• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.6 no.2
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• pp.98-105
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• 1996

스퍼터링 방법으로 제작된 NiFe 박막에서 Ar 압력이 자기 및 자기저항 성질에 미치는 여향을 조사하였다. 타겟으로는 Ni$_{81}$$Fe_{19}$ 조성의 합금타겟을 사용하였다. TEM을 써서 박막의 미세구조를 조사하였으며, 보자력과 포화자화는 VSM으로 측정하였다. 합금박막의 조성은 ICPS로 분석 확인하였다. 10 mTorr 이상의 높은 Ar 압력에서 제작된 박막에서 갈라진 틈새(crack-like void)를 갖는 주상구조가 관찰되었다. 이러한 주상 결정립경계(columnar grain boundary)가 자화 과정에서 자구벽 핀닝자리(pinning site)가 되어, Ar 압력이 커짐에 따라 보자력이 증가 하였으며, 박막의 밀도가 감소하여 포화자화가 줄어드는 것을 볼 수 있었다. 한편, Ar 압력이 증가하면서 자기저항비가 감소하는 결과를 얻었다. 결정립 경계 산란과 결정립간 터널링에 의한 박막의 비저항의 증가가 이러한 자기저항비 감소의 주원인임을 알 수 있었다.다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.126-126
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• 2011

Al과 Al합금은 철강제품의 부식방지, 빛 반사체 등의 산업 분야에 널리 이용된다. 본 연구에서는 Al과 Al-3wt%Si, Al-10wt%Si의 Al 합금을 마그네트론 스퍼터링으로 코팅하였고 스퍼터링 파워와 외부 자기장 변화에 따른 반사율과 조직 변화 등의 물성을 비교 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 1995.10a
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• pp.88-89
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• 1995

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.95-95
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• 2012

스터퍼링 기술이 1852년 Grove에 의해서 최초 발견되어 1979년 Chapin에 의해서 planar magnetron cathode 개발로 진공코팅기술의 새로운 영역을 열게 되어 현재까지 디스플레이, 반도체, 태양전지, 광학산업 및 전자부품 등 나노 산업에 필수적으로 적용되고 있다. 스퍼터링 입자는 운동량 전달에 의한 것으로 운동량을 갖는 나노 스퍼터링 입자는 기판에 대한 박막의 부착력이 우수하고 대면적에 균일하고 재현성 있게 성막되는 특징을 갖고 있다. 마그네트론 스퍼터링 기술이 산업에 응용되면서 주로 4분야에서 많은 연구, 개발이 되어져 왔다. 첫째는 타겟의 고순도 및 고밀도화와 더불어 가격이 고가로 됨에 따라 타겟 사용효율의 향상이다. 플라즈마를 발생시키는 캐소드의 자기회로를 1차원, 2차원 및 회전운동을 통해서 사용효율을 향상시키고 있다. 둘째는 기판에 대해서 박막특성이 균일하도록 코팅하는 것이다. 디스플레이에서는 글래스 기판이 대면적으로 됨에 따라서 핸들링이 어려워져 여러 개의 캐소드 자기회로를 선형적으로 이동시켜 박막두께분포를 최적화하며 반응성 가스를 사용해서 균일한 특성의 박막을 제작하는 경우에는 가스분사관과 배기펌프계의 기하학적 위치 및 가스 유동학적 해석이 필요하다. 셋째는 스퍼터링 입자의 이온화로 의한 박막의 특성향상과 반도체 trench의 높은 aspect ratio hole을 채우는 것이다. 이온화 방법으로는 inductively coupled plasma (ICP), microwave amplified (MA), high power impulse (HIPI), hollow cathode magnetron (HCM), self-sustained sputtering 등이 사용되어져 왔으며 최근에는(neutral beam-assisted sputtering (NBAS)에 의한 박막특성향상 방법이 발표되고 있다. 넷째는 플라즈마 및 박막두께 시뮬레이션에 대해서 많은 발표가 되고 있다. 본 발표에서는 상기의 4 분야를 포함한 향후 개발방향에 대해서 소개할 예정이다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.1 no.2
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• pp.22-30
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• 1991

고주파 마그네트론 스퍼터링법으로 제조된 순철박막에 대해 증착속도, 미세구조 및 자기특성에 미치는 스퍼터링조건의 영향을 조사하였다. 증착속도는 기판에 자장을 가할 경우 현저히 증가햐였으며, 이는 자장에 의한 Ar 이온의 증가효과로 고찰되었다. 투입전력이 커질수록 결정립 크기와 격자상수가 증 가하였으며 (110)면이 강하게 발달하였다. Ar 압력의 증가에 따라 격자상수는 작아졌으나 결정립 크기는 거의 변화하지 않았다. 기판자장을 가하면서 60W에서 제조한 순철박막의 자화곤란방향이 가장 낮은 약 30e의 보자력을 나타내었다. 보자력은 5mTorr 이상의 Ar 압력에서 급증하는 경향을 보였으며, 이는 표면 이 거칠어진 효과 및 제2상의 효과로 고찰되었다. 두께에 따른 보자력의 변화는 50-200nm 두께의 범위에 서 Neel의 관계를 잘 만족하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.496-496
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• 2012

Sputtering은 박막의 품질(부착력, 밀도, 균일도등)이 우수하고 대면적 증착이 용이하여 반도체, 디스플레이, MEMS기술등과 같은 첨단산업에서 널리 이용되고 있는 증착방법이다. 일반적인 평판형 스퍼터건은 전계와 자계가 직교하는 Target의 일부영역에서만 스퍼터링 현상이 발생하게 되어 증착물질의 사용효율이 20~30% 정도로 좋지 못하고 스퍼터링 되지않는 부분에서는 재증착 현상에 의한 파티클 발생을 유발하여 Substrate에 손상을 입혀 박막의 질을 떨어뜨리게 된다. 본 연구에서는 이러한 문제점들의 물리적 현상의 진단 및 최적화를 위해 Particle-In-Cell (PIC)시뮬레이션을 이용하여 그 특성들을 알아보았다. 인가전압, 압력, 증착물질과 기판사이의 거리를 변화시켜 자기장이 포함된 Paschen curve를 그렸다. 전기장만이 포함된 시스템에서의 Paschen curve는 이미 공식으로 알려져 있으며 마그네트론 스퍼터링의 시스템에서 Paschen curve와 비교하여 보다 낮은 압력에서 플라즈마가 형성할 수 있는 것을 확인하였다. 또한 Target에 충돌하는 아르곤이온의 양, 에너지 분포, 각도의 분포 등을 관찰하였는데, 대부분의 아르곤이온은 압력이 증가할수록 에너지가 큰 경향성을 가지며 입사각도는 Target에 보다 수직으로 충돌하는 경향을 볼 수 있었다. 증착물질과 기판사이의 거리의 변화에 대해서는 이온 특성의 변화는 없었다.

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 1994.10a
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• pp.88-89
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• 1994

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2007.12a
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• pp.62-63
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• 2007

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 1994.03a
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• pp.28-29
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• 1994

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2000.09a
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• pp.348-349
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• 2000