• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.182.2-182.2
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• 2015

최근 학계나 산업계에서 투명 전자 소자에 대하여 활발한 연구가 진행되면서, 투명 전 도성 산화물(TCO: transparent conductive oxide)에 대한 관심이 높아지고 있다. 대표적인 TCO 물질인 Indium Tin Oxide (ITO)는 가시 광 영역에서의 높은 투과 및 높은 도전성을 가져 전압을 인가하면 발열이 가능하므로 이를 투명 면상 발열체에 적용시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, ITO는 발열 테스트 결과 온도가 상승함에 따라 발열이 일부분에 집중되는 현상이 있으며, 전도성을 높이기 위하여 추가공정이 필요하다. 또한, 글라스의 곡면 부분에서 ITO를 사용하면 유연성이 부족하므로 크랙이 발생한다는 단점이 있다. 따라서, 최근 Silver nanowire (AgNW), Single-walled Carbon nanotube (SWCNT), ITO를 기반으로 한 AgNW에 ITO를 증착 하거나 SWCNT를 코팅하여 우수한 전기적, 광학적 특성을 지닌 하이브리드 전극이 투명 면상 발열체 재료로서 사용되고 있다. 하지만 대체된 재료들도 다양한 문제점을 가지고 있다. 예를 들어 고온에서 발열을 유지하지 못하고 끊어지거나 가시광영역의 투과율이 낮은 점 등이 있다. 이런 다양한 문제점들을 보완 할 수 있는 새로운 투명 면상 발열체에 적용한 연구가 요구되고 있다. 본 연구에서는 GZO/Ag/GZO 하이브리드 구조의 투명 면상 발열체를 제작하여 전기적, 광학적 특성을 비교하고 발열량, 온도 균일 성, 발열 유지 안정도를 확인하였다. 본 연구에서는 $50{\times}50mm$ 크기의 Non-alkali glass (삼성코닝 E2000) 기판 상에 DC마그네트론 스퍼터링 공정을 이용하여 상온에서 GZO, Ag, GZO 박막을 연속적으로 증착 하여 다층구조의 하이브리드형 투명 면상 발열체를 제조하였다. 박막 증착 파워는 DC (Ag) power 50 W, RF (GZO) power 200 W로 하였으며 GZO박막두께는 45 nm로 고정 시키고 Ag박막 두께는 5~20 nm로 변화를 주었다. 증착원은 3인치 GZO 세라믹 타깃 (2.27 wt. % Ga2O3) 과 Ag 금속 타깃 (순도 99.99%)을 사용하였으며, Ar을 40 sccm 주입 후 Working pressure는 고 순도 Ar을 사용하여 1.0 Pa로 고정하며 10분간 Pre-sputtering을하고 증착을 진행하였다. 앞선 실험을 통해 증착한 박막의 전기적, 광학적 특성은 각각 Hall-effect measurements system (ECOPIA, HMS3000), UV-Vis spectrophotometer (UV-1800, Shimadzu)를 사용해 측정 되었으며, 하이브리드 표면의 구조 및 형상은 FESEM으로 관찰하였다. 또한 표면온도 측정기infrared camera (IR camera)를 이용하여 4~12 V/cm의 전압을 인가 시 시간에 따른 투명 면상 발열체의 표면 온도변화를 관찰하였다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.12 no.3 s.36
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• pp.207-212
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• 2005

Al, Ti, Ta, and Cr thin films were deposited on a polyimide substrate using DC magnetron sputter to study the adhesion characteristics of metal films on polyimide substrates, while RF bias of 0 - 400 W was applied to the substrate during DC sputtering. The adhesion strength was evaluated using a 90-degree peel test. The peel tests showed that the adhesion strength was enhanced by applying the RF bias to the substrate in all specimens. Scanning electron microscopy and Auger depth profile of the fractured surfaces indicate that the polyimide underwent cohesive failure during peeling and heavy deformation was also observed in the metal films peeled from the polyimide substrate when the RF bias applied during the deposition. Cross-sectional transmission electron microscopy revealed that the metal/polyimide interface was not clear and complicated. This complicated interface, likely formed due to the RF bias applied to the substrate, was attributed to the adhesion enhancement observed during the bias sputtering.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.404-404
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• 2012

저차원계 탄소 동소체는 특유의 구조에서 기인하는 우수한 물리적 성질로 인해 각광받고 있는 물질이다. 탄소원자가 육각형 격자 모양을 지닌 2차원계 물질인 그래핀(graphene)은 뛰어난 전기적, 물리적, 광학적 성질로 인해 전계효과 트랜지스터(field effect transistors), 투명전극(transparent electrodes), 에너지 저장체, 복합체, 화학/바이오 센서 등 다양한 분야에서 활용을 위한 연구가 진행되고 있다. 또한 그래핀이 튜브형태로 말려있는 1차원계 물질인 탄소나노튜브(carbon nanotube)의 전기적, 열적, 기계적 성질은 이를 전계방출 디스플레이(field emission display), 전도성 플라스틱, 가스 저장체, 슈퍼 커패시터 등에 적용가능하게 한다. 최근 2차원계 물질인 그래핀과 1차원계 물질인 탄소나노튜브의 장점을 극대화하기 위한 복합 나노 구조에 대한 다양한 연구가 진행되고 있는 추세이다[1-5]. 본 연구에서 그래핀-탄소나노튜브 혼성 구조의 제작은 다음과 같이 진행되었다. 우선 열 화학기상증착법(thermal chemical vapor deposition)을 이용하여 그래핀을 합성하였다. 합성된 그래핀은 메타크릴산메탈 수지(polymetylmethacrylate; PMMA)를 이용한 전사(transfer)방법을 이용하여 원하는 기판에 위치시키고, 직류 마그네트론 스퍼터링(DC magnetron sputtering)을 이용하여 탄소나노튜브의 합성을 위한 촉매층을 증착하였다. 이후 열 화학기상증착법을 이용하여 그래핀 위에 탄소나노튜브를 합성함으로써 그래핀-탄소나노튜브 혼성 구조를 제작하였다. 합성된 그래핀-탄소나노튜브의 구조적 특징은 주사 전자 현미경(scanning electron microscopy)을 통해 확인하였고, 촉매의 표면 형상 및 화학적 상태는 원자힘 현미경(atomic force microscopy)과 X선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy)을 통해 확인하였다. 또한 제작된 그래핀-탄소나노튜브의 전기적 특성 측정을 통해 나노전자소자로의 응용가능성을 조사하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.209-209
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• 2009

ITO 박막은 박막 태양전지, 유기 태양전지뿐만 아니라 유연한 디스플레이, 발광다이오드와 같은 광학적 장치에 투명한 전극으로써 널리 사용된다. 글라스나 플라스틱 기판위에 형성된 투명 전극은 식각을 통하여 전기회로를 구성한다. 또한 식각 특성을 개선할 필요가 있다. 이 연구에서 우리는 유리 기판위에 코팅된 ITO 박막을 유도결합 $BCl_3/Ar$ 플라즈마를 이용하여 식각하였다. ITO 박막은 RF 마그네트론 스퍼터링을 사용해 200 $^{\circ}C$에서 비알칼리 글라스 위에 증착하였고 ITO 박막의 총 두께는 약 250 nm 이었다. 또한 전기 전도성은 $4.483{\times}10^{-4}{\Omega}cm$, 캐리어 농도는 $3.923{\times}10^{20}cm^{-3}$이고, 홀 이동도는 $3.545{\times}10cm^{-2}/Vs$이었다. Ar 플라즈마에 $BCl_3$ 가스를 첨가시키면서 가스 비율에 따른 ITO의 식각 속도와 ITO와 PR과의 선택비를 측정하였다. 최대 식각 속도는 $BCl_3$(25%)/Ar(75%), 500 W의 RF power, -200 V의 DC-bias voltage, 그리고 2 pa의 공정압력일 때 588 nm/min이었고 선택비는 0.43으로 다소 낮게 측정되었다. 식각된 표면의 화학적 반응은 엑스선 광전자 분광법 (X-ray Photoelectron Spectroscopy)을 사용해 조사되었다. 그리고 식각된 표면의 거칠기는 원자현미경 (Atomic Force Microscopy)을 사용해 측정하였다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.15 no.4
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• pp.1-7
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• 2008

We studied a growth behavior of Intermetallic compounds(IMCs) during solder bumping with two reflow methods. Ti(50 nm), Cu($1{\mu}m$), Au(50 nm) and Ti(50 nm) thin films were deposited on $SiO_2$/Si wafer using the DC magnetron sputtering system as the under bump metallization(UBM). And the $5{\mu}m$ thick Cu bumps and $20{\mu}m$ thick Sn bumps were fabricated on UBM by electroplating. Sn bumps were reflowed in RTA(Rapid Thermal Annealing) system and convection reflow oven. When RTA system was used, reflow was possible without using flux and IMC thickness formed in the solder interface was thinner than that of a convectional method.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.6 no.1
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• pp.85-90
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• 1997

A new ionized sputtering process was developed to fill small trench or via using additional ionizing mechanism of sputtered particles from 32cm $AlCu_x$(x=0.5%) cathode target with rotating magnet, then drawn toward substrate by small negative DC potential. The radial uniformity in RFI magnetron sputtering was studied by plasma diagnosis and appropriate RFI coil design to improve it. Optical emission intensities of excited species. $Ar^{\circ}, \;Ar^+;Al^+, \;Al^{\circ}$ are measured across the radial direction and showed close correlation with deposit's bottom to top thickness ratios in trenches and vias of submicron opening and 1.5 aspect ratio. After increase of the diameter of RF coil from 29 cm to 32 cm and improved the power leading feedthrough symmetry by removal of asymmetric single turn region, there was an increase of uniformity from 7.5% to 1.5% in bottom to top thickness ratio in 0.6 $\mu\textrm{m}$ vias.

• Journal of the Korean Solar Energy Society
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• v.32 no.4
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• pp.43-50
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• 2012

Metal-metal oxide (M-M oxide) cermet solar selective coatings with a double cermet layer film structure were deposited on the Al-deposited glass substrate by using a directed current (DC) magnetron sputtering technology. M oxide (CrO and ZrO) was used as the ceramic component in the cermets, and Cr and Zr used as the metallic components. In addition, black Cr (Cr-$Cr_2O_3$ cermet) solar selective coatings were deposited on the Ni-plated Cu substrate by using a electroplating method for comparison. The thermal stability tests were carried out for performance evaluation of solar coatings. Reflectance measurements were used to evaluate both solar absorptance(${\alpha}$) and thermal emittance (${\epsilon}$) of the solar coatings before and after thermal testing by using a spectrometer. Optical properties of optimized cermet solar coatings were ${\alpha}{\simeq}0.94-0.96$ and ${\epsilon}{\simeq}0.1$ ($100^{\circ}C$). The results of thermal stability test of M-M oxide solar coatings showed that the Cr-CrO cermet solar selective coatings were more stable than the Zr-ZrO cermet selective coatings at temperature of both $400^{\circ}C$ in air and $450^{\circ}C$ in vacuum. The black Cr solar selective coatings were degraded in air at temperature of $400^{\circ}C$. The main optical degradation modes of these coatings were diffusion of metal atoms, and oxidation.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TE
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• v.39 no.2
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• pp.6-10
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• 2002

Al films (1000~4000${\AA}$)were deposited on glass and polymer(polyethersulfine) plastic substrates by DC-magnetron sputtering for plastic-based flat-panel displays. A stepped heating process was used both to improve the electrical characteristics and to diminish the thermal expansion of the polymer substrates. Following this procedure, we could succeed in sputtering Al films without any cracking or shrinkage of the polymer substrates. The treatment temperatures and deposited process of Al films were under 200$^{\circ}C$. Also, this low temperature fabrication process allows the application of plastic substrates. Scanning Electrom Microscopy, Atomic Force Microscopy, X-ray Dffractometry, and electrical measurements such as resistivity measurements were performed to investigate the properties of deposited the Al films and their reliability. 

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.14 no.4
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• pp.127-130
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• 2004

Magnetic properties and thermal stability by exchange biased perpendicular magnetic anisotropy in (Pd/Co)$_{N}$FeMn multilayer deposited by do magnetron sputtering system are investigated. We measured the perpendicular magnetization curves of (Pd(0.8nm)/Co(0.8nm)$_{5}$FeMn multilayer as function of FeMn thickness and annealing temperature. As FeMn thickness increases from 0 to 21nm, the perpendicular exchange bias(Hex) obtained 127 Oe at FeMn thickness 15nm. As the annealing temperature increases to 24$0^{\circ}C$, the E$_{ex}$ increased from 115 Oe to 190 Oe and disappeared exchange biased perpendicular magnetic anisotropy effect at 33$0^{\circ}C$.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.9 no.3
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• pp.237-241
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• 2000

The structural, electrical and etching characteristics of Al alloy thin film with low impurity concentrations AlNd deposited by using do magnetron sputtering deposition are investigated for the applications as gate bus line in the TFt-LCD panel. And ITO thin film was deposited on AlNd, then the contact resistance was measured by Kelvin resistor. The deposited thin films show the decrease of resistivity and the increase of grain size after the RTA at $300^{\circ}C$ for 20 min. Moreover, the resistivity of AlNd does not show appreciable grain size dependence after RTA. It is concluded that the decrease of resistivity after RTA is due to the increase of grain size. The annealed AlNd is found to be hillock free. The etching profiles of AlNd was good and the minimun contact resistance was about $110\;{\mu\Omega}cm$. Calculation results reveal that the AlNd (2wt.%) thin film can be applicable to 25" SXGA class TFT-LCD panels.