• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.364-364
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• 2012

평판 디스플레이 분야에 투명 비정질 산화물 반도체는 박막 트렌지스터(Thin film transistor; TFT)소자의 채널층으로 사용할 수 있다. 투명 비정질 산화물 반도체 IGZO (In-Ga-Zn-O)는 다른 비정질 재료에 비해 높은 전하 이동도를 가지기 때문에 우수한 성능의 TFT소자를 제작할 수 있다. 본 연구에서는 RF magnetron sputtering법으로 corning 1737 유리기판 위에 RF 파워의 변화에 따라 증착한 IGZO박막의 광학적 전기적 특성 변화를 연구하였다. 박막 증착 조건은 초기 압력 $2.0{\times}10^{-6}Torr$, 증착 압력 $2.0{\times}10^{-2}Torr$, 반응가스 Ar 25 sccm, 증착 온도는 실온으로 고정하였으며, 공정변수로 RF 파워를 25 w, 50 w, 75 w, 100 w로 변화시키며, IGZO 타겟은 $In_2O_3$, $Ga_2O_3$, ZnO 분말을 각각 1 : 1 : 2mol% 조성비로 혼합하여 소결한 타겟을 사용하였다. 표면분석(AFM)결과 RF 파워가 증가함에 따라 거칠기가 증가하였으며, XRD 분석결과 Bragg's 법칙을 만족하는 피크가 나타나지 않는 비정질 구조임을 확인할 수 있었다. 가시광 영역에서 (450~700 nm) 25 w일 때 85% 이상을 확인하였고, RF 파워가 증가할수록 밴드갭이 감소하는 것을 확인하였다. RF 파워가 100 w인 경우 carrier 밀도는 $7.7{\times}10^{19}cm^{-3}$, Mobility $8.42cm^2V-s$, Resistivity $9.45{\times}10^{-3}{\Omega}-cm$로 투명 전도막의 특성을 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.234-234
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• 2011

IGZO 투명 전도 박막은 TFT-LCD에 사용되는 투명 전도성 산화물 박막으로서 다양한 광전자 소자의 투명 전극으로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 RF magnetron sputtering법으로 corning 1737 유리기판 위에 RF 파워의 변화에 따라 증착한 IGZO박막의 광학적 전기적 특성 변화를 연구하였다. 박막 증착 조건은 초기 압력 $2.0{\times}10^{-6}$ Torr, 증착 압력 $2.0{\times}10^{-2}$ Torr, 반응가스 Ar 50 sccm, 증착 온도는 실온으로 고정하였으며, 공정변수로 RF 파워를 25 w, 50 w, 75 w, 100 w로 변화시키며, IGZO 타겟은 $In_2O_3$, $Ga_2O_3$, ZnO 분말을 각각 1 : 1 : 2 mol% 조성비로 혼합하여 소결한 타겟을 사용하였다. 표면분석(AFM)결과 RF 파워가 증가함에 따라 거칠기가 증가하였으며, XRD 분석결과 Bragg's 법칙을 만족하는 피크가 나타나지 않는 비정질 구조임을 확인할 수 있었다. 가시광 영역에서 (450 nm~700 nm) 25 w일 때 85% 이상을 확인하였고, RF 파워가 증가할수록 밴드갭이 감소하는 것을 확인하였다. RF 파워가 100 w인 경우 carrier 밀도는 $7.0{\times}10^{19}\;cm^{-3}$, Mobility 13.4 $cm^2$/V-s, Resistivity $6.0{\times}10^{-3}\;{\Omega}-cm$로 투명전도막의 특성을 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.249-249
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• 2014

대면적 사각형 기판의 플라즈마 표면처리를 위한 유도 결합 플라즈마 발생 시스템의 수치 계산을 유체 모델을 이용하여 진행하였다. 연산 자원이 많이 요구되는 3차원 모델임을 감안하여 준중성 조건을 이용한 간략화 알고리즘을 사용하였다. Poisson 방정식을 풀지 않고 준중성 조건에 의한 양극성 전기장을 계산하여 이용한다. 쉬스는 모델을 이용하여 처리하였다. 1차적으로 사각 spiral 형태의 안테나를 가정하여 LCD 3세대 급의 기판을 대상으로 작성하였다. 다중 분할을 하지 않고 4개의 가지를 갖는 single spiral을 적용하였고 1.125 turn의 low impedance 구조에 대해서 계산하였다. Ar을 이용한 sputter etching 공정을 타겟으로 하여 기판에서의 Ar 이온 밀도 분포의 균일도가 어떤 설계 변수에 의해서 영향을 받는지를 중점적으로 계산하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.149-149
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• 2009

실제 산업에서 가장 많이 사용하고 있는 in-line type system에서 Al-doped ZnO (AZO) 막을 bipolar pulsed DC sputtering을 이용해 증착하였다. 약 30 nm/sec의 속도로 기판을 타겟 좌우로 swing 하면서 동적 증착 공정을 한 AZO 박막의 columnar structure가 정적 증착일 때와 다른 형태의 zigzag-type columnar structure가 형성되었다. 투명전도막의 가장 중요한 특성인 비저항과 투과도가 동적 증착 공정일 때의 박막과 정적 증착 공정일 때의 박막이 각각 $2.5{\times}10^{-3}{\Omega}{\cdot}cm$, 78.5%와 $1.65{\times}10^{-3}{\Omega}{\cdot}cm$, 83.9% 였다. 이렇게 성장하는 막의 구조 형태에 따라 달라지는 특성 변화는 양산하는 현장에서 매우 중요한 것이며, 동적 증착 공정에서의 박막 특성 개선에 정적 증착 공정과는 다른 방법의 연구가 필요할 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.82-82
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• 2011

본 연구에서는 이온빔 스퍼터링 방법으로 증착한 Cr2O3, Ta2O5, HfO2 산화물박막의 구조적 특성변화를 관찰하였다. 금속박막에서 표면이 산화되는 문제를 해결하기위하여 산화물 박막을 증착시켰다. 이온빔 스퍼터링으로 박막 증착 시 산화물 타겟을 사용할 때 발생되는 전하의 영향을 상쇄하기 위하여 neutralizer를 사용하였다. 박막 증착 후 XRR (X-ray Reflectometer)을 이용하여 박막의 두께, 거칠기 및 밀도를 확인하였으며, AFM (Atomic Force MicroScope)을 통하여 증착한 박막표면 거칠기 측정을 하여 XRR로 얻은 데이터와 비교하여 살펴보았다. 또한 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy)측정을 통해 제조된 박막의 화학적 결합상태를 확인하였다. 여러 가지 조건변화와 기판의 차이에 따라 제작된 산화물 박막 중 실리콘 기판을 사용하여 증착시킨 박막은 XRR측정시 반사율 곡선에서 자연 산화막에 의한 영향이 나타났다. 반면 glass나 sapphire에 증착시킨 산화물 박막은 실리콘기판에서 나타난 자연 산화막의 영향을 받지 않음을 확인하였다. 기판과 산화물 박막사이에 계면층에 나타나는 영향을 최소화시킴으로써 양질의 박막을 제작할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국표면공학회지
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• 제46권2호
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• pp.61-67
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• 2013

Thin film solar cells have attracted much attention due to their high cell efficiency, comparatively low process cost, and applicability to flexible substrates. In particular, CIGS solar cells have been widely studied and produced because they demonstrated the highest cell efficiency. However, the deposition process of CIGS films generally includes the selenization process conducted at elevated temperature using toxic $H_2Se$ gas. To avoid this selenization process, CIGS thin films were, in this study, deposited by RF sputtering using single composite CIGS target. In addition, the effects of sputtering bias voltage and heat treatment on the microstructural and morphological changes in deposited CIGS films were investigated and discussed.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.252-253
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• 2014

비정질 ITZO 박막은 ITZO(In:Sn:Zn= 8:1:1, 6:2:2, 4:3:3, 2:4:4) 타겟을 이용하여 상온에서 RF 마그네트론 스퍼터링 법으로 제조 되었다. ITZO 박막의 물성을 알아보기 위하여 조성별, 산소 분압별 및 열처리에 따른 박막의 구조적, 전기적, 광학적 특성을 분석하였다. 박막 실험 결과를 바탕으로 ITZO(4:3:3) 박막을 채널 층으로 이용하여 성공적으로 박막 트랜지스터를 제작 하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2012년도 추계총회 및 학술대회 논문집
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• pp.192-193
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• 2012

2차 플라즈마를 사용하지 않고도 스퍼터링된 입자의 높은 이온화율을 얻을 수 있는 고전력 마그네트론 스퍼터링 기술은 최대 $MW/cm^2$의 높은 투입 전력을 이용하지만 타겟 재료의 높은 열전도 요구때문에 실제로 사용할 수 있는 재료가 Cu를 비롯한 몇가지 금속에 제한된다. 수 백 $kW/cm^2$의 중간 전력 밀도를 가질 수 있도록 펄스를 다중 부분 세트로 제어하는 modulated pulse plasma 시스템을 구축하고 전자 온도, 밀도를 고속으로 계측할 수 있는 삼중 프로브와 고증폭 CCD를 이용하여 공정 진단을 한 결과 전자 온도는 최고 15.9 eV, 전자 밀도는 $4.25{\times}10^{12}{\sharp}/cm^3$였으며 weak ionization 조건과 strong ionization 조건에서 Ar I (811.5 nm)의 방출광 세기가 6배 증가하는 것으로 분석되었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.224-224
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• 2014

최근 기존의 아연 도금 강판의 성능을 향상시키기 위하여 다른 금속과의 합금 박막의 연구가 활발히 진행 중에 있다. 기존 아연 도금 강판에 비해 Mg를 함유한 Zn-Mg 합금 박막이 내식성이 우수하다고 알려져 있으며, 본 연구에서는 다양한 Mg 함량의 Zn-Mg 합금 타겟을 사용하여 Zn-Mg 박막을 합성하였다. 합성된 박막들의 내식성을 평가하기 위해서 Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) 분석을 실시하였으며, 도출된 Nyquist plot 과 Bode phase angle plot 결과를 등가회로 피팅과 시뮬레이션을 실시하여 Mg 함량에 따른 Zn-Mg 박막의 내식성을 비교 분석하였다. Zn-Mg 박막은 Mg 함량이 증가할수록 내식성 또한 증가하였으며, 이는 Mg 함량에 따라 치밀해지는 미세구조에 의한 것으로 판단된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.68-69
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• 2013

금속 씨드 층(seed layer)을 직경 $10{\mu}m$, 깊이 $100{\mu}m$, 고종횡비 10:1 비아에 스퍼터링하였다. 금속 씨드 층의 두께는 스퍼터링 시간, 압력, 및 타겟파워를 변화하여 조절하였다. 금속 씨드층 스퍼터링 후 전기도금에 의해 구리 충전을 시도하였다. 비아의 고종횡비가 증가하면 비아 폭이 좁아져 비아의 하부층과 하단 측면 두께는 비아 상부 측면 두께만큼 충분하지 않아 문제가 될 수 있다. 스퍼터링 조건을 최적화 함으로써 씨드층의 특성을 높이고, 비아 홀 지름의 감소 속도를 줄일 수 있었다. 종래의 스퍼터링 방식을 이용하여 비아 입구의 opening percentage를 약 64%로 하고, 하부 씨드층 두께가 46.7 nm 인 금속 씨드층을 형성할 수 있었다. 이 씨드층 상에 전기도금으로 Cu filling을 성공적으로 할 수 있었다.