초고 진공영역에서 배기특성 개선을 위하여 재질 및 구조가 다른 세가지 형태의 60(l/s) 형이온 펌프를 제작하여 그 배기특성을 측정하였다. 그 결과 음극판에 Ta 선을 전기용접한 펌프와 양극 cell의 구조에 변화를 준 펌프의 배기속도가 상용으로 이용되고 있는 펌프에 비해 약 50% 이상 개선되었다.
전자제품의 성능이 향상됨에 따라서 전자제품에 사용되는 부품의 고집적화가 필연적으로 요구되고 있으며, 고집적화 된 전자제품의 방열(heat dissipation)에 관한 문제점이 대두되고 있다. 방열은 전자기기의 성능과 수명을 유지하는데 있어서 중요한 문제 중 하나로서 방열 효과를 높이기 위해 다양한 연구 개발이 진행 중이다. 방열에 사용되는 소재로는 Cu가 있으며, 저렴한 가격과 상대적으로 높은 방열 효율을 가지는 장점이 있다. Cu는 전기 도금 증착 방법을 사용하여왔으나, 전기도금 방식으로 증착된 Cu 방열판은 제품에 열이 축적될 경우 Cu와 substrate 사이의 residual stress로 인해 박리나 뒤틀림 현상 등이 발생하여 high power를 사용하는 device의 방열 소재로 사용하기에는 개선해야 할 문제점이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위한 방법으로 magnetron sputter 증착 방법이 있으며, magnetron sputter은 대면적화가 용이하고, 다양한 물질의 증착이 가능한 장점으로 인해 hard coating 또는 thin film 증착과 같은 공정에 사용되고 있다. 특히 증착된 film의 특성을 조절하기 위해서 magnetron sputter에 pulse 또는 ICP (inductively coupled plasma) assisted 등을 적용하여 plasma 특성을 조절하는 방법 등에 관한 연구가 보고되고 있다. 본 연구에서는 pulsed magnetron sputtering 방식을 이용하여 증착된 Cu film 특성 변화를 확인하였다. 다양한 pulsing frequency와 pulsing duty ratio 조건에서, Si substrate 위에 증착된 Cu film과의 residual stress 변화를 측정하였다. Pulse duty ratio가 90% 에서 60%로 감소함에 따라서 Cu film의 residual stress가 감소하였고, pulsing frequency가 증가함에 따라 Cu film의 residual stress가 감소하는 것을 확인하였다. 증착 조건에 따른 plasma의 특성 분석을 위하여 oscilloscope를 이용하여 voltage와 current를 측정하였고, Plasma Sampling Mass spectrometer 를 이용하여 ion energy의 변화를 측정하였다. 이를 통해 plasma 특성 변화가 증착된 Cu film에 미치는 영향과 residual stress의 변화에 대한 연관성에 대하여 확인할 수 있었다.
Epitaxial undoped and Sb-doped si films have been grown on Si(001) substrates at temperatures T between 80 and 750$^{\circ}C$ using energetic Si in ultra-high-vacuum Kr+-ion-beam sputter deposition(IBSD). Critical epitaxial thicknesses te, The average thickness of epitaxial layers, in undoped films were found to range from 8nm at Ts=80$^{\circ}C$ to > 1.2 ${\mu}$m at Ts=300$^{\circ}C$ while Sb incorporation probabilities $\sigma$sb varied from unity at Ts 550$^{\circ}C$ to 0.1 at 750$^{\circ}C$. These te and $\sigma$Sb values are approximately one and one-to-three orders of magnitude, respectively, higher than reported results achieved with molecular-beam epitaxy. Plan-view and cross-sectional transmission electron microscopy, high-resolution x-ray diffraction, channeling and axial angular-yield profiles by Rutherford back scattering spectroscopy for epitaxial Si1-x Gex(001) alloy films (0.15$\leq$x$\leq$0.30) demonstrated that the films are of extremely high crystalline quality. critical layer thicknesses hc the film thickness where strain relaxation starts, I these alloys wre found to increase rapidly with decreasing growth temperature. For Si0.70 Ge0.30, hc ranged from 35nm at Ts=550$^{\circ}C$ to 650nm at 350$^{\circ}C$ compared to an equilibrium value of 8nm.
Polycarbonates are widely used as housing materials of electronic handsets. Since the polycarbonate is electrically insulating, there should be a conducting layer on the polycarbonate for EMI shielding. In this study, we sputter deposited Cu films on the polycarbonate substrates for EMI shielding. Plasma treatments of polycarbonates were used to increase the adhesion strength of the Cu film/polycarbonate interface. The surface energy of the polycarbonate was greatly increased from $30mJ/m^2 \;to\; 65mJ/m^2$ by a 200 W $O_2$ plasma treatment for 10s. It is thought that this is because of the ion bombardment. The adhesion strength of the sputter deposited Cu film to the polycarbonate was quantitatively measured by a 4 point bending tester. A moderate plasma surface treatment of the polycarbonate increased the Cu film/polycarbonate adhesion strength by $30\%$. The EMI shielding efficiency of the sputter deposited $10{\mu}m$ Cu lam on the polycarbonate showed 90dB in the range of 100MHz to 1000MHz.
The sputtering yield change of an amorphous Si layer on Si(100) was measured quantitatively for 0.5 keV $O_2^{+}$ and $Ar^{+}$ ion bombardment with in suit MEIS. In the case of 0.5 keV $O_2^{+}$ ion bombardment, at the initial stage of sputtering before surface oxidation, the sputtering yield of Si was 1.4 (Si atoms/$O_2^{+}$) and then decreased down to 0.06 at the ion dose of $3\times10^{16}O_2\;^{+}\textrm{/cm}^2$. In the case of 0.5 keV $Ar^{+}$ ion bombardment, the sputtering yield of Si for the surface normal incidence was 0.56 at the ion dose of 2.5 ${\times}$ 10$^{15}$$Ar^{+}\textrm{cm}^2$, and rapidly saturated to 1.2 at dose of $7.5\times10^{15}Ar^+\textrm{cm}^2$. For the incidence angle of 80 from surface normal, the sputtering yield of Si was saturated to about 1.4 at the initial stage of sputtering. The surface transient effects, caused by change in sputtering yield at the initial stage of sputtering can be negligible when 0.5 keV $Ar^{+}$ ion at extremely grazing angle was used for sputter depth profiling.g.
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제5권3호
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pp.98-103
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2004
The plasma properties in the facing target sputtering system during carbon nitride film deposition have been investigated. The ionized nitrogen species of the deposited films increased with increasing discharge current and were independent of the nitrogen pressure. The nitrogen content in the films did not vary significantly with the variation of nitrogen gas. The electron temperature was high close to that in the inter-cathode region, reduced as the electrons moved away from the most intense region of magnetic confinement and increased again outside this region. Calculations based on the film composition showed that the ion to carbon atom ratio at the substrate was about 50 and that the ratio between the ionized and neutral nitrogen molecules was about 0.25.
The control of resistance of foil strain gauge is accomplished by means of etching technique. Thus, there is an irregularity in metal foil. In order to solve this problem, ion sputter machining method has been used to make strain gauge in this study and the characteristics of this strain gauge are investigated. As the result of this study, it was possible to make a flexible strain gauge which can be used to measure the stress. The strain gauge made by authors shows superior characteristics in creep, O point variance, hysteresis and nonlinearity by surrounding temperature.
최근 환경문제가 많이 제기되면서 친환경적 운송수단인 자전거 개발과 관련하여 다양한 기술개발이 이루어지고 있다. 그 중 고부가가치의 서스펜션 포크의 프레임에 고기능성 표면처리로 Arc ion plating deposition system (AIPDS)을 이용하여 부식, 내마모 특성이 뛰어난 TiN 박막을 증착시켰다. AIPDS는 기존의 arc system과 달리 다원계 소재 코팅 공정조건 확립을 위하여 chamber wall에 2개의 rectangular type sputter source를 장착하고 소재의 pre-treatment 용 linear type ion source를 설치하였다. 장비의 Chamber 중앙에는 pipe형 arc cathode를 설치하였으며, 그 주위를 anode 역할을 하는 copper 코일로 감아 이는 발생한 arc를 target인 cathode 축을 중심으로 방향성을 가지고 회전하여 진행 할 수 있도록 유도 하였다. 이 시스템에서 증착된 TiN 박막은 bias 전압 변화에 따른 박막의 구조 및 물성을 평가하였다. XRD 장비를 통하여 TiN 박막의 상분석을 진행하였고, 마모테스터, 원자현미경, 마이크로 비커스 경도기 등을 이용하여 기계적 특성을 평가하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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