• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2002년도 제23회 학술발표회 초록집
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• pp.154-154
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• 2002

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2002년도 제23회 학술발표회 초록집
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• pp.196-196
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• 2002

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.19-19
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• 2007

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.254-254
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• 2013

마그네트론 스퍼터링은 그 단순한 구조로 인하여 신뢰성과 확장성이 높은 기술이다, 이로 인해 DLC, ITO 등의 산업 분야에서 많이 사용하는 박막 공정 기술이다. 하지만 인듐과 같은 희토류 금속의 가격이 최근 상승함에 따라 나타난 낮은 타겟 효율성의 문제와 낮은 파워 밀도로 인한 기판의 추가적인 bias 추가에 따른 비용상승, 그리고 reactive 스퍼터링 시 낮은 증착률 등의 문제점들 또한 존재한다. 이러한 단점들을 해결하기 위해 많은 연구들이 이루어 졌으며, 높은 파워 밀도를 위해 High power Impulse Plasma Magnetron Sputtering (HIPIMS) 기술과 타겟 사용률을 높이기 위한 High Target Utilization Sputtering (HITUS) 등의 기술 등이 개발되었다. 본 연구에서는 직류 전원을 사용한 High density Plasma Sputtering System (HIPASS)이라 명하는 고밀도 원거리 플라즈마 소스를 이용한 스퍼터링 이용해 증착한 박막의 특성을 연구 하였다. Hollow cathode discharge에서 발생한 고밀도 플라즈마가 외부 유도 자장 코일에 의하여 타겟 표면까지 도달하게 되며, 스퍼터링 타겟의 고전압 bias에 의해 플라즈마 이온들이 가속이 이루어져 스퍼터링 공정이 이루어 지게 된다. 본 연구의 공정에서 타겟 사용 효율은 최대 90%까지 이며, 원거리 플라즈마 소스에서의 이온으로 스퍼터링을 실시함으로 인해 스퍼터링 전압과 전류의 독립적인 조절이 가능 하다. 본 연구에서 HIPASS을 이용하여 기판에 추가적인 전압 인가 없이 Ti 타겟과 아르곤/질소 혼합가스를 사용하여 TiN 박막을 증착 하였다. TiN의 증착률은 약 44 nm/min였으며, 이 박막의 XRD 분석 결과 TiN (111), (200), (220) 면들이 관찰이 되었다. 높은 스퍼터링 입자 에너지에서 증착 된 TiN 박막에서 우선적으로 나타나는(200)과 (220) 면들이, 본 실험에서는 기판에 추가적인 전압인가 없이도 우선방위 성장을 보였다. 이 박막의 micro-hardness 측정 결과 약 34.7 GPa이며, 이는 UBM 이나 HIPIMS에서 보여주는 결과에 준하거나 그 이상의 수치이다. 이와 같은 결과는 본 연구에서 사용한 HIPASS 증착 공정이 높은 스퍼터링 입자 에너지를 가지기에 고밀도의 TiN 박막이 증착 된 결과로 볼 수 있다.

• 한국재료학회지
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• 제21권9호
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• pp.509-514
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• 2011

In this study, optical emission spectroscopy was used to monitor the plasma produced during the RF magnetron sputtering of a $BaTiO_3$ target. The intensities of chemical species were measured by real time monitoring with various discharge parameters such as RF power, pressure, and discharge gas. The emission lines of elemental and ionized species from $BaTiO_3$ and Ti targets were analyzed to evaluate the film composition and the optimized growth conditions for $BaTiO_3$ films. The emissions from Ar(I, II), Ba(I, II) and Ti(I) were found during sputtering of the $BaTiO_3$ target in Ar atmosphere. With increasing RF power, all the line intensities increased because the electron density increased with increasing RF power. When the Ar pressure increased, the Ba(II) and Ti(I) line intensity increased, but the $Ar^+$ line intensity decreased with increasing pressure. This result shows that high pressure is of greater benefit for the ionization of Ba than for that of Ar. Oxygen depressed the intensity of the plasma more than Ar did. When the Ar/$O_2$ ratio decreased, the intensity of Ba decreased more sharply than that of Ti. This result indicates that the plasma composition strongly depends on the discharge gas atmosphere. When the oxygen increased, the Ba/Ti ratio and the thickness of the films decreased. The emission spectra showed consistent variation with applied power to the Ti target during co-sputtering of the $BaTiO_3$ and Ti targets. The co-sputtered films showed a Ba/Ti ratio of 1.05 to 0.73 with applied power to the Ti target. The films with different Ba/Ti ratios showed changes in grain size. Ti excess films annealed at $600^{\circ}C$ did not show the second phase such as $BaTi_2O_5$ and $TiO_2$.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제17권1호
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• pp.19-24
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• 2010

산소 플라즈마 전처리에 의한 PET 기판 위에 Ga이 도핑된 ZnO 투명전극 (GZO)의 특성변화를 고찰하였다. GZO 박막은 RF 마그네트론 스퍼터링 공정에 의해 합성하였으며 GZO 증착 이전에 PET 기판의 표면에너지를 높이고 GZO 박막과의 접촉특성을 향상시키기 위해 산소플라즈마 공정을 적용하였다. 산소 플라즈마 처리공정을 시행함에 따라 GZO 박막의 결정성과 전기적 특성이 향상하였다. RF 파워를 100 W로 하고, 플라즈마 처리시간을 600초로 하였을 때 GZO 박막의 최저 비저항 값인 $1.90{\times}10^{-3}{\Omega}-cm$의 양호한 특성을 확인되었다.

• 전기의세계
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• 제34권8호
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• pp.470-475
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• 1985

우주물질의 대부분이 플라즈마 상태에 있지마는 지구상에서는 천둥이 칠 때 생기는 방전이나 극지방에서 볼 수 있는 오로라와 같이 극히 일부분이 자연상태의 프라즈마로 존재한다. 지금까지 플라즈마의 이용은 그것이 내는 밝은 빛을 이용한 조명이나, 높은 열을 이용한 용접이나 절단이 고작이었으나, 최근에 들어 초고온, 고밀도 플라즈마를 이용한 핵융합 에너지 연구나 Free Electron Laser나 Gyrotron과 같이 새로운 Radiation Source로써 종래의 Source가 만들지 못하던 주파수 영역이나 Glow Discharge에서 생기는 저온 Plasma를 이용한 Plasma Etching PECVD(Plasma Enhanced CHemical Vapor Deposition), Plasma Ashing, Sputtering등은 VLSI의 제조에 필요불가결한 공정의 일부분이 되고 있다. 앞으로 수회에 걸쳐 본 기술해설란을 통하여 이들 Plasma의 이용 기술을 소개하고자 하며 본회에서는 그중에서 Plasma Etching에 대해서 그 원리와 기술상의 특징을 살펴보고자 한다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권5호
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• pp.294-297
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• 2016

Titanium oxide ($TiO_2$) thin films were fabricated by unbalanced magnetron (UBM) sputtering. The fabricated $TiO_2$ films were treated by oxygen plasma under various RF powers. We investigated the characteristics of oxygen plasma treatment on the surface, structural, and physical properties of $TiO_2$ films prepared at various plasma treatment RF powers. UBM sputtered $TiO_2$ films exhibited higher contact angle value, smooth surface, and amorphous structure. However, the rms surface roughness $TiO_2$ films were rough, and the contact angle value was decreased with the increase of the plasma treatment RF power Also, the hardness value of $TiO_2$ film as physical properties was slightly increased with the increase of the plasma treatment RF power. In the results, the performance of $TiO_2$ films for self cleaning critically depended on the with the plasma treatment RF power.

• 한국표면공학회지
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• 제29권6호
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• pp.834-838
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• 1996

The diagnosis of the plasma in the facing targets sputtering system was performed in mixture gas of Ar 0.18-0.0 Pa, Xe 0.0-0.18 Pa and $O_2$ 0.02 Pa by using Langmiur's probe and the effect of plasma-damage to surface smoothness and magnetic characteristics of Ba ferrite films was clarified. The electron density $N_e$ and the electron temperature $T_e$ were evaluated at the center of the plasma and at the neighborhood of the anode ring. $T_e$ decreased and $N_e$ increased with increase of $P_{Xe}$ at the center of plasma. For the measurement at the neighborhood of the anode ring, $T_e$ was almost constant and $N_e$ took the minimum value at $P_{Xe}$ of 0.1 Pa, where Ba ferrite films with excellent c-axis orientation and magnetic characteristics were obtained. It was suggested that the restriction of the bombardment of recoiled particles as well as the suppress of plasma-damage were effective for obtaining good surface smoothness and excellent magnetic characteristics and it was useful for decreasing the crystallization temperature of Ba ferrite films.

• 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.