• Title/Summary/Keyword: 화학 기체 증착

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Surface energy modification of SiOxCyHz film using low temperature PECVD by controlling the plasma process for HMDS precursor with hydrogen gas (수소 기체와 HMDS 프리커서의 저온 PECVD공정을 통한 실리콘옥사이드 박막의 표면에너지 개질)

  • Lee, Jun-Seok;Jin, Su-Bong;Choe, Yun-Seok;Choe, In-Sik;Han, Jeon-Geon
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2012.11a
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    • pp.165-166
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    • 2012
  • 표면의 젖음성은 어플리케이션의 매우 중요한 점으로, 이것은 표면에너지와 표면의 조도에 의해 결정된다. 표면의 젖음성을 낮추기 위하여 저온 PECVD 공정을 통해 초소수성 박막을 만들었다. $SiO_xC_yH_z$ 필름을 만들기 위하여 RF power을 사용하였고, HMDS (hexamethyl-disilazane) precursor과 함께 수소 기체를 통해 증착하였다. 이 실험에서는 수소와 RF power를 변수로 진행하였고, 이것은 소수성 박막의 표면에너지를 변화시켰다. 필름을 합성한 후 contact angle measurement 및 AFM을 사용해 표면에너지와 표면조도를 관찰하였다. 또한 필름의 화학적 결합을 알기 위해 FT-IR을 이용하였다. 여기에서 표면의 에너지는 표면의 조도와 화학적 결합상태에 의해서 영향을 받았음을 알 수 있었다.

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Synthesis of Boron-Nitride Film by Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition Using $BCl3-NH3-Ar$ Mixed Gas ($BCl3-NH3-Ar$계의 플라즈마화학증착공정을 이용한 질화붕소막의 합성)

  • 박범수;백영준;은광용
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.34 no.3
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    • pp.249-256
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    • 1997
  • The effect of process parameter of plasma assisted chemical vapor deposition (PACVD) on the variation of the ratio between cubic boron nitride (c-BN) and hexagonal boron nitride (h-BN) in the film was in-vestigated. The plasma was generated by electric power with the frequency between 100 and 500 KHz. BCl3 and NH3 were used as a boron and nitrogen source respectively and Ar and hydrogen were added as a car-rier gas. Films were composed of h-BN and c-BN and its ratio varied with the magnitude of process parameters, voltage of the electric power, substrate bias voltage, reaction pressure, gas composition, sub-strate temperature. TEM observation showed that h-BN phase was amorphous while crystalline c-BN par-ticle was imbedded in h-BN matrix in the case of c-BN and h-BN mixed film.

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반응성 스퍼터링에 의한 마이크로 박막 전지용 산화바나듐 박막의 제작 및 전기화학적 특성평가

  • 전은정;신영화;남상철;조원일;윤영수
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.49-49
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    • 1999
  • 리튬 이차 전지를 박막화함으로써 개발된 고상의 마이크로 박막전지는 임의의 크기 및 형태로의 제작이 가능하며 액체전해질을 사용하지 않기 때문에 작동 중 열 또는 기체 생성물이 생기지 않아 높은 안정성을 갖으며 광범위한 사용 온도 범위를 가진다. 위와 같은 장점으로 인하여 충전 가능한 고상의 박막형 리튬 이차 전지는 점진적으로 그 사용 범위가 크게 확대될 것으로 판단된다. 즉, 초소형 전자, 전기 소자는 물론이며 조만간 실현될 스마트 카드, 셀루러폰 및 PCS와 같은 개인용 휴대 통신장비의 전력 공급계로의 응용이 가능할 것이다. 특히 장수명, 고에너지 밀도를 갖는 초소형의 전지를 필요로 하는 microelectronics, MEMS등에 이용될 수 있는 이차전지에 대한 요구가 점점 가시화 됨에 따라 박막공정을 이용한 이차전지개발기술이 요구되고 있으며, 박막제조기술을 이용한 고상의 박막형 및 전지에 관한 연구가 증가하고 있다. 본 연구에서는 박막형 리튬 이차전지의 Cathode 물질로써 비정질의 산화바나듐 박막을 반응성 스퍼터링에 의하여 상온에서 증착하였다. 박막형 이차전지의 여러 가지 Cathode 물질중 산화바나듐은 다른 물질들과는 달리 비정질 형태로 매우 우수한 충방전 특성을 나타낸다. 이런 특성으로 인해 다소 전지자체의 성능은 낮지만 저전력 저전압을 필요로 하는 초소형 전자 소자와 혼성되어 이용할 수 있는 잠재성이 매우 높은 물질이다. 바나듐 타겟의 경우 타겟 표면의 ageing에 따라 증착되는 박막의 특성이 매우 달라지게 되므로 presputtering의 시간을 변화시키면서 실험하였다. 또한 스퍼터링 중의 산소의 분압도 타겟의 ageing에 많은 영향을 주므로 실험 변수로 산소분압을 변화시키면서 실험하였다. 증착된 산화바나듐 박막의 표면은 scanning electron microscopy로 분석하였으며 구조 분석은 X-선 회절분석, X-ray photoelectron spectroscopy 그리고Auger electron spectroscope로 하였다. 증착된 산화바나듐 박막의 전기화학적 특성을 분석하기 위하여 리튬 메탈을 anode로 하고 EC:DMC=1:1, 1M LiPF6 액체 전해질을 사용한 Half-Cell를 구성하여 200회 이상의 정전류 충 방전 시험을 행하였다. Half-Cell test 결과 박막의 결정성과 표면상태에 따라 매우 다른 전지 특성을 나타내었다.

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Synthesis of $H_2$-Permselective Silica Films by Chemical Vapor Deposition (화학증착(CVD)에 의한 선택적 수소 투과성 실리카막의 제조)

  • 남석우;하호용;홍성안
    • Membrane Journal
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    • v.2 no.1
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    • pp.21-32
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    • 1992
  • Hydrogen-permselective silica membranes were synthesized within tim walls of porous Vycor tubes by chemical vapor depostion of $SiO_2$. Film deposition was carried out using $SiCl_4$ hydrolysis either in the oppm shag reactants or in the one-sided geometry. At temperatures above $600^{\circ}C$ the permeation rate of hydrogen thorough the silica films varied between 0.01 and $025cm^3(STP)/cm^2-min-atm$ depending on the reaction geometry and the $H_2 : N_2$ permeation ratio was about 1000. Permeation rates of both $H_2$ and $N_2$ increased with increasing temperature. The silica membranes produced by one-sided deposition have higher hydrogen permmeation rates than those produced by the opposing reactants geometry although the membranes formed in an opposing reactants geometry were relatively stable during the heat treatment or after exposure to ambient air. These membranes can be applied to high temperature gas separations or membrane reactors once the film deposition process is optimized to get high permeability as well as good stability.

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The Influence of Parameters Controlling Beam Position On-Sample During Deposition Patterning Process with Focused Ion Beam (빔 위치 관련 제어인자가 집속이온빔 패턴 증착공정에 미치는 영향)

  • Kim, Joon-Hyun;Song, Chun-Sam;Kim, Youn-Jea
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.32 no.3
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    • pp.209-216
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    • 2008
  • The application of focused ion beam (FIB) depends on the optimal interaction of the operation parameters between operating parameters which control beam and samples on the stage during the FIB deposition process. This deposition process was investigated systematically in C precursor gas. Under the fine beam conditions (30kV, 40nm beam size, etc), the effect of considered process parameters - dwell time, beam overlap, incident beam angle to tilted surface, minimum frame time and pattern size were investigated from deposition results by the design of experiment. For the process analysis, influence of the parameters on FIB-CVD process was examined with respect to dimensions and constructed shapes of single and multi- patterns. Throughout the single patterning process, optimal conditions were selected. Multi-patterning deposition were presented to show the effect of on-stage parameters. The analysis have provided the sequent beam scan method and the aspect-ratio had the most significant influence for the multi-patterning deposition in the FIB processing. The bitmapped scan method was more efficient than the one-by-one scan type method for obtaining high aspect-ratio (Width/Height > 1) patterns.

Properties of $SiO_2$Deposited by Remote Plasma Chemical Vapor Deposition(RPCVD) (원거리 플라즈마 화학증착법으로 증착된 이산화규소박막의 물성)

  • Park, Yeong-Bae;Gang, Jin-Gyu;Lee, Si-U
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.5 no.6
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    • pp.706-714
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    • 1995
  • Silicon oxide thin films were deposited by remote plasma chemical vapor deposition (RPCYD). The effect of the operating variables, such as plasma power, deposition temperature and partial pressure of reactant on the material Properties of the silicon oxide film was investigated. By XPS, it was found out that the film was suboxide (O/Si<2) and small amount of nitrogen due to the plasma excitation was accumulated at the Si/SiO$_2$interface. The amount of dangling bonds at the Si/SiO$_2$interfaces were measured by ESR and the concentration of hydrogen bond was obtained by SIMS and FT-IR. The bond angle distribution(d$\theta$/$\theta$) was shown to be similiar to thermal oxide above 20$0^{\circ}C$ but the etch rate was higher than that of the thermal oxides due to the structural difference and the stress between silicon substrate and silicon oxide film.

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Preparation and C-V characteristics of $Y_2O_3-StabilzedZrO_2$ Thin Films by PE MO CVD (플라즈마 화학 증착법에 의한 $Y_2O_3-StabilzedZrO_2$박막의 제조와 Capacitance-Voltage특성)

  • Choe, Hu-Rak;Yun, Sun-Gil
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.4 no.5
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    • pp.510-515
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    • 1994
  • Yttria-stabilized zirconia(YSZ) films were prepared onto p-type (100) silicon wafer by a plasma-enhanced metallorganic chemical vapor deposition(PE MO CVD) processing involving the application of vapor mixture of tri(2.2.6.6-tetramethyl-3, 5-heptanate) yttrium$[Y(DPM)_3]$, zirconiumtriflouracethyla cetonate$(Zr(tfacac)_4$ and oxygen gas. The x-ray diffraction(XRD) and fourier transform infrared spectra(FT1R) results showed that the deposited YSZ films had a single cubic phase. $Y_2O_3$ content of YSZ film was analyzed by PIXE(partic1e induced x-ray emission). The experimental results by PIXE revealed that 12.lmol%, 20.4mol% and 31.6mol% $Y_2O_3$ could be obtained as the $Y(DPM)_3$ bubbling temperature varied at $160^{\circ}C, 165^{\circ}C$ and $170^{\circ}C$ respectively. The increase of $Y(DPM)_3$ bubbling temperature caused shifting flat band voltage to have a negative value.

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A Study on the Characteristics of $(Ti_{1-x}Al_x)N$ Coatings Deposited by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition after Heat Treatment (플라즈마 화학 증착법으로 제조된 $(Ti_{1-x}Al_x)N$ 박막의 열처리에 따른 특성 평가)

  • 이승훈;임주완
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.28-28
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    • 2001
  • $TiCl_44,{\;}AICl_3,{\;}H_2,{\;}Ar,{\;}NH_3$ 기체를 사용하여 플라즈마 화학 증착법으로 $(Ti_{1-x}AI_x)N$ 피막을 증착한 후 진공열처리 실험을 통해 열처리 전후에 나타나는 피막의 가계적 특성 변화 및 상변화 양상에 대해 연구하였다. 기판으로는 M2 고속도강과 알루미나(${\alpha}-Al_2O_3$)를 사용하였으며, 열처리 실험은 진공 열처리로를 이용하여 $800$ ~ $1100^{\circ}C$ 에서 진행하였다. M2 고속도강 위에 증착한 $(Ti_{1-x}AI_x)N$ 피막은 모두 (200) 우선 방위를 갖고 있었으며, AI의 함량이 높아짐에 따라 입자의 크기가 미세해져 $(Ti_{0.2}AI_{0.8})N$ 의 경우 수 nm의 업자들로 이루어져 있었다. 열처리 시간을 일정하게 하고, 그 온도를 증가시킬 경우 비교적 낮은 온도 영역($~900^{\circ}C$)에서는 경도 증가를 나타내지만, 열처리가 더욱 진행됨에 따라 다시 경도가 감소하는 양상을 나타내었으며, 열처리 온도를 일정하게 하고 열처리 시간을 변화 시킬 경우에도 초기에 경도가 증가하다가 열처리가 진행됨에 따라 경도가 다시 감소하는 현상을 관찰 하였다. 이때 경도증가 정도는 Al 함량이 높을 수록 뚜렷하고 오래 지속되었으며, $(Ti_{0.2}AI_{0.8})N$ 피막의 경우 열처리 전 $2000HK_{0.01}$에서 열처리 후 $4500HK_{0.01}$로, 매우 큰 경도 증가를 나타내었다. 이와 같은 열처리 전후의 기계적 특성 변화는 준 안정상의 $(Ti_{1-x}AI_{x})N$ 피막에서, 열처리가 진행됨에 따라 미세한 AlN 업자가 석출되면서 나타나는 현상으로, 고분해능 전자현미경(HRTEM) 분석을 통해 경도가 증가한 시편의 경우 석출상의 크기가 5nm 이하로 매우 작고 대체로 기지와 연속적인 계면을 형성하나, 열처리가 진행될수록 석 출상의 크기가 커지고 임계크기 이상에 이르면 연속적인 계면은 거의 발견되지 않고, 대부 분 불연속적이고 확연한 계면을 형성함을 관찰 할 수 있었다. 알루미나(${\alpha}-Al_2O_3$) 기판 위에 증착한 $(Ti_{1-x}AI_{x})N$ 피막은 마찬가지로 (200) 우선 방위를 나타내었으나, 그 입자의 크기가 수십 nm로 고속도강위에 증착한 피막에 비해 상당히 크게 형성되었다. 또한 열처리 후에 AIN의 석출이 진행됨에도 불구하고 경도 증가는 나타나지 않고, 열처리가 진행됨에 따라 경도가 감소하는 양상만을 나타내었다. 결국 $(Ti_{1-x}AI_{x})N$ 피막이 열처리 전후에 보아는 기계적 특성의 변화 양상은 열역학적으로 안정한 Wurzite-AlN의 석출에 따른 것으로 AlN 석출상의 크기에 의존하며, 또한 이러한 영향은 $(Ti_{1-x}AI_{x})N$ 피막에 존재하는 AI의 함량이 높고, 초기에 증착된 막의 업자 크기가 작을 수록 클 것으로 여겨진다.

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The Effect of the Deposition Temperature and la Doping Concentration on the Properties of the (Pb, La)$\textrm{TiO}_3$ Films Deposited by ECR PECVD (증착온도와 La조성비가 ECR 플라즈마 화학기상증착법으로 증착한 (Pb, La)$\textrm{TiO}_3$박막의 물성에 미치는 영향)

  • Jeong, Seong-Ung;Park, Hye-Ryeon;Lee, Won-Jong
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.7 no.3
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    • pp.196-202
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    • 1997
  • Perovskite lanthanum doped lead titanate ($(Pb,La)TiO_{3}$ or PLT) thin films were successfully fabricated on Pt/TijSiO.iSi substrates at the temperatures as low as $440~500^{\circ}C$ by eleclron cyclotron resonance plasma-enhanced chemical vapor deposition (ECR PECVII). Since the volatilities of the MC sources arid oxide molecules (especially Ph oxide) increased with increasing deposition temperature, the film deposition rate and the (I'b + La)/'Ti ratio decreased Stoichiometric perovskite PL'T films with good dielectric and leakeage current properties were obtained at the temperatures of $460~480^{\circ}C$. The lanthanum content of the film was nearly directly propotional to $La(DPM)_{3}$ flow rate. As the La/Ti ratio increased from 3.0 to 9.5%, the dielectric constant increased from 360 to 650 and the leakeage current density at 100kV/cm electric field decreased from $4{\times}10^{-5}$ to $4{\times}10_{-8}A/cm^2$.

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Gas Permeation and Steam Stability of Ga Salt Doped Silica Membrane by Chemical Vapor Deposition (CVD 법으로 제조한 실리카 막의 Ga 염 첨가에 따른 스팀안정성 및 기체투과특성)

  • Ryu, Seung Hee;Lee, Yong Taek
    • Membrane Journal
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    • v.22 no.6
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    • pp.424-434
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    • 2012
  • In this study, a ceramic membrane was prepared by CVD. Tube type alpha alumina support was used for substrate and added the Ga salt in intermediate layer. Synthesized method was counter diffusion CVD method at $650^{\circ}C$ with tetramethylorthosilane (TMOS). Gas permeation was measured at $600^{\circ}C$ using single-component $H_2$, $N_2$, $CO_2$ and $CH_4$. During the steam treatment, $H_2/N_2$ permselectivity of non-Ga silica membrane was decreased 926 to 829 at $600^{\circ}C$. On the other hand $H_2/N_2$ permselectivity of added Ga silica membrane was stable 910 to 904 at $600^{\circ}C$. These results show that the metal-doped membranes improved steam stability for gas separation.