• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.11 no.3
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• pp.163-170
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• 2002

This paper proposes a $10\;{\mu}m$ thick oxide air-bridge structure which can be used as a substrate for RF circuits. The structure was fabricated by anodic reaction, complex oxidation and micromachining technology using TMAH etching. High quality films were obtained by combining low temperature thermal oxidation ($500^{\circ}C$, 1 hr at $H_2O/O_2$) and rapid thermal oxidation (RTO) process ($1050^{\circ}C$, 2 min). This structure is mechanically stable because of thick oxide layer up to $10\;{\mu}m$ and is expected to solve the problem of high dielectric loss of silicon substrate in RF region. The properties of the transmission line formed on the oxidized porous silicon (OPS) air-bridge were investigated and compared with those of the transmission line formed on the OPS layers. The insertion loss of coplanar waveguide (CPW) on OPS air-bridge was (about 2dB) lower than that of CPW on OPS layers. Also, the return loss of CPW on OPS air-bridge was less than about -20 dB at measured frequency region for 2.2 mm. Therefore, this technology is very promising for extending the use of CMOS circuitry to higher RF frequencies.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.11a
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• pp.247-251
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• 2004

반도체 소자의 제조에 있어 실리콘 표면에 성장한 자연산화막을 제거하기 위해 일반적으로 습식 세정 기술이 이용되어 왔다. 하지만 소자의 최소 선폭(design rule)이 nano급으로 고집적화 됨에 따라 contact hole 바닥의 자연산화막을 깨끗이 제거하는데 있어서 그 한계를 나타나고 있다. 이에 대한 효과적인 대안 공정으로 가스 건식 세정 기술이 연구되고 있다. 본 논문에서는 한 번에 50매 이상의 웨이퍼를 처리함으로써 생산성 측면에서 월등한 배치식 설비에서 원거리 플라즈마(remote plasma) 장치에서 2.450Hz의 마이크로웨이브(${\mu}$-wave)에 의해 형성시킨 수소라디칼과 $NF_3$ 가스를 이용하여 실리콘에 결함을 주지 않고 자연산화막을 선택적으로 제거하는 공정에 대해 고찰하였다. AFM을 이용한 표면분석, TEM을 이용한 물성분석, 그리고 ToF-SIMS 및 XPS를 이용한 화학 분석을 습식 및 건식 세정을 비교 평가한 결과, 건식 세정 공정이 실리콘 표면에 결함을 주지 않고 자연산화막을 제거 할 수 있음을 확인하였다. 산화막$(SiO_2)$, 질화막$(Si_3N_4)$, 그리고 다결정 실리콘(Poly-Si) 등의 각 막질별 식각 특성을 고찰하였으며, $NH_3$의 캐리어 가스인 $N_2$의 주입량을 조절함으로써 수소라디칼 형성 효율의 개선이 가능하였으며, 이로부터 게이트와 소스/드레인 사이를 절연하기 위해 이용되는 질화막의 식각 선택비를 2배 정도 개선할 수 있었다. nano급 소자에 실장하여 평가한 결과에서 불산(HF)에 의한 습식 세정 방식에 비하여 약 $20{\sim}50%$ 정도의 contact 저항 감소 효과가 있음이 확인되었다.두 소자 모두 $40mA/cm^2$ 에서 이상적인 화이트 발란스와 같은(0.33,0.33)의 색좌표를 보였다.epsilon}_0=1345$의 빼어난 압전 및 유전특성과 $330^{\circ}C$의 높은 $T_c$를 보였고 그 조성의 vibration velocity는 약4.5 m/s로 나타났다.한 관심이 높아지고 있다. 그러나 고 자장 영상에서의 rf field 에 의한 SAR 증가는 중요한 제한 요소로 부각되고 있다. 나선주사영상은 SAR 문제가 근원적으로 발생하지 않고, EPI에 비하여 하드웨어 요구 조건이 낮아 고 자장에서의 고속영상방법으로 적합하다. 본 논문에서는 고차 shimming 을 통하여 불균일도를 개선하고, single shot 과 interleaving 을 적용한 multi-shot 나선주사영상 기법으로 $100{\times}100$에서 $256{\times}256$의 고해상도 영상을 얻어 고 자장에서 초고속영상기법으로 다양한 적용 가능성을 보였다. 연구에서 연구된 $[^{18}F]F_2$가스는 친핵성 치환반응으로 방사성동위원소를 도입하기 어려운 다양한 방사성의 약품개발에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.었으나 움직임 보정 후 영상을 이용하여 비교한 경우, 결합능 변화가 선조체 영역에서 국한되어 나타나며 그 유의성이 움직임 보정 전에 비하여 낮음을 알 수 있었다. 결론: 뇌활성화 과제 수행시에 동반되는 피험자의 머리 움직임에 의하여 도파민 유리가 과대평가되었으며 이는 이 연구에서 제안한 영상정합을 이용한 움직임 보정기법에 의해서 개선되었다. 답이 없는 문제, 문제 만들기, 일반화가 가능한 문제 등으로 보고, 수학적 창의성 중 특히 확산적 사고에 초점을 맞추어 개방형 문제가 확

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.45 no.5
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• pp.479-486
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• 2007

Four point bending is used to study the dependences of bond strength of benzocyclobutene(BCB) bonded wafers and BCB thickness, the use of an adhesion promoter, and the materials being bonded. The bond strength depends linearly on BCB thickness, due to the thickness-dependent contribution of the plastic dissipation energy of the BCB and thickness independence of BCB yield strength. The bond strength increases by about a factor of two with an adhesion promoter for both $2.6{\mu}m$ and $0.4{\mu}m$ thick BCB, because of the formation of covalent bonds between adhesion promoter and the surface of the bonded materials. The bond strength at the interface between a silicon wafer with deposited oxide and BCB is about a factor of three higher than that at the interface between a glass wafer and BCB. This difference in bond strength is attributed to the difference in Si-O bond density at the interfaces. At the interfaces between plasma enhanced chemical vapor deposited (PECVD) oxide coated silicon wafers and BCB, and between thermally grown oxide on silicon wafers and BCB, 12~13 and $15{\sim}16bonds/nm^2$ need to be broken. This corresponds to the observed bond energies, $G_0s$, of 18 and $22J/m^2$, respectively. Maximum 7~8 Si-O $bonds/nm^2$ are needed to explain the $5J/m^2$ at the interfaces between glass wafers and BCB.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.39 no.9
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• pp.11-18
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• 2002

This paper presents a CPW phase shifter and shunt stub with air-bridge on a 10-${\mu}m$-thick oxidized porous silicon(OPS) substrate using surface micromachining. The line dimensions of the CPW phase shifter was designed with S-W-Sg = 100-30-400 ${\mu}m$. And the width and length of the air-bridge with "ㄷ“ shape were 100 ${\mu}m$ and 400-460-400 ${\mu}m$, respectively. In order to achieve low attenuation, stepped air-bridge CPW phase shift was proposed. The insertion loss of the stepped air-bridge CPW phase shift is more improved than that of no stepped air-bridge CPW phase shift. The measured phase characteristic of the fabricated CPW phase shifter is close to 180$^{\circ}$ over a very broad frequency range of 28 GHz. The measured working frequency of short-end series stub is 28.7 GHz and the return loss is - 20 dB. And the measured working frequency of short-end shunt stub is 28.9 GHz and the return loss is - 23 dB at midband. As a result, the pattering of stub in the center conductor of CPW lines can offer size reduction and lead to high density chip layouts.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.436-436
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• 2014

본 연구에서는 전 세계적으로 활발히 연구되고 있는 나노바이오센서 분야 중 가장 주목을 받고 있는 LSPR 원리를 이용한 바이오센서를 제작하였다. 금속 나노입자의 국소 표면 플라즈몬 공명현상에 의한 주위환경에 민감하게 반응하는 특성은 고감도 광학형 바이오센서, 화학물질 검출 센서등에 응용된다. 특히 금 나노막대와 같은 1차 나노구조물은 나노막대의 주변 환경 변화에 따라 뚜렷한 플라즈몬 흡수 밴드 변화를 나타냄으로 센서로 적용 했을 때 고감도의 측정이 가능하다. 본 연구에서는 다공성인 알루미늄 양극산화 박막 주형틀을 이용하여 다양한 종횡비를 가지는 금 나노막대를 합성하고, 나노막대 어레이 형태의 박막을 제작하였다. 금 나노막대의 합성은 알루미늄 양극산화막을 사용한 주형제조 방법(template method)을 사용하는 전기화학 증착법을 사용하였다. 우선 부도체인 알루미늄 양극 산화막의 한쪽면을 열증착 장비를 사용하여 금을 증착하여 작업 전극(working electrode)을 형성하였다. 백금 선(platinum wire)을 보조 전극(counter electrode)으로 사용하고 Ag/AgCl 전극을 기준 전극(reference electrode)으로 사용하여 삼전극계(three-electrode system)를 형성하였으며, 금 도금 용액(orotemp 24 gold plating solution, TECHNIC INC.)을 사용하여, 800 mV 전압에서 금 나노 막대를 합성하였다. 금 나노막대의 길이는 테플론 챔버를 통과한 전하량 또는 전기 증착 시간에 비례하여 결정된다. 금 나노막대를 성장시킨 알루미늄 양극산화막을 실리콘 웨이퍼에 은 페이스트를 사용하여 고정시킨 후 수산화나트륨 (NaOH)용액을 사용하여 알루미늄 양극산화막을 녹여내어 수직방향으로 정렬되어 있는 나노 막대 어레이 박막을 제조 하였다. 또한 제작된 금 나노막대 어레이의 광학적 특성을 평가하였다. 본 연구에서와 같이 나노막대를 직경방향으로 측정할 경우, 직경방향의 transverse mode만 측정된다. 금 나노 막대가 알루미늄 양극산화막 안에 포함된 상태로 측정된 금 나노로드 어레이 박막의 광 스펙트럼 분포는 금 나노막대의 가시광영역에서의 흡수 스펙트럼을 측정하였을시 직경 및 길이에 따라 transverse mode의 ${\lambda}$ max (최대 흡광)의 위치가 변화됨을 나타낸다. 실험 결과를 바탕으로 나노막대의 종횡비가 증가함에 따라 흡수 스펙트럼의 transverse mode ${\lambda}$ max가 미약하게 단파장 영역으로 이동하는 것을 확인할 수 있다. 이러한 결과는 원기둥 형태의 금 나노막대의 흡수 스펙트럼에 대한 이론적인 예측과 부합한다. 바이오센서로의 적용 가능성을 확인하기 위하여 자기조립단분자막을 형성하여 항체를 고정하고 CRP에 대한 응답특성을 평가하였다. CRP 항원-항체의 면역반응에 대한 실험 결과 CRP 항원의 농도가 증가함에 따라 넓은 측정범위에서 선형적으로 흡광도가 증가하는 결과를 나타내었으며, CRP 10 fg/ml의 농도까지 검출할 수 있었다. 센서의 선택성을 확인하기 위하여 감지하고자하는 대상물질이 아닌 Tn T 항원을 감지막에 반응시켜 흡광도 변화를 분석하였다. 결과적으로 제작된 센서칩은 선택성을 가지고 측정하고자하는 물질에만 반응함을 확인하였다. 이러한 결과는 다양한 직경을 사용한 부가적인 LSPR현상의 연구에 활용될 수 있을 것이다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.11 no.5
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• pp.189-195
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• 2001

We prepared TMR junctions of NiFe(170 )/CoFe(48 )/Al(13 )-O/CoFe(500 )/Ta(50 ) structure on 2.5$\times$2.5 $\textrm{cm}^2$ area Si/SiO$_2$ substrates in order to investigate the uniformity of magnetoresistance(MR) value using a ICP magnetron sputter. Each layer was deposited by the ICP magnetron sputter and tunnel barrier was formed by the plasma oxidation method. We measured MR ratio and resistance of TMR devices with four-terminal probe system by applying external magnetic field. Although we used ICP sputter which is known as superior to make uniform films, the standard variation of MR ratio was 2.72. The variation was not dependent on the TMR devices location of a substrate. We found that MR ratio and spin-flip field (H's) increased as the resistance increased, which may be caused by local interface irregularity of the insulating layer. The variation of resistance value was 64.19 and MR ratio was 2.72, respectively. Our results imply that to improve the insulating layer fabrication process including annealing process to lessen interface modulation in order to mass produce the TMR devices.

• Clean Technology
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• v.7 no.3
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• pp.203-214
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• 2001

A silicon oxide cleaning characteristic and its mechanism were studied in RF plasma cleaning system with various gases such as $CHF_3$, $CF_4$, Argon, oxygen and mixing gas. The experimental parameters - working pressure (100 mTorr), RF power (300 W, 500 W), electrode distance (5cm, 8cm, 11.5cm), cleaning time (90, 180 seconds), gas flow (50 sccm) were fixed to compare cleaning efficiency by gas types. The results were as follows. First, the argon plasma is retaining only physical sputtering effect and etch rate was low. Second, the oxygen plasma showed good cleaning efficiency in electrode distace of 5cm, 300W, 180secs, but surface roughness increased. Third, $CF_4$ Plasma could get the best cleaning efficiency. Fourth, $CHF_3$ plasma could know that addition gas that can lower the CFx/F ratio need. We could not get good cleaning efficiency in case of added argon to $CHF_3$. But, we could get good cleaning efficiency in case added oxygen.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.21 no.6
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• pp.1069-1074
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• 2017

Reduction of breakdown voltage is serious short channel effect (SCE) by shrink of channel length. The deviation of breakdown voltage for doping concentration is investigated with structural parameters of sub-10 nm double gate (DG) MOSFET in this paper. To analyze this, thermionic and tunneling current are derived from analytical potential distribution, and breakdown voltage is defined as drain voltage when the sum of two currents is $10{\mu}A$. As a result, breakdown voltage increases with increase of doping concentration. Breakdown voltage decreases by reduction of channel length. In order to solve this problem, it is found that silicon and oxide thicknesses should be kept very small. In particular, as contributions of tunneling current increases, breakdown voltage increases.

• Current Photovoltaic Research
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• v.7 no.4
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• pp.125-129
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• 2019

Recently, carrier-selective contact solar cells have attracted much interests because of its high efficiency with low recombination current density. In this study, we investigated the effect of phosphorus doped amorphous silicon layer's characteristics on the passivation properties of tunnel oxide passivated carrier-selective contact solar cells. We fabricated symmetric structure sample with poly-Si/SiOx/c-Si by deposition of phosphorus doped amorphous silicon layer on the silicon oxide with subsequent annealing and hydrogenation process. We varied deposition temperature, deposition thickness, and annealing conditions, and blistering, lifetime and passivation quality was evaluated. The result showed that blistering can be controlled by deposition temperature, and passivation quality can be improved by controlling annealing conditions. Finally, we achieved blistering-free electron carrier-selective contact with 730mV of i-Voc, and cell-like structure consisted of front boron emitter and rear passivated contact showed 682mV i-Voc.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.14 no.2
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• pp.97-102
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• 2005

NO adsorption can be used in synthesizing oxynitride thin films which have potential application in nanodevices. However, it is very difficult to understand the oxynitridation Process since too many factors are involved in it. In this paper, we present our first-principles molecular dynamics calculation of the NO molecule adsorption on the Si(001) surface as the initial stage of the oxynitridation process. The previous first-principles calculation has argued the NO molecule is dissociated with a very small activation barrier, 0.07eV, which acutally corresponds to 1.60eV considering thermodynamics. This is in clear contrast to the observation that NO is dissociated at temperatures as low as 20K From extensive searches of NO on the Si(001) surface, we have found the new dissociation processes that have the much lower activation energies, less than 0.01 eV. We also present the dissociation and penetration processes with the corresponding activation energies and discuss their experimental implications.