• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.18 no.5
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• pp.346-351
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• 2009

Due to the decrease of line width and increase of the integration level of the device, it is expected that 'Bottom-up' method will replace currently used 'Top-down' method. Researches about 'Bottom-up' device production such as Nanowires and Nanobelts are widely held on. To utilize these technologies in devices, properties of matter should be exactly measured. Nano-indenters are used to measure the properties of nano-scale structures. Additionally, Nano-indenters provide AFM(Atomic Force Microscopy) function to get the image of the surface and get physical properties for exact position of nano-structure using this image. However, nano-indenter tips have relatively much bigger size than ordinary AFM probes, there occurs considerable error in surface image by Nano-Indenter. Accordingly, this research used 50nm Berkovich tip and 1um $90^{\circ}$ Conical tip, which are commonly used in Nano-Indenter. To find out the surface characteristics for each kind of tip, we indented the surface of thin layer by each tip and compared surface image and indentation depth. Then, we got image of 100nm-size structure by surface scanning using Nano-Indenter and compared it with surface image gained by current AFM technology. We calculated the errors between two images and compared it with theoretical error.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.10a
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• pp.255-255
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• 2003

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.21 no.6
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• pp.145-152
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• 2004

Depth-sensing indentation is wifely used for evaluation of mechanical properties of thin films. It is generally accepted that the most significant source of uncertainty in nanoindentation measurement is the geometry of the indenter tip. Therefore the successful application of the technique requires accurate calibration of the indenter tip geometry. The direct measurement of geometry of a Berkovich indenter was determined using a atomic force microscope. The indentation geometrical calibration of contact area was performed by analyzing the indenter tip profile. The equations of area functions were proposed for nanoscale thin films..

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2008.11a
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• pp.607-608
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• 2008

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.06a
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• pp.628-631
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• 2003

This study describes a new mastless nano-fabrication technique of Pyrex 7740 glass using the combination of nanomachining by nano-indenter XP and HF wet etching. First, the surface of a Pyrex 7740 glass specimen was machined by using the nano-machining system, which utilizes the mechanism of the nano-indenter XP. Next, the specimen was etched by HF solution. After the etching process, the convex structure or deeper hole is made because of masking or promotion effect of the affected layer generated by nano-machining. On the basis of this interesting fact. some sample structures were fabricated.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.76-76
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• 2015

PVD에 의한 증착 대상 물질인 Ti, AlSi, Cr 및 각각의 타겟 전류, 바이어스, 압력 조건 들을 설계하여 적용시켰으며 PECVD와 CBC 코팅을 조합하여 발생되는 새로운 나노 멀티박막의 특성을 본 연구에서는 시험분석 및 평가하였다. 코팅층 깊이에 따른 조성 변화는 XPS를 이용하였으며 미세조직 및 표면 상태는 FE-SEM을 이용한 정밀 분석을 실시하였다. 또한, 박막의 경도는 나노인덴터를 이용하여 박막 자체의 경도만을 분석하였다. 한편, Pin-on-disk 방식의 마모시험기를 이용하여 표면조도와 상대재의 처리 상태에 따른 마찰계수를 시험 평가하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2006.10a
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• pp.289-290
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• 2006

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.209-209
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• 2003

기계가공용으로 개발된 3성분계 Ti-Si-N 코팅막은 약 40㎬이상의 초고경도이며, 그 미세구조는 나노입자의 TiN결정과 비정질 Si$_3$N$_4$로 이루어져 있다. Ti-Si-N 코팅의 경도는 극소량 Si를 첨가함에 따라 급격히 증가하였으며, 7.7at%에서 약 45㎬이었다. 그 이상에서는 감소하였다. 본 연구는 Ti-Si-N 코팅에서 규소첨가에 따른 박막에 형성하는 질화규소 또는 규소의 특성을 조사하기 위하여 질화규소 박막을 제조하여 그 특성 및 기계적 성질을 조사하였다. 스퍼터링 방법으로 제조한 질화규소 박막의 표면 및 내부구조를 광학현미경, 주사전자현미경, 투과전자현미경 그리고 AFM으로, 정성 및 정량을 EPMA와 EDS로, 결정성을 박막 엑스선회 절분석기로, 화학 결합구조을 XPS으로 분석하였다. 그리고 나노인덴터를 이용하여 박막의 경도와 탄성계수를 조사하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.317-318
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• 2012

현재의 반도체 산업에서 Hafnium oxide와 Hafnium silicates같은 high-k 물질은 CMOS gate와 DRAM capacitor dielectrics로 사용하기 위한 대표적인 물질에 속한다. MOSFET (metal oxide semiconductor field effect transistor)구조에서 gate length는 16 nm 이하로 계속 미세화가 연구 중이고, 또한 gate는 기존구조에서 Multi-gate구조로 다변화가 일어나고 있다. 이를 통해 게이트 절연막은 그 구조와 활용범위가 다양해지게 될 것이다. 동시에 leakage current와 dielectric break-down을 감소시키는 연구가 중요해지고 있다. 그러나 나노 영역에서의 기계적 특성에 대한 연구는 전무한 상태이다. 따라서 복잡한 회로 공정, 다양한 Multi-gate 구조, 신뢰도의 향상을 위해서는 유전박막 물질자체와 계면에서의 물리적, 기계적인 특징의 측정이 상당히 중요해지고 있다. 이에 본 연구는 Nano-indenter의 통해 경도(Hardness)와 탄성계수(Elastic modulus) 등의 측정을 통하여 시료 표면의 나노영역에서의 기계적 특성을 연구하고자 하였다. $HfO_2$게이트 절연막은 rf magnetron sputter를 이용해 Si (silicon) (100)기판위에 박막형태로 증착하였고, 이후 furnace에서 질소분위기로 온도(400, 450, $500^{\circ}C$)를 달리하여 20분 열처리를 하였다. 또한 Weibull distribution을 이용해 박막의 characteristic value를 계산하였으며, 실험결과 열처리 온도가 $400^{\circ}C$에서 $500^{\circ}C$로 증가함에 따라 경도와 탄성계수는 7.4 GPa에서 10.65 GPa으로 120.25 GPa에서 137.95 GPa으로 각각 증가하였다. 이는 재료적 측면으로 재료의 구조적 우수성이 증가된 것으로 판단된다.

• Composites Research
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• v.24 no.2
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• pp.9-13
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• 2011

,In this paper, the symmetric axis parameter method, which was proposed to identify defects, dislocations and stacking fault, with perfect structures in the zinc-blende materials, was introduced as a way to distinguish between elastic and plastic deformation. LAMMPS, a molecular dynamics programme of Sandia National Laboratories, was used to perform nanoindentation simulation on silicon, a zinc-blende material. Defects in silicon (111) under spherical indentation showed the threefold pattern and the slip system in the form of ring crack. Also simulation results show good agreement with experimental results and existing theoretical analyses.