• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.9 no.5
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• pp.389-395
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• 2000

In this paper, we propose the formation of an $Al_2O_3$ pre-layer using a protective Si-oxide layer and Al layer. Deposition of a thin film layer of aluminum onto a Si surface covered with a thin Si-oxide layer and annealing at $800^{\circ}C$ led to the growth of epitaxial $Al_2O_3$ layer on Si(111). And ${\gamma}-Al_2O_3$ layer was grown on the $Al_2O_3$ per-layer. Etching of the Si substrate by $N_2O$ gas could be avoided in the initial growth stage by the $Al_2O_3$ pre-layer. It was confirmed that the $Al_2O_3$ pre-layer was effective in improving the surface morphology of the very thin ${\gamma}-Al_2O_3$ films.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2002.11a
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• pp.182-185
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• 2002

자기정렬구조의 실리콘-게르마늄 이종접합 트랜지스터에서 $f_{max}$를 높이기 위한 방안으로 베이스의 저항 값을 감소시키고자 외부 베이스에 실리콘 및 실리콘-게르마늄 박막을 저온에서 선택적으로 성장할 수 있는 방법을 연구하였다. RPCVD를 이용하여 $SiH_{2}Cl_{2}$과 $GeH_{4}$를 소스 가스로 하고 HCI을 첨가하여 선택성을 향상시킴으로써 $675\sim725^{\circ}C$의 저온에서도 실리콘 및 실리콘-게르마늄의 선택적 에피성장이 가능하였다. 고온 공정에 주로 이용되는 $SiH_{2}Cl_{2}$를 이용한 실리콘 증착은 $675^{\circ}C$에서 열분해가 잘 이루어지지 않고 HCl의 첨가에 의한 식각반응이 동시에 진행되어 실리콘 기판에서도 증착이 진행되지 않으나 $700^{\circ}C$ 이상에서는 HCI을 첨가한 경우에 한해서 선택성이 유지되면서 실리콘의 성장이 이루어졌다, 반면 실리콘-게르마늄막은 실리콘에 비해 열분해 온도가 낮고 GeO를 형성하여 잠입시간을 지연하는 효과가 있는 게르마늄의 특성으로 인해 선택성이나 증착속도 모두에서 유리하였으나 실리사이드 공정시에 표면으로 게르마늄이 석출되는 현상 등의 저항성분이 크게 작용하여 실리콘-게르마늄막 만으로는 외부 베이스에의 적용은 적절하지 않았다. 그러나 실리콘막을 실리콘-게르마늄막 위에 Cap 층으로 증착하거나 실리콘막 만으로 외부 베이스에 선택적으로 증착하여 베이스의 저항을 70% 가량 감소시킬 수 있었다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.15 no.4
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• pp.319-324
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• 2002

In this study, the reduce of plasma etching damage in PZT thin film with addictive gas and re-annealing after etching have been investigated. The PZT thin films were etched as a function of $Cl_2/CF_4$ with addition of Ar and $O_2$ with inductively coupled plasma. The etch rates of PZT thin films were 1450 ${\AA}/min$ at 30% additive Ar and 1100 ${\AA}/min$ at 10% auditive $O_2$ into $Cl_2/CF_4$ gas mixing ratio of 8/2. In order to reduce plasma damage of PZT thin films after etching, the etched PZT thin films were re-annealed at various temperatures at $O_2$ atmosphere. From the hysteresis curries, the ferroelectric properties are improved by $O_2$ re-annealing process. The improvement of ferroelectric behavior at annealed PZT films is consistent wish the increase of the (100) and (200) PZT peaks revealed by x-ray diffraction (XRD). From x ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis, the intensity of Pb-O, Zr-O and Ti-O peak are increased and the chemical residue peak is reduced by $O_2$ re-annealing. The ferroelectric behavior consistent with the dielectric nature of $Ti_xO_y$ is recovered by $O_2$ recombination during rapid thermal annealing process.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2001.11a
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• pp.21-25
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• 2001

In this study, recovery of plasma etching damage in PZT thin film with additive gas and re-annealing after etching have been investigated. The PZT thin films were etched as a function of Cl$_2$/CF$_4$ with addition of Ar and $O_2$ with inductively induced plasma. The etch rates of PZT thin films were 1450$\AA$/min at 30% additive Ar into (Cl$_2$(80%)+CF$_4$ (20%)) and 1100$\AA$/min at 10% additive $O_2$ into C(Cl$_2$(80%)+CF$_4$ (20%)). In order to recovery properties of PZT thin films after etching, the etched PZT thin films were re-annealed at various temperatures in at $O_2$ atmosphere. From the hysteresis curves, ferroelectrical properties are improved by $O_2$ re-annealing process. The improvement of ferroelectric behavior at annealed sample is consistent with the increase of the (100) and (200) PZT peaks revealed by x-ray diffraction (XRD). From x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis, intensity of Pb-O, Zr-O and Ti-O peak are increased and the chemical residue peak is reduced by $O_2$ re-annealing. The ferroelectric behavior consistent with the dielectric nature of Ti$_{x}$O$_{y}$ is recovered by $O_2$ recombination during rapid thermal annealing process.s.s.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.8 no.3
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• pp.291-297
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• 1999

The plasma etching of tungsten thin films has been studied with $SF_6$ gas in RIE system. The etch rate of ${\alpha}$-phase W film with $SF_6$ gas plasma has been showed to depend strongly on process parameters ($SF_6$, $SF_6-N_2$ gas). Effect of $N_2$ addition and etching selectivity between W film and photoresist have also been studied in detail. Etching profiles between W film and photoresist were investigated by SEM. The compounds on W surface after $SF_6-N_2$ gas plasma treatment were examined by XPS and the concentration of F ions was detected by OES during plasma on.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2005.07a
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• pp.164-165
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• 2005

The dry etch characteristics of GaAs over both AlGaAs and InGaP in planar inductively coupled $BCl_3$-based plasmas(ICP) with additions of $SF_6$ or $CF_4$ were studied. The additions of flourine gases provided enhanced etch selectivities of GaAs/AlGaAs and GaAs/InGaP. The etch stop reaction involving formation of involatile $AlF_3$ and $InF_3$ (boiling points of etch products: $AlF_3\sim1300^{\circ}C$, $InF_3$ > $1200^{\circ}C$ at atmosphere) were found to be effective under high density inductively coupled plasma condition. Decrease of etch rates of all materials was probably due to strong increase of flourine atoms in the discharge, which blocked the surface of the material against chlorine neutral adsorption. The process parameters were ICP source power (0 - 500 W), RF chuck power (0 - 30 W) and variable gas composition. The process results were characterized in terms of etch rate, selectivities of GaAs over AlGaAs and InGaP, surface morphology, surface roughness and residues after etching.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.286-286
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• 2010

최근에 환경 오염과 화석 에너지의 고갈 문제를 해결하기 위하여 태양광을 전기 에너지로 변환하는 태양전지 연구에서 가장 이슈가 되는 부분은 저가격화와 고효율이다. 상용화 되어 있는 대부분의 태양전지는 단결정 실리콘 웨이퍼와 다결정 실리콘 웨이퍼를 사용한다. 실리콘 웨이퍼의 원자재 가격을 낮추는 방법에는 한계가 있기 때문에 태양전지 제작 공정에서 공정 단가를 낮추는 방법이 많이 연구되고 있고, 실리콘 웨이퍼가 가지는 재료의 특성상 화합물을 이용한 태양전지 보다 낮은 효율을 가질 수밖에 없기 때문에 반도체 소자 공정을 응용하여 실리콘 웨이퍼 기판에서 고효율을 얻는 방법으로 연구가 진행 되고 있다. 본 연구에서는 마이크로 블라스터를 이용하여 태양전지 cell 상부에 AG(anti-glare)를 가지는 유리 기판을 형성하여 낮은 단가로 태양전지 cell의 효율을 향상시키기 위한 연구를 진행 하였다. 태양전지 cell 상부에 AG를 가지는 유리 기판을 형성하게 되면 태양의 위도가 낮아 표면에서 대부분 반사되는 태양광을 태양전지 cell에서 광기전력효과가 일어나게 하여 효율을 향상시킨다. 이때 사용한 micro blaster 공정은 고속의 입자가 재료를 타격할 때 입자의 아래에는 고압축응력이 발생하게 되고, 이 고압 축응력에 의하여 소성변형과 탄성변형이 발생된다. 이러한 변형이 발전되어 재료의 파괴 초기값보다 크게 되면 크랙이 발생되고, 점점 더 발전하게 되면 재료의 제거가 일어나는 단계로 이루어지는 기계적 건식 식각 공정 기술이라 할 수 있다. 먼저 유리 기판에 마이크로 블라스터 장비를 이용하여 AG를 형성한다. AG는 $Al_2O_3$ 파우더의 입자 크기, 분사 압력, 노즐과 기판과의 간격, 반복 횟수, 노즐 이동 속도 등의 공정 조건에 따른 유리 기판 표면에서의 광학적 특성 및 구조적 특성에 관하여 분석하였다. 일반적인 태양전지 cell 제작 공정에 따라 cell을 제작 한후 AG 유리 기판을 상부에 형성시키고 솔라시뮬레이터를 이용하여 효율을 측정하였다. 이때 솔라시뮬레이터의 광원이 고정되어 있기 때문에 태양전지 cell에 기울기를 주어 태양의 위도 변화에 대해 간접적으로 측정하였다. AG 유리 기판이 태양전지 cell 상부에 형성 되었을 때와 없을 때를 각각 비교하여 AG 유리 기판이 형성된 태양전지 cell에서의 효율 향상을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.416-417
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• 2013

최근 질화물계 발광다이오드(light emitting diode, LED) 소자는 핸드폰, 스마트 TV 등의 디스플레이 분야와 실내외조명, 감성조명, 특수조명 등의 조명분야에 그 응용분야가 급속히 확대되고 있다. 이러한 LED 소자는 에너지 절감과 친환경에 장점을 가지고, 가까운 미래에 조명시장을 대체할 것으로 예상된다. 이를 만족하기 위해서는 현재보다 더 높은 효율을 갖는 LED 개발이 요구되어지고 있는 상황이다. 일반적으로 질화물계 LED 소자의 효율은 내부양자 효율, 광추출 효율 등으로 나타낼 수 있다. 내부 양자효율은 성장된 결정의 질의 개선 및 다층의 이종접합 또는 다중양자우물 구조와 같이 활성층의 캐리어 농도를 높이는 접합구조로 설계되어 80% 이상의 효율을 나타낸다. 그러나 광추출 효율은 이에 미치지 못하고 있다. 이는 반도체 재료의 높은 굴절률로 인하여 빛이 외부로 탈출하지 못하고 내부로 반사되거나 물질 안에서 흡수가 일어나기 때문이다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 많은 연구 그룹들은, 표면에 패턴 형성하여 빛의 전반사를 줄여 그 효율을 올리는 연구결과를 보고하고 있다. 대표적인 방법으로는 wet etching, 전자빔 리소그라피, 나노임프린트 리소그라피, 레이저 홀로 리그라피, 나노스피어 리소그라피 등이 사용되고 있다. 이 중, 나노스피어 리소그라피는 폴리스틸렌 혹은 실리카 등과 같은 나노 크기의 bead를 사용하여 반도체 기판 표면에 단일층으로 고르게 코팅한 마스크로 사용하여 패턴을 주는 방법이다. 이 방법의 장점으로는 대면적에 균일한 패턴을 형성할 수 있고, 공정비용이 저렴하여 양산하기에 적합하다는 특징이 있다. 나노스피어 리소그라피를 통해서 표면에 생성된 패턴 모양의 각도에 따라서, 식각되는 깊이에 변화에 따라 실험한 결과들은 있지만, 아직까지 크기가 다른 나노입자들의 마스크 이용하여 형성된 패턴 밀도에 따른 광 추출 효과에 대한 연구가 많이 미흡하다. 따라서 본 연구에서는 다양한 크기의 실리카로 패턴을 형성시켜 패턴 밀도에 대한 광추출 효율의 효과에 대해서 조사하였다. 실험 방법으론, DI, 에탄올, TEOS, 암모니아의 순서대로 그 혼합 비율을 조정하여 100, 250, 500 nm 크기의 나노입자를 합성하였고 이것을 질화물계 LED의 표면 위에 단일층으로 스핀코팅 방법을 통해 코팅을 하였다. 그 후 ICP-RIE 방법으로 필라 패턴을 형성하였는데, 그 결과 100 nm SiO2 입자를 이용한 경우 $4.5{\times}10^9$/$cm^2$, 250 nm의 경우 $1.4{\times}10^9$/$cm^2$, 500 nm의 경우 $0.4{\times}10^9$/$cm^2$의 패턴의 밀도를 보여주었다(Fig. 1). 패턴의 밀도에 따라 전계광학적 특성을 확인하여 보았는데, 그 결과는 평평한 표면과 비교하였을 때 100 nm에서 383%, 250 nm에서는 320%, 500 nm에서는 244% 상승하는 결과를 보여주었다(Fig. 2). 이번 실험을 통해서 LED의 광추출 효율은 표면 모양과 깊이 뿐 아니라 밀도가 커질수록 그 효율이 올라간다는 사실을 알 수 있었다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.25 no.3
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• pp.31-36
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• 2018

This research scrutinizes the reason of failure after pressure cooker test (PCT) for DRAM device. We use the physical inspecting tools, such as microscope, SEM and TEM, and finally find the discolor phenomenon, corrosion of Al and delamination of inter-metal dielectric (IMD) in the failed devices after PCT. Furthermore, we discover the abnormal $Al_XO_Y$ layer on Al through the careful additional measurements. To find the reason, we evaluate the effect of package ball size and pinhole in passivation layer. Unfortunately, those aren't related to the problems. We also estimate halide effect of Al. The halogens such like Cl are contained within EMC material. Those result in the slight improving of PCT characteristics but do not perfectly solve the problems. We make a hypothesis of Galvanic corrosion. We can find the residue of Ti at the edge of pad open area. We can see the improving the PCT characteristics by the time split of repair etch. The possible mechanism of the PCT failure can be deduced as such following sequence of reactions. The remained Ti reacts on the pad Al by Galvanic corrosion. The ionized Al is easily react with the $H_2O$ supplied under PCT environment, and finally transfers to the abnormal $Al_XO_Y$ layer.

• Proceedings of the Korea Inteligent Information System Society Conference
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• 2000.11a
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• pp.407-416
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• 2000

국방 부문에 종사하는 관리자들은 국방정보시스템 사업관리에 있어서 최신정보기술에 대한 기본적인 사항은 알고있어야 효율적이고 효과적이며 성공적인 사업관리를 진행할 수 있을 것이다. 국방 부문에 종사하는 관리자들이 저비용 고효율의 국방정보시스템을 건설하고 운영 유지관리 하기 위하여 알아야 할 핵심 및 최신정보기술은 크게 인공지능기술, 멀티미디어 정보화 기술, 가상현실 기술, 시뮬레이션 기술, 텔레프레즌스 기술, 나노테크놀로지 기술, 데이터베이스 기술, 병렬처리 기술, 로봇공학 기술, 소프트웨어 공학에 관련된 기술 등이 있다. 그러나 국방부문에 종사하는 정보통신 전문 인력을 제외한 관리자들이 국방관련 사업관리를 수행하면서 정보기술에 대한 이해 수준이 비교적 낮기 때문에 효율적으로 국방사업을 준비, 계획, 추진하기 어려운 실정이다. 따라서 국방부문에 종사하는 관리자들이 정보기술을 알기 쉽게 이해할 수 있도록 국방부문 핵심지능형정보기술 발전 및 군 활용방안을 이해하기 쉽도록 작성하며 효율적인 사업관리가 이루어질 수 있는 방안을 연구하였다. 본 논문은 국방부문핵심 지능정보기술 식별 및 활용방안을 연구하여 핵심적으로 식별된 사항들을 우리 국방부문의 $C^4$I(지휘, 통제, 통신, 컴퓨터시스템)시스템, 내장형 무기시스템, 각종 교육훈련 정보시스템, 자원관리 정보시스템 등에 어떻게 적용할 것이며 적용시 기대효과는 무엇인가를 제시토록 하여 국방부문에 종사하는 관리자들이 각종 국방사업을 조정, 통제, 확인, 감독, 준비/계획하면서 참고하여 저비용 고효율의 국방관련 각층 사업을 관리할 수 있는 능력을 배양시키도록 연구를 수행하였다. 국방관련 각종 사업을 관리할 수 있는 능력을 배양시키도록 연구를 수행하였다. 국방부문 핵심지능정보기술 발전 및 활용 방안에 포함될 주요 내용을 요약하여 제시하였다.의 경향성을 나타내는 오차 주기(error cyc1e)를 이용함으로써 고객들의 수요의 경향성을 좀 더 세밀한 부분까지 파악할 수 있게 해 준다.ction, secondary electron microscopy, atomic force microscoy, $\alpha$-step, Raman scattering spectroscopu, Fourier transform infrared spectroscopy 및 micro hardness tester를 이용하여 기판 bias 전압이 DLC 박막의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 분석결과 본 연구에서 제작된 DLC 박막은 탄소와 수소만으로 구성되어 있으며, 비정질 상태임을 알 수 있었다. 기판 bias 전압의 증가에 따라 박막의 두께가 감소됨을 알 수 있었고, -150V에서는 박막이 거의 만들어지지 않았으며, -200V에서는 기판 표면이 식각되었다. 이것은 기판 bias 전압과 ECR 플라즈마에 의한 이온충돌 효과 때문으로 판단되며, 150V 이하에서는 증착되는 양보다 re-sputtering 되는 양이 더 많을 것으로 생각된다. 기판 bias 전압을 증가시킬수록 플라즈마에 의한 이온충돌 현상이 두드러져 탄소와 결합하고 있던 수소원자들이 떨어져 나가는 탈수소화 (dehydrogenation) 현상을 확인할 수 있었으며, 이것은 C-H 결합에너지가 C-C 결합이나 C=C 결합보다 약하여 수소 원자가 비교적 해리가 잘되므로 이러한 현상이 일어난다고 판단된다. 결합이 끊어진 탄소 원자들은 다른 탄소원자들과 결합하여 3차원적 cross-link를 형성시켜 나가면서 내부 압축응력을 증가시키는 것으로 알려져 있으며, hardness 시험 결과로 이것을 확인할 수 있었다. 그리고 표면거칠기는 기판 bias 전압을 증가시킬수록 더 smooth 해짐을 확인