• 한국표면공학회지
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• 제40권5호
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• pp.209-213
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• 2007

Change of the plasma volume by pulse frequency in a bipolar pulsed DC unbalanced magnetron sputtering was investigated. As increasing the frequency at off duty 10% and at a constant power, the plasma volume was lengthened in vertical direction from the AZO target. When there is an electrically floated substrate, the vertical length of the plasma area was not affected by the pulse frequency. Instead, the diameter of the plasma volume was increased. We found that the temperature rise of a substrate was affected by the pulse frequency, too. As increasing it, the maximum temperature rise of a glass substrate was decreased from $132^{\circ}C\;to\;108^{\circ}C$.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권11호
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• pp.980-986
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• 2001

5.2GHz 중심 주파수를 갖는 Bragg reflector형 FBAR를 제작하여 주파수 응답 특성을 측정하고, 공진기 구조에서 각 층의 탄성 손실(acoustic loss)을 고려한 주파수 응답의 수치적 계산을 통해서 그 특성을 분석하였다. W과 $SiO_2$쌍을 선택하여 RF sputtering법으로 총 9층의 Bragg reflector를 제작하였고, 공진기의 압전층으로 pulsed dc 전원에 의한 sputtering법으로 AlN과 Al 전극을 증착하여 제작하였다. 제작된 공진기의 반사손실( $S_{11}$)은 중심주파수 5.38GHz에서 12dB이었고 직렬 공진 주파수( $f_{s}$)는 5.376GHz, 병렬 공진 주파수 ( $f_{p}$)는 5.3865GHz로 관찰되었다. 공진기의 성능지수인 유효 전기기계결합계수( $K_{ef{f^2}}$)값이 약 0.48%, 품질계수 ( $Q_{s}$) 값이 411이었다. 수치적으로 계산된 주파수 응답 특성으로부터 AlN 박막의 acoustic 상수들과 Bragg reflector의 반사계수를 도출한 결과 AlN 박막의 material acoustic impedance와 wave velocity는 AlN 고유의 값보다 감소되었으며, AlN 박막의 전기기계 결합계수( $K^2$)값은 c축 배향성 저하에 의해 매우 작은 값(0.49%)을 가졌다. 주파수 대역에서 Bragg reflector의 반사계수는 약 0.99966으로 계산되었으며 약 2.5 GHz에서 9.5 GHz까지의 넓은 반사대역을 나타내었다.다.었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.182.2-182.2
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• 2016

Hollow cathode discharge(중공 음극)는 음극 표면에서 발생되는 2차 전자를 이용하여 높은 밀도의 플라즈마를 만들 수 있는 장점이 있다. 전원으로 microwave, RF, DC, pulsed dc등을 사용할 수 있으며 박막의 증착, 식각 등에 응용 가능하다. 물리적 현상으로는 중공 음극 재료 표면 물질의 가열 및 이온 스퍼터링, 2차 전자의 가열, 자기장 인가 구조의 경우 전자 거동이 있다. PIC(particle-in-cell)방식의 모델링과 fluid model을 이용한 방법이 있는데 본 연구에서는 상용 fluid model software인 ESI사의 CFD-ACE+를 사용하여 모델링 하였다. 구동 주파수는 13.56 MHz의 상용 고주파 전원과 보다 낮은 1 MHz, 100 kHz의 수치 모델을 이용하여 HF, MF, LF 영역에서의 동작 특성을 해석하였다. 1차적으로는 가스 유동의 특성을 2D, 3D로 조사하였고 플라즈마 거동은 2차원을 주로 진행하였으며 계산 시간이 오래 거리는 3차원 모델을 하나 만들어 그 특성을 조사하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.193-193
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• 2010

HIPIMS(High sputtering impulse magnetron sputtering)은 수십 ${\mu}s$의 짧은 pulse 동안 수kw의 매우 높은 파워를 인가할 수 있어 밀도 $10^{13}/cm^3$ 이상의 고밀도 플라즈마 방전이 가능하여 스퍼터된 타겟 이온들의 이온화율이 매우 높은 특징을 가진다. HIPIMS를 통해 증착한 박막의 경우 매우 치밀한 조직을 가지고 있어 기존 DC, Pulsed DC, RF 증착을 통한 박막에 비해 우수한 물성을 보여준다. 본 실험에서는 대면적의 고품위 Al:ZnO 박막을 증착하기위하여 HIPIMS 증착법을 사용하였다. 1000mm폭 타겟상에서 균일한 증착을 위하여 Balanced B-field, Unbalanced field를 각각 인가하여 실험하였다. 시뮬레이션을 통하여 타겟 중심부와 가장자리의 자기장을 결정하였으며, target edge에서의 증착율과 cathode erosion 방지를 위하여 원형 트랙형으로 보조 자석을 설치하였다. $Al_2O_3$(2wt%)가 첨가된 planar target을 사용하였고, power는 700 W~2 kW, 그리고 pulse 폭은 $50-150 {\mu}s$정도로 변화시켜 가면서 상온에서 증착하였다. 플라즈마 가스로는 Ar만을 사용하여 두께는 60-100 nm정도로 증착하였다. Plasma emission monitoring을 통해 측정한 결과 Balanced B-field 에 비해 Unbalanced B-field 조건 에서 스퍼터된 이온들의 균일도가 우수하였으며 증착된 박막의 균일도 또한 증가하였다.

• Applied Science and Convergence Technology
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• 제23권3호
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• pp.145-150
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• 2014

MgO thin films were deposited by internal ICP-assisted reactive-magnetron sputtering with bipolar pulse bias on a substrate to suppress random arcs. Mg is reactively sputtered by a bipolar pulsed DC power of 100 kHz into ICP generated by a dielectrically shielded internal antenna. At a mass flow ratio of $Ar/O_2$ = 10 : 2 and an ICP/sputter power ratio of 1 : 1, optimal film properties were obtained (a powder-like crystal orientation distribution and a RMS surface roughness of approximately 0.42 nm). A bipolar pulse substrate bias at a proper frequency (~a few kHz) prevented random arc events. The crystalline preferred orientations varied between the (111), (200) and (220) orientations. By optimizing the plasma conditions, films having similar bulk crystallinity characteristics (JCPDS data) were successfully obtained.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제16권4호
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• pp.16-19
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• 2017

For the economical and environmental-friendly fabrication of polisher, Mo mask layer were sputtered on glass substrate instead of Cr mask material. Mo mask layers were sputtered by pulsed-DC sputtering and Photoresist patterns were formed on Mo mask layer for different develop times and optimized. After Mo mask layer were patterned and exposed glass was wet etched by HF solution for different etching times, the remaining Mo mask was stripped by using Al etchant. Develop time of 30 sec and HF wet etching time of 3 min were selected as optimized process condition and applied to the fabrication of polisher.

• 한국표면공학회지
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• 제45권5호
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• pp.206-211
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• 2012

Process analysis was carried out during deposition of MgO by inductively coupled plasma assisted reactive magnetron sputtering in Ar and $O_2$ ambient. At the initiation of Mg sputtering with bipolar pulsed dc power in Ar ambient, total pressure showed sharp increase and then slow fall. To analyse partial pressure change, QMS was used in downstream region, where the total pressure was maintained as low as $10^{-5}$ Torr during plasma processing, good for ion source and quadrupole operation. At base pressure, the major impurity was $H_2O$ and the second major impurity was $CO/N_2$ about 10%. During sputtering of Mg in Ar, $H_2$ soared up to 10.7% of Ar and remained as the major impurity during all the later process time. When $O_2$ was mixed with Ar, the partial pressure of Ar decreased in proportion to $O_2$ flow rate and that of $H_2$ dropped down to 2%. It was understood as Mg target surface was oxidized to stop $H_2$ emission by Ar ion sputtering. With ICP turned on, the major impurity $H_2$ was converted into $H_2O$ consuming $O_2$ and C was also oxidized to evolve CO and $CO_2$.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제36회 동계학술대회 초록집
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• pp.255.1-255.1
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• 2009

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2004년도 하계학술연구발표회 논문개요집
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• pp.82-83
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• 2004

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.100-100
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• 2000

Aluminium oxide (Al2O3) films have been investigated for many applications such as insulating materials, hard coatings, and diffusion barriers due to their attractive electrical and mechanical properties. In recent years, application of Al2O3 films for dielectric materials in integrated circuits as gates and capacitors has attracted much attention. Various deposition techniques such as sol-gel, metalorganic decomposition (MOD), sputtering, evaporation, metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD), and pulsed laser ablation have been used to fabricate Al2O3 thin films. Among these techniques, reactive sputtering has been widely used due to its high deposition rate and easy control of film composition. It has been also reported that the sputtered Al2O3 films exhibit superior chemical stability and mechanical strength compared to the films fabricated by other processes. In this study, Al2O3 thin films were deposited on Pt/Ti/SiO/Si2 and Si substrates by DC reactive sputtering at room temperature with variation of the Ar/O2 ratio in sputtering ambient. Crystalline phase of the reactively sputtered films was characterized using X-ray diffractometry and the surface morphology of the films was observed with Scanning election microscopy. Effects of Th Ar/O2 ratio characteristics of Al2O3 films were investigated with emphasis on the thickness dependence of the dielectric properties. Correlation between the dielectric properties and the microstructure was also studied