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권기청 연구실
광운대학교 전자바이오물리학과
권기청 교수
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권기청 연구실

광운대학교 전자바이오물리학과 권기청 교수

본 연구실은 플라즈마 물리 기반의 반도체 공정 기술을 중심으로 반응성 이온 식각, 극저온 원자층 식각, 플라즈마 진단 센서, 공정 장비 및 챔버 모니터링 시스템을 연구하며, 차세대 초미세 반도체 제조를 위한 고정밀 공정 제어와 산업 적용형 장비 기술 개발을 수행하고 있다.

대표 연구 분야
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플라즈마 기반 반도체 식각 공정 thumbnail
플라즈마 기반 반도체 식각 공정
주요 논문
3
논문 전체보기
1
article
|
인용수 0
·
2025
Cryogenic atomic layer etching of SiO2 using CH2F2/Ar plasma for improved process window for nanoscale fabrication
Ji Hwan Kim, Jae Hyeon Kim, Gahong Lee, Yu Jin Heo, Gilgueng Hwang, Y. Cheon, Hyundeuk Cheon, Young Kyu Jeong, In Hyeok Kho, H. Shin, Changhee Lee, In Young Bang, Ranju Jung, Gi-Chung Kwon
IF 6.9
Applied Surface Science
https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2025.165056
Fabrication
Etching (microfabrication)
X-ray photoelectron spectroscopy
Inductively coupled plasma
Atomic layer deposition
Substrate (aquarium)
Layer (electronics)
Nanoscopic scale
Reactive-ion etching
2
article
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gold
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인용수 8
·
2024
Necking Reduction at Low Temperature in Aspect Ratio Etching of SiO2 at CF4/H2/Ar Plasma
Hee-Tae Kwon, In-Young Bang, Jae-Hyeon Kim, Hyeon-Jo Kim, Seong-Yong Lim, Seo-Yeon Kim, Seong-Hee Cho, Ji‐Hwan Kim, Woo‐Jae Kim, Gi Won Shin, Gi-Chung Kwon
IF 4.3
Nanomaterials
This study investigated the effect of temperature on the aspect-ratio etching of SiO<sub>2</sub> in CF<sub>4</sub>/H<sub>2</sub>/Ar plasma using patterned samples of a 200 nm trench in a low-temperature reactive-ion etching system. Lower temperatures resulted in higher etch rates and aspect ratios for SiO<sub>2</sub>. However, the plasma property was constant with the chuck temperature, indicated by the line intensity ratio from optical emission spectroscopy monitoring of the plasma. The variables obtained from the characterization of the etched profile for the 200 nm trench after etching were analyzed as a function of temperature. A reduction in the necking ratio affected the etch rate and aspect ratio of SiO<sub>2</sub>. The etching mechanism of the aspect ratio etching of SiO<sub>2</sub> was discussed based on the results of the surface composition at necking via energy-dispersive X-ray spectroscopy with temperature. The results suggested that the neutral species reaching the etch front of SiO<sub>2</sub> had a low sticking coefficient. The bowing ratio decreased with lowering temperature, indicating the presence of directional ions during etching. Therefore, a lower temperature for the aspect ratio etching of SiO<sub>2</sub> could achieve a faster etch rate and a higher aspect ratio of SiO<sub>2</sub> via the reduction of necking than higher temperatures.
https://doi.org/10.3390/nano14020209
Etching (microfabrication)
Aspect ratio (aeronautics)
Materials science
Necking
Reactive-ion etching
Analytical Chemistry (journal)
Plasma
Dry etching
Plasma etching
Composite material
3
article
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인용수 0
·
2023
<i>In-situ</i> electron density measurement in inductively coupled plasma using microwave reflectometer by Wi-Fi antenna on wafer
Gi Won Shin, Jae Hyeon Kim, Sun Hee Lee, In Young Bang, Ji Hwan Kim, Hee Tae Kwon, Woo-Jae Kim, Gi-Chung Kwon
IF 3.3
Plasma Sources Science and Technology
Abstract Among the characteristics of the low-temperature plasma often used in semiconductor processes, electron density plays an important role for understanding the plasma physics. Therefore, various studies involving invasive and non-invasive methods have been conducted to measure the electron density. This study aims to verify the possibility of measuring the electron density by simultaneously utilizing the characteristics of both invasive and non-invasive methods using a reflectometer attached to a commercial Wi-Fi antenna on a wafer in the vacuum chamber. The electron density was additionally measured using an interferometer and a single Langmuir probe under the same experimental conditions to assess the reliability of the reflectometer results, and the results were compared. The experiments were performed by increasing the 13.56 MHz radio frequency power applied to generate the plasma discharge in the 300 mm inductively coupled plasma bevel etcher equipment from 200 W to 400 W and 600 W, respectively. The electron densities measured using the three measurement methods (reflectometer/interferometer/single Langmuir probe) were confirmed to be in excellent agreement. Hence, the in-situ reflectometer on the wafer was verified to produce reliable results.
https://doi.org/10.1088/1361-6595/acd9ec
Langmuir probe
Electron density
Wafer
Microwave
Inductively coupled plasma
Materials science
Plasma
Antenna (radio)
Electron temperature
Plasma diagnostics
정부 과제
35
과제 전체보기
1
2024년 8월-2028년 12월
|371,166,000
반도체 공정 복합가스 및 촉매·플라즈마 방전 모듈 모니터링을 위한 고속·고정밀 레이저 검출모듈 개발
o 복합가스 레이저센서 개발 -수소산소를 포함한 복합한 조성의 배출가스의 조성 모니터링을 위한 레이저센서 개발 - 복합가스 분석용 광공동 라만 분광기를 이용한 레이저 센서 교정용 분광 DB 구축 -복합가스 레이저센서 성능 고도화 및 실증o 플라즈마 온도 레이저 간섭센서 개발 -방전 플라즈마 모니터링을 위한 레이저-간섭 플라즈마 온도 센서 개...
온실가스 배출 모니터링
수소/산소 모니터링
레이저 센서 모듈
광공동 라만 증강 분광계
레이저 간섭 복사계
2
2024년 3월-2028년 12월
|1,920,100,000
Stand-alone 고출력 EUV 검사기 장비 기술 및 EUV 검사기 인프라 구축
EUV 산업의 국내 기술경쟁력 성장 및 첨단 반도체 핵심기술 초격차 확보를 위한 EUV 소재부품장비 기초성능평가 기반 구축
극자외선
포토레지스트
펠리클
미러
검사기
3
주관|
2023년 6월-2028년 12월
|1,189,500,000
식각·증착·세정활용 공정가스 사용 최적화를 위한 배출가스 모니터링 및 온실가스 배출량 모의분석 기술 개발
본 과제는 반도체 공정에서 나오는 공정가스 및 부생가스의 GWP를 반영해 온실가스 배출을 정량으로 모니터링하는 시스템을 구축해 탄소중립을 지원하는 연구임. 연구 목표는 공정별 배출량 산정을 위한 센서 선정과 GWP 측정 기반 및 통합 모니터링 확립임. 연구 내용은 식각·증착·세정 모사 챔버에서 FTIR, OH라디칼 상수 측정 및 실공정 신뢰성 평가를 수행하고, 복사강제력·유효복사강제력(ERF)·GWP 고도화로 기존 및 신규 대체가스 적용 배출량을 산정함. 기대 효과는 UNFCCC 내 IPCC EFDB 제안, 국가 투명성보고서 반영을 통한 신뢰성 확보와 저감기술 상용화, 배출권 거래제 활용 및 2050 탄소중립 실현 기여임.
온실가스
지구온난화지수
대기수명
유효복사강제력
배출량 정량 모니터링
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2024열 스트레스 저감을 위한 정전척 온도 제어 방법1020240199300
등록2023측벽보호층을 이용한 플라즈마 식각 방법1020230027041
등록2023Low-GWP 가스를 이용한 플라즈마 식각 방법1020230027039
전체 특허

열 스트레스 저감을 위한 정전척 온도 제어 방법

상태
등록
출원연도
2024
출원번호
1020240199300

측벽보호층을 이용한 플라즈마 식각 방법

상태
등록
출원연도
2023
출원번호
1020230027041

Low-GWP 가스를 이용한 플라즈마 식각 방법

상태
등록
출원연도
2023
출원번호
1020230027039