• Title/Summary/Keyword: Reactive ion beam

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Post etch process using CO/NH3 and Reactive Ion Beam for STT-MRAM device

  • Park, Seong-U;Yang, Gyeong-Chae;Jeon, Min-Hwan
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.38-38
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    • 2015
  • 차세대 메모리로 각광받고 있는 STT-MRAM의 동작특성을 향상시키기 위하여 식각 시 재 증착되는 식각 부산물을 저 손상을 제거하였다.

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Improved Contact Characteristics in a Single Tin-Oxide Nanowire Device by a Selective Reactive Ion Etching (RIE) Process (선택 건식에칭에 의한 단일 산화주석 나노와이어 소자의 접촉 특성 개선)

  • Lee, Jun-Min;Kim, Dae-Il;Ha, Jeong-Sook;Kim, Gyu-Tae
    • The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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    • v.59 no.1
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    • pp.130-133
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    • 2010
  • Although many structures based on $SnO_2$ nanowires have been demonstrated, there is a limitation towards practical application due to the unwanted contact potential between the metal electrode and the $SnO_2$ nanowire. This is mostly due to the presence of the native oxide layer that acts as an insulator between the metal contact and the nanowire. In this study the contact properties between Ti/Au contacts and a single $SnO_2$ nanowire was compared to the electrical properties of a contact without the oxide layer. RIE(Reactive Ion Etching) is used to selectively remove the oxide layer from the contact area. The $SnO_2$ nanowires were synthesized by chemical vapor deposition (CVD) and dispersed on a $Si/Si_3N_4$ substrate. The Ti/Au (20nm/100nm) electrodes were formed bye-beam lithography, e-beam evaporation and a lift-off process.

AgNW를 활용한 유연 투명히터 적용 연구

  • An, Won-Min;Jeong, Seong-Hun;Kim, Do-Geun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.133.1-133.1
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    • 2016
  • 투명히터는 자동차유리 및 헤드램프의 성에 제거, 건축의 단열 및 난방, 의료용, 군사용 등 다양하게 사용되어지고 있으며, 더 나아가 플렉서블하고 웨어러블한 투명히터가 연구되고 있다. 투명히터에 사용되고 있는 대표적 투명전극인 Indium Tin Oxide (ITO)는 높은 투과도와 낮은 면저항을 가지지만 유연성이 좋지 않아 유연한 투명히터에 적용하기에는 어려움이 있다. 이를 해결하기 위해서 ITO를 대체할 수 있는 CNT, Graphene, AgNW, 전도성 고분자 등의 투명전극에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 CNT, Grapene, 전도성 고분자는 여전히 전기적 특성이 좋지 못하기 때문에 차세대 투명전극으로 사용되기는 어려움이 있다. 반면에 AgNW는 용액공정으로 제조 단가가 비교적 저렴하며, 높은 전기전도 특성을 가지는 투명전극이다. AgNW는 나노와이어가 네트워크를 형성하고 있어 높은 전도성과 광 투과도를 가지지만 $200^{\circ}C$ 이상의 온도에서 손상된다. 이를 해결하기 위해 AgNW전극에 금속 산화막을 형성하여 내열성을 향상시키고자 하였다. 그러나 기존의 Reactive Sputter 방식으로 금속 산화막을 형성하게 되면 산소 분위기에서 AgNW가 산화되기 때문에 본 연구에서는 AgNW위에 금속 박막을 증착하고 Ion Beam 처리를 통해서 금속 산화막을 형성하여 AgNW 전극과 유사한 투과도와 저항을 가지면서 $300^{\circ}C$ 까지 열적 안정성을 확보하여 내열성을 향상시켰다. 유연한 PES기판 위에 스핀 코팅 방법으로 AgNW를 코팅하였고, Magnetron Sputter로 금속 박막을 형성한 후 Ion Beam 처리를 통해 금속 산화막을 형성하였다. 이를 적용하여 투명히터를 제작한 결과 유연 기판상 투명히터로 활용이 가능함을 확인하였다.

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Contact block copolymer technique을 이용한 실리콘 나노-필라 구조체 제작방법

  • Kim, Du-San;Kim, Hwa-Seong;Park, Jin-U;Yun, Deok-Hyeon;Yeom, Geun-Yeong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2015.08a
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    • pp.189-189
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    • 2015
  • Plasmonics, sensor, field effect transistors, solar cells 등 다양한 적용분야를 가지는 실리콘 구조체는 제작공정에 의해 전기적 및 광학적 특성이 달라지기 때문에 적합한 나노구조 제작방법이 요구되고 있다. 나노구조체 제작방법으로는 Photo lithography, Extreme ultraviolet lithography (EUV), Nano imprinting lithography (NIL), Block copolymer (BCP) 방식의 방법들이 연구되고 있으며, 특히 BCP는 direct self-assembly 특성을 가지고 있으며 가격적인 면에서도 큰 장점을 가진다. 하지만 BCP를 mask로 사용하여 식각공정을 진행할 경우 BCP가 버티지 못하고 변형되어 mask로서의 역할을 하지 못한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 BCP와 질화막을 이용한 double mask 방법을 사용하였다. 기판 위에 BCP를 self-assembly 시키고 mask로 사용하여 hole 부분으로 노출된 기판을 Ion gun을 통해 질화 시킨 후에 BCP를 제거한다. 기판 위에 hole 모양의 질화막 표면은 BCP와 다르게 etching 공정 중 변형되지 않는다. 이러한 질화막 표면을 mask로 사용하여 pillar pattern의 실리콘 나노구조체를 제작하였다. 질화막 mask로 사용되는 template은 PS와 PMMA로 구성된 BCP를 사용하였다. 140kg/mol의 polystyrene과 65kg/mol의 PMMA를 톨루엔으로 용해시키고 실리콘 표면 위에 spin coating으로 도포하였다. Spin coat 후 230도에서 40시간 동안 열처리를 진행하여 40nm의 직경을 가진 PS-b-PMMA self-assembled hole morphology를 형성하였다. 질화막 형성 및 etching을 위한 장비로 low-energy Ion beam system을 사용하였다. Reactive Ion beam은 ICP와 3-grid system으로 구성된 Ion gun으로부터 형성된다. Ion gun에 13.56 MHz의 frequency를 갖는 200W 전력을 인가하였다. Plasma로부터 나오는 Ion은 $2{\Phi}$의 직경의 hole을 가지는 3-grid hole로 추출된다. 10~70 voltage 범위의 전위를 plasma source 바로 아래의 1st gird에 인가하고, 플럭스 조절을 위해 -150V의 전위를 2nd grid에 인가한다. 그리고 3rd grid는 접지를 시켰다. chamber내의 질화 및 식각가스 공급은 2mTorr로 유지시켰다. 그리고 기판의 온도는 냉각칠러를 이용하여 -20도로 냉각을 진행하였다. 이와 같은 공정 결과로 100 nm 이상의 높이를 갖는 40 nm직경의 균일한 Silicon pillar pattern을 형성 할 수 있었다.

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A Study on the Discharge Characteristics and Formation of MgO Protection Layer for PDP by Reactive Sputtering (반응성 스파트링에 의한 PDP용 MgO 보호층 형성과 그 방전특성에 관한 연구)

  • 하홍주;이우근;남상옥;박영찬;조정수;박정후
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 1996.11a
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    • pp.357-360
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    • 1996
  • MgO protection layer in ac PDP(plasma display panel) prevents the dielectric layer from ion bombarding in discharge plasma. The MgO layer also has the additional important role in lowering the firing voltage due to a large secondary electron emission coefficient. Until now, the MgO protection layer is mainly prepared by E-beam evaporation. In this study, MgO protection layer is prepared on dielectric layer of ac PDP cell by reactive R.F magnetron sputtering with Mg target under various conditions of oxygen partial pressure. Discharge characteristics of PDP is also studied as a parameter of MgO preparation conditions. The sputtered MgO shows the better discharge characteristics compared with MgO deposited by E-beam evaporator.

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The improvement of Cu metal film adhesion on polymer substrate by the low-power High-frequency ion thruster

  • Jung Cho;Elena Kralkina;Yoon, Ki-Hyun;Koh, Seok-Keun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.60-60
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    • 2000
  • The adhesion interface formation between copper and poly(ethylene terephthalate)(PET), poly(methyl methacrylate)(PMMA) and Polyimide films was treated using Ion assisted reaction system to sequential sputter deposition by High-Frequency ion source. The ion beam modification system used a new type of low power HF ion thruster for space application as new low thruster electric propulsion system. Low power HF ion thruster with diameter 100mm gives the opportunity to obtain beams of Ar+ with currents 20~150 mA (current density 0.5~3.5 mA/cm2) and energy 200~2500eV at HF power level 10~150 W. Using Ar as a working gas it is possible to obtain thrust within 3~8 mN. Contact angles for untreated films were over 95$^{\circ}$ and 80 for Pet, 10o for PMMA and 12o for PI samples as a condition of ion assisted reaction at the ion dose of 10$\times$1016 ions/cm2, the ion beam potential of 1.2 keV and 4 ml/min for environmental gas flow rate. 900o peel tests yielded values of 15 to 35 for PET, 18 to 40 and 12 to 36 g/min. respectively. High resolution X-ray photoelectron spectrocopy is the Cls region for Cu metal on these polymer substrates showed increases in C=O-O groups for polymide, whereas PET and PMMA treated samples showed only C=O groups with increase the ion dose. Finally, unstable polymer surface can be changed from hydrophobic to hydrophilic formation such as C-O and C=O that were confirmed by the XPS analysis, conclusionally, the ion assisted reaction is very effective tools to attach reactive ion species to form functional groups on C-C bond chains of PET, PMMA and PI.

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Room Temperature Deposition and Heat Treatment Behavior of ATO Thin Films by Ion Beam Sputtering (이온빔 스퍼터링에 의한 ATO 박막의 실온 증착 및 열처리에 따른 특성변화)

  • 구창영;김경중;김광호;이희영
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.37 no.11
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    • pp.1025-1032
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    • 2000
  • 산화분위기에서의 반응성 이온빔 스퍼터링법으로 Sn과 Sb 금속 타겟을 사용하여 실온에서 ATO 박막을 증착하였다. Sb 첨가량, 박막의 두께 및 열처리가 ATO 박막의 전기적 특성과 광학적 특성에 미치는 효과를 연구하고자 하였다. 제조된 ATO 박막의 두께는 약 1500$\AA$과 1000$\AA$으로 조절하였으며, Sb 농도는 10.8wt% 또는 14.9wt%임이 XPS 분석에 의하여 확인되었다. 증착한 박막의 열처리는 40$0^{\circ}C$~$600^{\circ}C$의 온도범위에서 산소 또는 forming gas(10% H$_2$-90% Ar) 분위기에서 30분간 수행하였다. 이렇게 제조된 ATO 박막은 Sb의 첨가량, 두께 및 열처리 조건에 따라 다양한 전기 비저항 값과 가시광선 대역에서의 광투과도를 나타내었다.

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