초록 ▼

본 연구는 나노제품의 제조시에 필연적으로 요구되는 오염입자 제거기술의 개발을 위한 기초연구로서,현재 습식기술을 바탕으로100nm 수준에 머물러 있는 현 기술수준을 불연속적 충격을 이용하는 건식기술을 바탕으로 하여 10nm 수준으로 개선하고자 하는 새로운 기술개발의 기초연구이다.
레이저충격파에 의한 에너지빔과 고속의 증발성 입자빔으로 표면부착된 입자를 가격하여 제거하는 신기술로서,에너지빔과 입자빔의 발생기술에서 시작하여,에너지빔/입자빔과 표면부착 입자와의 충돌 및 탈착과정 해석, 그리고 에너지빔과 입자빔을 이용한 제거 실험까지

본 연구는 나노제품의 제조시에 필연적으로 요구되는 오염입자 제거기술의 개발을 위한 기초연구로서,현재 습식기술을 바탕으로100nm 수준에 머물러 있는 현 기술수준을 불연속적 충격을 이용하는 건식기술을 바탕으로 하여 10nm 수준으로 개선하고자 하는 새로운 기술개발의 기초연구이다.
레이저충격파에 의한 에너지빔과 고속의 증발성 입자빔으로 표면부착된 입자를 가격하여 제거하는 신기술로서,에너지빔과 입자빔의 발생기술에서 시작하여,에너지빔/입자빔과 표면부착 입자와의 충돌 및 탈착과정 해석, 그리고 에너지빔과 입자빔을 이용한 제거 실험까지 일관된 구도의 연구를 수행하였다. 나노입자의 충돌 및 탈착은 MD simulation 기법으로 해석하여 나노입자의 부착과 탈착 특성을 파악하였으며, 입자빔은 Argon gas를 적절한 초음속노즐을 통한 초음속팽창 중의 생성/성장에 의하여 고농도/고속으로 생성하였고, 에너지빔은 고에너지 레이저의 조사에 의한 플라즈마 충격파로 발생하였다. 효율적인 초음속노즐의 설계와 복합레이저충격파 생성기술 등 새로운 에너지빔/입자빔 생성기술을 개발확립하였고, 이를 이용한 입자제거 실험 결과 2050nm 범위의 입자를 80% 이상의 효율로 제거할 수 있음을 확인함으로써,새로운 개념의 기술적 타당성을 입증하였다.
이제까지의 기초연구 결과와 기법은 공개되고 있고, 실용화기술 개발을 위한 후속연구가 절실히 요구된다.

Abstract ▼

Research scope encompasses the settling of proper conditions to clean nano particles, generation of energy/particle beams satisfying these conditions, and experimental performance verification of the developed techniques. Also involved in the activities are theoretical and numerical techniques to an

Research scope encompasses the settling of proper conditions to clean nano particles, generation of energy/particle beams satisfying these conditions, and experimental performance verification of the developed techniques. Also involved in the activities are theoretical and numerical techniques to analyze the involved phenomena, prediction of cleaning performance and process design, and experimental performance verification down to 20nm particle size.

목차 Contents

• 제1장 연구개발과제의 개요...10
• 제1절 배경 및 필요성...10
• 1. 기술적 측면...10
• 2. 경제산업적 측면...11
• 3. 사회문화적 측면...12
• 제2절 연구목표 및 범위...13
• 1. 연구목표...13
• 2. 세부연구목표 및 범위...13
• 제2장 국내외 기술개발 현황...14
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과...16
• 제 1 절 입자빔표면입자의 충돌제거 현상 해석...16
• 1. 개론...16
• 2. 분자동역학 해석기법...16
• 3.입자의 부착현상 해석결과...17
• 4. 나노 입자의 충돌에 의한 나노 입자의 제거...21
• 5. 결론...28
• 제2절 초음속 나노입자빔 생성...30
• 1. 개요...30
• 2. 입자 생성 및 성장 이론...30
• 3. 수치계산 방법...36
• 4. 입자생성과정 해석 결과...37
• 제3절 초음속 입자빔을 이용한 입자제거 실험...45
• 1. 실험 장치...45
• 2. 실험 방법...49
• 3. 초음속 노즐에서의 극저온 아르곤 입자빔을 이용한 입자 제거 특성...51
• 제4절 고에너지 레이저 빔을 이용한 충격파 생성...56
• 1. 레이저 유기 플라즈마의 팽창을 통한 충격파의 생성 원리 및 모델링...56
• 2. 레이저 유기 충격파 생성 조건...57
• 3. 레이저 직접 조사에 의한 세정력 발생(액막 보조 레이저 충격파 세정공정)...58
• 4. 결론...59
• 제5절 충격파 유동장 해석...60
• 1. 레이저 유기 충격파 측정 방법...60
• 2. 충격파 측정 및 근사 이론 해석 결과...62
• 3. 충격파 모델링 및 수치 해석...67
• 4. 결론...70
• 제6절 에너지 빔을 이용한입자제거 실험 결과 및 모델링...71
• 1. 입자제거 실험 방법...71
• 2. 레이저 유기 충격파를 이용한 입자 제거 실험 결과...71
• 3. 레이저 유기 충격파에 의한 입자 제거 모델링...74
• 4. 액막 보조 레이저 충격파 세정공정의 입자 제거 실험 결과(LLSC 공정)...78
• 5. 결론...81
• 제7절 실용화 가능성 및 방안...82
• 1. 고레이저 빔을 이용한 세정 공정의 최적 조건 및 실용 가능성...82
• 2. 레이저 충격파 세정(LSC) 및 액막 보조 세정 공정(LLSC)의 향후 연구 방향...83
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...84
• 제 1 절 연구개발 목표의 달성도 및 자체평가...84
• 1. 연구개발 목표의 달성도 및 자체평가...84
• 2. 기술 수준 비교...84
• 제 2 절 관련분야에의 기여도...85
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...86
• 제 1 절 연구결과 활용실적 및 향후 활용계획...86
• 제 2 절 기대효과...86
• 1. 기술적 측면...86
• 2. 경제$\cdot$산업적 측면...86
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...87
• 제 7 장 참고문헌...88