• Title/Summary/Keyword: Bias sputtering

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박막수직방향에서 면방향으로 회전하는 인가자기장에 대한 다층박막 [Pt/Co]N-IrMn의 교환바이어스의 각도의존특성 (Characteristics of the Angular-dependent Exchange Coupling Bias in Multilayer [Pt/Co]N-IrMn with Toward-in Plane Applied Fields)

  • 김순섭;임혜인;이장로;이상석;황도근
    • 한국자기학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.142-146
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    • 2008
  • 마그네트론 스퍼터링방법으로 제작한 다층박막 $[Pt/Co]_N-IrMn$에 측정자기장이 박막면에 수직한 방향에서 면방향으로 각도 $\theta$방향으로 인가될때, 교환결합바이어스($H_{ex}$)와 보자력($H_c$)의 각도의존성이 측정되었다. 자기이력곡선은 인가 자기장축 뿐 아니라 자화축에 대하여도 그 원점이 이동하여 비대칭을 나타내었다. $H__{ex}$$H_c$는 각도$\theta$에 대하여 각각 $1/cos{\theta}$$1/|cos{\theta}|$ 의존성을 나타내며, 이와 같은 각도의존특성은 자기장냉각(박막면에 수직방향)을 통하여 생긴 강한 수직자기이방성에 기인하는 것을 알 수 있다.

Dry Etching Characteristics of Indium Zinc Oxide Thin Films in Adaptive Coupled Plasma

  • Woo, Jong-Chang;Choi, Chang-Auck;Kim, Chang-Il
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제14권4호
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    • pp.216-220
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    • 2013
  • The etching characteristics of indium zinc oxide (IZO) in $Cl_2/Ar$ plasma were investigated, including the etch rate and selectivity of IZO. The IZO etch rate showed non-monotonic behavior with increasing $Cl_2$ fraction in the $Cl_2/Ar$ plasma, and with increasing source power, bias power, and process pressure. In the $Cl_2/Ar$ (75:25%) gas mixture, a maximum IZO etch rate of 87.6 nm/min and etch selectivity of 1.09 for IZO to $SiO_2$ were obtained. Owing to the relatively low volatility of the by-products formation, ion bombardment was required, in addition to physical sputtering, to obtain high IZO etch rates. The chemical state of the etched surfaces was investigated with X-ray photoelectron spectroscopy. These data suggested that the IZO etch mechanism was ion-enhanced chemical etching.

OES 를 이용한 SBT 박막의 식각 메카니즘 연구 (The Study of Etching Mechanism in $SrBi_2Ta_2O_9$ thin film by Optical Emission Spectroscopy)

  • 신성욱;김창일;장의구;이원재;유병곤;김태형
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2000년도 추계학술대회논문집
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    • pp.40-44
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    • 2000
  • In this paper, since the research on the etching of SrBi$_2$Ta$_2$O$_{9}$ (SBT) thin film was few (specially Cl$_2$-base ), we had studied the surface reaction of SBT thin films using the OES in high density plasma etching as a function of rf power, dc bias voltage, and Cl$_2$/(C1$_2$+Ar) gas mixing ratio. It had been found that the etch rate of SBT thin films appeared to be more affected by the physical sputtering between Ar ions and surface of the SBT compared to the chemical reaction in our previous papers$^{1.2}$ . The change of Cl radical density that is measured by the OES as a function of gas combination showed the change of the etch rate of SBT thin films. Therefore, the chemical reactions between Cl radical in plasma and components of the SBT enhance to increase the etch rates of SBT thin films and these results were confirmed by XPS analysis.

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$(Ba_{0.5}Sr_{0.5})TiO_3$ 박막의 상부전극 RTA에 따른 계면 특성 변화 (Effect of RTA on the interfacial Properties of Top Electrodes on $(Ba_{0.5}Sr_{0.5})TiO_3$)

  • 전장배;김덕규;소순진;박춘배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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    • pp.740-742
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    • 1998
  • In this paper, we described the effect of rapid thermal annealing on the electrical properties of interfacial layer between various top electrodes and $(Ba_{0.5}Sr_{0.5})TiO_3$ thin films. BST thin films were fabricated on Pt/TiN/$SiO_2$/Si substrate by RF magnetron sputtering technique. AI, Ag, and Cu films for the formation of top electrode were deposited on BST thin films by thermal evaporator. Top electrodes/BST/Pt capacitor annealed with rapid thermal annealing at various temperature. In $(Ba_{0.5}Sr_{0.5})TiO_3$ thin films with Cu top electrode annealed at $500^{\circ}C$, the dielectric constant was measured to the value of 366 at 1.2 [kHz] and the leakage current was obtained to the value of $5.85{\times}10^{-7}\;[A/cm^2}$ at the forward bias of 2 [V].

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YSZ(yttria-stablilized ziroconia) 박막을 이용한 센서셀의 산소감응

  • 배정운;박준용;황순원;김기동;조영아;전진석;최동수;염근영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.128-128
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    • 1999
  • 산소이온 전도체로 잘 알려진 Yttira-Stabilizd Ziroconia(TSZ)는 연료전지, oxygen pumps, chemical gas sensor 등 다양한 electrochemical divices에 이용되는 고체 전해질의 하나이다. 특히 YSZ는 oxygen 및 oxygen과 평형상태에 있는 gas들을 검출하는 sensor의 electrolyte로서 가장 많이 쓰이고 있다. 현재 상용화되어 있는 YSZ Sensor는 전통적인 bulk 형태의 ceramic으로 제작된 것으로 충분한 ionic conductivity를 얻기 위해서는 $600^{\circ}C$이상의 operating temperature를 필요로 하나 YSZ를 박막으로 제조시 낮은 operating temperature를 뿐만 아니라 sensor의 소형화, 낮은 ohmic loss 및 다양한 응용이 가능한 장점을 가질 수 있다. 본 실험에서는 산소 이온 전도체로서 8mol%-YSZ 고체전해질을 RF-magnetron bias sputtering 법을 이용하여 증착하였다. 제조된 YSZ 박막을 이용한 산소감응 센서셀 구조는 SiO2/Ni-NiO/Pt/YSZ/Pt-기판이다. 센서셀의 정상상태에서의 기전력(electromotive force ; EMF)을 산소분압(Po:1.013$\times$103Ta ~1.013$\times$105Pa)과 측정온도(30$0^{\circ}C$~$700^{\circ}C$)를 변화시키며 측정하였다. 이론적인 기전력과 측정값 사이의 편차는 Po:1.565$\times$104Pa 이하의 산소분압에서는 컸지만 이 이상의 분압에서는 이론치에 근접한 값을 가졌다. 증착한 YSZ와 Ni-NiO 박막의 구조는 X-ray diffractometer(XRD)를 이용하여 결정구조를 알아 보았고, TSZ 박막의 표면 morphology 관찰은 Scanning electron microscopy(SEM) 이용하였다. 박막의 조성분석은 X-ray energy dispersive analysis(EDX)을 사용하였다.

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유기막 위에 증착된 저온 ITO(Indium Tin Oxide) 박막의 식각특성

  • 김정식;김형종;박준용;배정운;이내응;염근영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.99-99
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    • 1999
  • 투명전도막인 Ito(Indium Tin Oxide)는 flat panel display 와 solar cell 같은 optoelectronic 이나 microelectronic device에서 널리 이용되어 지고 있다. 현재 상용화되고 있는 거의 대부분의 ITO 박막은 sputtering법에 의해 제조되고 있으나 공정상의 이유로 15$0^{\circ}C$이상의 기판온도가 요구되어진다. 그런, 실제 display device 제조공정에서는 비정질 실리콘 박막이나 유기막 위에 ITO박막을 제작할 필요성이 증대되어 지고 있고, 또한 다른 전자소자에 있어서도 상온 ITO 박막 형성 공정에 대한 필요성이 증대되고 있다. 이러한 이유로 본 실험에서는 IBAE(Ion Beam Assisted Evsporation)을 이용하여 저온 ITO박막을 유기막 위에 증착하는 공정에 대한 연구를 수행하였다. 이렇게 증착된 ITO 박막의 결정성은 비정질이었다. 또한, 모든 display device 제작에는 식각공정이 필수인데 기존에 사용되고 있는 wet etching 법은 등방성 식각특성 때문에 미세 pattern 형성에 부적합?, 따라서 비등방성 식각에 용이한 plasma etching법을 사용하여 저온 증착된 ITO 박막의 식각특성을 알아보았다. 실험에 사용된 식각장비는 자장 강화된 유도결합형 플라즈마 식각장비(MEICP)를 사용하였으며, 13.56MHz의 RF power를 사용하였다. 식각조건으로 source power는 600W~1000W, 기판 bias boltage는 -100V~-250V를 가하였으며, Ar, CH4, O2, H2, BCl3의 식각 gases, 5mTorr~30mTorr의 working pressure 변화 그리고 기판 온도에 따른 식각특성을 관찰하였다. ITO 가 증착된 기판으로는 유기물 중 투명전도성 박막에 기판으로서 사용가능성이 클 것으로 기대되어지는 PET(polyethylene-terephtalate), PC(polycarbonate), 아크릴을 사용하여 기판 변화가 식각특성에 미치는 영향에 대해서 각각 관찰하였다. 식각속도의 측정은 stylus profiler를 이용하여 측정하였으며 식각후에 표면상태는 scanning electron spectroscopy(SEM)을 이용하여 관찰하였다.

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고밀도 플라즈마에서 규소산화막을 마스크로 이용한 백금박막의 페터닝 (Patterning of Pt thin films using SiO$_2$mask in a high density plasma)

  • 이희섭;이종근;박세근;정양희
    • 전자공학회논문지D
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    • 제34D권3호
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    • pp.87-92
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    • 1997
  • Inductively coupled Cl$_{2}$ plasma has been studied to etch Pt thin films, which hardly form volatile compound with any reactive gas at normal process temperature. Low etch rate and residue problems are frequently observed. For higher etch rate, high density plasma and higher process temperature is adopted observed. For higher etch rate, high density plasma and higher process temperature is adopted and thus SiO$_{2}$ is used as for patterning mask instead of photoresist. The effect of O$_{2}$ or Ar addition to Cl$_{2}$ was investigated, and the chamber pressure, gas flow rate, surce RF power and bias RF power are also varied to check their effects on etch rate and selectivity. The major etching mechanism is the physical sputtering, but the ion assisted chemical raction is also found to be a big factor. The proposs can be optimized to obtain the etch rate of Pt up to 200nm/min and selectivity to SiO$_{2}$ at 2.0 or more. Patterning of submicron Pt lines are successfully demonstrated.

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A Protective Layer on the Active Layer of Al-Zn-Sn-O Thin-Film Transistors for Transparent AMOLEDs

  • Cho, Doo-Hee;KoPark, Sang-Hee;Yang, Shin-Hyuk;Byun, Chun-Won;Cho, Kyoung-Ik;Ryu, Min-Ki;Chung, Sung-Mook;Cheong, Woo-Seok;Yoon, Sung-Min;Hwang, Chi-Sun
    • Journal of Information Display
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    • 제10권4호
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    • pp.137-142
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    • 2009
  • Transparent top-gate Al-Zn-Sn-O (AZTO) thin-film transistors (TFTs) with an $Al_2O_3$ protective layer (PL) on an active layer were studied, and a transparent 2.5-inch QCIF+AMOLED (active-matrix organic light-emitting diode) display panel was fabricated using an AZTO TFT backplane. The AZTO active layers were deposited via RF magnetron sputtering at room temperature, and the PL was deposited via two different atomic-layer deposition (ALD) processes. The mobility and subthreshold slope were superior in the TFTs annealed in vacuum and with oxygen plasma PLs compared to the TFTs annealed in $O_2$ and with water vapor PLs, but the bias stability of the TFTs annealed in $O_2$ and with water vapor PLs was excellent.

OES를 이용한 SBT 박막의 식각 특성 연구 (The Study of Etching Characteristic in $SrBi_2$$Ta_2$$O_9$ Thin Film by Optical Emission Spectroscopy)

  • 신성욱;김창일;장의구
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.185-189
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    • 2001
  • In this paper, since the research on the etching of SrBi$_2$Ta$_2$$O_{9}$(SBT) thin film was few (specially Cl$_2$-base) we had studied the surface reaction of SBT thin films. We have used the OES(optical emission spectroscopy) in high density plasma etching as a function of RF power, dc bias voltage, and Cl$_2$/(Cl$_2$+Ar) gas mixing ratio. It had been found that the etch rate of SBT thin films appeared to be more affected by the physical sputtering between Ar ions and surface of the SBT compared to the chemical reaction. The change of Cl radical density that was measured by the OES as a function of gas combination showed the change of the etch rate of SBT thin films. Therefore, the chemical reactions between Cl radical in plasma and components of the SBT enhanced to increase the etch rates SBT thin films. These results were confirmed by XPS(x-ray photoelectron spectroscopy) analysis.s.

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Investigation of residual stress in cBN thin films deposited with hydrogen

  • 고지선;김홍석;박종극;이욱성;백영준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.43-43
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    • 2011
  • BN(Boron Nitride)은 온도와 압력 조건에 따라 안정한 상이 sp3 결합인 cubic 구조의 BN(cBN)과 sp2 결합인 hexagonal 구조의 BN(hBN or tBN)으로 나뉘는데, 이 중 cBN은 우수한 기계적, 물리적, 화학적 특성으로 인해 박막 분야에서 매우 높은 응용가능성을 지니고 있다. 하지만 cBN 박막의 합성과정에서의 필수적인 요소인 높은 압축잔류응력은 cBN을 응용분야에 적용하는데 있어 한계점으로 계속 남아 있었다. 그동안 이러한 잔류응력을 감소시키기 위해 열처리, 이온 주입, 제 3의 물질 첨가 등 다양한 관점에서 접근한 연구들이 진행되어 왔다. 본 연구에서는 cBN 합성과정에서 잔류응력을 감소시키기 위한 방법으로 수소를 첨가하였고, 그에 따른 잔류응력의 변화를 분석하고, 그 과정에서 잔류응력의 형성에 수소가 어떤 역할을 하는지 규명하고자 하였다. cBN 박막은 hBN을 target으로한 unbalanced magnetron sputtering를 사용하여, 실리콘 wafer 위에 합성하였다. 증착압력은 1.3mTorr로, 수소의 첨가량을 증가시키며 잔류응력과 cBN fraction을 관찰하였다. cBN fraction은 FTIR로 분석하였고, 잔류응력은 실리콘 strip의 in-situ 곡률측정법으로 계산하였다. cBN 박막의 조성과 구조 분석, 수소의 역할 규명을 위해 RBS 및 HRTEM을 이용하였다.

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