• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2011년도 춘계학술대회 및 Fine pattern PCB 표면 처리 기술 워크샵
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• pp.139-139
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• 2011

DC magnetron sputtering과 DC pulsed magnetron sputtering을 이용하여 공정 압력별, $O_2$ 분압별, 온도등의 증착조건에 따른 IGZO 박막의 특성을 조사하였다. Working pressure 따른 deposition rate 측정한 결과 동일 파워 적용 시 DC magnetron sputtering 대비하여 DC pulsed magnetron sputtering 은 약 84% 수준에 머물렀으며, IGZO 박막 내에 $O_2$의 분압비가 증가함에 따라 투과도는 단파장 영역에서 장파장 영역으로 갈수록 상승 경향을 보였다. 캐리어 농도와 이동도 등 전기적 특성도 증가하는 경향을 보였다. 온도에 따른 전기적 특성을 비교 해 본 결과 상온과 $150^{\circ}C$ 영역에서는 유의차가 없었으며, DC pulsed magnetron sputtering의 경우 $50^{\circ}C$ 영역에서 변곡점이 형성됨을 알수 있었다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제22권6호
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• pp.393-398
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• 2023

Properties of hafnium nitride (HfN) coatings are affected by deposition conditions, most often by the sputtering technique. Appropriate use of different magnetron sputtering modes allows control of the structural development of the film, thereby enabling adjustment of its properties. This study compared properties of HfN coatings deposited by direct current magnetron sputtering (dcMS), mid-frequency direct current magnetron sputtering (mfMS), and inductively coupled plasma-assisted magnetron sputtering (ICPMS) systems. The microstructure, crystalline, and mechanical properties of these HfN coatings were investigated by field emission electron microscopy, X-ray diffraction, atomic force microscopy, and nanoindentation measurements. HfN coatings deposited using ICPMS showed smooth and highly dense microstructures, whereas those deposited by dcMS showed rough and columnar structures. Crystalline structures of HfN coatings deposited using ICPMS showed a single δ-HfN phase, whereas those deposited using dcMS and mfMS showed a mixed δ-HfN and HfN_0.4 phases. Their performance were increased in the order of dcMS < mfMS < ICPMS, with ICPMS achieving a value of 47.0 GPa, surpassing previously reported results.

• 한국결정성장학회지
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• 제14권6호
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• pp.277-280
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• 2004

p형 ZnO 에피 박막을 사파이어 기판의 (0001)면 상에 RF-DC magnet co-sputtering 법으로 성장시켰다. 약 120nm두께의 단결정상 박막을 성공적으로 얻어내었다. p형 ZnO를 만들기 위해서 Al 금속 타켓을 이용하여 DC 스퍼터링으로 $400^{\circ}C$와 $600^{\circ}C$에서 ZnO를 rf magnetron sputtering으로 증착하고, 동시에 Al의 doping을 행하였으며, 성장된 박막의 결정성과 광특성에 대하여 고찰하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권7호
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• pp.20-28
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• 2009

This paper presents the design of zero current switching ZCS pulse frequency modulation type DC-DC converter for magnetron power supply. A magnetron serving as the microwave source in a microwave oven is driven by a switch mode power supply (SMPS). SMPSs have the advantages of improved efficiency, reduced size and weight, regulation and the ability to operate directly from the converter DC bus. The demands of the load system and the design of the power supply required to produce constant power at 4[kV]. A magnetron power supply requires the ability to limit the load current under short circuit conditions. The current source series resonant converter is a circuit configuration which can achieve this. The main features of the proposed converter are an inherent protection against a short circuit at the output, a high voltage gain and zero current switching over a large range of output power. These characteristics make it a viable choice for the implementation of a high voltage magnetron power supply.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제2권3호
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• pp.19-23
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• 2003

Extended unbalanced magnetron sputtering system based on the cylindrical magnetron with a rotating cathode was developed. The unbalanced configuration of magnetic field was realized by means of additional lines of permanent magnets, placed along both sides of a 89 mm outer diameter and 600 mm long cylindrical cathode. The performance of the unbalanced magnetron was assessed in terms of the ion current density and the ion-to-atom ratio incident at the substrate. Furthermore, the paper presents the comparison of the internal plasma parameters, such as the electron temperature, electron density, plasma and floating potentials, measured by a Langmuir probe in various positions from the cathode, for conventional and unbalanced constructions of the cylindrical magnetron. The plasma density and ion current density are about 3-5 times higher than those of conventional one, in the unbalanced magnetron in a 0.24 Pa Ar atmosphere with a DC cathode power of 3 kW.

• 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.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2000년도 제32회 추계학술대회 정기총회
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• pp.406-413
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• 2000

The friction and wear behaviors of Magnetron Sputtered MoS$_2$films were investigated by using a pin on disk type tester which was designed and manufactured for this experiment. The experiment was conducted by using silicon nitride (Si$_3$N$_4$) as a pin material and Magnetron Sputtered MoS$_2$on bearing steel (STB2) as a disk material, under operating conditions that include different surface roughness (Polishing specimen, Grinding specimen)(2types), linear sliding velocities in the range of 22, 44, 66mm/sec (3types), normal loads vary from 9.8N, 19.6N, 29.4N(3types), corresponding to contact pressures of 1.9∼2.7GPa and atmospheric conditions of high vacuum( 1.3${\times}$10$\^$-4/Pa), medium vacuum( 1.3${\times}$10$\^$-l/Pa), ambient air(10$\^$5/Pa)(3types). We investigated fracture mechanism in magnetron sputtered MoS$_2$films with Magnetron Sputtering method in each experiment.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.2
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• pp.787-790
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• 2003

A 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.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.209-209
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• 1999

현재 magnetron sputter는 반도체, LCD 등을 포함하는 microelectronics 산업에서 박막형성을 위한 주요 장비로 널리 쓰이고 있으며, 소자의 고집적화 및 대형화 추세에 따라 그 이용가치는 더욱 증대되고 있다. 본 연구엣는 TFT-LCD용 Color Filter 제조시 ITO박막형성을 위해 사용하는 magnetron sputter 내부의 플라즈마 분포 및 ion kinetic energy에 대한 해석을 실시하였으며, ITO target의 erosion 형상의 원인을 실험결과와 비교하였다. Magnetron sputtering은 target에 가해지는 bias 전압(DC 혹은 RF)에 의해 target과 shield 혹은 target과 substrate 사이에서 생성될 수 잇는 플라즈마를 target 및 부분에 붙어있는 영구자석을 이용하여 target 근처에 집중시키고, target 표면과 플라즈마 사이의 전위차에 의해 가속된 이온들이 target 표면과 충돌하여 이차 전자방출을 일으킴과 동시에 target 표면에서 sputtering을 일으키고, 이들 sputtered 된 중성의 atom 들이 substrate로 날아가 박막을 형성하는 원리로 작동된다. 이때 target에서 방출되는 이차전자들은 영구자석에 의한 자기장 효과에 의해 target 근처에 갇히게 되어 중성 기체분자들과 이온화반응을 통해 플라즈마를 유지하고 그 밀도를 높혀주는 역할을 담당하게 된다. 즉 낮은 압력 및 bias 전압에서도 플라즈마 밀도를 높일수 있고 sputtering 공정이 가능한 장점을 가지고 있다. Magnetron sputtering 현상에 대한 시뮬레이션은 크게 magnetron discharge와 sputtering에 대한 해석 두가지로 나누어 볼 수 있는데, sputtering 현상 자체를 수치묘사할 수 있는 정량적인 모델은 아직까지 명확하게 정립되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 magnetron plasma 자체에 대한 수치해석에 주안점을 두고 아울러 bulk plasma 영역에서 target으로 입사하는 이온들의 입사에너지 및 입사각도 등을 Monte Carlo 방법으로 추적하여 sputtering 현상을 유추해보았다. Sputtering 현상을 살펴보기 위해 magnetron sputter 내 플라즈마 밀도, 전자온도, 특히 target 및 substrate를 충돌하는 이온의 입사에너지 및 입사각 분포등을 계산하는데 hybrid 방법으로 시뮬레이션을 하였다. 즉 ion과 bulk electron에 대해서는 fluid 방식으로 접근하고, 이차전자 운동과 그로 인한 반응관계 및 target으로 입사하는 이온의 에너지와 입사각 분포는 Monte-Carlo 방법으로 처리하였다. 정지기장해석의 경우 상용 S/W인 Vector Fields를 사용하였다. 이를 통해 sputter 내 플라즈마 특성, target으로 입사하는 이온에너지 및 각 분포, 이들이 target erosion 형상에 미치는 영향을 살펴보았다. 또한 이들 결과로부터 간단한 sputtering 모델을 사용하여 target으로부터 sputter된 입자들이 substrate에 부착되는 현상을 Monte-Carlo 방법으로 추적하여 성막특성도 살펴보았다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.1039-1044
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• 2011

마그네트론은 마이크로파를 발진하기 위한 부품으로써 전자레인지 등에 사용되는 부품이다. 이러한 마그네트론은 열이 많이 발생하며, 따라서 열특성을 고려한 방열 설계가 반드시 수반되어야 한다. 본 연구에서는 마그네트론을 구성하는 부품에 대하여 열전달 해석을 수행하여 마그네트론의 열특성을 파악하였다. 이를 위하여 상용 소프트웨어인 ANSYS를 이용하여 전도 및 대류를 고려한 열전달 해석을 수행하였다. 마그네트론 부품을 하나씩 추가하면서 해석을 수행하였고 각각의 해석 결과를 실험 결과와 비교하였다.