• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.33 no.4
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• pp.441-447
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• 1996

Sb doped SnO2(ATO:Antinomy doped Tin Oxide) thin films were prepared by a DC magnetron spttuering method using oxide target and the deposition characteristics were investigated. The experimental conditions are as follows :Ar flow rate : 100 sccm oxygen flow rates ; 0-100 sccm deposition temperature ; 250 -40$0^{\circ}C$ DC sputter powder ; 150~550 W and sputtering pressure ; ; 2~7 mTorr. Deposition rate greatly depends not on the deposition temperature but on the reaction pressure oxygen flow rate and sputter power,. when the sputter powder is low ATO thin films with (110) preferred orientation are deposited. And when the sputter power is high (110) prefered orientation appeares with decreasing of oxygen flow rate and increasing of suputte-ring pressure.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.107-107
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• 2017

전자제품의 성능이 향상됨에 따라서 전자제품에 사용되는 부품의 고집적화가 필연적으로 요구되고 있으며, 고집적화 된 전자제품의 방열(heat dissipation)에 관한 문제점이 대두되고 있다. 방열은 전자기기의 성능과 수명을 유지하는데 있어서 중요한 문제 중 하나로서 방열 효과를 높이기 위해 다양한 연구 개발이 진행 중이다. 방열에 사용되는 소재로는 Cu가 있으며, 저렴한 가격과 상대적으로 높은 방열 효율을 가지는 장점이 있다. Cu는 전기 도금 증착 방법을 사용하여왔으나, 전기도금 방식으로 증착된 Cu 방열판은 제품에 열이 축적될 경우 Cu와 substrate 사이의 residual stress로 인해 박리나 뒤틀림 현상 등이 발생하여 high power를 사용하는 device의 방열 소재로 사용하기에는 개선해야 할 문제점이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위한 방법으로 magnetron sputter 증착 방법이 있으며, magnetron sputter은 대면적화가 용이하고, 다양한 물질의 증착이 가능한 장점으로 인해 hard coating 또는 thin film 증착과 같은 공정에 사용되고 있다. 특히 증착된 film의 특성을 조절하기 위해서 magnetron sputter에 pulse 또는 ICP (inductively coupled plasma) assisted 등을 적용하여 plasma 특성을 조절하는 방법 등에 관한 연구가 보고되고 있다. 본 연구에서는 pulsed magnetron sputtering 방식을 이용하여 증착된 Cu film 특성 변화를 확인하였다. 다양한 pulsing frequency와 pulsing duty ratio 조건에서, Si substrate 위에 증착된 Cu film과의 residual stress 변화를 측정하였다. Pulse duty ratio가 90% 에서 60%로 감소함에 따라서 Cu film의 residual stress가 감소하였고, pulsing frequency가 증가함에 따라 Cu film의 residual stress가 감소하는 것을 확인하였다. 증착 조건에 따른 plasma의 특성 분석을 위하여 oscilloscope를 이용하여 voltage와 current를 측정하였고, Plasma Sampling Mass spectrometer 를 이용하여 ion energy의 변화를 측정하였다. 이를 통해 plasma 특성 변화가 증착된 Cu film에 미치는 영향과 residual stress의 변화에 대한 연관성에 대하여 확인할 수 있었다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.16 no.2
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• pp.159-164
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• 2007

Thin films of platinum were deposited on a $Al_{2}O_{3}/ONO(SiO_{2}-Si_{3}N_{4}-SiO_{2})/Si$-substrate with an 2-inch Pt(99.99 %) target at room temperature for 20, 30 and 60 min by DC magnetron sputtering, respectively X-ray diffract meter (XRD) was used to analyze the crystallanity of the thin films and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) was employed for the investigation on crystal growth. The densification and the grain growth of the sputtered films have a considerable effect on sputtering time and annealing temperatures. The resistance of the Pt thin films was decreased with increasing deposition time and sintering temperature. Pt micro heater thin film deposited for 60 min by DC magnetron sputtering on an $Al_{2}O_{3}$/ONO-Si substrate and annealed at $600^{\circ}C$ for 1 h in air is found to be a most suitable micro heater with a generation capacity of $350^{\circ}C$ temperature and 645 mW power at 5.0 V input voltage. Adherence of Pt thin film and $Al_{2}O_{3}$ substrate was also found excellent. This characteristic is in good agreement with the uniform densification and good crystallanity of the Pt film. Efforts are on progress to find the parameters further reduce the power consumption and the results will be presented as soon as possible.

• Proceedings of the Korean Ceranic Society Conference
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• 2003.10a
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• pp.34.2-34.2
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• 2003

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.250-250
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• 2011

Pulsed DC magnetron sputter 진공 웹코팅 연속증착기를 사용하여 PET 또는 PEN 기판 위에 Al2O3 가스 배리어 박막을 형성 하였다. 주사전자현미경 측정으로 표면을 분석하였고, PERMATRAN-W3/33을 사용하여 투습률 값을 결정하였다. PEN과 PET 기판위의 가스 배리어 막 모두 O2 분압이 증가 할수록 투습률이 증가하였다. O2 분압이 증가함에 따라 결정립들 사이에 크랙이 발생하여 투습률값에 영향을 미치는 것을 확인하였다. PET 보다 PEN 기판위에 증착막이 더 O2분압이 증가할수록 크랙이 증가하였다. PET 위에 SiO2, SiOC 및 SiON 박막을 증착하여 SiO2는 두께에 따른 변화를 SiOC와 SiON는 부분압의 변화에 따른 투습률값과 투과도값을 측정하였다. SiO2 박막 두께가 500 nm일 때 최소의 투습률인 6.63 g/m2/day를 얻었고, SiO2 박막 두께가 $1{\mu}m$ 일 때 투습률값이 9.46 g/m2/day로 증가하였다. 투과도값은 두께가 증가할수록 감소하는 것을 보였다. 이러한 결과는 투습률값이 두께 변화에 따른 영향보다 표면의 결정립들의 영향에 더 민감함을 알 수 있었다. 부분압이 $6.6{\times}10^{-4}Torr$일 때 SiOC와 SiON의 최소의 투습률이 각각 7.85 g/m2/day 이고 8.1 g/m2/day 이며 SiOC 박막의 투습률 보다 작았다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.249-249
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• 2015

Silver films have been of considerable interest for years due to their better performance relative to other metal films for engineering applications. A series of multi-layer silver coatings with different thickness (i.e. 0.3 um to 1.5 um) were prepared on Aluminium substrate containing copper undercoat by direct current (DC) magnetron sputtering method. For the comparative purpose, similar thickness silver coatings were prepared by electrolytic deposition method. Microstructural, morphological, and mechanical characteristics of the silver coatings were evaluated by means of scanning electron microscope (SEM), X-ray diffraction (XRD), Surface roughness test, microhardness test and nano-scratch test. From the results, it has been elucidated that the silver films prepared by DC magnetron sputtering method has superior properties in comparison to the wet coating method. On the other hand, DC magnetron sputtering method is relatively easier, faster, eco-friendly and more productive than the electrolytic deposition method that uses several kinds of hazardous chemicals for bath formulation. Therefore, a New Work Item Proposal (NWIP) for the test methods standardization of DC magnetron sputtered silver coatings has recently been proposed via KATS, Korea and a NP ballot is being progressed within a technical committee "ISO/TC107-metallic and other inorganic coating".

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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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.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.526-526
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• 2012

DC magnetron discharges were studied using three-dimensional self-consistent particle-in-cell and Monte Carlo collisional (PIC-MCC) simulation codes. Two rectangular sputter sources (120 mm * 250 mm and 380 mm * 200 mm target sizes) were used in the simulation modeling. The number of incident ions to the Cu target as a function of position and simulation time was obtained. The target erosion profile was calculated by using the incident ions and the sputtering yields of the Cu target calculated with SRIM codes. The maximum ion density of the ion density distribution in the discharge was about $10^{10}cm^{-3}$ due to the calculation speed limit. The result may be less than one or two order of magnitude smaller than the real maximum ion density. However, the target erosion profiles of the two sputter sources were in good agreement with the measured target erosion profiles except for the erosion profile near the target surface, in which which the measured erosion width was broader than the simulation erosion width.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.269-269
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• 2007

최근 평판디스플레이 산업이 성장함에 따라 품질향상을 위한 연구가 활발히 진행중이며 또한, 부품 소재 개발에 박차를 가하고 있다. 대형 평판디스플레이 중 낮은 전력소모와 광시야각이 우수한 TFT-LCD가 각광받고 있다. TFT-LCD 소자의 투명전극으로 사용되기 위해서는 면저항 10~1k Ohm/sq., 광투과율 85% 이상의 특성이 요구되며 ITO(Indium Tin Oxide의 약자) 타겟을 스퍼터링한 박막이 일반적으로 사용되고 있다. 본 연구에서는 $In_2O_3$ 나노 분말 제조 공법으로 제작된 ITO 타겟을 사용하여 양산성 및 대형화에 적합한 DC 마그네트론 스퍼터 방식으로 투명전극을 제조하였다. 일반적으로 사용되는 고정식 DC 마그네트론 스퍼터 방식은 타겟표면에 재증착(back deposition)되는 저급산화물로 인해 이물 또는 노즐(Nodule) 이 형성되고 이로 인해 비이상적이고 불안정한 방전 플라즈마가 박막의 특성을 저하시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 이동식 DC 마그네트론 스퍼터 방식을 채택하였으며 대형 타겟을 이용한 대형화 기판 제작과 안정적인 sputter yield로 인해 uniformity가 우수한 ITO 박막을 제조하였다. ITO 박막의 저면저항 고투과율 특성을 구현하기 위해 공정변수인 산소분압, 전류밀도(DC power) 그리고 증착온도에 따른 ITO 박막의 미세조직과 결정성을 관찰하였으며 전기적 특성을 분석하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.16 no.8
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• pp.461-465
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• 2006

Chromium (Cr) films were deposited on plain carbon steel sheets by DC and RF magnetron sputtering as well as by electroplating. Effects of DC or RF sputtering power on the deposition rate and properties such as, hardness, surface roughness and corrosion-resistance of the Cr films were investigated. X-ray diffraction (XRD), atomic force microscopy (AFM), scanning electron microcopy (SEM) analyses were performed to investigate the crystal structure, surface roughness, thickness of the Cr films. Salt fog tests were used to evaluate the corrosion resistance of the samples. The deposition rate, hardness, and surface roughness of the Cr film deposited by either DC or RF sputtering increase with the increase of sputtering power but the adhesion strength is nearly independent of the sputtering power. The deposition rate, hardness, and adhesion strength of the Cr film deposited by DC sputtering are higher than those of the Cr film deposited by RF sputtering, but RF sputtering offers smoother surface and higher corrosion-resistance. The sputter-deposited Cr film is harder and has a smoother surface than the electroplated one. The sputter-deposited Cr film also has higher corrosion-resistance than the electroplated one, which may be attributed to the smoother surface of the sputter-deposited film.