• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.02a
• /
• pp.227-227
• /
• 2010

동력 전달을 위한 구동 부품에 대한 내마모성 개선을 통한 에너지 효율 및 부품의 수명 향상에 대한 사회적 관심이 급증하고 있다. 특히, 최근에는 자동차용 구동부품에 저마찰 내마모 특성이 우수한 Mo-N-Cu 나노복합체 박막에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 Mo-N-Cu 나노복합체 박막을 마그네트론 스퍼터링 증착법을 활용하였고, 이때 Mo 및 Cu 타겟을 적용하여 동시에 증착하였다. 진공 챔버의 진공도는 $5{\times}10^{-6}\;Torr$ 이하의 초기 진공도를 확보한 이후, 알곤 및 질소 가스를 주입하여 공정 압력이 5 mTorr 수준이 되도록 하였다. 이때 N2/(Ar+N2) = 0.5를 유지하였다. Mo-N-Cu 박막내에 Cu 함량 변화를 위해 Mo 캐소드는 D.C. 1 kW로 고정하고 Cu 캐소드에 R.F. 파워를 0, 40, 60, 80 W로 변화하였다. 박막의 두께는 증착시간을 변화하면서 $1\;{\mu}m$ 이상이 되도록 하였다. Cu 캐소드에 인가된 파워의 변화에 따라 Mo-N-Cu 박막내 Cu 함유량은 10 at.%까지 변화되는 것을 EDX 분석을 통해 확인하였다. 또한 증착된 Mo-N-Cu 박막의 표면 및 단면에 대한 FE-SEM 분석을 통하여 전형적인 주상구조를 지닌 MoN 박막에서 Cu 함량이 증가할수록 Mo-N-Cu 박막의 결정성을 방해하는 것을 확인하였다. 또한 XRD 분석을 통하여 박막의 결정 구조 분석을 하였고, Nano Indentor를 통하여 30 GPa 수준의 고경도를 지닌 박막이 형성됨을 확인하였다. 박막의 내마모 특성 평가를 위해 ball-on-disk 트라이보미터를 활용하여 마찰계수 평가를 수행하였고, Cu 함유량의 변화에 따라 마찰계수가 MoN 박막의 경우 0.8에서 Cu 함량이 5 at.%에서 0.15로 급격하게 낮아짐을 확인하였다.

• Korean Journal of Materials Research
• /
• v.4 no.1
• /
• pp.90-96
• /
• 1994

ZnO thin films were deposited using Diethylzinc and $N_{2}O$ gas by plasma enhanced CVD (PECVD) at low substrate temperatures below $300^{\circ}C$. The effect of deposition parameters on the growth rate and the structural properties was determined at various deposition conditions. Crystallized ZnO thin films were successfully deposited even at $150^{\circ}C$ of substrate temperature. Above $200^{\circ}C$ c-axis oriented ZnO thin films, of which a standard deviation of X-ray rocking curve was less than $6^{\circ}$. were deposited on glass substrates. The variation of deposition rate showed different trends depending on substrate temperature and rf-input power. According to the deposition rate behavior as a function of substrate temperature, the transition points were observed resulting from crystallization of ZnO thin films. The activation energies for the deposition of ZnO thin films were 3.1KJ/mol and 1.9KJ/mol for the rf powers of 200W and 250W, respectively.

• Journal of the Korean Magnetics Society
• /
• v.5 no.5
• /
• pp.874-879
• /
• 1995

Magnetic properties of FeMoN, FeMoTaN, FeTaN and FeTaC films deposited by DC magnetron reactive sputter were investigated, and correlated with their microstructure. FeMoN films were not showen the soft magnetic prop¬erties, because of generated $Fe_{2}Mo$, $Fe_{3-2}N$ and $Fe_{4}N$ phases. Ta added films, however, effectivly retarded the $\alpha$-Fe grain growth and suppressed the generation of Fe nitrides or carbides during heat treatement. The soft magnetic properties of $B_{s}:15\;kG,\;H_{e}:0.25\;Oe,\;\mu':4000(at\;5\;MHz),\;and\;B_s:14.5\;kG,\;He:0.25\;Oe,\;\mu':2700(5MHz)$ were observed in $Fe_{78.8} Ta_{8.5}N_{12.7}\;and\;Fe{75.6}Ta_{8.1}C_{16.3}$ films, respectively.

• The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
• /
• v.11 no.6
• /
• pp.772-777
• /
• 2018

This paper used RF Magnetron Sputtering to deposition n-type and p-type to ITO glass. The N-type ohmic contact worked well under all conditions. Sheet resistance has been shown to increase sheet resistance as RF Power increases. After analyzing the surface of the deposited thin film, in the condition that RF Power was 250W and substrate temperature was $250^{\circ}C$, particles were measured to have a uniform and consistent thin film. P-type has good ohmic contact under all conditions and sheet resistance has been shown to increase as RF Power increases. As the RF Power grew, thickness increased and stabilized. PN junction thin film and NP junction thin film showed increased thickness and stabilized as sputtering time increased. As a result of thin film, conversion efficiency was at 0.2 when sputtering time was 10 minutes.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.28 no.3
• /
• pp.33-38
• /
• 2021

Recently, rollable and foldable displays are attracting great attention in the flexible display market due to their excellent form factor. To predict and prevent the mechanical failure of the display panels, it is essential to accurately understand the mechanical properties of brittle SiN_x thin films, which have been used as an insulating film in flexible displays. In this study, tensile properties of the ~130 nm- and ~320 nm-thick SiN_x thin films were successfully measured by coating a ~190 nm-thick organic nano-support-layer (PMMA, PS, P3HT) on the fragile SiN_x thin films and stretching the films as a bilayer state. Young's modulus values of the ~130 nm and ~320 nm SiN_x thin films fabricated through the controlled chamber pressure and deposition power (A: 1250 mTorr, 450 W/B: 1000 mTorr, 600 W/C: 750 mTorr, 700 W) were calculated as A: 76.6±3.5, B: 85.8±4.6, C: 117.4±6.5 GPa and A: 100.1±12.9, B: 117.9±9.7, C: 159.6 GPa, respectively. As a result, Young's modulus of ~320 nm SiN_x thin films fabricated through the same deposition condition increased compared to the ~130 nm SiN_x thin films. The tensile testing method using the organic nano-support-layer was effective in the precise measurement of the mechanical properties of the brittle thin films. The method developed in this study can contribute to the robust design of the rollable and foldable displays by enabling quantitative measurement of mechanical properties of fragile thin films for flexible displays.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.08a
• /
• pp.181-181
• /
• 2010

현대 반도체 금속배선 연구에서는 기존에 쓰이던 Al (Aluminium) 금속배선 대신에 Cu (Copper) 금속배선 연구가 진행되고 있다. Cu는 Al 보다 비저항이 낮고, 녹는점도 Al보다 높다는 장점이 있지만 저온에서 기판인 Si (Silicon) 과 반응하고 접착력이 우수하지 못 하다는 단점이 있다. 이런 문제를 해결하기 위하여 확산방지막을 기판과 금속배선 사이에 삽입하는 방법이 제시 되었다. 확산방지막으로는 기존에 쓰이던 Ti (Titanium) 계열의 확산방지막과 W (Tungsten) 계열의 확산방지막이 있다. 이번 연구에서는 W 계열의 확산방지막에 불순물 C (Carbon) 과 N (Nitrogen) 을 첨가한 W-C-N 확산방지막 시편을 제조하였고, N2의 비율을 변화시키며 $600^{\circ}C$, $800^{\circ}C$열처리를 하였다. 본 실험의 결과로, 확산방지막의 $N_2$ 농도가 0, 0.5, 2 sccm으로 증가할수록 고온에서도 Elastic modulus 와 Hardness 값이 시편의 여러 영역에서 비교적 안정적으로 유지된다는 결과를 얻었다. 이 결과로부터 W-C-N 박막의 질소 농도에 따라 고온에서도 비교적 안정적으로 유지된다는 결과를 얻었다. 본 연구에서 시편은 RF magnetron sputtering 방법으로 제작하였고 Elastic modulus와 Hardness의 측정은 Hysitron사의 Triboindenter를 이용하였다. Indenting에 사용된 압입팁은 Berkovich tip을 사용하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.02a
• /
• pp.175-175
• /
• 2011

인체감지 적외선 센서로 사용되는 마이크로볼로미터 센서 감지재료인 $V_{2-x}W_xO_5$를 증착하고 단위소자를 제작하여 저항 및 센서성능을 측정 조사하였다. 감지재료는 $V_2O_5$에 W을 첨가하여 $V_{2-n}W_nO_5$ 타겟을 제작하였으며 RF sputtering 장비를 이용하여 $V_{1.85}W_{0.15}O_5$ 박막을 증착하였다. 증착온도 $400^{\circ}C$, $Ar/O_2$ 가스비율 50/20, 두께 200nm로 증착된 센서 재료의 특성을 조사한 결과 저항은 약 $20{\sim}70k{\Omega}$이었으며, TCR 값은 -3%/$^{\circ}C$ 이상으로 매우 우수한 박막특성을 얻었다. 볼로미터소자는 $40{\times}40{\sim}140{\times}140um^2$의 셀면적으로 설계하여 전극패턴과 습식식각공정으로 센서 구조체를 제작하였다. 소자의 성능평가는 검출기 측정장비를 이용하여 반응도 및 탐지도 특성을 조사하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.02a
• /
• pp.147-147
• /
• 2010

태양전지의 효율 향상을 위해 웨이퍼 표면에 반사방지막 코팅을 위한 패시베이션 물질들에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있다. 이 과정에서 널리 사용하는 ARC 물질로 SiNx 박막이 있다. SiNx 박막은 PECVD 법으로 저온에서 실리콘 기판 위에 증착 가능한 장점이 있다. 플라즈마 분위기 가스로 아르곤 또는 질소 사용하며 SiNx 박막의 광학적, 전기적인 특성은 화학적 조성비에 의해 결정되며 증착온도 가변에 박막의 특성이 변화하며 이를 이용하여 태양전지의 효율을 향상 시킬 수 있다. 본 연구에서는 SiNx 박막을 형성하는데 질소 가스 분위기에서 PECVD를 이용하여 증착하고 그 특성을 분석하였다. 박막은 0.8 Torr의 압력에서 $150^{\circ}C\;{\sim}\;450^{\circ}C$의 기판온도로 증착되었으며 이때의 RF power은 100W ~ 300W로 가변 되었다. 증착된 박막은 1.94 에서 2.23의 폭넓은 굴절률 값을 가지고 있었다. $SiH^4/NH_3$ 가스 비의 증가에 따라 박막 두께와 굴절률이 감소함을 확인할 수 있었다.증착된 SiNx 박막의 소수반송자 수명 측정 결과 굴절률 2.23인 박막의 경우 약 87 us의 수명을 나타냈으며, 굴절률이 1.94로 줄어듦에 따라 소수 반송자 수명 역시 79 us로 감소하였다. SiNx 박막은 n-rich 보다 Si-rich 인 경우 effective 반송자 수명을 증가시켜 표면 재결합 속도를 줄이는데 유용함을 확인하였다. 또한 증착온도가 증가할수록, RF power가 증가 할수록 소수 반송자 수명 역시 증가하였다. 반사도의 경우 $SiH_4$의 비율이 증가할수록 반사도가 감소함을 확인 하였으며, 증착온도 증가에 따라, RF power 증가에 따라 반사도가 감소하였다. 결과적으로 $450^{\circ}C$의 기판온도와 300W의 RF power에서 증착된 SiNx 박막의 경우 가장 우수한 전기적, 광학적 특성을 보여주었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2004.11a
• /
• pp.285-288
• /
• 2004

탄화규소 기판의 에피 박막결함으로는 dislocation, micropipe, pin-hole 및 에피층 표면의 여러 가지 결함들이 있다. 이러한 결함들이 탄화규소 쇼트키 다이오드의 항복전압과 어떠한 상관관계가 존재하는지 알아 보기 위해 탄화규소 쇼트키 다이오드를 제작하고, 제작된 소자의 항복전압을 측정하였다. 에피 박막내의 결함 분포를 알아보기 위해 항복전압 측정후 KOH 용액을 이용한 SiC의 에칭을 수행하였으며, 제작된 여러소자들에 대해 항복전압의 분포도와 결함 분포도를 작성, 비교 관찰하였다.

• Korean Journal of Materials Research
• /
• v.10 no.11
• /
• pp.732-737
• /
• 2000

Plasma enhanced chemical vapor deposition of $TiO_{2$\pm}{\delta}$ has been carried out using TEMAT [tetrakis(ethylmethylamido) titanium] and $H_2$. Increasing the power from 300 W to 500 W produced the high density plasma, leading to the formation of TiO$_2$films with an increased ratio of Ti to O and a negligible amount of C and N. Applying the bias of 30W to the substrate in creased the growth rate of the film with a slightly increased content of Ti in the film. In addition, $H_2O$ was from either the residual gas in the gase pressure or $H_2(/He)$ gas and actively participated in the formation of $TiO_2$ films. Consequently, Ti ions created in the plasma could be a main contributor to $TiO_2$ formation with a slight amount of $H_2O(~10^{-4}Toor)$ in the ambient, which provided the dissociation of TEMAT.