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韓國眞空學會誌 = Journal of the Korean Vacuum Society v.13 no.2, 2004년, pp.59 - 64   피인용횟수: 1

증기증착 공정 감시를 위한 반도체 레이저 흡수 분광학
Semiconductor laser-based absorption spectroscopy for monitoring physical vapor deposition process

정의창   (한국원자력연구소 양자광학기술개발부CC0186830  ); 송규석   (한국원자력연구소 양자광학기술개발CC0186830  ); 차형기   (한국원자력연구소 양자광학기술개발부CC0186830  );
  • 초록

    반도체 레이저를 광원으로 사용하는 원자흡수분광 방법으로 금속증기의 증착 공정을 감시하는 연구를 수행하였다. 전자빔 가열 방식을 이용하여 gadolinium (Gd) 금속을 대량으로 증발시켰다. 파장 영역이 770-794 nm (중심파장 780 nm)인 반도체 레이저빔과 388-396 nm 영역의 제 2 고조파 빔을 진공용기에 입사시켜 증발되는 금속증기의 원자흡수 스펙트럼을 실시간으로 기록하였다. 흡수 스펙트럼을 분석하여 증기의 원자밀도를 구했다. 전자빔 출력을 변화시키면서 측정한 원자밀도를 수정 결정 모니터 장치를 사용하여 측정한 증착률과 비교하였다. 산업적으로 많이 사용되는 Ti 등의 증착 공정 감시에 이 실험에서 구현한 레이저 분광장치를 적용할 수 있다는 것을 제시하였다.


    A study on the semiconductor laser-based atomic absorption spectroscopy was performed for monitoring physical vapor deposition process. Gadolinium metal was vaporized with a high evaporation rate by electron beam heating. Real-time atomic absorption spectra were measured by using tunable semiconductor laser beam at 770-794 nm (center wavelength of 780 nm) and its second harmonic at 388-396 nm. Atomic densities of metal vapor can be calculated from the absorption spectra measured. We plot the atomic densities as a function of the electron beam power and compare with the evaporation rates measured by quartz crystal monitor. We demonstrate that the semiconductor laser-based spectroscopic system developed in this study can be applied to monitor the physical vapor deposition process for other metals such as titanium.


  • 주제어

    반도체 레이저 .   원자흡수 분광학 .   물리적인 증기증착 .   전자빔.  

  • 참고문헌 (18)

    1. E.C.Jung;K.H.Ko;S.P.Rho;C.Lim;C.J.Kim , Opt. Commun. / v.212,pp.293,
    2. C.H.Corliss;W.R.Bozman , Experimental Transition Probabilities for Spectral Lines of Seventy Elements / v.,pp.,
    3. W.Wang;R.H.Hammond;M.M.Fejer;S.Amason;M.R.Beasley;M.L.Bortz;T.Day , Appl. Phys. Lett. / v.71,pp.31,
    4. T.M.Anklam;L.V.Berzins;D.G.Braun;C.Haynam;T.Meier;M.A.McClelland , Surf. Coat. Technol. / v.76-77,pp.681,
    5. V.A.Komarovskii , Opt. Spectrosc. / v.71,pp.322,
    6. W.Wang;R.H.Hammond;M.M.Fejer;C.H.Ahn;M.R.Beasley;M.D.Levenson;M.L.Bortz , Appl. Phys. Lett. / v.67,pp.1375,
    7. L.V.Berzins;T.M.Anklam;F.Chambers;S.Calani;C.A.Haynam;E.F.Worden , Surf. Coat. Technol. / v.76-77,pp.675,
    8. A.Ray;A.Majumdar , J. Vac. Sci. Technol. / v.A16,pp.2345,
    9. C.S.Lu , Vac. Sci. Technol. / v.12,pp.578,
    10. S.A.Chalmers;K.P.Killeen , Appl. Phys. Lett. / v.63,pp.3131,
    11. 정의창;권덕희;고광훈;김택수 , 한국진공학회지 / v.12,pp.228,
    12. C.Lu;Y.Guan , J. Vac. Sci. Technol. / v.A13,pp.1797,
    13. W.Wang;M.M.Fejer;R.H.Hammond;M.R.Beasley;C.H.Ahn;M.L.Bortz;T.Day , Appl. Phys. Lett. / v.68,pp.729,
    14. J.Doychak , J. Organomet. Chem. / v.44,pp.46,
    15. S.J.Benerofe;C.H.Ahn;M.M.Wang;K.E.Kihlstrom;K.B.Do;S.B.Amason;M.M.Fejer;T.H.Geballe;M.R.Beasley;R.H.Hammond , J. Vac. Sci. Technol. / v.B12,pp.1217,
    16. J.W.Cobum;O.Auciello(ed.);D.L.Flamm(ed.) , Plasma Diagnostics vol. 2, Surface Analysis and Interactions / v.,pp.,
    17. H.L.Chen;L.J.Radziemski,R.W.(ed.);R.W.Solarz(ed.);J.A.Paisner(ed.) , Laser Spectroscopy and its Applications / v.,pp.,
    18. W.Wang;R.H.Hammond;M.M.Fejer;M.R.Beasley , J. Vac. Sci. Technol. / v.A17,pp.2676,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Kim, Jun-Hwan ; Song, Oh-Sung 2008. "The Properties of Au-Al Alloy Thin Films with a Thermal Evaporator for Purple Gold" 韓國眞空學會誌 = Journal of the Korean Vacuum Society, 17(5): 466~472     

 저자의 다른 논문

  • 정의창 (6)

    1. 1993 "Optogalvanic 효과를 이용한 펄스형 파장가변 레이저의 파장측정" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 4 (2): 181~187    
    2. 2003 "전자총 시스템 제작과 이를 이용한 고융점 금속 증발에 관한 연구" 韓國眞空學會誌 = Journal of the Korean Vacuum Society 12 (1): 1~6    
    3. 2003 "ccd 카메라를 이용한 금속 용융면의 온도분포측정" 韓國眞空學會誌 = Journal of the Korean Vacuum Society 12 (1): 64~69    
    4. 2003 "전자빔 가열로 발생시킨 Gd 원자증기의 속도에 관한 연구" 韓國眞空學會誌 = Journal of the Korean Vacuum Society 12 (4): 228~234    
    5. 2004 "다이오드 레이저 흡수분광법을 이용한 산소 동위원소의 성분비 측정" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 15 (1): 1~5    
    6. 2018 "방사분석과 분광학을 이용한 Am(III) 가수분해와 옥살레이트 착물 화학종 연구" Journal of nuclear fuel cycle and waste technology = 방사성폐기물학회지 16 (4): 397~410    
  • 송규석 (18)

  • 차형기 (24)

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