• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.150-150
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• 1999

재료의 광학적 특성을 변화시키기 위한 표면 코팅의 사용을 잘 알려져 있다. 그리고 이러한 광학 코팅은 우리가 주위에서 볼 수 있는 렌즈에서부터 레이저반사경 다 나아가 다양한 광학 필터에 이르기까지 빛의 간섭을 이용한 광학 박막의 코팅은 폭넓게 이용되고 있다. 그러한 응용가운데 불필요한 표면 반사를 방지함으로써 전체 투과율을 강화시키기 위한 무반사(Anti-Reflection) 코팅은 오늘날 광대역 무반사 특성 등 다양한 광학적 요구에 따라 하나 또는 그 이상의 층을 형성함으로써 극적으로 성취할 수 있다. 본 실험은 기존 많이 활용되는 증발법 그리고 스퍼터링 방법과는 달리 고진공하에서 증착 변수를 효과적으로 제어, 박막을 형성할 수 있는 자체 제작된 단일 IBS(Ion Beam Sputtering) 시스템을 이용하여 우수한 광학적 특성을 갖는 광학 재료로써 무반사용 다층박막 형성하기 앞서 MgF2, ZrO2 (yttria stabilized zirconia) 단층 박막을 제조하였으며, 각 증착 변수에 따른 결정학적 및 광학적 특성을 관찰하였다. 본 실험에 사용된 제조 장비로 Kaufman type 2.5inch의 이온 건이 장착된 Ion Beam sputtering 시스템으로 초기 진공도는 5$\times$10-6orr이며, 이온 빔의 전류 밀도는 Fareday cup을 이용했다. 6inch 크기의 ZrO2(yttria stabilized zirconia), MgF2 타겟트를 이용하여 Si(100), glass 기판위에 박막을 성장시켰다. 각 타겟트에 대한 증착변수로 이온 에너지, 기판온도, Ar 가스량을 변화시키면서 박막을 제조하였다. 제조된 박막의 광학적 특성으로 가시 영역에서 투과율의 변화는 자외/가시광선 분광 분석기 (UV/VIS specrophotometer)를 이용하여 측정했다. 그리고 박막의 조성 및 결정학적 구조는 AES EDS와 XRD로 확인하였다. 이온 빔 전압 500V, 빔 저류 55mA일 때 온도는 상온에서 30$0^{\circ}C$까지 승온 후 MgF2 박막의 XRD분석결과 우세한 결정성을 관찰할 수 없었으며, 이 때의 광 투과도는 가시영역에서 80~90%의 값으로 측정되었다. 추후 증착된 막의 결정성을 위해 열처리를 실시하고, 각 증착조건에 대한 결과는 학회 발표시 보고한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.274-274
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• 2014

금속칼코게나이드 화합물중 하나인 $MoS_2$는 초저 마찰계수의 금속성 윤활제로 널리 사용되고 있으며 흑연과 비슷한 판상 구조를 지니고 있어 기계적 박리법을 통한 그래핀의 발견 이후 2차원 박막 합성법에 대한 활발한 연구가 진행되고 있다. 최근 다양한 응용이 진행 중인 그래핀의 경우 높은 전자이동도, 기계적 강도, 유연성, 열전도도 등 뛰어난 물리적 특성을 지니고 있으나 zero-bandgap으로 인한 낮은 on/off ratio는 thin film transistor (TFT), 논리회로(logic circuit) 등 반도체 소자 응용에 한계가 있다. 하지만 $MoS_2$는 벌크상태에서 약 1.2 eV의 indirect band-gap을 지닌 반면 단일층의 경우 1.8 eV의 direct-bandgap을 나타내고 있다. 또한 단일층 $MoS_2$를 이용하여 $HfO_2/MoS_2/SiO_2$ 구조의 트랜지스터를 제작하였을 때 $200cm^2/v^{-1}s^{-1}$의 높은 mobility와 $10^8$ 이상의 on/off ratio 나타낸다는 연구가 보고되어 있어 박막형 트랜지스터 응용을 위한 신소재로 주목을 받고 있다. 한편 2차원 $MoS_2$ 박막을 합성하기 위한 대표적인 방법인 기계적 박리법의 경우 고품질의 단일층 $MoS_2$ 성장이 가능하지만 대면적 합성에 한계를 지니고 있으며 화학기상증착법(CVD)의 경우 공정 gas의 분해를 위한 높은 온도가 요구되므로 박막형 투명 트랜지스터 응용을 위한 플라스틱 기판으로의 in-situ 성장이 어렵기 때문에 이를 보완할 수 있는 $MoS_2$ 박막 합성 공정 개발이 필요하다. 특히 Plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) 방법은 공정 gas가 전기적 에너지로 분해되어 chamber 내부에서 cold-plasma 형태로 존 재하기 때문에 박막의 저온성장 및 대면적 합성이 가능하며 고진공을 바탕으로 합성 중 발생하는 오염 요소를 효과적으로 제어할 수 있다. 본 연구에서는PECVD를 이용하여 plasma power, 공정압력, 공정 gas의 유량 등 다양한 공정 변수를 조절함으로써 저온, 저압 조건하에서의 $MoS_2$ 박막 성장 가능성을 확인하였으며 전구체로는 Mo 금속과 $H_2S$ gas를 사용하였다. 또한 향후 flexible 소자 응용을 위한 플라스틱 기판의 녹는점을 고려하여 공정 온도는 $300^{\circ}C$ 이하로 설정하였으며 합성된 $MoS_2$ 박막의 두께 및 화학적 구성은 Raman spectroscopy를 이용하여 확인 하였다. 공정온도 $200^{\circ}C$와 $150^{\circ}C$에서 성장한 $MoS_2$ 박막의 Raman peak의 경우 상대적으로 낮은 공정온도로 인하여 Mo와 H2S의 화학적 결합이 감소된 것을 관찰할 수 있었고 $300^{\circ}C$의 경우 약 $26{\sim}27cm^{-1}$의 Raman peak 간격을 통해 5~6층의 $MoS_2$ 박막이 형성 된 것을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.10a
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• pp.138-138
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• 2009

Cr과 Zr의 segments(Cr:Zr= 50:50 vol.%)로 구성되어진 단일타겟을 이용하여 CrZrN 박막을 합성하였다. CrZrN 박막은 비대칭 마그테트론 스퍼터링법을 이용하였으며, 공정조건 중 질소분압을 변화시켜 CrZrN 박막을 합성하였다. 질소분압 변화에 따른 CrZrN 박막의 기계적, 화학적 특성들의 변화를 분석하였다.

• Journal of Adhesion and Interface
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• v.9 no.4
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• pp.30-33
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• 2008

Two polymeric interfaces with single component homo-polymers were prepared to control the orientation of block copolymer thin-film nanostructures. Poly(4-acetoxy styrene) (OH-PAS) and poly(4-methoxy styrene) (OH-PMS) which have the average chemical composition of polystyrene-block-poly(methyl methacrylate) (PS-b-PMMA) were precisely synthesized through nitroxide-mediated radical polymerization. After dehydration reactions between above polymers and SiOx layers of silicon wafers, the polymer-modified interface induced partial (30%) vertical orientation of PS-b-PMMA thin film in the case of OH-PMS and wholly parallel orientation in the case of OH-PAS. Chemical compositions of polymeric interface layers are regarded as the key parameter to control the orientation of nanostructures of block copolymer thin film.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.8 no.2
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• pp.221-226
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• 1998

Amorphous (Ba, Sr)$TiO_3$[BST] layer(30, 70 nm) was introduced between crystalline BST and $RuO_2$electrode to realize double-layered BST structure in order to improve the properties of BST film. The structure and surface morphology of double-layered BST film were modified by the application of amorphous BST layer; that is, surface became smoother and grain size increased abruptly. Amorphous layer thicker than 30 nm was effective to hinder the influence of $RuO_2$surface on the structure of as-grown BST films by in-situ process. Dielectric constant of double-layered BST film was improved dramatically from 152 to 340 and leakage current was lowered from $1.25{\times}10^{-5}A/{\textrm}{cm}^2);to;6.85{\times}10^{-7}A/{\textrm}{cm}^2$, respectively.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.23 no.5
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• pp.154-158
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• 2013

We have analyzed the magnetization curves measures by using VSM and MOKE in synthetic antiferromagnetic coupled CoB/Ru/CoB thin film. The measured results were compared with calculated ones by Stoner-Wohlfarth model based on the magnetization behavior of two ferromagnetic layers ($M_1$, $M_2$). The calculated total magnetization ($M_{tot}=M_1+M_2$) and single layer magnetization($M_1$) behaviors were compared with measured results by using VSM and MOKE, respectively. The total magnetization curve ($M_{tot}=M_1+M_2$) showed reversible magnetization behavior with flopping field of about 50 Oe. While single layer magnetization ($M_1$) behaviors showed irreversible magnetization behavior in the field range of $H_F$ < H < $H_F$. These magnetization behaviors were explained by the angle difference between magnetization directions of two ferromagnetic layers in SAF sample.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2024.05a
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• pp.25-26
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• 2024

본 연구에서는 ALD(Atomic Layer Deposition) 기술을 사용하여 고품질의 단일 박막을 형성하고, 이를 이용해 비휘발성 메모리 소자를 제작하며 그 특성을 분석한다. ALD 과정에서 단원자층을 차례로 증착하는 방식을 사용하여, 산화알루미늄 및 하프늄 옥사이드를 포함한 여러 층을 성공적으로 증착하였다. 이를 통해 높은 품질과 신뢰성을 가진 박막을 얻을 수 있었으며, 최종적으로 제작된 메모리 소자의 특성을 CV 곡선 분석을 통해 평가한다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.5
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• pp.544-551
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• 1995

Rf 마그네트론 반응성 스퍼터링법을 이용하여 Si, SiO$_{2}$/Si 가판의에 전도성 RuO$_{2}$ 박막을 증착하고, 공정변수가 증착되는 박막의 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 대부분의증착조건에서 주상정 구조의 단일상 RuO$_{2}$ 박막이 증착되었으며, 부착원자들의 표면이동도가 낮은 영역에서는 (101) 우선배향성이 관찰되었고, 높은 영역에서는 (200) 우선배향성이 관찰되었다. 증착조건에 따른 박막의 우선배향성 변화는 박막의 결정구조와연관지어 논의되었다. 기판온도 35$0^{\circ}C$에서 증착된 박막은 치밀하고 표면이 평탄하며, 비저항이 90㏁-cm 정도로 낮아서 고유전율 박막의 전극물질로 이용하기에 적합하였다. 45$0^{\circ}C$ 이상의 기판온도에서 증착된 박막은 46㏁-cm 정도로 매우 낮은 비저항을 갖니만 표면이 거칠었다.

• Ceramist
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• v.4 no.1
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• pp.5-13
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• 2001

차세대 ULSI 소자의 다층금속배선을 위한 저유전 물질중에서, 기존의 절연막인 TEOS-$SiO_2$ 증착 장비 및 공정을 최대한 이용할 수 있으며, 물성 또한 TEOS oxide와 유사하다는 점에서 적용 시점을 앞당길 수 있는 SiOF 박막과 SiOC 박막의 특성에 대해 고찰해 보았다. 1세대 저유전 물질이라 할 수 있는 SiOF는 후속공정에도 안정적인 상태의 박막을 얻기 위해서는 3.0이하의 유전상수를 얻는 것이 불가능한 반면, SiOC는 3.0 이하의 유전상수를 가지는 안정적인 박막을 얻을 수 있다. SiOC 물질은 저밀도의 단일물질로서, 물질 내부에 후속공정에 영향을 미칠만한 기공을 포함하지 않기 때문에 후속 CMP 공정에 적합하였으며, $450^{\circ}C$이하의 열 공정에서도 응력변화 및 박막성분 탈착이 거의 일어나지 않는 점 또한 SiOC 박막의 우수한 후속공정 적합성을 보여주는 결과였다. 이러한 결과를 종합하여 볼 때, 현재 사용되고 있는 1세대 저유전 물질인 SiOF 박막을 대체할 차세대 저유전 물질로 SiOC 물질이 유망하며, 이는 3.0 이하의 유전상수를 요구하는 Gb DRAM 소자나 보다 빠른 동작속도가 생명인 논리회로(logic circuit) 소자에 적용될 경우 큰 소자특성 개선이 기대된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.46-46
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• 2011

각종산업의 건축자재, 전기기기 등의 분야에서 내식성 향상용 표면처리 도금재로 가장 많이 사용되고 있는 아연과 실용금속 중 가장 가벼우면서 비강도 및 치수 안정성이 뛰어난 Mg을 사용하여 Zn-Mg의 합금 박막을 제작하였다. 여기서는 Zn, Mg 단일 박막의 밀착성과 내식성의 한계점을 극복하기 위해서 모재와 코팅층 사이에 Al을 삽입하여 (Zn-Mg)/Al 합금 박막을 형성시켰다. 또한 박막의 증착과정 중 이들 막의 제어는 바이아스 전압을 일정하게 하고 진공도를 변수로 하였고, 진공도에 따라 달라지는 쳄버내의 가스 입자가 흡착 인히비터로 작용해서 박막의 몰포로지와 결정배향성의 구조에 중요한 영향을 준다는 것을 확인하였다. 그리고 이들 박막의 내식성과 밀착성에 미치는 몰포로지나 결정배향성과의 상관관계를 규명하여 최적의 코팅 프로세스를 결정하므로써 중간층 유무별 Zn계 합금박막의 기초적인 제작설계 지침을 제공하였다.