• 제목/요약/키워드: 이온빔 스퍼터

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이온빔 보조 반응이온 마그네트론 스퍼터링으로 증착된 $TiO_2$박막의 특성 (Properties of $TiO_2$ thin films deposited by ion-beam assisted reactive magnetron sputtering)

  • 김성화;이재홍;황보창권
    • 한국진공학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.141-150
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    • 2002
  • 낮은 산소 부분압과 긴 타깃-기판 거리에서 DC 반응이온 마그네트론 스퍼터링(reactive magnetron sputtering ; RMS) 방법으로 $TiO_2$ 박막을 증착하였으며, 증착되는 박막에 end-Hall 이온 소스를 이용하여 아르곤 이온빔 보조 증착을 해 주었다. $TiO_2$ 박막의 광학적 특성은 분광광도계에서 측정된 투과율과 반사율 스펙트럼을 이용하여 분석하였고, 구조적 특성은 AFM과 XRD를 이용하여 분석하였다. 이온빔 보조 RMS 방법으로 증착된 $TiO_2$ 박막은 일반적인 RMS로 증착된 박막보다 조밀도가 높고, 흡수가 낮으며, 표면거칠기가 작았다. 본 연구에서는 이온빔 보조 RMS 방법이 유전체 광학박막 코팅에 적용될 수 있음을 보여준다.

집속이온빔(Focused Ion Beam)을 이용한 3차원 나노가공

  • 박철우;이종항
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.11-11
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    • 2004
  • 나노기술은 크게 2가지 접근방법을 가진다. 하나는 위에서 아래로(Top-Down)라는 관점으로 벌크물질로부터 이온빔 등을 이용해 이를 작게 잘라가는 방식이며, 다른 하나는 아래에서 위로(Bottom-Up) 방식으로 재질을 구성하는 분자를 재구성해 원하는 물성 및 특성을 가지도록 만드는 방법이다. 이 두 가지 접근 방법은 원하는 결과를 얻기 위해 상호 보완적으로 사용되기도 한다. Top-Down방식의 대표적인 기기로는 접속이온빔 장치(FIB, Focused Ion Beam)를 등 수 있으며, Bottom-Up방식의 대표적인 기기로는 SPM(Scanning Probe Microscope)을 들 수 있다.(중략)

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Ar이온 충돌에 의한 Au, Pd(001) 표면에서 재증착 효과의 분자동역학 연구 (Molecular dynamics study of redeposition effect by Ar ion bombardments on Au, Pd(001))

  • 김상필;김세진;김도연;정용재;이광렬
    • 한국진공학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.81-89
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    • 2008
  • 분자동역학을 이용하여 이온빔 스퍼터링 과정에서 원자의 거동을 연구하였다. Ar이온이 Au와 Pd(001) 표면에 다양한 에너지와 입사각도로 충돌할 때, 표면원자들 중 일부는 공간으로 떨어져 나갔으며, 반응 후 일부 원자들은 초기 표면보다 위쪽에 재증착 되는 현상이 관찰되었다. 재증착 원자의 수율은 스퍼터된 원자보다 Au의 경우 약 5배, Pd의 경우 약 3배 많이 입사 에너지와 입사 각도에 상관없이 발생됨을 확인하였다. 연속된 입사계산을 통해, 스퍼터링 과정에 발생되는 다양한 표면 패턴 형성 메커니즘을 식각만으로 설명하고 있는 종래의 개념과는 달리, 이온빔으로 인해 끊임없이 발생되는 재증착 원자들이 표면의 구조를 형성하는데 중요한 역할을 하는 것으로 확인되었다.

Development of Closed Drift Type Linear Ion Source for Surface Modifications

  • 이승훈;김종국;김창수;김도근
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.208-208
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    • 2011
  • 최근 유연기판 기술을 기반으로 대면적 roll to roll 공정기술 개발이 활발히 연구됨에 따라 이에 적용 가능한 대면적 플라즈마 소스의 중요성이 대두되고 있다. 대면적 플라즈마 처리 공정에 적용 가능한 소스 중 closed drift 타입의 선형 이온 소스는 제작 및 대면적화가 용이함에 따라 다양한 산업 분야에서 사용되고 있다. 선형 이온 소스를 다양한 표면처리 공정에 효과적으로 적용하기 위해서는 방전 특성에 대한 이해를 바탕으로 각 공정에 맞는 이온빔 전류 밀도, 방전 전압 등의 방전 인자 조절이 필수적이다. 본 연구에서는 표면 개질, 식각 및 박막 증착 등의 다양한 분야에 활용 가능한 선형 이온 소스를 개발하였으며, 선형 이온 소스를 통한 표면 식각 공정을 집중적으로 연구하였다. 전극 및 자기장 구조에 따른 선형 이온 소스 내 플라즈마 방전거동 분석을 위해 object oriented particle in cell(OOPIC) 전산모사를 수행하였으며, 이를 통해 식각 또는 증착 공정에 적합한 이온 소스의 구조 및 공정 조건을 예측하였다. 또한 OOPIC 전산모사를 통해 예측된 이온빔 인출 경향을 Faraday cup을 이용한 이온빔 전류 밀도 측정을 통해 확인하였다. 실리콘 기판 식각 공정의 경우, 이온 전류밀도 및 에너지에 따른 식각 거동 분석, 이온빔 입사각 변화에 따른 식각 특성 분석을 통해 최적 식각 공정 조건을 도출하였다. 특히, 이온빔 입사각 변화에 따른 식각률 변화는 일반적으로 알려진 입사각에 따른 스퍼터링율과 유사한 경향을 보였다. 이온빔 에너지 3 kV, Ar 압력 1.3 mTorr 조건에서 기판 정지 상태시 약 8.5 nm/s의 식각 속도를 얻었다.

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$RF-O_2$ Plasma 처리한 MgO 박막의 스퍼터링 수율 측정 (Measurement of Sputtering Yield of $RF-O_2$ Plasma treated MgO Thin Films)

  • 정원희;정강원;임연찬;오현주;박철우;최은하;서윤호;김윤기;강승언
    • 한국진공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.259-265
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    • 2006
  • [ $RF-O_2$ ] plasma 처리한 MgO 박막의 스퍼터링 수율을 집속이온빔 장치를 이용하여 측정하였다. 가속 전압 10 kV의 Ga 이온빔을 주사했을 때 plasma 처리하지 않은 MgO 박막의 스퍼터링 수율은 0.33 atoms/ion, $RF-O_2$ plasma 처리한 MgO 박막의 스퍼터링 수율은 0.20 atoms/ion 으로 $RF-O_2$ plasma 처리한 경우 스퍼터링 수율이 낮아졌다. 또한 XPS, AFM을 통해 plasma 처리로 인한 MgO 표면의 변화를 관찰하였다. MgO 박막에 $RF-O_2$ plasma 처리한 후 XPS O 1s spectra의 binding energy와 FWHM 값이 각각 2.36 eV와 0.6167 eV 작아졌고 표면거칠기의 RMS 값 또한 0 32 nm 작아졌다.

이온빔 스퍼터링에 의한 ATO 박막의 실온 증착 및 열처리에 따른 특성변화 (Room Temperature Deposition and Heat Treatment Behavior of ATO Thin Films by Ion Beam Sputtering)

  • 구창영;김경중;김광호;이희영
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권11호
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    • pp.1025-1032
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    • 2000
  • 산화분위기에서의 반응성 이온빔 스퍼터링법으로 Sn과 Sb 금속 타겟을 사용하여 실온에서 ATO 박막을 증착하였다. Sb 첨가량, 박막의 두께 및 열처리가 ATO 박막의 전기적 특성과 광학적 특성에 미치는 효과를 연구하고자 하였다. 제조된 ATO 박막의 두께는 약 1500$\AA$과 1000$\AA$으로 조절하였으며, Sb 농도는 10.8wt% 또는 14.9wt%임이 XPS 분석에 의하여 확인되었다. 증착한 박막의 열처리는 40$0^{\circ}C$~$600^{\circ}C$의 온도범위에서 산소 또는 forming gas(10% H$_2$-90% Ar) 분위기에서 30분간 수행하였다. 이렇게 제조된 ATO 박막은 Sb의 첨가량, 두께 및 열처리 조건에 따라 다양한 전기 비저항 값과 가시광선 대역에서의 광투과도를 나타내었다.

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