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다단계 펄스 전압이 인가되는 스퍼터가 설치되고, 플라즈마 방전에 의해 플라즈마를 생성하는 진공 반응기; 상기 플라즈마 방전에 의해 생성된 플라즈마 이온을 유도하여 스퍼터링에 의한 고체원소를 상기 진공 반응기 내에 발생시키는 타겟; 상기 타겟을 가로질러 상기 진공 반응기 내에 자기장을 인가하는 마그네트론 유닛; 및 상기 타겟에 다단계 펄스 전압인 음의 전압과 양의 전압을 인가하는 다단계전원 인가 유닛;을 포함하는 모듈레이션 기술을 이용한 박막 형성장치
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제1항에 있어서,상기 타겟은, 기판에 증착하고자 하는 물질, 즉 탄소(C), 실리콘(Si), 구리(Cu), 금(Au), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 백금(Pt), 산화알루미늄(Al2O3) 및 산화 인듐-주석(ITO) 중 어느 하나의 원소 또는 화합물로 구성된 모듈레이션 기술을 이용한 박막 형성장치
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제1항에 있어서,상기 박막 형성장치는, 상기 진공 반응기 내에 플라즈마를 발생시킬 때, 상기 타겟에 다단계의 펄스 전압이 인가되어 발생되며, 상기 다단계 펄스 전압의 제1 바이어스 전압을 인가하여 플라즈마 이온을 유도함에 의해 스퍼터링이 일어나게 하고, 상기 다단계 펄스 전압의 제2 바이어스 전압을 인가하여 애프터글로우 상태의 플라즈마 양이온 및 플라즈마에 의해 이온화된 스퍼터링된 고체원소를 밀어내어 이온빔의 형태로 발생되는 모듈레이션 기술을 이용한 박막 형성장치
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제3항에 있어서,상기 다단계 펄스 전압 중 제1 바이어스 전압 구간에서 음의 전압이 타겟에 인가되어 스퍼터링된 원자(n)가 기판에 입사되어 박막이 형성되고, 상기 다단계 펄스 전압 중 제2 바이어스 전압 구간에서 양의 전압이 타겟에 인가되어 양이온(+)이 이온빔 형태로 기판에 입사하여 에너지 전달이 이루어지는 모듈레이션 기술을 이용한 박막 형성장치
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제3항에 있어서,상기 다단계 펄스 전압 중 제2 바이어스 전압인 양의 전압에 의한 이온빔 형태는 애프터 글로우 방전(afterglow discharge) 상태에서의 플라즈마 양이온을 사용하는 모듈레이션 기술을 이용한 박막 형성장치
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제5항에 있어서,상기 양이온은 주입된 기체가 이온화되어 발생된 양이온과 타겟이 스퍼터링되어 발생된 고체원소가 플라즈마에 의해 이온화된 고체양이온을 사용하는 모듈레이션 기술을 이용한 박막 형성장치
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모듈레이션 기술을 이용한 박막 처리방법에 있어서, 진공 반응기로 유입된 방전 가스를 스퍼터에 인가된 음의 방전 전압에 의해 플라즈마를 발생시키는 단계;상기 스퍼터에 인가된 다단계 펄스 전압 중 제1 바이어스 전압인 음의 전압에 의해 발생된 플라즈마의 이온이 타겟에 충돌하여 스퍼터링된 고체원자(n)가 기판에 입사되어 박막을 형성하는 단계;상기 스퍼터에 인가된 다단계 펄스 전압 중 제2 바이어스 전압인 양의 전압에 의해 애프터글로우 상태의 플라즈마의 양이온(+)이 이온빔의 형태로 상기 기판에 입사되어 상기 기판에 에너지 전달에 의해서 박막의 특성을 향상시키는 단계;를 포함하는 모듈레이션 기술을 이용한 박막 형성방법
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제7항에 있어서,상기 진공 반응기 내에 양이온이 상기 기판에 입사되는 단계에서,상기 다단계전원 인가 유닛은, 음의 바이어스 전압과 양의 바이어스 전압이 교대로 인가되는 모듈레이션 기술을 이용한 박막 형성방법
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제7항에 있어서,상기 기판에 형성된 박막의 특성을 향상시키는 단계에서,상기 기판에 전달되는 에너지는 각 박막 형성 공정에서 적절한 에너지로 조절 가능하도록 플라즈마 양이온을 발생시키는 음의 전압과 양이온의 에너지를 변화시키는 양의 전압이 조절 가능하고, 주파수(frequency)와 듀티 사이클(duty cycle)이 조절이 가능한 모듈레이션 기술을 이용한 박막 형성방법
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제7항에 있어서,상기 박막 형성방법은, co-sputter를 이용한 방식에서도 상기 양이온에 의한 박막의 특성이 향상되게 상기 기판에 에너지가 인가되는 모듈레이션 기술을 이용한 박막 형성방법
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제7항에 있어서,상기 기판에 에너지를 조절하여 박막 특성이 향상되는 단계에서,상기 기판에 입사되는 상기 양이온의 에너지 조절이 가능하도록 상기 기판에 전압인가가 가능하도록 한 모듈레이션 기술을 이용한 박막 형성방법
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제7항에 있어서,상기 기판에 에너지를 조절하여 박막 특성이 향상되는 단계에서, 상기 기판에 상기 양이온에 의한 에너지 전달 외에 추가적인 에너지 전달이 이루어지도록 상기 기판에 온도 인가가 가능한 모듈레이션 기술을 이용한 박막 형성방법
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제7항에 있어서,상기 플라즈마를 발생시키는 단계에서,상기 진공 반응기 내의 플라즈마에 의한 양이온의 밀도 증가를 위하여 추가적인 플라즈마 소스 설치가 가능한 모듈레이션 기술을 이용한 박막 형성방법
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제6항에 있어서,플라즈마에 의한 고체원소의 이온화를 효과적으로 증가시키기 위해 다단계 펄스 전압 중 제1 바이어스 전압인 음의 전압이 수~수십 kV로 인가되어 높은 플라즈마 밀도에 의한 높은 밀도로 이온화된 고체원소를 양이온으로 사용하는 모듈레이션 기술을 이용한 박막 형성 방법
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