plain silver coupons, which were not corroded, to find out the safe range of laser energy density. From results, plain silver coupons were not changed at 1064nm below $4.00J/cm^2$ and at 532nm below $2.39J/cm^2$. The corrosion layer(silver sulfide) of artifical corroded silver coupons was removed at 1064nm with $2.39J/cm^2$ by 5~10 pulses and at 532nm with $1.19J/cm^2$ by 5~10 pulses. The removal thickness of corrosion layer was about 13-25nm per a laser pulse using AES analysis. In addition, laser cleaning tested the tarnish silver rings based on the results of silver coupons. As a result of test, the black surface were clean successfully and gave luster of silver, which showed the application possibility of laser cleaning for silver objects.

Maintenance Welding of the Desulfurizer (탈황조의 보수 용접에 관하여)

  • 황근배
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.1 no.2
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    • pp.7-11
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    • 1983
  • 본 공장(진해화학주식회사)에서 암모니아는 나프타를 원료로 한 수소와 공기 중의 질소를 합성하여 제조된다. 암모니아 제조 공정 중 메탄가스(CH$_{4}$)와 수소가스(H$_{2}$) 중에 불순물로 존재하는 유화 수소(H$_{2}$S)를 제거시키는 공정이 탈황공정이다. 탈황공정은 산화 아연(ZnO)과 코발트-몰리브덴(Cobalt-Molybdenum) 촉매층에서 이루어지며 탈황공정이 이루어지는 용기를 탈황조(desulfurizer vessel)라 한다. 본 공장에 설치된 탈황조는 1966년에 설치되어 운용되어 왔다. 본 공장의 안전 조업을 위해 초음파 탐상법, 방사선 투과 탐상법, 표면 침투 탐상법으로써 탈황조의 노후도 측정을 행하였다. 탐상 결과 스테인레스 클래드의 모재부 용접선을 따라 균열이 발견되었다. 균열 부위를 깊이 연마하여 용접 결함부를 제거하고 다시 용접을 함으로써 본 탈황조를 연장하여 사용할 수 있었다.

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