• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.345-345
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• 2014

최근 디스플레이 기술은 급속도로 발전해 가고 있다. 정보화 기술의 발전으로 언제 어디서나 쉽게 정보를 얻을 수 있는 유비쿼터스 시대로 접근하고 있으며, 휴대가 간편하고 이동성을 가진 휴대용 기기가 인기를 끌고 있다. 이에 따라 더 얇고 더 가벼우며 휴대하기 쉬운 디스플레이가 요구 되고 있고, 더 나아가 떨어뜨려도 깨지지 않고 유연하며, 디자인 변형이 자유로우며, 때론 종이처럼 접거나 휘어지거나 두루마리처럼 말을 수 있는 이른바 "플렉서블 디스플레이"에 대한 필요성이 점점 대두되고 있다. 이러한 첨단 디스플레이의 핵심 소자 중 하나는 산화물 박막 트랜지스터 이다. 산화물 반도체는 넓은 밴드갭을 가지고 가시광선 영역에서 투명하며, 높은 이동도를 가지고 있어 차세대 평판디스플레이, 투명디스플레이 및 플렉서블 디스플레이용 박막트랜지스터(TFT)를 위한 채널층으로써 광범위하게 연구되고 있다. 하지만 현재 대부분의 산화물 박막 트랜지스터 제조 공정은 고온에서의 열처리를 필요로 한다. 고온에서의 열처리 공정은 산화물 박막의 제조 공정 단가를 증가시키는 문제점이 있으며, 산화물 박막이 형성되는 기판의 녹는점이 낮은 경우에는 상기 기판의 변형을 가져오므로(예를 들면, 플라스틱 기판, 섬유 기재 등), 상기 산화물 박막이 적용되는 기판의 종류에 제한이 생기는 문제점이 있었다. 이에 플렉시블 디스플레이 등을 위해서는 저온공정이 필수로 선행 되어야 한다. 산화물 TFT는 당초, ZnO계의 재료가 연구되었지만 2004년 말에 Hosono 그룹이 Nature지에 "IGZO (In, Ga, Zn, O)"을 사용한 TFT를 보고한 이후 IGZO, IZO, ISZO, IYZO, HIZO와 같은 투명 산화물반도체가 TFT의 채널물질로써 많이 거론되고 있다. 그 중에서 인듐갈륨 산화물(IGO)는 삼성분계 n-형 산화물 반도체이고, 채널 이동성이 좋고 광투과도가 우수해 투명 TFT에 매우 유용하게 사용할 수 있다. 이 실험에서 우리는 인듐갈륨 산화물 박막 및 트랜지스터 특성 연구를 진행하였다. 인듐갈륨 산화물 박막은 상온에서 rf-magnetron sputtering법을 사용하여 산소분압 1~10%에서 증착 되었다. 증착된 인듐갈륨 산화물 박막은 cubic $In_2O_3$ 다결정으로 나타났으며, 2차상은 관찰 되지 않았다. 산소분압이 10%에서 1%로 변함에 따라 박막의 전도도는 $2.65{\times}10^{-6}S/cm$에서 5.38S/cm 범위에서 조절되었으며, 이를 바탕으로 인듐갈륨 박막을 active층으로 사용하는 bottom gate 구조의 박막트랜지스터를 제작 하였다. 인듐갈륨산화물 박막트랜지스터는 산소분압 10%에서 on/off 비 ${\sim}10^8$, field-effect mobility $24cm^2/V{\cdot}S$를 나타내며 상온에서 플렉서블용 고 이동도 소자 제작의 가능성을 보여준다.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.19 no.4 s.50
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• pp.337-346
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• 2006

The Jinwon Pb-Zn deposit is located within the Precambrian Youngnam Massif. Ore mineralization at the Jinwon deposit occurred in quartz veins that filled fractures in the Hongjesa granite. Mineral paragenesis can be divided into two stages(stage I and II). Stage I, at which the precipitation of major ore minerals occurred, is further divided into two substages with paragenetic time based on minor fractures and discernible mineral assemblages: substage la is characterized by pyrite, arsenopyrite ($28.4{\sim}30.3$ atomic % As), pyrrhotite, magnetite, chalcopyrite, sphalerite ($13.1{\sim}16.0$ mole % FeS) assemblages; substage $I_a$ is represented by main precipitation of Zn, Pb minerals and is characterized by sphalerite ($15.1{\sim}19.0$ mole % FeS), galena, miargyrite, argentile assemblages. Stage II is economically barren quartz veins. Thermodynamics study is used to estimate changes in chemical conditions of the hydrothermal fluids during stage I mineralization, the main ore deposition period at the Jinwon hydrothermal system. The range of estimated sulfur fugacity ($fs_2$) was from $10^{-7}\;to\;10^{-16}$ atm and oxygen fugacity ($fo_2$) was in the range of $10^{-32.8}{\sim}10^{-38.5} atm$. Carbon dioxide fugacity ($fco_2$) was $<10^{-0.6} atm$.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.15 no.1
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• pp.17-20
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• 2005

The influence of $O_2$ partial pressure on saturation mgnetization, coercivity, anisotropy field and effective permeability (over 1GHz) of as-deposited Co-Fe-Al-O thin films, which were fabricated by RF magnetron reactive sputtering method, were investigated. The $Co_{69.9}Fe_{20.5}A_{14.4O_{5.2}$ thin film fabricated at $O_2$ partial pressure of 4% exhibits the best magnetic softness with saturation magnetization 4${$pi}$Ms of 18.1 kG, coercivity of 0.82 Oe, anisotropy field ($H_k$) of Oe, and effective permeability (${\mu}_{eff}$) about 1,024 above 1 GHz. the electrical resistivity of Co-Fe-Al-O thin films were increased with increasing $O_2$ partial pressure, the electrical resistivity of $Co_{69.9}Fe_{20.5}A_{14.4O_{5.2}$ thin film with the best soft magnetic properties was 560.7 ${\mu}{\Omega}$am. Therefore, It is assumed that the good soft magnetic properties of $Co_{69.9}Fe_{20.5}A_{14.4O_{5.2}$ thin film results from high electrical resistivity and large anisotropy field.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.7 no.4
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• pp.605-613
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• 1996

The permeation characteristics were investigated for pure carbon dioxide and methane through asymmetric cellulose acetate(CA) membrane, composite cellulose acetate membrane and asymmetric cellulose triacetate(CTA) membrane. In particular, the effect of operating pressure on the permeation performance was examined. And the permeation behavior for a mixture of carbon dioxide and methane ($CO_2/CH_4=57.6/42.4$) was also investigated and compared to the characteristics obtained from pure gases. The experiments were run at the range of partial pressure from 25 to 125 psig, and room temperature. The permeation behaviors of the CA composite and CTA membrane were similiar to those of the CA membrane. The permeation rates of pure carbon dioxide for CA, CA composite and CTA membrane were increased slightly with an increase in upstream partial pressure, while in the case of pure methane they were independent of upstream partial pressure. For a binary mixture of carbon dioxide and methane, abnormal permeation behaviors were observed due to the plasticization of carbon dioxide and the competition effect of each gas. The separation factor and permeation rate for CTA membrane were found to be higher than those for CA membrane, but the mechanical strength of CTA membrane was very poor. And the permeation rate for CA composite membrane was higher than that for CA membrane. Consequently, it can be said that the CA composite membrane is a strong candidate for the separation of $CH_4$ and $CO_2$.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.84-84
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• 2012

소자가 고집적화 됨에 따라, 비저항이 낮고 electro migration (EM), Stress Migration (SM) 특성이 우수한 구리(Cu)를 배선재료로서 사용하고 있다. 그러나, 구리는 Si과 $SiO_2$의 내부로 확산이 빠르게 일어나, Si 소자 내부에 deep donor level을 형성하고, 누설 전류를 증가시키는 등 소자의 성능을 저하시킬 수 있는 문제점을 가지고 있다. 그러나, electroplating 을 이용하여 증착한 Cu 박막은 일반적으로 확산 방지막으로 쓰이는 TiN, TaN, 등의 물질과의 접착 (adhesion) 특성이 나쁘다. 따라서, Cu CMP 에서 증착된 Cu 박막의 벗겨지거나(peeling), EM or SM 저항성 저하 등의 배선에서의 reliability 문제를 야기하게된다. 따라서 Cu 와 접착 특성이 좋은 새로운 확산방지막 또는 adhesion layer의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 이러한 Cu 배선에서의 접착성 문제를 해결하고자 Metal organic chemical vapor deposition (MOCVD)을 이용하여 제조한 코발트(Co) 박막을 $Cu/TaN_x$ 사이의 접착력 개선을 위한 adhesion layer로 적용하려는 시도를 하였다. Co는 비저항이 낮고, Cu 와 adhesion이 좋으며, Cu direct electroplating 이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 하지만, 수소 분위기에서 $C_{12}H_{10}O_6(Co)_2$ (dicobalt hexacarbonyl tert-butylacetylene, CCTBA) 전구체에 의한 MOCVD Co 박막의 경우 탄소, 산소와 같은 불순물이 다량 함유되어 있어, 비저항, surface roughness 가 높아지게 된다. 따라서 구리 전착 초기에 구리의 핵 생성(nucleation)을 저해하고 핵 생성 후에도 응집(agglomeration)이 발생하여 연속적이고 얇은 구리막 형성을 방해한다. 이를 해결하기 위해, MOCVD Co 박막 증착 시 수소 반응 가스에 암모니아를 추가로 주입하여, 수소/암모니아의 분압을 1:1, 1:6, 1:10으로 변화시켜 $Co/TaN_x$ 박막의 특성을 비교 분석하였다. 각각의 수소/암모니아 분압에 따른 $Co/TaN_x$ 박막을 TEM (Transmission electron microscopy), XRD (X-ray diffraction), AES (Auger electron spectroscopy)를 통해 물성 및 조성을 분석하였고, AFM (Atomic force microscopy)를 이용하여, surface roughness를 측정하였다. 실험 결과, $Co/TaN_x$ 박막은 수소/암모니아 분압 1:6에서 90 ${\mu}{\Omega}-cm$의 낮은 비저항과 0.97 nm 의 낮은 surface roughness 를 가졌다. 뿐만 아니라, MOCVD 에 의해 증착된 Co 박막이4-6 % concentration 의 탄소 및 산소 함량을 가지는 것으로 나타났고, 24nm 크기의 trench 기판 위에 약 6nm의 $Co/TaN_x$ 박막이 매우 균일하게 형성된 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과들은, 향후 $Co/TaN_x$ 박막이 Cu direct electroplating 공정이 가능한 diffusion barrier로서 성공적으로 사용될 수 있음을 보여준다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.16 no.4
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• pp.197-200
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• 2006

Amorphous alloys of Co-rich magnetic amorphous films are well known as thpical soft magnetic alloys. They are used for many kinds of electric and electronic parts such as magnetic recording heads, transformers and inductors. CoFeHfO thin films were prepared by RF magnetron reactive sputtering. The films were deposited onto Si(100) substrates with a power of 300 W at room temperature. The reactive gas was introduced up to 10% ($O_2$/(Ar + $O_2$)) during deposition, and the $Co_{39}Fe_{34}Hf_{9.5}O_{17.5}$ thin film exhibit excellent soft magnetic properties : saturation magnetization ($4{\pi}M_s$) of 19kG, magnetic coercivity ($H_c$) of 0.37 Oe, anisotropy field ($H_k$) of 48.62 Oe, and an electrical property is also shown to be as high as 300 ${\mu}{\Omega}cm$. It is assumed that the good soft magnetic properties of $Co_{39}Fe_{34}Hf_{9.5}O_{17.5}$ thin film results from high electrical resistivity and large anisotropy field.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.185-185
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• 2013

최근 의료 영상 센서는 급속도로 발전을 이룩하여 미세 병변의 위치와 그 크기를 진단하는 데에 많은 이용이 되고 있다. 하지만 기존 flat panel형태의 의료영상 센서는 인체의 굴곡으로 인한 영상 왜곡으로 발전의 한계에 이르고 있는 실정이다. 이 영상 왜곡으로 인한 오진은 환자에게 불필요한 피폭, 수술적 요법, 약물치료 등 환자에게 치명적인 의료사고를 일으킬 수 있다. 이러한 한계를 극복하기 위하여 flexible substrate을 이용한 투명전극들이 의료영상 센서로서의 적용을 연구 되어 졌다. IZO, ITO, FTO 등의 투명전극들 중 Indium Tin Oxide(ITO)는 다른 전극에 비해 높은 투명도와 낮은 저항으로 인하여 다양한 부분에서 널리 이용 되고 있다. 그러나 ITO를 flexible substrate로 적용 시 불충분한 resistivity와 기계적 강도를 지니고 있으며, 유연성을 위해 전극 재료의 두께를 감소시키면 전도성의 문제를 일으키는 단점이 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 문제점을 보완 및 해결하기 위하여 본 연구에서는 sputtering magnetron system를 이용하여 polyethylene terephthalate(PET) substrate 위에 ITO을 증착함으로써 전기적 특성을 알아보았다. PET 필름의 크기를 55 절단하였고 증착 온도는 고온에서 수축하는 PET 필름의 물성을 고려하여 $23^{\circ}C$로 설정 하였다. 가스의 분압 비를 Ar는 50ccm으로 고정하고 O2의 비율을 각각 0, 0.2, 0.4, 0.8, 1ccm으로 나눈 후, 비율에 따라 각각 30, 60, 90sec간 sputtering 증착을 하였다. 또한 각각 30, 60, 90sec간 sputtering 증착하여 O2 유량과 sputtering 증착 시간의 변화에 따른 ITO의 전도특성과 유연성에 대한 전도특성을 측정하였다. 유연성을 측정하기 위해선 bending 각도를 각각 $0^{\circ}$ $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$로 구부린 후, Two-point probe를 이용하여 변화된 저항을 통해 ITO의 전기적 성질의 변화를 측정 하였다. 측정결과 flexible ITO substrate의 전도특성은 sputtering 증착시간이 증가할수록 저항 값이 낮아지는 것을 확인하였지만, O2 유량이 증가 시 저항이 낮아지다가 다시 증가하는 결과를 알 수 있었다. 본 연구에서는 Ar:O2의 50:0.8의 조건에서 90sec동안 sputtering 증착한 ITO가 131 ${\Omega}/cm^2$의 저항 값이 측정 되었고 다른 조건에서는 164 ${\Omega}/cm^2$에서 4.7 $k{\Omega}/cm^2$까지 저항변화를 가져 Ar:O2의 50:0.8의 조건이 최적화에 좋은 조건이라 판단하였다. 또한 50:0.8의 조건의 ITO의 경우 bending test시에서도 131 ${\Omega}/cm^2$에서 316 ${\Omega}/cm^2$ 정도의 안정적인 저항변화를 가지는 반면 다른 조건에서는 128 ${\Omega}/cm^2$에서 6.63 $k{\Omega}/cm^2$까지의 변화를 나타나 기계적 형상변화에도 분압비가 영향을 주는 것을 확인 할 수 가 있었다. bending 각도에 따른 저항의 변화를 측정하였을 시, 각도 변화에 따라 중심부의 저항 값이 $60^{\circ}$에서 가장 높은 변화가 나타나 전기저항이 높아진 원인을 찾기 위해 Scanning Electron Microscope (SEM)촬영을 한 결과 저항값이 높아짐에 따라 ITO의 압축응력이 작용하는 부근에 Crack이 발생함을 알 수 있었다. 이러한 결과로 flexible ITO substrate의 Crack발생률을 최소화 시키고 bending시 전도성을 유지하기 위해서는 가스의 유량 최적화가 flexible substrate의 기계적형상변화에 대한 ITO의 내구성을 향상시킬 수 있는 해답이 될 것으로 사료된다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.14 no.3
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• pp.343-348
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• 2003

Indium tin oxide (ITO) thin films (170 nm) were grown by DC magnetron sputtering deposition on Coming glass substrates without a post annealing. The electrical transport and optical properties of the films have been investigated as a function of deposition temperature $T_{s}$ (10$0^{\circ}C$$\leq$ $T_{s}$$\leq$35$0^{\circ}C$) and oxygen partial pressure $P_{o_{2}}$, (0 $P_{o_{2}}$ $\leq$ 10$^{-5}$ torr). Films were deposited from a high density (99% of theoretical density) ITO target (I $n_2$ $O_3$: Sn $O_2$= 90 wt% : 10 wt%) made of ITO nano powders. With an increase of $T_{s}$ the electrical resistivity p of ITO thin films was found to decrease, but the mobility $\mu$$_{H}$ was found to increase. The carrier density nu shows the maximum value of 6.6$\times$10$^{20}$ /㎤ at $T_{s}$ = 30$0^{\circ}C$. At fixed Is, with an increase of the oxygen partial pressure, $n_{H}$ and $\mu$$_{H}$ were found to decrease, but p was found to increase. The minimum resistivity and maximum mobility values of the ITO films were found to be 0.3 mΩ.cm and 39.3 $\textrm{cm}^2$/V.s, respectively. The visible transmittance of the ITO films was above 80%.. 80%..

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.25 no.4
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• pp.75-81
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• 2018

The effect of $Ar-N_2$ plasma treatment on Cu surface as one of solutions to realize reliable Cu-Cu wafer bonding was investigated. Structural characteristic of $Ar-N_2$ plasma treated Cu surface were analyzed using X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, atomic force microscope. Ar gas was used for a plasma ignition and to activate Cu surface by ion bombardment, and $N_2$ gas was used to protect the Cu surface from contamination such as -O or -OH by forming a passivation layer. The Cu specimen under high Ar partial pressure plasma treatment showed more copper oxide due to the activation on Cu surface, while Cu surface after high $N_2$ gas partial pressure plasma treatment showed less copper oxide due to the formation of Cu-N or Cu-O-N passivation layer. It was confirmed that nitrogen plasma can prohibit Cu-O formation on Cu surface, but nitrogen partial pressure in the $Ar-N_2$ plasma should be optimized for the formation of nitrogen passivation layer on the entire surface of Cu wafer.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.5 no.2
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• pp.128-133
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• 1995

Yttrium Iron Garnet($Y_{3}Fe_{5)O_{12}$) films have been succsssfully grown on(111)GGG wafer by KrF excimer laser ablation of stoichiometric garnet target at the oxygen partial pressure, $P(O_{2}$, ranging 20 to 500 mTorr. During the deposition of the films the substrate temperature was maintained at $700^{\circ}C$ and the laser beam energy density at $7.75\;J/cm_{2}$. Microstructure, composition and magnetic properties of the films obtained were investigated as a function of oxygen pressure and thickness of the films. Epitaxial films with a dense and a smooth surface were reproducible at a low oxygen pressure. The films of $2.75\;{\mu}$ min thickness deposited at 20 mTorr of $P(O_{2})$ showed $4{\pi}M_{s}$ of 1500 Gauss and $H_{c}$ of 3 Oe after annealing at $800\;^{\circ}C$ for 20 minutes. As-deposited films of $0.8\;\mu\textrm{m}$ in thickness exhibited the $4{\pi}M_{s}$ of 1730 Gauss and $H_{c}$ of 7 Oe. The magnetic properties of the films obtained were almost identical to those of a single crystal YIG.