• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2002년도 추계기술심포지움논문집
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• pp.105-108
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• 2002

환경에 관한 관심이 증대되면서 Sn37Pb 솔더를 대체하기 위한 새로운 무연솔더의 개발이 진행되고 있다1). 또한 연구의 초점이 되고 있는 것이 플럭스의 사용에 관한 것이다. 플럭스는 솔더의 산화막을 제거하는데 필수적이지만, 플럭스 세정제의 독성 문제로 무플럭스 솔더링에 대한 관심이 크게 증대되고 있다2),3). 무플럭스 솔더링의 방법에는 여러 가지가 있으며, 그 중 한가지가 플라즈마를 이용한 방법이다4). 본 연구에서는 솔더표면의 이물질과 산화막을 제거하기 위한 플라즈마 처리가 접합 후, 접합부에 미치는 영향에 대해서 알아보았다. 기판은 Evaporator를 이용하여 Au/Cu/Ni/Al UBM을 증착한 Si-wafer를 사용하였다. 사용된 솔더는 Sn37Pb, Sn3.5Ag와 Sn3.5Ag0.7Cu 솔더볼이며, 열중 및 적외선 겸용 리플로 머신과 Ar＋H$_2$를 이용한 플라즈마 에쳐를 사용하여 범프를 형성하였다. 플라즈마 처리가 계면의 미세조직과 기계적 강도에 끼치는 영향을 알아보기 위하여 플라즈마 처리된 시편과 리플로 한 후의 시편을 비교 분석하였다. 전단시험기로 계면의 강도를 측정하였으며, 주사전자현미경으로 범프의 표면과 계면 및 전단파면을 관찰하고 이에 대하여 고찰하였다. 산화막제거를 위한 플라즈마 처리가 저음점인 솔더의 미세조직을 기존의 솔더링 접합부와는 다르게 변화시킴으로써 솔더부의 전체적인 특성에 영향을 끼치는 것을 알 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.418-422
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• 1998

The Co-Cr films are one of the most suitable candidates for perpendicular magnetic recording media. The facing targets sputtering(FTS) system has a advantage of preparing films over a wide range of working gas pressure on plasma-free substrate. In this study, we investigated the possibility of employing FTS system for depositing Co-Cr films. The Co-Cr thin films were deposited with various sputter gas pressure($P_Ar$, 0.1~10mTorr) by using FTS apparatus at temperature of $40^{\circ}C and 220^{\circ}C$, respectively. Crystallographic and magnetic characteristics were evaluated by x-ray diffractometry (XRD) and vibrating sample magnetometer(VSM), respectively. Under argon gas pressure at 0.1mTorr, films with morphologically dense microstructure, good c-axis orientation and higher coercivity were obtained. It has been confirmed that the FTS system is very useful for preparing Co-Cr thin film recording media.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2003년도 추계학술발표회초록집
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• pp.118-118
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• 2003

In a rolling wire probe, a key component of an inspection apparatus for PDP electrode patterns, the electric performance of it is known to be strongly dependent on the surface condition of a collet pin, a needle pin, and a wire. However, the collet and needle pins rotate very rapidly in contact with each other, which results in the degradation of the surface by the heat and friction and finally the formation of black wear marks on the surface after a several hundred hours test. Once the black wear marks appear on the surface, the electric resistance of the probe increases sharply and so the integrity of the probe is severely damaged. In this experiment, TiN coating, which has excellent electric conductances and good wear-resistance, has been applied on the surface of collect and needle pins for preventing the surface damages. In order to achieve the homogeneous coating with a good adhesion property, special coating substrate stages and jigs were designed and applied during coating. TiN has been deposited using 99.999% Titanium target by a DC reactive sputtering method. According to the components and jigs, processing parameters, such as DC power, RF bias and the flow rate ratio of Ar and N$_2$ used as reactive gases, has been controlled to obtain good TiN films. Detailed problems and solutions for applying the new substrate stages and jigs will be discussed.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2011년도 춘계학술대회 및 Fine pattern PCB 표면 처리 기술 워크샵
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• pp.117-118
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• 2011

초경합금 위에 RF Magnetron Sputter를 이용하여 Ti 중간층을 증착 후 MPECVD(Microwave Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 시스템을 이용하여 나노결정 다이아몬드 박막을 증착 하였다. 공정압력, 마이크로웨이브 전력, Ar/$CH_4$ 조성비, 기판온도를 일정하게 놓고 직류 bias의 인가 여부를 변수로 하고 증착시간을 0.5, 1, 2시간으로 변화시켜 박막을 제작하였다. 제작된 시편은 FE-SEM과 AFM을 이용하여 다이아몬드 박막의 표면과 다이아몬드 박막의 표면 거칠기 등을 측정하였고, Raman spectroscopy와 XRD를 이용하여 다이아몬드 결정성을 확인하였다. Automatic Scratch �岵謙�ter를 이용하여 복합박막의 층별 접합력을 측정하였다. 바이어스를 인가하지 않고 다이아몬드 박막을 증착할 경우 증착 시간이 증가할수록 다이아몬드 입자의 평균 크기가 증가하며 입자들이 차지하는 면적이 증가하는 것을 확인하였다. 그러나 1시간이 경과해도 아직 완전한 박막은 형성되지 못하고 2시간 이상 증착 시 완전한 박막을 이루는 것이 확인되었다. 이에 비해서 바이어스 전압을 인가할 경우 1시간 내에 완전한 박막을 이루었다. 표면 거칠기는 바이어스를 인가한 경우가 그렇지 않은 경우에 비해서 조금 높은 것으로 나타났다. 이러한 바이어스 효과는 표면에서의 핵생성 밀도 증가와 재핵생성 속도 증가에 기인하는 것으로 해석된다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제5권1호
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• pp.11-14
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• 2004

An rf triode magnetron sputtering system is designed and installed its construction in vacuum chamber. In order to calibrate the rf triode magnetron sputtering for thin films deposition processes, the effects of different glow discharge conditions were investigated in terms of the deposition rate measurements. The basic parameters for calibrating experiment in this sputtering system are rf power input, gas pressure, plasma current, and target-to-substrate distance. Because a knowledge of the deposition rate is necessary to control film thickness and to evaluate optimal conditions which are an important consideration in preparing better thin films, the deposition rates of copper as a testing material under the various sputtering conditions are investigated. Furthermore, a triode sputtering system designed in our team is simulated by the SIMION program. As a result, it is sure that the simulation of electron trajectories in the sputtering system is confined directly above the target surface by the force of E${\times}$B field. Finally, some teats with the above 4 different sputtering conditions demonstrate that the deposition rate of rf triode magnetron sputtering is relatively higher than that of the conventional sputtering system. This means that the higher deposition rate is probably caused by a high ion density in the triode and magnetron system. The erosion area of target surface bombarded by Ar ion is sputtered widely on the whole target except on both magnet sides. Therefore, the designed rf triode magnetron sputtering is a powerful deposition system.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.818-824
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• 2008

The Separated Pulsed Laser Deposition (SPLD) technique uses two chambers that are separated by a conic metallic wall with a central orifice. The pressures of ablation chamber and deposition chamber were controlled by the differential vacuum system. We deposited zinc oxide (ZnO) thin films by SPLD method to obtain high quality thin films. When the bias voltage of +500 V was applied between a substrate and an orifice, the ZnO thin film was deposited efficiently. The deposited ZnO thin film at ablation chamber gas pressure of Ar 5 mTorr showed the sharpest ultraviolet absorption edge indicatory the band gap of about 3.1 eV. ZnO thin films were deposited using effect of electric and magnetic fields in the SPLD method. E${\times}$B drift happened by an electric fields and a magnetic fields, activated plasma plume, as a result the film surface became very smooth. When the bias voltage of +500 V and magnet of 0,1 T were applied the ZnO thin films surface state showed high quality. Grain size was 41.99 nm and RMS was 0.84 nm.

• 한국표면공학회지
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• 제34권1호
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• pp.56-61
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• 2001

In this work, the surface treatment of aluminum/composites (graphite-epoxy composites) was investigated. The surface of composites was treated by $Ar^{+}$ ion beam under oxygen environment. The surface of aluminum was treated by DC plasma. The optimal condition of surface treatment for the composites was determined by measuring the contact angle as a function of ion dose. The optimal treatment condition of the aluminum was determined by measuring the contact angle and T-peel strength as a function of mixture ratio of acetylene gas to nitrogen gas. The mixture ratios used were 1:9, 3:7, 5:5, 7:3, and 9:1. The results showed that the contact angle of composites decreased from$ 81^{\circ}$ to $8^{\circ}$ as the ion dose increased from zero to $1$\times$10^{17}$ions/$\textrm{cm}^2$. The optimal condition of ion dose was $1$\times$10^{16}$ions/$\textrm{cm}^2$. The results also showed that the contact angle of aluminum was a minimum for the mixture ratio of 5:5. Similarly, the T-peel strength was a maximum for the mixture ratio of 5:5, which indicates that the optimal condition of mixture ratio of acetylene gas to nitrogen gas is 5:5.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.79-84
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• 2002

An accurate cross sections set is necessary for the quantitatively understanding and modeling of plasma phenomena. By using the electron swarm method, we determine an accurate electron cross sections set for objective atoms or molecule at low electron energy range. It is general calculation that used in this method to an two-term approximation of Boltzmann equation. But it may give erroneous transport coefficients for CF$_4$ molecule treated in this paper having \`C2v symmetry\`, therefore, multi-term approximation of the Boltzmann equation analysis which can consider anisotropic scattering exactly is carried out. It is necessary to require understanding of the fundamental principle of analysis method. Therefore, in this paper, we compared the electron transport coefficients(W and ND$\_$L/) in pure Ar, O$_2$, and CF$_4$ gas calculated by using two-term approximation of the Boltzmann equation analysis code uses the algorithm proposed by Tagashira et al. with those by multi-term approximation by Rubson and Ness which was developed at James-Cook university, and discussed an application and/or validity of the calculation method by comparing these calculated results.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.193-193
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• 2010

HIPIMS(High sputtering impulse magnetron sputtering)은 수십 ${\mu}s$의 짧은 pulse 동안 수kw의 매우 높은 파워를 인가할 수 있어 밀도 $10^{13}/cm^3$ 이상의 고밀도 플라즈마 방전이 가능하여 스퍼터된 타겟 이온들의 이온화율이 매우 높은 특징을 가진다. HIPIMS를 통해 증착한 박막의 경우 매우 치밀한 조직을 가지고 있어 기존 DC, Pulsed DC, RF 증착을 통한 박막에 비해 우수한 물성을 보여준다. 본 실험에서는 대면적의 고품위 Al:ZnO 박막을 증착하기위하여 HIPIMS 증착법을 사용하였다. 1000mm폭 타겟상에서 균일한 증착을 위하여 Balanced B-field, Unbalanced field를 각각 인가하여 실험하였다. 시뮬레이션을 통하여 타겟 중심부와 가장자리의 자기장을 결정하였으며, target edge에서의 증착율과 cathode erosion 방지를 위하여 원형 트랙형으로 보조 자석을 설치하였다. $Al_2O_3$(2wt%)가 첨가된 planar target을 사용하였고, power는 700 W~2 kW, 그리고 pulse 폭은 $50-150 {\mu}s$정도로 변화시켜 가면서 상온에서 증착하였다. 플라즈마 가스로는 Ar만을 사용하여 두께는 60-100 nm정도로 증착하였다. Plasma emission monitoring을 통해 측정한 결과 Balanced B-field 에 비해 Unbalanced B-field 조건 에서 스퍼터된 이온들의 균일도가 우수하였으며 증착된 박막의 균일도 또한 증가하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.476-476
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• 2010

유도 결합 플라즈마 (ICP)는 축전 결합 플라즈마 (CCP) 보다 상대적으로 높은 밀도의 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 또한 구조가 간단하고 기존 스퍼터링 장치의 내부에 추가 설치가 용이하며, 스퍼터된 입자의 이온화, 반응성 가스의 활성화를 위한 2차 플라즈마원으로 적용이 가능하다. 그러나 대면적의 고밀도 플라즈마의 균일도 측정은 고가의 2D probe array등을 사용하여야 한다. 본 연구에서는 간단한 CCD camera를 챔버 내부에 삽입하여 가시광 영역의 적분 강도를 이용해서 플라즈마의 2차원적 균일도를 정성적으로 비교 판단하고 시간에 따른 국부적인 이상 방전을 감시할 수 있도록 내장형 무선 카메라를 사용하였다. 직경 380 mm의 챔버 내에 2 turn ICP antenna를 이용하여 유도 결합 플라즈마를 발생시켰다(Ar 30 sccm, 35 mTorr, 2 MHz, 400 W). 내장형 무선 카메라를 챔버 내부 중앙의 ICP antenna에서 8 cm 아래에 위치시켜 플라즈마를 진공 중에서 촬영하였다. 내장형 무선 카메라를 챔버 내부에 위치하여 촬영한 결과 외부에서 view port로 쉽게 확인할 수 없는 ICP antenna 내부의 고밀도 플라즈마의 불균일도를 평가할 수 있었고, ICP antenna 가장자리에서 중심으로 이동할수록 밝아지는 것을 토대로 중심 영역의 plasma 밀도가 가장 높다는 것을 알 수 있었고, 채도와 명도의 차이를 이용하여 시각적인 플라즈마 균일도를 분석하였으며 이를 플라즈마 모델링 기능이 있는 전산 유체 역학 프로그램인 CFD ACE+를 이용하여 플라즈마 분포를 모델링 및 비교하였다. 또한 인라인 타입의 마그네트론 스퍼터링 시스템에서 기판 캐리어에 무선 카메라를 장착하여 이동하면서 캐리어와 마그네트론 방전 공간의 상대적인 위치에 따른 마그네트론 방전링의 형상 변화도 관찰하였다.