• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.63-63
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• 2000

Deep submicron device contact hole에서의 bottom step coverage의 향상 및 SALICIDE공정의 필요성에 의해 collimated sputtering 및 ionized sputtering 등의 다양한 증착방법이 연구되어왔다. 반도체소자의 고집적화 및 미세화에 따라서 기존의 증착방법보다 더 높은 throughput을 가진 새로운 증착방법의 필요성이 대두되고 있다. Collimated sputtering방식으로 증착한 박막의 경우에는 증착속도가 느리고 collimator의 사용기간에 따른 공정조건의 변화가 단점으로 작용하였고 새로이 ionzied sputtering방식이 개발되었다. ionzied sputtering방식은 증착되는 금속 입자를 이온화시키고 기판에 바이어스를 걸어서 증착되는 입자의 방향성 및 증착속도의 향상을 얻을 수 있었다. 하지만 고집적도가 더욱 증가함에 따라서 더 높은 박막의 증착속도, bottom step coverage의 향상, 방향성의 향상과 더불어 증착되는 입자의 이온화 율의 증가 및 기존의 증착방식에 의한 박막보다 향상된 물성을 가진 박막증착의 필요성에 의해 hollow cathode magnetron sputtering방식이 연구되었다. HCM방식으로 titanium 박막을 증착하여 collimated sputtering 및 ionize sputtering 방식으로 증착한 titanium 박막과 물성을 비교해서 증착방식에 따른 박막물성의 차이를 연구하였다. 증착전에 기판온도는 30$0^{\circ}C$를 유지하였고 base pressure는 5.0$\times$10-9torr, working pressure는 5.7m torr로 유지하였다. power는 30kW를 가하여 50nm두께의 titanium박막을 증착하였다. 증착된 박막의 미세구조는 TEM 및 XRD로 분석하였다. HCM방식으로 증착한 titanium박막은 5nm두께의 비정질 층이 관찰되었고 ionized sputtering방식으로 증착한 titatnium박막에서 나타나는 것으로 보고된 silicon (002)와 titanium (0002) eledtron diffraction spot사이의 (10-10)spot은 관찰되지 않았다. 박막은 크고 작은 grain의 연속적 분포를 가졌고 HCM방식으로 증착한 titanium박막의 in-plane grain size가 다른 증착방식으로 증착한 박막에 비해 크게 관찰됨을 Plan-view TEM 분석을 통해서 확인되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 1998.11a
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• pp.57-57
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• 1998

최근 건식도금 분야에 있어서 경제성의 확보를 위해 고속 증착에 관한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 이러한 고속 증착의 방법으로서는 high current arc, laser arc, hollow cathode discharge 및 magnetron sputtering법 등이 대두되고 있다. 특히 이중 magnetron sputtering 법은 고밀도의 박막을 고속으로 증착활 수 있는 장점으로 인해 고속 증착의 효과적인 방법으로 크게 대두되고 있다. 이러한 magnetron sputtering 법을 이용한 고속 증착에 관한 연구는 Cu, Ag와 같은 순수 금속 박막의 경우 $1~3\mu\textrm{m}/min$의 증착율까지 확보한 연구결과가 이미 발표되 고 있다. 그러나 이러한 고속 증착에 관한 연구들은 순금속 박막의 증착에 한정되어 있고 화합물 박막의 고속 증착에 관한 연구결과는 거의 전무한 결과이다. 따라서 본 연구에서는 magnetron sputtering 법을 이용하여 Ti계와 Cr계의 화합물 박막을 고속으로 증착하였다. 포한 박막의 증착율 및 특성 분석을 위혜 a-step, XRD 및 SEM을 이용하였다. 본 연구의 결과 $0.25~0.38\mu\textrm{m}/min$. 증착율을 확보하였으며 XRD 분석을 통하여 화합물 박막의 합성여부를 확인하였고, 박막의 미소 경도값도 2300~2500HK의 값을 얻었다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2009.05a
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• pp.810-812
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• 2009

반도체 소자공정에서 균일한 두께의 금속박막을 증착하는 것은 매우 중요하다. sputtering 방법의 경우, 증착조건을 조절하기 쉽고, 특히 대형 기판을 사용하여 제조할 경우 박막의 두께 등 박막 특성의 균일화를 기하는데 용이한 장점을 가지고 있다. 하지만, 기존의 기판고정식 sputtering 장비로 증착한 Al 박막은 증착 시에 가해지는 전력의 크기에 따라 그 특성의 변화를 생긴다. 이런 전력의 크기에 따른 Al 박막의 reflectance, sheet resistance 그리고 uniformity 등을 분석하여 Al 박막의 우수한 증착 조건을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.256-256
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• 2013

기존에 사용되어 오던 DCMS (DC magnetron sputtering)과 HPPMS (high-power pulsed magnetron sputtering)에 비해 MPP를 이용한 magnetron sputtering은 높은 증착률을 가지고 있으며, 증착된 박막의 특성도 우수하다고 알려져 있다. 본 연구에서는 최대 출력 700 V, 12.5 A, 100 kHz)의 사양을 가지는 DC, pulse DC, modulated pulsed DC의 세 종류로 변환이 가능한 Power supply를 제작하여 Cr 박막을 증착하였다. 증착시 혼합기체 Ar/$N_2$를 사용하였으며, 박막의 특성을 sputtering power 종류별로 비교 평가하였다. 실험 결과얻어진 박막을 SEM과 XRD를 이용하여 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.192.1-192.1
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• 2013

본 연구는 기존의 Sputtering 방식에 Modulation 방식을 적용한 Modulated Sputtering System (MSS)에 관한 특성 관찰과 이를 이용한 박막 증착 및 분석에 관한 내용이다. MSS에 인가하는 전압은 pulse on 시간동안 타겟에 음의 전압이 인가되어 sputtering에 의한 박막이 증착되고, pulse off 시간동안에는 양의 전압을 인가하여 증착된 박막에 양이온을 입사시켜 에너지 전달에 의한 박막의 특성을 향상시키고 자한다. MSS에 인가되는 전압과 주파수, 그리고 펄스폭을 변화시키며 전압과 전류, 그리고 기판에 입사하는 이온에너지 특성을 관찰하였다. 또한 MSS를 이용하여 티타늄(Ti), 탄소(C), 알루미늄이 도핑된 산화아연(AZO) 박막을 증착하였다. 증착된 박막은 a-step, SEM, XRD, AFM, 4 point probe를 이용하여 박막의 두께, 결정성장면, 표면 거칠기, 비저항 등을 분석하였다. Ti 박막에서는 기판에 입사되는 양이온의 에너지가 증가함에 따라 결정 방위면이 (002)에서 (001)로 변화함을 확인하였고 탄소 박막과 AZO 박막의 경우에는 기판에 입사되는 양이온의 에너지 변화에 따라 박막의 전도도를 조절할 수 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.05a
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• pp.149-149
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• 2009

실제 산업에서 가장 많이 사용하고 있는 in-line type system에서 Al-doped ZnO (AZO) 막을 bipolar pulsed DC sputtering을 이용해 증착하였다. 약 30 nm/sec의 속도로 기판을 타겟 좌우로 swing 하면서 동적 증착 공정을 한 AZO 박막의 columnar structure가 정적 증착일 때와 다른 형태의 zigzag-type columnar structure가 형성되었다. 투명전도막의 가장 중요한 특성인 비저항과 투과도가 동적 증착 공정일 때의 박막과 정적 증착 공정일 때의 박막이 각각 $2.5{\times}10^{-3}{\Omega}{\cdot}cm$, 78.5%와 $1.65{\times}10^{-3}{\Omega}{\cdot}cm$, 83.9% 였다. 이렇게 성장하는 막의 구조 형태에 따라 달라지는 특성 변화는 양산하는 현장에서 매우 중요한 것이며, 동적 증착 공정에서의 박막 특성 개선에 정적 증착 공정과는 다른 방법의 연구가 필요할 것이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.488-488
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• 2013

일반적으로 sputtering 방식을 이용한 박막 증착 방법은 장치가 간단하고 고품질의 박막이나 균일한 박막을 만들 수 있는 장점이 있어 널리 사용된다. 본 연구에서는 기존의 sputtering 방식에 Modulation technology를 적용하고자 한다. Modulation technology를 이용하여 전원의 pulse on 시에는 일반적인 sputter 방식으로 기판에 박막을 증착하고 pulse off 시에는 양의 전압을 인가하여 이온빔을 발생시킨 후 기판에 입사시키는 방식을 적용하여 박막 형성의 특성을 향상시키고자한다. 이는 고온의 heater 및 이온빔이나 레이저, 플라즈마 소스 등의 추가적인 에너지원의 장치가 필요 없이 고품질의 박막의 특성을 향상시키는 기대 효과가 있다. Modulated Sputtering System (MSS)에 인가되는 전압과 전류의 특성을 관찰하였으며 MSS에 인가하는 전압과 frequency, 그리고 duty cycle 변화에 따른 이온 에너지 분포를 에너지 분석기를 통해 측정하였다. 또한 Langmuir probe를 이용한 afterglow plasma 상태에서의 이온전류를 측정하였다. 그리고, MSS 이용하여 Ti 박막을 증착하였으며 박막의 특성을 분석하기 위하여 a-step, SEM, XRD, AFM을 이용하여 두께, 결정성장면, 표면 거칠기를 측정하였다. 측정 결과 기판에 입사되는 양이온의 에너지가 증가함에 따라 (002) 결정면 방향에서 (100) 결정면 방향으로 증착되고 표면 거칠기가 낮아짐을 측정하였다. 또한 Graphite 타겟을 이용한 carbon 박막을 증착하였으며 박막의 특성을 분석하기 위하여 Raman을 이용한 분석 결과 양이온의 에너지가 증가함에 따라 박막내의 sp3 함유량이 변화함을 측정하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.9 no.7
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• pp.688-694
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• 1999

Ti-6Al-4V-N films have been grown onto glass substrates by dc reactive magnetron sputtering from a Ti-6Al-4V-N alloy target at different nitrogen partial pressure, input powers and sputtering times. The influence of various sputtering conditions on structural properties of Ti-6Al-4V-N films was investigated by measuring their X-ray diffraction. The quaternary Ti-6Al-4V-N film is crystallizing in a face centered cubic TiN structure, the lattice parameter is smaller than the TiN parameter as titanium atoms of the TiN lattice are replaced by aluminum and vanadium atoms. The films show the (111) preferred orientation and the (111) peak intensity decreases as the nitrogen partial pressure is increased, but the intensity increases as the sputtering time is increased. The deposition rate and the grain size are alto related with the variation of various sputtering conditions.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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• pp.300-300
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• 2010

Ceramic capacitor의 에너지내량을 향상시켜 제품의 신뢰성을 높이고자 RF Sputtering을 이용하여 외부전극을 형성하였다. 본 연구에서는 Target의 종류, 증착 시간 및 열처리 유/무에 따른 Ceramic capacitor의 전기적 특성 및 미세구조를 분석하여 최적조건을 확립하였으며, 최적 증착 조건으로 제작한 Ceramic capacitor의 에너지내량을 측정하였다. Target은 Ni target과 Cu target을 사용하였으며, Sputtering 시간은 10, 30, 60분으로 하였다. Sputtering 시간에 따른 Ceramic capacitor의 용량 특성과 손실은 큰 차이가 없었지만, Wire 연결시 Sputtering 시간에 따라 납땜성의 차이가 나타났으며, 증착 시간과 열처리 유/무에 따른 에너지내량의 변화를 확인하였다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.6 no.4
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• pp.235-241
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• 1996

Co/Pd and Co/Pt multilayered thin films for perpendicular magnetic recording media were fabricated by sput¬tering method and the effects of the sputtering pressure during the formation of Pd or Pt underlayers on the magnetization behavior and coercivity of the multilayers were investigated. It was found that the coercivity of Co/Pd multilayers was strongly dependent on the sputtering pressure of underlayer and could be enhanced to a large extent merely by increasing the sputtering pressure of underlayer, while in case of Co/Pt films, the degree of coercivity enhancement by controlling the sputtering pressure of underlayer was almost negligible. Coercivity variation of Co/Pd and Co/Pt multilayers with the underlayer material and deposition pressure of underlayer could be well explained in terms of the interface roughness of multilayer films induced by underlayer topology, which could also be correlated to the change of perpendicular anisotropy energy and magnetic reversal feature with the sputtering pressure of underlayer. Kerr rotation angle was hardly affected by the preparation conditions of underlayers.