• 한국자기학회지
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• 제14권2호
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• pp.59-64
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• 2004

나노 결정립 구조를 갖는 Fe-Al-O 연자성 산화막을 이온빔 에칭법으로 에칭하면서 연자기적 특성의 변화를 조사하였다. 두께가 감소할수록 보자력과 각형비가 증가하고 AFM 으로 조사한 표면굴곡도 증가하는 것으로 보아 결정립의 크기가 증가하는 것으로 판단된다. 이러한 현상은 비정질을 열처리한 나노결정립 연자성 재료와 다르게 성막하는 과정의 온도 상승에 의한 결정성장이 원인으로 판단된다. 따라서 우수한 연자성 박막을 제조하기 위해서는 두께 및 성막시간 등 최적 제조조건을 찾아야 한다. 마그네트론 스퍼터링법으로 제조된 Fe-Al-O 산화막의 경우 900 nm 이상에서 보자력이 1 Oe 이하인 연자성 박막을 얻을 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제4권1호
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• pp.31-36
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• 1994

Mn-Zn ferrite를 가공하여 VCR헤드의 제조과정에서 비자성체 gap용 $SiO_{2}$증착층과 유리와의 접합시 유리내에 기포 형태의 결함이 발생하는 경우가 있다. 기판의 조도나 $SiO_{2}$의 증착속도의 영향을 분석한 결과, 기포의 생성원인이 $SiO_{2}$ 증착층과 접합유리의 융착시 계면에 존재하는 요철의 불완전한 충진에 의한 것으로 나타났다. 따라서 이러한 기포생성을 억제시키는 위해서는 기판을 최대한 경면 연마시켜 표면조도를 작게하고 $SiO_{2}$증착속도를 조절함으로써 $SiO_{2}$증착층의 표면조도를 작게하여 유리 융착시 계변의 요철 크기를 작게해야 한다. 기판을 0.05$\mu\textrm{m}$알루미나 분말로 경면연마시키고, 10% Osub 2/분압을 갖는 Ar plasma상태하로 조절된 증착속도로 즈악된 $SiO_{2}$증착층과 접합유리의 융착시 기포가 전혀 발생치 않았다.

• 한국진공학회지
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• 제7권3호
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• pp.176-186
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• 1998

Si 기판 위에 3종의 Pt-Co 합금박막 (Pt66-Co34, Pt40-Co60, Pt18-Co82)과 순수한 Pt, Co 박막 시료를 제작하여 표면 조성분석의 정량화 및 표준화를 위한 표준시료로 제안하 였다. in-istu X-ray photoelectron spectroscopy(XPS)분석에 의해 증착된 이원 합금박막의 조성이 정확히 조절되었으며, 합금박막의 실제 조성은 유도결합플라즈마-원자방출분광법 (inductively coupled plasma-atomic emission spectroscopy: ICP-AES)과 러더퍼드 후방산 란분광법(Ruthford back-scattering spectrometry: RBS)에 의해 결정되었다. in-situ XPS 결과와 ICP에 의한 조성을 비교한 결과 매질 효과를 고려하면 비교적 정확한 조성을 구할 수 있음이 확인되었다. 이 시료를 이용한 XPS와 Auger electron spectroscopy(AES)에 의한 국내 공동분석 결과는 약4%내외의 큰 편차를 보이고 있지만, 평균 조성 값은 약1%의 오차 범위 내에서 두 방법에 의한 결과가 서로 잘 일치하였다. 이온빔 스퍼터링에 의해 Pt조성이 증가된 표면층이 형성되어 정확한 조성분석을 위해서는 선택스퍼터링에 의한 표면 변형을 정량적으로 함을 알았다.

• 전기전자학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.392-397
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• 2016

본 논문에서는 투명 전극용 ITO(Indium Tin Oxide) 박막의 성막 조건을 알아내기 위하여 DC(Direct Current) 마그네트론 스퍼터를 사용해 증착된 ITO 박막의 특성을 분석하였다. 실험 조건은 1~3[mTorr] 분위기압으로 조절하고 인가전압은 260~330[V]로 10[V]씩 스텝을 주어 실험을 진행하였다. 증착된 박막의 투과율, 굴절률 및 표면과 단면 형상을 자외선-가시광선 분광광도계, 타원편광분석기와 주사전자현미경으로 측정하였다. ITO 성막 조건 1~2[mTorr] 분위기압에서 300[V] 정도의 전압이 투과율이 90[%] 이상으로 우수하고 굴절률이 2이상 이였다. 따라서 높은 투명 전도성 전극을 만들기에 적절한 조건임을 확인하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권2호
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• pp.171-177
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• 2002

본 연구에서는 DC bias가 인가된 유도결합형 플라즈마 열선 화학기상증착법을 이용하여 580$^{\circ}C$의 저온에서 탄소나노튜브를 수직 배향시켰다. 성장된 탄소나노튜브의 기판으로는 강화유리 위에 촉매층으로 Ni과 전도층으로 Cr을 300/200 ${\AA}$(Ni/Cr) 증착된 것으로 R-F magnetron sputtering을 이용하여 제작하였다. 성장 시 RF power와 DC bias power는 150W와 80W이며 텅스텐 필라멘트 power는 7∼8 A로 인가하였다. 성장된 탄소나노튜브는 속이 비어 있는 다중벽으로 이루어 졌으며 성장된 탄소나노튜브 끝단에는 금속 촉매로 보이는 Ni이 존재하는 것을 알 수 있었다. 탄소나노튜브는 흑연화도가 우수하며 그에 따라 탄소나노튜브의 전계 방출 특성도 우수하게 평가되었다. 성장된 탄소나노튜브의 구동 전압은 약 3 V/${\mu}m$이었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.439-444
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• 2012

For the application of photo-detector as active layer, we have studied how to deposit SiGe thin film using an independent Si target and Ge target, respectively. Both targets were synthesized by purity of 99.999%. Plasma generators were generated by radio frequency (rf, 13.56 MHz) and direct current (dc) power. When Ge and Si targets were sputtered by dc and rf power, respectively, we could observe the growth of highly crystalline Ge thin film at the temperature of $400^{\circ}C$ from the result of raman spectroscopy and X-ray diffraction method. However, SiGe thin film did not deposit above method. Inversely, we changed target position like that Ge and Si targets were sputtered by rf and dc power, respectively. Although Ge crystalline growth without Si target sputtering deteriorated considerably, the growth of SiGe thin film was observed with increase of Si dc power. SiGe thin film was evaluated as microcrystalline phase which included (111) and (220) plane by X-ray diffraction method.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권10호
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• pp.665-670
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• 2016

Prevailing dissemination of machine tools and cutting technology have caused drastic developments of high speed dry machining with work materials of high hardness, and demands on the high-hardness-materials with high efficiency have become increasingly important in terms of productivity, cost reduction, as well as environment-friendly issue. Addition of Si to TiAlN has been known to form nano-composite coating with higher hardness of over 30 GPa and oxidation temperature over $1,000^{\circ}C$. However, it is not easy to add Si to TiAlN by using conventional PVD technologies. Therefore, Ti-Al-Si-N have been prepared by hybrid process of PVD with multiple target sources or PVD combined with PECVD of Si source gas. In this study, a single composite target of Ti-Al-Si was prepared by powder metallurgy of MA (mechanical alloying) and SPS (spark plasma sintering). Properties of he resulting alloying targets were examined. They revealed a microstructure with micro-sized grain of about $1{\sim}5{\mu}m$, and all the elements were distributed homogeneously in the alloying target. Hardness of the Ti-Al-Si-N target was about 1,127 Hv. Thin films of Ti-Al-Si-N were prepared by unbalanced magnetron sputtering method by using the home-made Ti-Al-Si alloying target. Composition of the resulting thin film of Ti-Al-Si-N was almost the same with that of the target. The thin film of Ti-Al-Si-N showed a hardness of 35 GPa and friction coefficient of 0.66.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1260-1261
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• 2008

Aluminium doped zinc oxide (ZnO:Al) thin film has emerged as one of the most promising transparent conducting electrode in flat panel displays(FPD) and in photovoltaic devices since it is inexpensive, mechanically stable, and highly resistant to deoxidation. In this paper ZnO:Al thin film was deposited on the polyethylene terephthalate(PET) substrate by the capacitively coupled r.f. magnetron sputtering method. Wide ranges of bias voltage, -30V${\sim}$45V, was applied to the growing films as an additional energy instead of substrate heating, and the effect of positive and negative bias on the film structure and electrical properties of ZnO:Al films was studied and discussed. The results showed that a bias applied to the substrate during sputtering contributed to the improvement of electrical properties of the film by attracting ions and electrons in the plasma to bombard the growing films. These bombardments provided additional energy to the growing ZnO film on the substrate, resulting in significant variations in film structure and electrical properties. The film deposited on the PET substrate at r. f. discharge power of 200 W showed the minimum resistivity of about $2.4{\times}10^{-3}{\Omega}-cm$ and a transmittance of about 87%.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.169-169
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• 2012

현재 디스플레이 시장은 LCD (Liquid Crystal Display), PDP (Plasma Display Panel) 등과 같이 평판 디스플레이가 주류를 이루고 있으며 현재에는 기존의 디스플레이와는 달리 잘 휘어지고 높은 투과성을 가지는 플렉시블 디스플레이에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 하지만 이러한 플렉시블 디스플레이에 사용되는 플라스틱 기판의 경우 용제에 대한 화학적 저항성 및 기계적인 안정성이 취약한 점과 대기중의 수분이나 산소가 플라스틱 기판을 통하여 소자내로 침투하게 되어 금속전극을 산화시키거나 기포 또는 흑점 등과 같은 비 발광 영역이 확산되어 소자의 수명을 단축시키는 치명적인 단점을 가진다. 이에 본 실험에서는 고밀도 플라즈마 형성이 가능하고 저온공정이 가능한 FTS (Facing Target Sputtering) 장비를 이용하여 Polyethylene terephthalate (PET) 기판위에 낮은 수분 투과율 또는 산소 투과율을 갖는 양질의 무기 산화막을 적층하기 위해 저 투습도 및 기계적인 경도 향상을 위한 비 반응성 박막으로 $Al_20_3$층을 Ar분위기에서 증착하였고 그 위에 박막의 stress 감소, 유연성 향상을 위한 반응성 박막으로 Al을 Ar과 $O_2$를 비율별로 증착하여 비교 실험하였다. 이와 같이 제작된 무기산화막들을 Uv- spectrophotometer를 이용하여 광학적 특성을 조사한 결과 가시광 영역에서 모두 80% 이상의 높은 투과율을 나타내었으며, 그 외 XRD (X-ray Diffraction)를 사용하여 결정성을 확인, SEM (Scanning Electron Microscope), AFM (Atomic Force Microscope)을 이용하여 박막의 구조와 표면향상 및 표면조도를 측정한 결과 모든 박막에서 밀집도가 좋으며 거칠기가 작은 것으로 확인되었다. 마지막으로 수분 투과율(WVTR)을 알아보기 위해 Mocon (Permatran W3/31)장비를 이용하여 측정한 결과 $1.0{\sim}3.0{\times}10^{-3}g/m{\cdot}day$의 낮은 수분 투과율을 볼 수 있었다. 이러한 측정 결과로 볼 때 향후 FTS 장비를 이용하여 양질의 플라즈마를 형성하여 알루미늄 무기산화막을 이용한 고밀도 다층막을 형성하면 더욱 낮은 수분투과율을 갖는 가스차단막을 제작할 수 있을 것으로 보여지며 반도체 소자 및 디바이스의 Pachaging으로도 사용가능 할 것이라 사료된다. 본 연구는 한국산업기술진흥원에서 지원하는 2011년도 지역산업기술개발사업의 연구수행으로 인한 결과물임을 밝힙니다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.95-95
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• 2013

박막 공정 기술은 반도체 및 디스플레이뿐만 아니라 대부분의 전자소자에 적용되는 매우 중요한 기술이다. 그 중, 마그네트론 스퍼터링 공정은 플라즈마를 이용하여 금속 및 세라믹 등의 벌크 물질을 박막으로 증착 가능한 가장 널리 사용되는 방법 중의 하나이다. 하지만, Fe, Co, Ni 같은 강자성체 재료는 공정이 불가능하며, 스퍼터링 타겟 효율이 40% 이하이고, 제한적인 방전압력 범위 및 전류 상승에 의한 높은 전압 인가 제한이 있다는 단점이 있다. 본 연구에서 사용된 고밀도 플라즈마 소스를 적용한 고효율 스퍼터링 시스템은 할로우 음극을 이용한 원거리에서 고밀도 플라즈마를 생성하여 전자석 코일을 통해 자석이 없는 음극으로 이온을 수송시켜 스퍼터링을 일으킨다. 따라서 강자성체 재료의 스퍼터링이 가능하며, 90% 이상의 타겟 사용 효율 구현 및 기존 마그네트론 스퍼터링 대비 고속 증착이 가능하다. 또한, $10^{-4}$ Torr 압력영역에서 방전 및 스퍼터링이 가능하다. 타겟 이온 전류를 타겟 인가 전압과 관계없이 0~4 A까지, 타겟 이온 전류와 상관없이 타겟 인가 전압을 70~1,000 V 이상까지 독립적으로 제어가능하다. 또한 TiN과 같은 질소 반응성 공정에서 반응성 가스인 질소를 40%까지 넣어도 타겟에 수송되는 이온의 양에 영향이 없다. 할로우 음극 방전 전류 40 A에서 발생된 플라즈마의 이온에너지 분포는 55 eV에서 가우시안 분포를 보였으며, 플라즈마 포텐셜인 sheath drop은 74 V 였다. OES를 통한 광학적 진단 결과, 전자석에 의한 이온빔 초점에 따라 플라즈마 이온화율을 1.8배까지 증가시킬 수 있으며, 할로우 음극 방전 전류가 60~100 A로 증가하면서 플라즈마 이온화율을 6배까지 증가 가능하다. 또한, 타겟 이온 전류와 관계없이 타겟 인가 전압을 300~800 V로 증가시킴에 따라 Ar 이온 밀도의 경우 1.4배 증가, Ti 이온 밀도의 경우 2.2배 증가시킬 수 있었으며, TiN의 경우 증착 속도도 16~44 nm/min으로 제어가 가능하다.