• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.14 no.3
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• pp.15-20
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• 2007

Low temperature processed ZnO-TFTs on glass below $270^{\circ}C$ for plastic substrate applications were fabricated and their electrical properties were investigated. Films in ZnO-TFTs with bottom gate configuration were made by RF magnetron sputtering system except for $SiO_2$ gate oxide deposited by ICP-CVD. ZnO channel films were grown on glass with various Ar and $O_2$ flow ratios. All of the fabricated ZnO-TFTs showed perfectly the enhancement mode operation, a high optical transmittance of above 80% in visible ranges of the spectrum. In the ZnO-TFTs with pure Ar process, the field effect mobility, threshold voltage, and on/off ratio were measured to be $1.2\;cm^2/Vs$, 8.5 V, and $5{\times}10^5$, respectively. These characteristic values are much higher than those of the ZnO-TFTs of which ZnO channel layers were processed with additional $O_2$ gas. In addition, ZnO-TFT with pure Af process showed smaller swing voltage of 1.86v/decade compared to those with $Ar+O_2$ process.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2007.02a
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• pp.87-87
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• 2007

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2005.11a
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• pp.166-167
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• 2005

• 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.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.430-430
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• 2012

The surface recombination velocity of the silicon solar cell could be reduced by passivation with insulating layers such as $SiO_2$, SiNx, $Al_2O_3$, a-Si. Especially, the aluminium oxide has advantages over other materials at rear surface, because negative fixed charge via Al vacancy has an additional back surface field effect (BSF). It can increase the lifetime of the hole carrier in p-type silicon. The aluminium oxide thin film layer is usually deposited by atomic layer deposition (ALD) technique, which is expensive and has low deposition rate. In this study, ICP-assisted reactive magnetron sputtering technique was adopted to overcome drawbacks of ALD technique. In addition, it has been known that by annealing aluminium oxide layer in nitrogen atmosphere, the negative fixed charge effect could be further improved. By using ICP-assisted reactive magnetron sputtering technique, oxygen to nitrogen ratio could be precisely controlled. Fabricated aluminium oxy-nitride (AlON) layer on silicon wafers were analyzed by x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) to investigate the atomic concentration ratio and chemical states. The electrical properties of Al/($Al_2O_3$ or $SiO_2/Al_2O_3$)/Si (MIS) devices were characterized by the C-V measurement technique using HP 4284A. The detailed characteristics of the AlON passivation layer will be shown and discussed.

• Applied Science and Convergence Technology
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• v.23 no.4
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• pp.161-168
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• 2014

A real-time monitoring of immersed antenna type inductively coupled plasma (ICP) was done with a homemade 2 dimensional voltage probe array to check the uniformity of the plasma. Measured voltage values with a high impedance voltmeter are close to the floating potential of the plasma. As the substrate carrier was moving into a magnetron sputtering plasma diffusive from a $125mm{\times}625mm$ size cathode, measured results showed reliably separation of plasma into the upper and lower empty space over the carrier. Infra red thermal imaging camera was used to observe the cross corner effect in situ without eroding a target to the end of the usage. 3 dimensional particle trace model was used to analyze the magnetron discharge's behavior.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2000.05a
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• pp.27-28
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• 2000

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.353.1-353.1
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• 2016

다공성 물질은 동공의 크기에 따라 미세동공(Micropore), 메조동공(Mesopore), 거대동공(Macropore)으로 나누어 분류한다. 다공성 재료의 장점은 높은 비표면적으로써, 촉매, 센서, 연료전지 전극, 에너지 저장장치 등으로의 이용 가능성을 보여주는 연구가 활발히 보고되고 있다. 종래의 연구는 두 가지 이상의 원소로 구성된 박막을 제작한 후 전기화학적 분해법, 선택적 용해법 등 습식공정을 통해 다공성 구조체를 제작하였다. 하지만 본 연구에서는 Au, Ag 타겟과 $CH_4$ gas를 이용해 ICP-assisted reactive magnetron sputtering 장비를 활용하여 450 nm 두께의 Au-C, Ag-C 박막을 제작하였다. 이후 연속적으로 RF 250 W를 ICP antenna 에 인가하여 $O_2$ plasma dealloying 공정을 통해 탄소(Carbon) 만을 선택적으로 제거함으로써, 건식 공정만으로 Si wafer ($10{\times}10mm^2$) 기판 위에 250 ~ 300 nm 두께의 다공성 Au, Ag 박막을 제작하였다. SEM (Scanning Electron Microscopy)를 활용하여 표면, 단면 형상을 관찰해 다공성 구조를 확인하였으며, AES (Auger Electron Spectroscopy)를 통해 plasma dealloying 전 후 박막의 조성변화를 관찰하였다. 따라서 plasma dealloying 공정으로 제작된 다공성 Au, Ag 박막은 기존의 습식 공정 대비 청결하고 신속한 공정이 가능하며 높은 재현성을 통해 위의 적용분야에 보다 쉽게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.168-168
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• 2013

도전성 섬유(Conductive textile)는 섬유자체의 고유 특성을 유지하면서 전기적인 도전 특성을 갖는 섬유로서, Cu, Ag, Ni 등의 전기전도성이 높은 금속 박막을 증착하여 제작하고 있다. 그러나, 이러한 금속은 공기 중의 산소와 결합하여 쉽게 산화되는 특성을 지니고 있기 때문에 사용 중에 산화되어 도전 특성이 감소하는 단점이 있다. TiN은 금속 못지않은 높은 전기전도성을 지니고 있을 뿐만 아니라, 금속에 비하여 높은 경도에 따른 우수한 내마모 특성, 내부식성 및 낮은 마찰계수를 지니고 있다. 그러나, TiN은 경도가 높기 때문에 섬유의 고유 특성인 유연성이 저하되는 문제가 있다. 본 연구에서는 면(Cotton), PE (Polyester), PP (Polypropylene) 등의 섬유 위에 TiN 박막을 증착하여, 섬유의 유연성을 유지하며 전기전도성과 내마모 특성이 우수한 도전성 섬유를 제작하고자 하였다. TiN 박막 증착을 위하여 ICP-assisted pulsed-DC reactive magnetron sputtering 장비를 사용하였으며, Ar:N2 유량비(Flow rate), Ti 타겟 power, ICP RF power 등을 변화시켜 Ti와 N의 조성비를 조절하였고, 이를 통하여 섬유의 휨이나 접힘에도 도전 특성이 변하지 않고 내마모 특성이 우수한 TiN 박막을 증착하였다. TiN 박막이 증착된 섬유의 전기전도도는 일정한 압력 하에 전기전도도를 측정할 수 있는 장치를 제작하여 측정하였으며, 표면 조성 분포 및 접합력 측정을 위하여 XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy)와 Peel-tester를 이용하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.50 no.3
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• pp.212-217
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• 2013

Ultra hard TiN coatings were fabricated by DC and ICP (inductively coupled plasma) magnetron sputtering techniques. The effects of ICP power, ranging from 0 to 300 W, on the coating microstructure, crystallographic, and mechanical properties were systematically investigated with FE-SEM, AFM, HR-XRD and nanoindentation. The results show that ICP power has a significant influence on the coating microstructure and mechanical properties of TiN coatings. With an increasing ICP power, the film microstructure evolves from an apparent columnar structure to a highly dense one. Grain sizes of TiN coatings decreased from 12.6 nm to 8.7 nm with an increase of the ICP power. A maximum nanohardness of 67.6 GPa was obtained for the coatings deposited at an ICP power of 300 W. The crystal structure and preferred orientation in the TiN coatings also varied with the ICP power, exerting an effective influence on film nanohardness.