• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.39 no.5
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• pp.8-15
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• 2002

We optimally designed the VCO(voltage-controlled oscillator) with spiral inductor using the MOSIS HP 0.5${\mu}{\textrm}{m}$ CMOS process. With the developed SPICE model of spiral inductor, the quality factor of spiral inductor was maximized at the operating frequency by varying the layout parameters, e.g., metal width, number of turns, radius, space of the metal lines. For the operation frequency of 2㎓, the inductance of about 3nH, and the MOSIS HP 0.5 CMOS process with the metal thickness of 0.8${\mu}{\textrm}{m}$, oxide thickness of 3${\mu}{\textrm}{m}$, the optimal width of metal lines is about 20${\mu}{\textrm}{m}$ for the maximum Quality factor. With the optimized spiral inductor, the VCO with LC tuning tank was designed, fabricated and measured. The measurements were peformed on-wafer using the HP8593E spectrum analyzer. The oscillation frequency was about 1.610Hz, the frequency variation of 250MHz(15%) with control voltage of 0V - 2V, and the phase noise of -108.4㏈c(@600KHz) from output spectrum.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1998.02a
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• pp.179-179
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• 1998

실리콘 집적회로 제조시 sub-micron 의 contact 형성 공정은 질연막 형성 후 이의 식각 및 세정, c contact 실리사이드, 획산방지막, 배선 금속층의 형성 과정올 거치게 된다. 본 연구팀에서는 C.F야f2 헬리 콘 플라즈마훌 이용한 고선택비 contact 산화막 식각공정시 형성된 잔류막충과 오염 손상올 관찰하고 산소 플라즈마 처리와 후속 열처리에 따른 이들의 제거 정도를 관찰하여 이에 대한 결과를 발표하였다. 본 연구메서는 식각 및 후처리에 따라 잔류하는 잔류막과 손상층이 후속 공정인 contact 실리사이드 형 섬에 미치는 영향올 관찰하였다. C C.F바f2 웰리콘 풀라즈마률 이용한 식각시 공정 변수로는 수소가스 첨가, bias voltage 와 과식각 시간 의 효과를 관찰하였으며 다른 조건은 일정하게 하였다 .. Contact 실리사이드로는 Ti, Co-싫리사이드를 선 택하였으며 Piranha cleaning, 산소 플라즈마 처리, 산소 풀라즈마+600 'C annealing으로 각각 후처리된 시 편을 후처리하지 않은 시펀돌과 함께 실리사이드 형성용‘시펀으로 이용하였다 각각 일정 조건에서 동 일 두께의 실리사이드훌 형성시킨 후 4-point probe룰 이용하여 면저황올 측정하였다 후처리하지 않은 시편의 경무 실리사이드 형성은 아주 시펀의 일부분에서만 형성되었으며 후속 세정 및 얼처리훌 황에 따라 실리사이드의 면저항은 감소하여 식각 과정을 거치지 않은 깨끗한 실리콘 웨이퍼위에 실리사이드 를 형성시킨 값(control 값)에 접근하였다. 실리사이드의 면저항값은 식각시 노훌된 실리콘 표면 위에 형 성된 손상충보다는 잔류막에 큰 영향을 받았으며 수소 가스가 첨가된 식각 가스로 식각한 시편으로 형 성한 실리사이드의 면저항값이 손상이 상대적으로 적은 것으로 관찰된 수소훌 첨가하지 않은 식각 가 스로 식각한 시펀 위에 형성된 실리사이드의 면저황에 비해 낮은 값을 나타내었다. 실리사이드의 전기적 륙성에 미치는 손상층의 영향올 좀더 면밀히 관찰하고자 bare 실리콘 wafer 에 잔류막이 거의 없이 손상층을 유발시키는 식각 조건들 (100% HBr, 100%H2, 100%Ar, Cl싸fz)에 대하여 실 리콘 식각을 수행한 후 Co-실리사이드률 형성하여 이의 면저황을 측정한 걸과 100% Ar 가스로 식각된 시편을 이용하여 형성한 실리사이드의 면저항은 control 에 기까운 면저항값올 지니고 따라서 손상층이 실리사이드 형섬메 미치는 영향은 크지 않음을 알 수 있었다. 이상의 연구 결과훌 통해 손상층이 실리사이드의 형성이나 전기적 톡섬에 미치는 영황은 잔류막층 에 의한 영향보다 적다는 것을 알 수 았으며 잔류막층의 두께보다는 성분이나 걸합상태, 특히 식각 및 후처리 후 잔류하는 탄소 싱분과 C-Si 결함에 큰 영향올 받는 것올 알 수 있었다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.24 no.4
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• pp.184-188
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• 2013

Two types of polymer-based optical splitters with $200{\mu}m$ large core are presented for optical multimode networks, such as smart home networks, intelligent automotive networks, etc. Optical splitters that have 1:1 symmetric and 9:1 asymmetric structure were fabricated by a ultra violet(UV)-imprint technology using a deep etched Si(silicon) master by the Bosch process. In this paper, we successfully fabricated the symmetric and asymmetric optical splitters with suitable optical network applications.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.257-257
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• 2007

고밀도 FeRAM (Ferroe!ectric Random Access Memory) 소자를 개발하기 위해서는 강유전체 물질을 이용한 안정적인 스텍형의 커패시터 개발이 필수적이다. 특히 $(Bi,La)_4Ti_3O_{12}$ (BLT) 강유전체 물질을 이용하는 경우에는 낮은 열처리 온도에서도 균질하고 높은 값의 잔류 분극 값을 확보하는 것이 가장 중요한 과제 중의 하나이다. 불행히도, BLT 물질은 a-축으로는 약 $50\;{\mu}C/cm^2$ 정도의 높은 잔류 분극 값을 갖지만, c-축 방향으로는 $4\;{\mu}C/cm^2$ 정도의 낮은 잔류 분극 값을 나타내는 동의 강한 비등방성 특성을 보인다. 따라서 BLT 박막에서 각각 입자들의 크기 및 결정 방향성을 세밀하게 제어하는 것은 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 16 Mb의 1T/1C (1-transistor/1-capacitor) 형의 FeRAM 소자를 BLT 박막을 적용하여 제작하였다. 솔-젤 (sol-gel) 용액을 이용하여 스핀코팅법으로 BLT 박막을 증착하고, 후속 열처리 공정을 RTP (rapid thermal process) 공정을 이용하여 수행하였다. 커패시터의 하부 전극 및 상부 전극은 각각 Pt/IrOx/lr 및 Pt을 적용하였다. 반응성 이온 에칭 (RIE: reactive ion etching) 공정을 이용하여 커패시터를 형성시킨 후, 32k-array (unit capacitor: $0.68\;{\mu}m$) 패턴에서 측정한 스위칭 분극 (dP=P*-P^) 값은 약 $16\;{\mu}C/cm^2$ 정도이고, 웨이퍼 내에서의 균일도도 2.8% 정도로 매우 우수한 특성을 보였다. 그러나 단위 셀들의 특성을 평가하기 위하여 bit-line의 전압을 측정한 결과, 약 10% 정도의 커패시터에서 불량이 발생하였다. 그리고 이러한 불량 젤들은 매우 불규칙적으로 분포함을 확인할 수 있었다. 이러한 불량 원인을 파악하기 위하여 양호한 젤과 불량이 발생한 셀에서의 BLT 박막의 미세구조를 분석하였다. 양호한 셀의 BLT 박막 입자들은 불량한 셀에 비하여 작고 비교적 균일한 크기를 갖고 있었다. 이에 비하여 불량한 셀에서의 BLT 박막에는 과대 성장한 입자들이 존재하고 이에 따라서 입자 크기가 매우 불균질한 것으로 확인되었다. 또 이러한 과대 성장한 입자들은 거의 모두 c-축 배향성을 나타내었다. 이상의 실험 결과들로부터, BLT 박막을 이용하여 제작한 FeRAM 소자에서 발생하는 불규칙한 셀 불량의 주된 원인은 c-축 배향성을 갖는 과대 성장한 입자의 생성임을 알 수 있었다. 즉 BLT 박막을 이용하여 FeRAM 소자를 제작하는 경우, 균일한 크기의 입자 및 c-축 배향성의 입자 억제가 매우 중요한 기술적 요소임을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.73-73
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• 2000

안티퓨즈 소자는 프로그램 가능한 절연층의 상하 각각에 금속층이나 다결정 실리콘 등의 전도 가능한 전극으로 구성된다. 프로그램은 상하 전극간에 임계전압을 가했을 때 일어나게 되며 이때 절연층이 파괴되므로 비가역적이어서 재사용은 불가능하게 된다. 안티퓨즈 소자는 이러한 프로그램 특성으로 인하여 메모리 소자를 이용한 스위치 보다 속도나 집적도 면에서 우수하다. FPGAsdp 사용되는 안티퓨즈 소자는 집적도의 향상과 적정 절열파괴전압 구현을 위해 절연막의 두께를 감소시키는 것이 바람직하다. 그러나 두께나 감소될 경우 바닥전극의 hillock에 큰 영향을 받게 되며, 그로 인해 절연막의 두께를 감소시키는 것는 한계가 있는 것으로 보고되어 있다. 본 논문에서는 낮은 구동 전압에서 동작하고 안정된 on/pff 상태를 갖는 Al/TiO2-SiO2/Mo 형태의 안티퓨즈 소자를 제안하였다. 만들어진 antifuse cell은 0.6cm2 크기로 약 300개의 샘플을 제작하여 측정하였다. 비저항이 6-9 $\Omega$-cm인 P형의 실리콘 웨이퍼에 RF 마그네트론 스퍼터링(RF magnetron sputtering) 방법으로 하부전극인 Mo를 3000 증착하였다. SiO2는 안티퓨즈에서 완충막의 역할을 하며 구조적으로 antifuse cell을 완전히 감싸고 있는 형태로 제작되었다. 완충막 구조를 만들기 dln해 일반적인 포토리소그라피(Photo-lithography)작업을 거처 형성하였다. 형성된 hole의 크기는 5$mu extrm{m}$$\times$5$\mu\textrm{m}$ 이었다. 완충막이 형성된 기판위에 안티퓨즈 절연체인 SiO2를 PECVD 방식으로 100 증착하였다. 그 후 이중 절연막을 형성시키기 위해 LPCVD를 이용하여 TiO2를 150 증착시켰다. 상부 전극은 thermal evaporation 방식으로 Al을 250nm 증착하여Tejk. 하부전극으로 사용된 Mo 금속은 표면상태가 부드럽고 녹는점이 높은 매우 안정된 금속으로, 표면위에 제조된 SiO2의 특성을 매우 안정되게 유지시켰다. 제안된 안티푸즈는 이중절연막을 증착함으로서 전체적인 절연막의 두께를 증가시켜 바닥전극의 hillock의 영향을 적게 받아 안정성을 유지할 수 있도록 하였다. 또한, 두 절연막 사이의 계면 반응에 의해 SiO2 막을 약화시켜 절연막의 두께가 두꺼워졌음에도 기존의 SiO2 절연막의 절연 파괴 전압 및 누설 전류오 비교되는 특성을 가졌다. 이중막을 구성하고 있는 안티퓨즈의 ON-저항이 단일막과 비교해 비슷한 것을 볼 수 잇는데, 그 이유는 TiO2에 포함된 Ti가 필라멘트에 포함되어 있어 필라멘트의 저항을 감소시켰기 때문으로 사료된다. 결국 이중막을 구성시 ON-저항 증가에 의한 속도 저하 요인은 없다고 할 수 있다. 5V의 절연파괴 시간을 측정한느 TDDB 테스트 결과 1.1$\times$103 year로 기대수치인 수십 년보다 높아 제안된 안티퓨즈의 신뢰성을 확보 할 수 있었다. 제안된 안티퓨즈의 이중 절연막의 두께는 250 이고 프로그래밍 전압은 9.0V이고, 약 65$\Omega$의 on 저항을 얻을수 있었다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.34 no.5
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• pp.522-528
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• 2023

In this work, adhesive tapes were prepared for the dicing process in semiconductor manufacturing. Compounds with different numbers of photoreactive groups (f = 1 to 3) were synthesized and incorporated into acrylic copolymers to formulate UV-curable acrylic adhesives. Structural confirmation of the synthesized photoreactive compounds (f = 2 or 3) was performed using nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. The introduction of the photoreactive compounds into the acrylic adhesive was accomplished by urethane reactions, and the successful synthesis of the UV-curable acrylic adhesive was verified by Fourier transform infrared (FT-IR) measurements. To evaluate the performance of the adhesive, the peel strength was evaluated before and after UV irradiation using a silicon wafer as a substrate. The adhesive exhibited high peel strength (~2000 gf/25 mm) before UV exposure, which was significantly reduced (~5 gf/25 mm) after UV exposure. Interestingly, the adhesive containing multifunctional photoreactive compounds showed the most significant reduction in peel strength. In addition, surface residue measurements by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) showed minimal surface residue (~0.2%) after UV exposure. Overall, these results contribute to the understanding of the behavior of UV-curable acrylic adhesives and pave the way for potential applications in semiconductor manufacturing processes.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics A
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• v.33A no.2
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• pp.96-113
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• 1996

It has been found that the misfit dislocations in heavily boron-doped layers originate from wafer edges. Moreover, the propagation of the misfit dislocation into a heavily boron-doped region can be suppressed by placing a surrounding undoped region. Using a surrounding undoped region the disloction-free heavily boron-deoped silicon membranes have been fabricated. The measured surface roughness, fracture strength, and residual tensile stress of the membrane are 20.angs. peak-to-peak, 1.39${\times}$10$^{10}$ and 2.7${\times}$10$^{9}$dyn/cm$^{2}$, while those of the conventional heavily boron-doped silicon membrane with high density of misfit dislocations are 500 peak-to-peak, 8.27${\times}$10$^{9}$ and 9.3${\times}$10$^{8}$dyn/cm$^{2}$ respectively. The differences between these two membranes are due to the misfit dislocations. Young's modulus has been extracted as 1.45${\times}$10$^{12}$dyn/cm$^{2}$ for both membranes. Also, the effective lattice constant of heavily boron-doped silicon, the in-plane lattice constant of the conventional membrane, and the density of misfit dislocation contained in the conventional membrane have been extracted as density of misfit dislocation contained in the conventional membrane have been extracted as density of misfit dislocation contained in the conventional membrane have been extracted as 5.424.angs. 5.426.angs. and 2.3${\times}$10$^{4}$/cm for the average boron concentration of 1.3${\times}$10$^{20}$/cm$^{-23}$ cm$^{3}$/atom. Without any buffer layers, a disloction-free lightly boron-doped epitaxial layer with good crsytalline quality has been directly grown on the dislocation-free heavily boron-doped silicon layer. X-ray diffraction analysis revealed that the epitaxial silicon has good crystallinity, similar to that grown on lightly doped silicon substrate. The leakage current of the n+/p gated diode fabricated in the epitaxial silicon has been measured to be 0.6nA/cm$^{2}$ at the reverse bias of 5V.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.11 no.2
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• pp.49-55
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• 2001

ZnO films were fabricated on p-type Si(100) wafer ITO glass and quartz glass by the sol-gel process using zinc acetate dihydrate as starting material. A homogeneous and stable solution was prepared by dissolving the zinc acetate dihydrate in a solution of 2-methoxyethanol and monoethanolamine (MEA). ZnO films were deposited by spin-coating at 2800 rpm for 25 s and were dried on a hot plate at $250^{\circ}C$ for 10 min. Crystallization of the films was carried out at $400^{\circ}C$~$800^{\circ}C$ for 1 h in air. X-ray diffraction (XRD) analysis, scanning electron microscopy (SEM), UV-vis transmittance spectroscopy, FTIR transmittance spectroscopy and Photoluminescence (PL) spectroscopy measurements have been used to study the structural and optical properties of the films. ZnO films highly oriented along the (002)plane were obtained. In all cases the films were found to be transparent (above 70%) in visible range with a sharp absorption edge at wavelengths of about 380nm, which is very close to the intrinsic band-gap of ZnO(3.2 eV). The low temperature band-edge photoluminescence revealed a complicated multi-line structure in terms of bound exciton complexes and the phonon replicas.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.30 no.1
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• pp.33-39
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• 2020

Lightweight geopolymers were fabricated by using fused slag from integrated gasification combined cycle as a law material and Si sludge from silicon wafer process as a bloating material for the purpose of replacing autoclaved lightweight concrete (ALC). Density and compressive strength of geopolymers were measured and compared with the properties of ALC according to the variation of mol concentration of alkaline activator, W/S ratio, addition of fibers, and addition of polystyrene and the possibility of replacing ALC panel was estimated through the comparisons. Although the geopolymer satisfying the standard of ALC panel was not made by controlling mol concentration and W/S ratio, addition of inserts such as fibers and polystyrene insert was tried to overcome the obstacle of enhancing properties. Geopolymers cannot satisfying the standard of ALC panel by adding carbon or glass fibers; however, adding fibers can be suggested as one of the methods enhancing compressive strength because the compressive strength of the specimen containing 0.3 wt.% glass fibers was increased by 3 times. The maximum addition of polystyrene insert was turned out to be 50 vol.% and the properties of geopolymers varied by the method of insertion. When using single polystyrene insert, compressive strength was 17.8 MPa and density was 0.996 g/㎤ which were similar values to the standard of ALC panel. If the difficulties of reproductivity of production and insertion method of inserts were overcome through the future research, the geopolymers containing polystyrene inserts could possibly replace ALC panel.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.11 no.6
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• pp.342-349
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• 2002

New formation technique of metal oxide sensing film was proposed m this paper. Silicon wafer with Pt electrodes was used as a substrate for depositing metal Sn film. Metal Sn was deposited in the state of not continuous film but only island state. The samples were prepared to obtain the optimal condition of metal Sn deposition. The resistances of deposited Sn onto Pt electrodes amounted to $1\;k{\Omega}$, $5\;k{\Omega}$, $10\;k{\Omega}$ and $50\;k{\Omega}$, respectively. Also The sample with $1,500\;{\AA}$ thickness of Sn was prepared m order to compare sensing properties between conventional type and proposing type. After deposition of metal Sn, $SnO_2$ was formed by thermal oxidation method for 3 hrs. in $O_2$ ambient at $700^{\circ}C$. Surface morphology, crystal structure and surface roughness of oxidized-sensing film were examined by SEM, XRD, and AFM, respectively. From the results of these analyses, the optimal deposition condition of Sn was that the Pt electrode resistance became $10\;k{\Omega}(300\;{\AA})$. Also, the sensing characteristics of fabricated sensing film for various concentrations of butane, propane and carbon monoxide gases were measured at he operating temperatures of $250^{\circ}C$, $300^{\circ}C$ and $350^{\circ}C$, respectively. Although catalyst as not added to the sensing film, it has exhibited the high sensitivity to all the test gases.