| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2012년 가을 (11/07 ~ 11/09, 라카이샌드파인 리조트) |
| 권호 | 18권 2호 |
| 발표분야 | A. 전자/반도체 재료(Electronic and Semiconductor Materials) |
| 제목 | NPDS를 통하여 형성된 BaTiO3 세라믹 커패시터의 유전적, 구조적 특성에 관한 연구 |
| 초록 | 세계적으로 전자 제품 분야에서 소비자들의 소형화 요구가 증대됨에 따라, 작고 효율이 높은 커패시터에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 커패시터는 평행한 두 전극과 그 사이에 있는 유전층으로 이루어지고, 유전층의 두께가 얇을수록 면적이 클수록 높은 커패시턴스 값을 가지게 된다. 기존의 유전층을 형성하는 방식에는 Slurry type 제조 공정이 요구되는 Tape casting이나 Doctor-blade 방식 등이 많이 이용되지만 공정 과정에서 부산물이 발생할 뿐만 아니라 비용, 시간적인 측면에서도 비효율적이라는 단점이 있다. 이를 대체하기 위하여 본 연구에서는 Nano Particle Deposition System (이하 NPDS)을 사용하였다. NPDS는 상온 건식 분말 적층 방식 중 하나로 노즐을 통하여 초음속으로 가속된 분말을 높은 운동 에너지를 이용하여 기판에 적층하는 방식이다. 저진공, air 분위기에서 공정이 이루어지므로 비용이 적게 든다는 장점이 있다. 또한, 금속과 세라믹 분말 모두 적층이 가능하며 폴리머 등의 유연성 기판에도 적용 가능하여 다양한 분야에 적용할 수 있다는 장점이 있다. 특히, 고밀도의 다중층을 형성할 수 있어 고효율, 저비용으로 Multi Layer Ceramic Capacitor (MLCC) 제조가 가능하다. 본 연구에서는 NPDS를 통해 BaTiO3 Ceramic Capacitor의 유전층을 형성하고 구조적, 유전적 특성을 분석하였다. Si 기판 위에 하부전극으로 Ti/Cu를 Sputtering을 이용하여 증착하였다. 유전층은 NPDS를 통해 100nm 사이즈의 BaTiO3 분말을 적층했고, 이때 기판과 노즐 사이의 거리인 Stand-off Distance(이하 SoD) 와 Scan Speed를 조절하여 NPDS를 통한 BaTiO3 적층의 최적 조건을 도출한 후, RTA(Rapid Thermal Annealing) 공정으로 열처리를 실시하였다. 상부전극은 형성된 BaTiO3 패턴 위에 선택적으로 마스킹을 하여 Sputtering으로 Pt를 증착하였다. 형성된 BaTiO3 층은 SEM, XRD, 그리고 Alpha-step을 통하여 Morphology와 구조적인 특성을 분석하였다. 또한 제조된 BaTiO3 Ceramic Capacitor의 Hysteresis curve, Capacitance, Leakage Current를 측정함으로써 유전적 특성을 분석하였다. |
| 저자 | 이진웅1, 양승규1, 안성훈2, 이선영1 |
| 소속 | 1한양대, 2서울대 |
| 키워드 | Nano Particle Deposition System; BaTiO3 Ceramic Capacitor |
