• 제목/요약/키워드: magnetron sputtering

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DC Magnetron Sputtering 법에 의한 AC Plasma Display panel의 Cr/Cu/Cr 금속전극 제조 (DC Magnetron Sputtering of Cr/Cu/Cr Metal Electrodes for AC Plasma Display panel)

  • 남대현;이경우;박종완
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제13권8호
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    • pp.704-710
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    • 2000
  • Metal electrode materials for plasma display panel should have low electrical resistivity in order to maintain stable gas discharge and have fast response time. They should also hae good film uniformity adhesion and thermal stability. In this study Cr/Cu/Cr metal electrode structure is formed by DC magnetron sputtering. Cr and Cu films were deposited on ITO coated glasses with various DC power density and main pressures as the major parameters. After metal electrodes were formed a heat treatment was followed at 55$0^{\circ}C$ for 20 min in a vacuum furnace. The intrinsic stress of the sputtered Cr film passed a tensile stress maximum decreased and then became compressive with further increasing DC power density. Also with increasing the main pressure stress turned from compression to tension. After heat the treatment the electrical resistivity of the sputtered Cu film of 2${\mu}{\textrm}{m}$ in thickness prepared at 1 motor with the applied power density of 3.70 W/cm$^2$was 2.68 $\mu$$\Omega$.cm With increasing the main pressure the DC magnetron sputtered Cu film became more open structure. The heat treatment decreased the surface roughness of the sputtered Cr/Cu/Cr metal electrodes.

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Magnetron Sputtering법에 의해 증착한 MoS$_2$ 박막의 고진공하에서의 트라이볼로지적 특성 (Tribological characteristics of sputtered MoS$_2$films with Magnetron Sputtering Method in High Vacuum)

  • 안찬욱;김석삼;이상로
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 2000년도 제32회 추계학술대회 정기총회
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    • pp.406-413
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    • 2000
  • The friction and wear behaviors of Magnetron Sputtered MoS$_2$films were investigated by using a pin on disk type tester which was designed and manufactured for this experiment. The experiment was conducted by using silicon nitride (Si$_3$N$_4$) as a pin material and Magnetron Sputtered MoS$_2$on bearing steel (STB2) as a disk material, under operating conditions that include different surface roughness (Polishing specimen, Grinding specimen)(2types), linear sliding velocities in the range of 22, 44, 66mm/sec (3types), normal loads vary from 9.8N, 19.6N, 29.4N(3types), corresponding to contact pressures of 1.9∼2.7GPa and atmospheric conditions of high vacuum( 1.3${\times}$10$\^$-4/Pa), medium vacuum( 1.3${\times}$10$\^$-l/Pa), ambient air(10$\^$5/Pa)(3types). We investigated fracture mechanism in magnetron sputtered MoS$_2$films with Magnetron Sputtering method in each experiment.

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직류 및 고주파 마그네트론 스퍼터링법으로 증착한 Ti-Al-V-N 박막의 특성 (Characterizations of Ti-Al-V-N Films Deposited by DC and RF Reactive Magnetron Sputtering)

  • 손용운;정인화;이영기
    • 열처리공학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.398-404
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    • 2000
  • The Ti-Al-V-N films have been deposited on various substrates by d.c and r.f reactive magnetron sputtering from a Ti-6Al-4V alloy target in mixed $Ar-N_2$ discharges. The films were investigated by means of XRD, AES, SEM/EDX, microhardness, TG and scratch test. The XRD and SEM results indicated that the films were of single B1 NaCl phase having dense columnar structure with the (111) preferred orientation. The composition of Ti-Al-V-N film was the Ti-7.1Al-4.3V-N(wt%) films. Adhesion and microhardness of Ti-Al-V-N films deposited by r.f magnetron sputtering method were better than those deposited by d.c magnetron sputtering method. The anti-oxidation properties of Ti-Al-V-N films were also superior to that of Ti-N film deposited by the same deposition conditions.

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Modified Rf Magnetron Sputtering에 의해 Pt/Ti/SiO$_2$/Si 기판위에 제조된 강유전체 SrBi$_2$Ta$_2$O$_9$ 박막의 미세구조 및 전기적 특성 연구 (Microstructure and Electric Properties of Ferroelectric SrBi$_2$Ta$_2$O$_9$ Thin Films Deposited by Modified Rf Magnetron Sputtering Technique)

  • 양철훈;윤순길
    • 한국세라믹학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.472-478
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    • 1998
  • Ferroelectric SrBi2Ta2O9(SBT) films were deposited on Pt/Ti/SiO2/Si substrates at 50$0^{\circ}C$ using a sintered SBT target Bi and Ta targets by modified rf magnetron sputtering and then were annealed at 80$0^{\circ}C$ for 10min in oxygen ambinet(760 torr) The composition of the SBT films could be easily controlled using the mul-ti-targets. The film composition of {{{{ {Sr }_{0.8 } {Bi }_{2.9 } {Ta}_{2.0 } {O }_{9 } }} was obtained with SBTd sputtering power of 100 W Bi of 25W and Ta of 10 W. A 250nm thick SBT films exhibited a dense and uniform microstructure and showed the remanent polarization(Pr) of 14.4 $\mu$C/cm2 and the coercive field({{{{ {E }_{c } }})of 60 kV/cm at applied voltage of 5 V. The SBT films show practically no polarization fatigue up to {{{{ {10 }_{10 } }} cycles under 5V bipolar pulse. The retention characteristics of the SBT films looked very promising and the leakage current density of the SBT films was about 1.23$\times${{{{ {10 }^{-7 } }}A/c{{{{ {m }^{2 } }} at 120kV/cm.

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Magnetron Sputtering Technology의 연구 및 개발 방향에 대한 동향

  • 박장식
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.95-95
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    • 2012
  • 스터퍼링 기술이 1852년 Grove에 의해서 최초 발견되어 1979년 Chapin에 의해서 planar magnetron cathode 개발로 진공코팅기술의 새로운 영역을 열게 되어 현재까지 디스플레이, 반도체, 태양전지, 광학산업 및 전자부품 등 나노 산업에 필수적으로 적용되고 있다. 스퍼터링 입자는 운동량 전달에 의한 것으로 운동량을 갖는 나노 스퍼터링 입자는 기판에 대한 박막의 부착력이 우수하고 대면적에 균일하고 재현성 있게 성막되는 특징을 갖고 있다. 마그네트론 스퍼터링 기술이 산업에 응용되면서 주로 4분야에서 많은 연구, 개발이 되어져 왔다. 첫째는 타겟의 고순도 및 고밀도화와 더불어 가격이 고가로 됨에 따라 타겟 사용효율의 향상이다. 플라즈마를 발생시키는 캐소드의 자기회로를 1차원, 2차원 및 회전운동을 통해서 사용효율을 향상시키고 있다. 둘째는 기판에 대해서 박막특성이 균일하도록 코팅하는 것이다. 디스플레이에서는 글래스 기판이 대면적으로 됨에 따라서 핸들링이 어려워져 여러 개의 캐소드 자기회로를 선형적으로 이동시켜 박막두께분포를 최적화하며 반응성 가스를 사용해서 균일한 특성의 박막을 제작하는 경우에는 가스분사관과 배기펌프계의 기하학적 위치 및 가스 유동학적 해석이 필요하다. 셋째는 스퍼터링 입자의 이온화로 의한 박막의 특성향상과 반도체 trench의 높은 aspect ratio hole을 채우는 것이다. 이온화 방법으로는 inductively coupled plasma (ICP), microwave amplified (MA), high power impulse (HIPI), hollow cathode magnetron (HCM), self-sustained sputtering 등이 사용되어져 왔으며 최근에는(neutral beam-assisted sputtering (NBAS)에 의한 박막특성향상 방법이 발표되고 있다. 넷째는 플라즈마 및 박막두께 시뮬레이션에 대해서 많은 발표가 되고 있다. 본 발표에서는 상기의 4 분야를 포함한 향후 개발방향에 대해서 소개할 예정이다.

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직류 및 유도결합 플라즈마 마그네트론 스퍼터링법으로 제조된 HfN 코팅막의 미세구조 및 기계적 물성연구 (Microstrcture and Mechanical Properties of HfN Films Deposited by dc and Inductively Coupled Plasma Assisted Magnetron Sputtering)

  • 장훈;전성용
    • 한국표면공학회지
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    • 제53권2호
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    • pp.67-71
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    • 2020
  • For deposition technology using plasma, it plays an important role in improving film deposited with high ionization rate through high density plasma. Various deposition methods such as high-power impulse magnetron sputtering and ion-beam sputtering have been developed for physical vapor deposition technology and are still being studied. In this study, it is intended to control plasma using inductive coupled plasma (ICP) antennas and use properties to improve the properties of Hafnium nitride (HfN) films using ICP assisted magnetron sputtering (ICPMS). HfN film deposited using ICPMS showed a finer grain sizes, denser microstructure and better mechanical properties as ICP power increases. The best mechanical properties such as nanoindentation hardness of 47 GPa and Young's modulus of 401 GPa was obtained from HfN film deposited using ICPMS at ICP power of 200 W.

Effect of Microstructure on Corrosion Behavior of TiN Hard Coatings Produced by Two Grid-Attached Magnetron Sputtering

  • Kim, Jung Gu;Hwang, Woon Suk
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제5권1호
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    • pp.15-22
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    • 2006
  • The introduction of two-grid inside a conventional process system produces a reactive coating deposition and increases metal ion ratio in the plasma, resulting in denser and smoother films. The corrosion behaviors of TiN coatings were investigated by electrochemical methods, such as potentiodynamic polarization test and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in deaerated 3.5% NaCl solution. Electrochemical tests were used to evaluate the effect of microstructure on the corrosion behavior of TiN coatings exposed to a corrosive environment. The crystal structure of the coatings was examined by X-ray diffractometry (XRD) and the microstructure of the coatings was investigated by scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron spectroscopy (TEM). In the potentiodynamic polarization test and EIS measurement, the corrosion current density of TiN deposited by two grid-attached magnetron sputtering was lower than TiN deposited by conventional magnetron type and also presented higher Rct values during 240 h immersion time. It is attributed to the formation of a dense microstructure, which promotes the compactness of coatings and yields lower porosity.

DC Reactive Magnetron Sputtering법에 의한 Ti-Al-V-N 박막의 성장거동 (Growth behavior of Ti-Al-V-N Films Prepared by Dc Reactive Magnetron Sputtering)

  • 손용운;정인화;이영기
    • 한국재료학회지
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    • 제9권7호
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    • pp.688-694
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    • 1999
  • Ti-6Al-4V 합금을 타겟트로 사용하여 유리 기판위에 dc reactive magnetron sputtering법으로 $N_2$/(Ar+N_2)$ 비, 기전력 및 시간등의 여러 가지 증착 조건에서 Ti-6Al-4V-N 필름을 증착하였고, 각각의 증착 조건에 따른 결정구조 및 우선방위 거동은 X-선 회절장치를 사용하여 조사하였다. Ti-6Al-4V-N 필름은 본질적으로 fcc 결정구조의 $\delta$-TiN에 Al과 V이 결함으로서 고용된 변형된 형태의 $\delta$-TiN구조이고, TiN의 격자상수(4.240 )보다 작은 값을 나타내었는데, 이는 Ti(1.47 )에 비하여 상대적으로 원자반경이 작은 Al(1.43 )과 V (1.32 )이 Ti의 격자위치에 치환된 결과이다. 그리고 Ti-6Al-4V-N 필름은 $_N2$가스 분압이 감소됨에 따라 (111) 우선방위 성장거동을 하였을 뿐만아니라 증착시간의 증가에 따라 뚜렷한 (111) 우선방위 성장거동을 나타내었다. 그리고 증착속도 및 결정입도의 거동 또한 여러 가지 증착 조건에 크게 의존한다

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RF magnetron sputtering으로 제작한 ZnO/sapphire 압전 변환기의 전기적인 특성에 관한 연구 (Electrical properties of ZnO/sapphire piezo-electric transducer by RF magnetron sputtering)

  • 이종덕;정규원;고상춘;송준태
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1995년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.22-25
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    • 1995
  • In this paper, the physical characteristics of piezoelectric transducer which generates acoustic weve at microwave frequency were theoretically analized. We found that increasing electrode thickness is showed large distorthion on bandwidth. ZnO thin film were desposited by RF magnetron sputtering method. considering the sputtering parameters. Thickness of the desposited ZnO was 3.9 $\mu\textrm{m}$. In this experiment, we get that resistivity is 12.196${\times}$109 [cm$\Omega$], that resonance frequency is 827.47MHz Measuring insertion loss, we ascertained to possibility of transducer application for microwave frequency.

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Magnetron Sputtering 법을 이용한 Mo-Cu 박막의 특성 (Mo-Cu Thin-film Using Magnetron Sputtering Method and their Characterization)

  • 이한찬;문경일;이붕주;신백균
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1481-1482
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    • 2011
  • 현재 고온 및 부식 침식 환경에 사용되는 재료는 부품의 내구성 및 신뢰성이 수명에 절대적인 영향을 준다. 따라서 내열성, 내식성의 문제를 해결하기 위한 재료의 개발과 함께 표면특성 향상을 위한 코팅기술이 지속적으로 발전되고 있다. 본 연구에서는 전기접점재료의 중요한 특성인 저항 고온 고강도 고내식의 특성을 가지는 차세대 복합소재로써 Mo-Cu를 Magnetron Sputtering 법을 이용하여 박막을 제조하였다. Sputtering 변수로는 파워, 온도, Gas, 공정시간, 조성으로 정하였고 변수에 따른 박막의 특성을 분석하였다. 분석으로는 내열, 내식, 경도, XRD, SEM, EDX, EPMA, 면저항을 측정 하여 조건별 비교 분석하였다.

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