• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 1999.10a
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• pp.56-56
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• 1999

For advanced TFT-LCD manufacturing processes, dry etching of thin-film layers(a-Si, $SiN_x$, SID & gate electrodes, ITO etc.) is increasingly preferred instead of conventional wet etching processes. To dry etch Al gate electrode which is advantageous for reducing propagation delay time of scan signals, high etch rate, slope angle control, and etch uniformity are required. For the Al gate electrode, some metals such as Ti and Nd are added in Al to prevent hillocks during post-annealing processes in addition to gaining low-resistivity($<10u{\Omega}{\cdot}cm$), high performance to heat tolerance and corrosion tolerance of Al thin films. In the case of AI-Nd alloy films, however, low etch rate and poor selectivity over photoresist are remained as a problem. In this study, to enhance the etch rates together with etch uniformity of AI-Nd alloys, magnetized inductively coupled plasma(MICP) have been used instead of conventional ICP and the effects of various magnets and processes conditions have been studied. MICP was consisted of fourteen pairs of permanent magnets arranged along the inside of chamber wall and also a Helmholtz type axial electromagnets was located outside the chamber. Gas combinations of $Cl_2,{\;}BCl_3$, and HBr were used with pressures between 5mTorr and 30mTorr, rf-bias voltages from -50Vto -200V, and inductive powers from 400W to 800W. In the case of $Cl_2/BCl_3$ plasma chemistry, the etch rate of AI-Nd films and etch selectivity over photoresist increased with $BCl_3$ rich etch chemistries for both with and without the magnets. The highest etch rate of $1,000{\AA}/min$, however, could be obtained with the magnets(both the multi-dipole magnets and the electromagnets). Under an optimized electromagnetic strength, etch uniformity of less than 5% also could be obtained under the above conditions.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.246-246
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• 1999

TFT-LCD 제조공정의 발전에 따라, 박막층(a-Si, SiNx, gate 전극, ITO 등)에 대한 습식공정을 대치하는 건식식각이 선호되고 있다. scan signal의 전파지연시간을 단축시키는 장점을 갖는 Al gate 전극의 건식식각의 경우, 높은 식각속도와 slope angle의 조절, 그리고 식각균일도가 요구된다. 이러한 Al gate 전극물질로는 Al에 Ti이나 Nd와 같은 금속을 첨가하여 post annealing 동안에 발생하는 hillock을 방지하고 더불어 낮은 resistivity(<10$\mu$$\Omega$cm)와 열과 부식에 대한 높은 저항성을 얻을 수 있다. 그러나 Al-Nd alloy 박막은 식각속도와 photoresist에 대한 식각선택도가 낮아 문제로 지적되고 있다. 본 실험에서는 고밀도 플라즈마원의 일종인 자화된 고밀도 유도결합형 플라즈마를 이용하여 식각가스 조합, inductive power, bias voltage 그리고 공정압력 등의 다양한 공정변수에 따른 Al-Nd film의 기본적인 식각특성 변화를 관찰하였다. 식각시 chloring gas를 주요 식각가스로 사용하고 BCl, HBr 등을 10mTorr의 일정한 압력을 유지하는 조건하에서 첨가하였으며 inductive power는 5100W~800W, bias voltage는 -50V~-200V까지 변화를 주었다. 식각공정의 전후를 통하여 Al-Nd 박막표면의 조성변화를 관찰하기 위하여 X-ray photoelectron spectroscopy(XPS)를 이용하였으며 공정변수에 따른 식각후 profile 관찰은 scanning electron microscopy(SEM)을 통하여 관찰하였다. Al-Nd 식각속도는 100% Cl2 플라즈마에 비해 BCl3의 양이 증가할수록 증가하였으며 75%의 BCl3 gas를 첨가하였을 때 가장 높은 식각속도를 얻을 수 있었다. 또한 SEM을 이용한 표면분석으로 roughness가 감소된 공정조건을 찾을 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.287-287
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• 2011

ITRS(international technology roadmap for semiconductors)에 따르면 MOS (metal-oxide-semiconductor)의 CD(critical dimension)가 45 nm node이하로 줄어들면서 poly-Si/SiO2를 대체할 수 있는 poly-Si/metal gate/high-k dielectric이 대두되고 있다. 일반적으로 metal gate를 식각시 정확한 CD를 형성시키기 위해서 plasma를 이용한 RIE(reactive ion etching)를 사용하고 있지만 PIDs(plasma induced damages)의 하나인 PICD(plasma induced charging damage)의 발생이 문제가 되고 있다. PICD의 원인으로 plasma의 non-uniform으로 locally imbalanced한 ion과 electron이 PICC(plasma induced charging current)를 gate oxide에 발생시켜 gate oxide의 interface에 trap을 형성시키므로 그 결과 소자 특성 저하가 보고되고 있다. 그러므로 본 연구에서는 이에 차세대 MOS의 metal gate의 식각공정에 HDP(high density plasma)의 ICP(inductively coupled plasma) source를 이용한 중성빔 시스템을 사용하여 PICD를 줄일 수 있는 새로운 식각 공정에 대한 연구를 하였다. 식각공정조건으로 gas는 HBr 12 sccm (80%)와 Cl2 3 sccm (20%)와 power는 300 w를 사용하였고 200 eV의 에너지로 식각공정시 TEM(transmission electron microscopy)으로 TiN의 anisotropic한 형상을 볼 수 있었고 100 eV 이하의 에너지로 식각공정시 하부층인 HfO2와 높은 etch selectivity로 etch stop을 시킬 수 있었다. 실제 공정을 MOS의 metal gate에 적용시켜 metal gate/high-k dielectric CMOSFETs의 NCSU(North Carolina State University) CVC model로 effective electric field electron mobility를 구한 결과 electorn mobility의 증가를 볼 수 있었고 또한 mos parameter인 transconductance (Gm)의 증가를 볼 수 있었다. 그 원인으로 CP(Charge pumping) 1MHz로 gate oxide의 inteface의 분석 결과 이러한 결과가 gate oxide의 interface trap양의 감소로 개선으로 기인함을 확인할 수 있었다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• v.2 no.4
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• pp.461-469
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• 1998

Tetrahydroisoquinoline (THI) alkaloids can be considered as cyclized derivatives of simple phenylethy-lamines, and many of them, especially with 6,7-disubstitution, demonstrate relatively high affinity for catecholamines. Two -OH groups at 6 and 7 positions are supposed to be essential to exert ?${\beta}-receptor$ activities. However, it is not clear whether -OH at 6,7 substitution of THIs also shows ?${\alpha}-adrenoceptor$ activities. In the present study, we investigated whether -OH or $-OCH_3$ substitutions of 6,7 position of THIs differently affect the ?1-adrenoceptor affinity. We synthesized two 1-naphthylmethyl THI alkaloids, $1-{\beta}-naphthylmethyl-6,7-dihydroxy-1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline$ HBr (YS 51) and $1-{\beta}-naphthylmethyl-6, 7-dimethoxy-1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline$ HCl (YS 55), and their pharmacological actions on ?${\alpha}_1-adrenoceptor$ were compared. YS 51 and YS 55, concentration-dependently relaxed endothelium-denuded rat thoracic aorta precontracted with phenylephrine (PE, 0.1 ${\mu}M$) in which $pEC_{50}$ were $5.89{\pm}0.21$ and $5.93{\pm}0.19$, respectively. Propranolol (30 nM) did not affect the relaxation-response curves to YS 51 and YS 55. Concentration-response curves to PE were shifted to right by the pretreatment with YS 51 or YS 55. The $pA_2$ values of YS 51 and YS 55 showed $6.05{\pm}0.24$ and $5.88{\pm}0.16$, respectively. Both probes relaxed KCl (65.4 mM)-contracted aorta and inhibited $CaCl_2-induced$ contraction of PE-stimulated endothelium- denuded rat thoracic aorta in $Ca^{2+}-free$ solutions. In isolated guinea pig papillary muscle, 1 and 10 ${\mu}M$ YS 51 increased contractile force about 4- and 8- fold over the control, respectively, along with the concentration-dependent increment of cytosolic $Ca^{2+}$ ions. While, 10 ${\mu}M$ YS 55 reduced the contractile force about 50 % over the control and lowered the cytosolic $Ca^{2+}$ level, in rat brain homogenates, YS 51 and YS 55 displaced $[^3H]prazosin$ binding competitively with Ki 0.15 and 0.12 ${\mu}M$, respectively. However, both probes were ineffective on $[^3H]nitrendipine$ binding. Therefore, it is concluded that two synthetic naphthylmethyl-THI alkaloids have considerable affinity to ?1-adrenenoceptors in rat aorta and brain.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.406-406
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• 2010

일반적으로, 나노스케일의 MOS 소자에서는 게이트 절연체 두께가 감소함에 따라 tunneling effect의 증가로 인해 PID (plasma induced damage)로 인한 소자 특성 저하 현상을 감소하는 추세로 알려져 있다. 하지만 요즘 많이 사용되고 있는 high-k 게이트 절연체의 경우에는 오히려 더 많은 charge들이 trapping 되면서 PID가 오히려 더 심각해지는 현상이 나타나고 있다. 이러한 high-k 게이트 식각 시 현재는 주로 Hf-based wet etch나 dry etch가 사용되고 있지만 gate edge 영역에서 high-k 게이트 절연체의 undercut 현상이나 PID에 의한 소자특성 저하가 보고되고 있다. 본 연구에서는 이에 차세대 MOS 소자의 gate stack 구조중 issue화 되고 있는 metal gate 층과 gate dielectric 층의 식각공정에 각각 중성빔 식각과 중성빔 원자층 식각을 적용하여 전기적 손상 없이 원자레벨의 정확한 식각 조절을 해줄 수 있는 새로운 two step 식각 공정에 대한 연구를 진행하였다. 먼저 TiN metal gate 층의 식각을 위해 HBr과 $Cl_2$ 혼합가스를 사용한 중성빔 식각기술을 적용하여 100 eV 이하의 에너지 조건에서 하부층인 $HfO_2$와 거의 무한대의 식각 선택비를 얻었다. 하지만 100 eV 조건에서는 낮은 에너지에 의한 빔 스케터링으로 실제 패턴 식각시 etch foot이 발생되는 현상이 관찰되었으며, 이를 해결하기 위하여 먼저 높은 에너지로 식각을 진행하고 $HfO_2$와의 계면 근처에서 100 eV로 식각을 해주는 two step 방법을 사용하였다. 그 결과 anistropic 하고 하부층에 etch stop된 식각 형상을 관찰할 수 있었다. 다음으로 3.5nm의 매우 얇은 $HfO_2$ gate dielectric 층의 정확한 식각 깊이 조절을 위해 $BCl_3$와 Ar 가스를 이용한 중성빔 원자층 식각기술을 적용하여 $1.2\;{\AA}$/cycle의 단일막 식각 조건을 확립하고 약 30 cycle 공정시 3.5nm 두께의 $HfO_2$ 층이 완벽히 제거됨을 관찰할 수 있었다. 뿐만 아니라, vertical 한 식각 형상 및 향상된 표면 roughness를 transmission electron microscope(TEM)과 atomic force microscope (AFM)으로 관찰할 수 있었다. 이러한 중성빔 식각과 중성빔 원자층 식각기술이 결합된 새로운 gate recess 공정을 실제 MOSFET 소자에 적용하여 기존 식각 방법으로 제작된 소자 결과를 비교해 본 결과 gate leakage current가 약 one order 정도 개선되었음을 확인할 수 있었다.