• Title/Summary/Keyword: 소결합금

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High crystallization of ultra-thin indium tin oxide films prepared by reactive sputtering with post-annealing (반응성 스퍼터링으로 제조한 ITO 초박막의 후 열처리에 따른 고 결정화)

  • Lee, Ho-Yun;Kim, Seo-Han;Song, Pung-Geun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.128-128
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    • 2018
  • 최근 디스플레이 기술은 보다 가볍고, 얇고, 선명한 스마트 형태로 발전되고 있다. 특히 스마트산업의 성장으로 터치스크린패널(Touch Screen Panel, TSP)을 사용하는 기술이 다양해짐에 따라 더 높은 감도와 해상도를 달성하기 위한 핵심기술이 필요한 실정이다. TSP는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식 등 다양한 방식이 있다. 그 중 정전용량방식 터치 패널 (Capacitive type touch panel, CTTP)은 다른 유형에 비해 빠른 반응속도 및 멀티 터치 기능 등의 이점을 가지고 있기 때문에 연구의 초점이 되고 있다. 이를 실현하기 위해서 CTTP은 가시광영역의 높은 투과율과 낮은 비저항을 필요로 하기 때문에 박막의 초 슬림화 및 고 결정화도가 선행되어야만 한다. CTTP에 사용되는 투명전극 소재 중에서 40%의 비중을 차지하고 있는 ITO박막은 내구성과 시인성이 좋으나 생산 비용이 비싸다는 단점이 있다. 한편, 반응성 스퍼터링은 기존에 단일 소결체를 사용한 DC마그네트론 스퍼터링법보다 높은 증착률과 낮은 생산 비용으로 초박막을 만들 수 있다는 장점을 가진다. 본 실험에서는 In/Sn (2wt%) 금속 합금 타깃을 사용한 반응성 스퍼터링법을 이용하여 기판 온도 (RT 및 $140^{\circ}C$)에서 두께 30 nm의 In-Sn-O (ITO)박막을 증착하고, 대기 중 $140^{\circ}C$ 온도에서 시간에 따라 열처리한 후 박막의 물성을 관찰하였다. 증착 중 기판 가열을 하지 않은 ITO 박막의 경우, 열처리 시간이 증가함에 따라 비저항은 감소하였고, 홀 이동도는 현저하게 증가하였으며 캐리어 밀도에서는 별다른 차이가 없었다. 이를 통해 비저항의 감소는 캐리어 농도보다는 결정화를 통한 이동도의 증가와 관련 있다는 것을 확인할 수 있었다. 열처리 시간에 따른 박막의 핵 생성 및 결정 성장은 투과 전자 현미경(TEM)으로 명확하게 확인하였으며, 완전 결정화 된 박막의 grain size는 300~500 nm로 확인되었다. 기판온도 $140^{\circ}C$에서 증착한 박막의 경우, 후 열처리를 하지 않은 상태에서도 이미 결정화 된 것을 확인할 수 있었으며, 후 열처리 시에도 grain size에는 큰 변화가 없었다. 이는 증착 중에 박막의 결정화가 이미 완결된 것으로 판단된다. 또한, RT에서 증착한 박막의 경우에는 후 열처리 초기에는 산소공공등과 같은 결함들의 농도가 감소하여 투과율이 증가하였으나 완전한 결정화가 일어난 후에는 투과율이 약간 감소한 것을 확인할 수 있었다. 이는 결정화 시 박막의 표면 조도가 증가하였고 이로 인해 빛의 산란이 증가하여 투과율이 감소한 것으로 판단된다. 이러한 결과로 반응성 스퍼터링 공정으로 제조한 ITO 초박막은 후열처리에 의한 완전한 결정화를 이룰 수 있으며, 이를 통해 얻은 낮은 비저항과 높은 투과율은 고품질 TSP에 적용될 가능성을 가진다고 판단된다.

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Fabrication of Porous Cu Layers on Cu Pillars through Formation of Brass Layers and Selective Zn Etching, and Cu-to-Cu Flip-chip Bonding (황동층의 형성과 선택적 아연 에칭을 통한 구리 필라 상 다공성 구리층의 제조와 구리-구리 플립칩 접합)

  • Wan-Geun Lee;Kwang-Seong Choi;Yong-Sung Eom;Jong-Hyun Lee
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.30 no.4
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    • pp.98-104
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    • 2023
  • The feasibility of an efficient process proposed for Cu-Cu flip-chip bonding was evaluated by forming a porous Cu layer on Cu pillar and conducting thermo-compression sinter-bonding after the infiltration of a reducing agent. The porous Cu layers on Cu pillars were manufactured through a three-step process of Zn plating-heat treatment-Zn selective etching. The average thickness of the formed porous Cu layer was approximately 2.3 ㎛. The flip-chip bonding was accomplished after infiltrating reducing solvent into porous Cu layer and pre-heating, and the layers were finally conducted into sintered joints through thermo-compression. With reduction behavior of Cu oxides and suppression of additional oxidation by the solvent, the porous Cu layer densified to thickness of approximately 1.1 ㎛ during the thermo-compression, and the Cu-Cu flip-chip bonding was eventually completed. As a result, a shear strength of approximately 11.2 MPa could be achieved after the bonding for 5 min under a pressure of 10 MPa at 300 ℃ in air. Because that was a result of partial bonding by only about 50% of the pillars, it was anticipated that a shear strength of 20 MPa or more could easily be obtained if all the pillars were induced to bond through process optimization.

A comparative study on the fracture behavior of zironia, glass infiltrated alumina and PFM full crown system (지르코니아, 유리침투알루미나 및 PFM 전부관 시스템의 파절 경향에 관한 비교연구)

  • Lee, Sang-Hyeok;Ahn, Jin-Soo;Kim, Myung-Ho;Lim, Bum-Soon
    • The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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    • v.50 no.4
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    • pp.235-242
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    • 2012
  • Purpose: The purpose of this study was to compare the fracture behavior of Zironia, glass infiltrated Alumina and PFM full crown system. Materials and methods: Fifteen crowns for each of 3 experimental groups (Zironia, glass infiltrated Alumina and PFM full crown) were made by the conventional method. The crowns mounted on the testing jig were inclined in 30 degrees to the long axis of the tooth and the universal testing machine was used to measure the fracture strength. Results: 1. The mean fracture strengths were $588.3{\pm}49.6MPa$ for zirconia system, $569.1{\pm}61.8MPa$ for PFM system and $551.0{\pm}76.5MPa$ for glass-infiltrated alumina system (P>.05). 2. The mean shear bond strengths were $25.5{\pm}5.6MPa$ for zirconia system, $38.9{\pm}5.0MPa$ for Ni-Cr alloy system and $39.4{\pm}5.1MPa$ for glass-infiltrated alumina system. 3. The chemical bonding was observed at interfaces between PFM or glass-infiltrated alumina and veneering porcelain, however, no chemical bonding was observed at interface between zirconia and veneering porcelain. Conclusion: With the study, the fracture strengths of PFM crown system had a higher fracture strength than conventional zirconia system crown and glass-infiltrated alumina crowns. and than the shear bond strengths glass-infiltrated alumina system had a higher shear bond strength than conventional PFM system and zirconia system.