• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1996년도 제10회 학술발표회 논문개요집
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• pp.40-40
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• 1996

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1996년도 재료학회 춘계학술발표회
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• pp.33-33
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• 1996

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.64-64
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• 2008

연속공정이 가능한 Roll to Roll sputter system을 이용하여 플렉시블 indium tin oxide(ITO) 투명전극을 PET(polyethlyene terephthalate) 기판위에 성막하였다. 연속 성막공정을 위해 Roll to Roll sputter system에서의 unwinder roller와 rewinder roller를 이용한 servomotor의 rolling으로 기판의 움직임이 완벽히 제어되었으며, 외부 응력으로 부터의 안정성 및 성막 공정 시의 PET 기판의 열적 변형을 최소화하기 위한 접촉식 냉각방식의 cooling system을 main drum으로 사용하였다. 또한 고분자 기판과 투명전극 사이의 adhesion을 향상시키기 위한 전처리 공정으로 gridless linear ion beam source를 pretreatment system으로 구축하였다. 이렇게 제작된 Roll to Roll sputter system을 이용하여 PET 기판위에 연속공정을 통해 ITO 투명전극을 성막하였다. 성막된 플렉시블 ITO/PET 투명전극은 XRD, HREM, SEM 분석을 통하여 main drum의 cooling에 의해 완전한 비정질 구조를 나타내었음을 확인할 수 있었으며, 비록 Roll to Roll sputter system을 통하여 상온에서 성막 되었음에도 불구하고 최적화 된 조건에서 가시광선 영역 83.46 %의 높은 광투과도 값과 47.4 Ohm/square의 비교적 낮은 먼저항 값을 얻을 수 있었다. 또한 Bending test 결과를 통하여 ion source의 전처리 공정으로 굽힘/평의 반복적 응력에 따른 전기적 특성 열화를 최소화 할 수 있음을 보였다. 최적화된 플렉시블 투명전극을 이용하여 P3HT:PCBM 기반의 플렉시블 유기태양전지를 제작하였으며, 제작된 유기태양전지로부터 1.88%의 power conversion efficiency (PCE)을 확보함으로써 플렉시블 유기태양전지 제작을 위한 ITO/PET 투명전극 성막 공법으로써 Roll to Roll sputter system의 적용가능성을 확인할 수 있었다.

• 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.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제45차 학술발표회
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• pp.31-31
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• 2011

섬유제품은 대부분은 흡수성 또는 흡유성을 가지고 있어 물이나 기름이 등을 쉽게 흡수하는 성질이 있다. 이러한 성질 때문에 물이나 기름 등의 접촉에 의한 얼룩과 오염이 잘 되는 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해소하기 위하여 원단에 대한 발수, 발유, 방오가공 등이 연구되어 왔으며 섬유의 고유한 화학적, 기계적 물성을 유지하면서 표면과 이면이 다른 특성을 가지도록 유도하여 기능성을 부여하는 편면가공을 주목을 받게 되었다. 본 연구에서는 불소계로 발수처리 된 PET직물에 저온 Plasma와 Sputter을 이용하여 직물의 한쪽 면에는 친수성과 다른 면에는 발수성이 동시에 나타나는 편발수에 관한 실험을 했다. 불소계로 발수처리 된 시료와 저온 Plasma처리된 시료와 Sputter처리된 시료(처리면, 미처리면)를 접촉각 5회 측정하여 평균값을 나타냈다. 발수처리 된 시료의 평균 접촉각 값은 $149^{\circ}$이며, 저온 Plasma의 평균값은 $45^{\circ}$(처리면) $128^{\circ}$(미처리면), Sputter는 $74^{\circ}$(처리면) $144^{\circ}$(미처리면) 으로 가공처리 된 시료에는 양면의 접촉각이 확연한 차이가 나타난 걸로 미루어 보아 편면발수효과가 얻어졌다고 판단된다. SEM 측정을 통하여 관찰한 경우, 발수처리 된 시료에서는 불소계 발수제의 흔적이 보였다. 저온 Plasma, Sputter 처리된 시료에서는 처리시간이 높아짐에 따라서 시료표면에 코팅된 불소계 발수제 막들이 점점 파괴되는 것을 관찰할 수 있었다. 그리고 건식가공으로 인하여 처리된 표면에는 Etching작용이 일어나 표면적이 넓어져 친수화가 일어난 것으로 생각된다. 이처럼 저온 Plasma가공과 Sputter가공으로 편발수를 얻을 수 있다면 에너지 절약, 처리공정과 시간단축 등 여러 가지 장점이 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.290-290
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• 2012

본 실험에서는 RF magnetron sputtering법과 evaporator법을 이용하여 다층박막 OMO구조를 $30{\times}30mm$ 유리기판 위에 제작하였다. Oxide층은 Sputter장비를 이용 IGZO막을 제작하였으며, Metal 층은 evaporator장비를 이용 Ag 막을 제작하였다. 변수로는 Oxide층의 시간에 따른 특성 변화를 연구하였다. 소결된 타겟으로는 In:Ga:ZnO를 각각 1:1:1 mol%의 조성비로 혼합하여 이용하였으며, Ag는 99.999%의 순도를 가진다. Oxide층의 RF sputter 공정 조건으로는 초기압력 $3.0{\times}10^{-6}$ Torr 이하로 하였으며, 증착 압력 $2.0{\times}10^{-2}$ Torr, Rf power 30 W, Ar gas 50 sccm으로 고정 시켰으며, 변수로는 5, 7, 9, 11분은 시간 차이를 두어 증착을 하였다. Metal층의 Evaporator 공정조건으로는 $5.0{\times}10^{-6}$ Torr이하, 전압은 0.3 V, Thickness moniter로 두께를 확인해가며 증착하였으며, $100{\AA}$으로 고정시켰다. 분석결과로는 XRD 측정 결과 35도 부근에서 Ag 피크가 관찰되었다. IGZO막 하나일때 90% 이상의 평균 투과율을 보였으며, 3층의 구조가 모두 증착됐을때의 투과도는 가시광영역에서 평균 80% 이상의 투과율을 보였으며, 500 nm부터 투과율이 떨어지기 시작해 800 nm부근에서는 평균 투과율이 30%까지 떨어져 Metal층인 Ag가 하나의 layer로 잘 증착이 된것을 보여주며, 플라즈몬효과를 보여줌을 알수있다. AFM측정 결과 평균 거칠기는 1.2 nm 정도의 거칠기를 확인했다. 홀 측정결과 전기적 특성은 발견되지 않았다.

• 한국진공학회지
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• 제10권2호
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• pp.225-233
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• 2001

Oxygen flooding을 이용한 Secondary ion Mass Spectrometry(SIMS) 분석에 있어서 표면에 산화막이 있을 때 발생하는 SIMS depth profile의 왜곡현상에 대한 원인을 분석하고 이를 보정하였다. 이러한 왜곡현상은 표면 산화막에서와 Si 매질에서의 sputter rate이 다른 데서 발생하는 깊이 보정 오류와 상대감도인자(relative sensitivity factor, RSF)가 다른 데서 발생하는 농도보정 오류로부터 발생됨이 밝혀졌다. 깊이보정 오류를 바로잡기 위하여 $N^a+$ 이온을 산화막과 Si 매질의 계면에 대한 marker로 사용하였으며 산화막 두께는 SEM 및 XPS로 측정하였다. 산화막과 Si 매질에서의 sputter rate 및 RSF의 차이는 주로 oxygen flooding이 유발한 산화막 형성시의 부피팽창에 의한 것으로 해석되었으며 이를 보정한 depth profile은 oxygen flooding없이 분석한 경우와 거의 동일한 결과를 보여주었다.

• 한국재료학회지
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• 제12권8호
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• pp.661-668
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• 2002

A study was made to examine the electrical, compositional, structural and morphological properties of Ag thin films deposited by DC magnetron sputtering in $O_2$ atmosphere with deposition temperature from room temperature to 15$0^{\circ}C$ using in-line sputter system. The Ag films deposited at temperature above $100^{\circ}C$ in oxygen atmosphere gave a similar specific resistivity to and even lower oxygen content than those deposited using pure Ar sputter gas The Ag films deposited with pure Ar gas was mainly composed of crystallites with [111] preferred orientation, while, for those deposited in oxygen atmosphere, more than 50% of the volume was composed of crystallites with [100] orientation. The difference in the micro structure did not cause any difference in the specific resistivity of Ag films. The results showed that the transparent conducting oxide films and the Ag films could be processed sequentially in the same deposition chamber with careful control of deposition temperature, which might result in a cost reduction for constructing the large scale in-line deposition system.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.1495-1508
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• 1990

본 연구에서는 전류밀도와 가공시간을 변화시켰을 때의 가공량, 가공상태를 검토해 보았으며, 촉침홀더의 가공각도를 달리하거나 재부착문제를 해결하기 위한 마 스크의 사용여부에 따른 촉침의 가공상태를 알아보기 위해 초기선단반경 2$\mu\textrm{m}$, 선단각 90˚의 다이아몬드 촉침을 이온스파터 가공기를 사용하고, 가공조건을 변화시켜서 초 정밀 가공품의 표면거칠기 측정에 적합한 0.5$\mu\textrm{m}$ 이하의 미세한 선단반경을 갖는 촉침 을 가공하기 위한 가공조건에 대한 실험을 하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.266-266
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• 2010

Ion beam sputtering(IBS)을 이용한 pattern 형성은 대상 물질의 제한이 적고 물리적 변수의 조절에 의해 쉽게 nano 구조의 형태와 크기를 조절할 수 있다는 점에서 관심을 받아오고 있다. 하지만 IBS를 이용한 pattern 형성이 어려운 물질들도 있어 다양한 기판에서의 nano pattern 형성에 관련된 많은 연구가 보고되고 있다. 본 연구발표에서는 유용한 반도체인 Si 표면에서의 IBS를 이용한 nano 구조 형성이 가능함과 그 과정에 대해 말하고자 한다. Ru을 100nm 두께로 증착시킨 Si(100)을 sputter 했을 때, Ru 표면에 잘 order된 nano pattern이 형성되었다. Sputter 시간이 증가하면서 pattern은 유지된 채 Ru이 깎여 나가다가 pattern의 가장 낮은 부분부터 Si기판이 드러나게 된다. 이 때 노출된 Si은 sputtering에 의해 깎여나가고 아직 Ru이 덮여있는 부분의 Si은 그대로 유지되어, Ru이 모두 sputter 되면서 보여지는 Si의 pattern은 Ru의 그것과 동일한 형태를 띄게 된다. 그 결과, Ru의 pattern이 Si으로 transfer되었음을 AFM과 SAM을 통해 확인할 수 있었다. 또한 IBS를 이용해 pattern 형성이 힘든 metallic glass에도 같은 방식으로 Ru을 쌓아 sputter 해봄으로써 pattern transfer를 확인해 볼 계획이다. 이러한 pattern transfer는 sputtering을 통한 pattern 형성이 어려웠던 다른 물질들에 그 가능성이 있음을 보여주고 있어 sputtering의 응용 폭이 넓어질 것을 기대한다.