• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.35-35
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• 2018

물리적 증착법에 의해 제조되는 초고경도 박막은 나노다층과 나노복합 구조가 대표적이며, 본 연구에서는 음극 아크 증착법으로 TiAlN과 AlTiiN 층 조합을 이용하여 나노다층구조를 포함하는 다층막 시편을 제작하였다. 초격자 두께 주기 12.1 ~ 15.6 nm에서 35 ~ 55 GPa의 경도값을 가졌으며, 절삭공구 코팅분야에 적용할 예정이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.415-415
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• 2012

ICP (RF) 열 플라즈마 분말 합성법은 초고온 열플라즈마(~10,000 K) 속으로 원료물질을 투입한 뒤, 용융, 기화 및 재합성의 과정을 거쳐 초미분(<1 ${\mu}s$)을 합성하는 방법으로 고출력 시스템의 경우 고온/고 엔탈피 열 유동을 통한 고융점 및 저융점 복합물질의 동시 기화에 의한 물질 조성이 제어된 나노 복합체의 대량 합성이 가능할 것으로 기대되고 있다. 본 연구에서는 전북대학교 고온플라즈마 응용연구센터의 60&200 kW의 고출력 ICP (RF) 열 플라즈마 시스템을 이용하여 LTO (Lithium Titanium Oxide)와 IZTO (Indium Zinc Tin Oxide), Barium Borosilicate Glass (K2O-BaO-B2O3-SiO2)의 다성분계 나노 복합체를 합성하였으며, FE-SEM, TEM, XRD, ICP-OES를 이용하여 그 특성을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.233.2-233.2
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• 2016

Graphite의 순도, 결함, 결정층, 전기저항이 개선을 위하여, 10,000K 이상의 초고온 RF 열플라즈마 처리에 관한 연구를 수행하였다. 방전가스는 Ar을 사용하고, 특성 개선을 위하여 첨가가스로 $H_2$, $CH_4$을 첨가하여 흑연의 열플라즈마 처리에 의한 특성을 고찰하였다. Energy Dispersion Spectroscopy을 이용한 탄소 함량 분석 결과, 75wt% 저급 흑연에 함유된 유무기 불순물은 고온의 플라즈마에 의해 제거되어 99wt% 이상으로 순도가 개선되었고, XRD 및 Raman 분석으로부터 고온 열처리를 통한 탄소원자의 재배열로 흑연의 $sp^2$결함이 감소되고, 결정성이 향상됨을 확인하였다. 또한 열플라즈마로 처리된 흑연입자에 대한 분체저항 측정 결과, $10^{-3}{\Omega}{\cdot}cm$에서 $10{-4}{\Omega}{\cdot}cm$로 감소되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.233.1-233.1
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• 2016

화학적 방법에 의한 NTE graphite의 박리 또는 전도도 개선을 위한 도핑공정을 수행할 경우, 결함 및 불순물 생성에 의해 재결정화 공정 및 순도 개선을 위한 별도의 공정을 필요로한다. 본 연구에서는 건식 방법으로써 10,000K 이상의 초고온 RF 열플라즈마를 이용하여 in-situ 방법으로 흑연의 박리, 결함 제거, 결정성 향상 및 도핑 공정을 수행하고, 도핑특성을 평가하였다. 질소 도핑을 위하여 암모니아 가스를 첨가하여 NTE graphite를 도핑 처리하였으며, 시뮬레이션을 통하여 반응기 내부의 온도분포를 파악하고, 도핑을 위한 암모니아가스가 분해되어 도핑공정이 수행될 수 있는 투입위치를 결정하였다. 질소 도핑율은 암모니아 가스의 주입위치에서의 온도 및 가스 주입 유량 등의 공정조건에 따라 변화됨을 확인하였고, XPS 분석결과 최대 14.87 atomic%의 도핑율의 결과를 얻었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.593-593
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• 2013

나노패턴 제작은 차세대 초고밀도 반도체 메모리기술과 바이오칩 등 나노기술의 핵심 분야로, 나노패턴 구조를 나노-바이오 전자소자 및 반도체 산업분야에 적용할 경우 시장 선점 및 막대한 부가가치 창출 등을 통해 국가경쟁력 강화에 크게 기여할 것으로 기대된다. 하지만 대면적 패턴형성이 어려워 뿐만 아니라 $300^{\circ}$ 이상의 열처리 과정에 의한 생산성이 떨어진다. 또한 나노구조가 잘 이루어진 차원, 표면상태, 결정성, 화학적 조성을 갖도록 하는 합성 및 제조상의 어려움 때문이다. 이에 반해 자기정렬 ITO Dot 형성은 상기 기술한 1차원 나노구조형성을 하는 것에 비하여, 나노구조를 제작하기 위하여 공정이 단순하며, 비용 및 생산성 측면에서 유리 할 것으로 생각된다. 이에 본 연구는 E-beam을 이용하여 형성된 ITO 박막에 HCl solution을 이용하여 자기정렬 ITO Dot 형성 후 n-AlGaInP Vertical LED[VLED] 표면에 nano pillar의 두께에 각기 다르게 형성하였으며, 최종적으로 제작된 VLED의 전기적, 광학적 특성을 조사하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.155-155
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• 1999

반도체 소자의 초고집적화와 고속화에 따라 최소 선폭이 급격히 줄어듬에 따라 현재 사용되고 있는 다층금속배선의 층간절연막 0.18$\mu\textrm{m}$ 급 이상의 소자에 적용할 경우 기생정전용량이 증가하여 신호의 지연 및 금속배선간에 상호간섭현상으로 반도체 소자의 동작에 심각한 문제가 대두되고 있다. 이러한 물제를 해결하기 위하여 nonoporous silica, fluorinated amorphous carbon, polyimides, poly(arylene)ether, parylene, AF4, poly(tetrafluoroethylene), divinyl siloxane bisbenzocyclobutene, Silk, 그리고 유무기 hybrid nanofoam 등이 저유전물질로 각광을 받고 있으며, 여기에 대한 연구가 우리나라를 비롯하여 미국, 일본 등에서 많은 연구가 이루어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 2003년에 개발될 0.13$\mu\textrm{m}$급 이상의 차세대 반도체 소자에 적용될 수 있는 저유전물질 개발현황과 이들 물질 중 4GDRAM 급이상의 소자에 적용가능성이 가장 높은 유무기 hybrid nanofoam, a-C:F와 C:F-SiO2 박막에 대한 특성에 대하여 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.355.1-355.1
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• 2014

Zirconium nitride (ZrN)는 높은 녹는점과 기계적 강도 그리고 내식성을 가져 부품 산업계에서 hard coating에 이용된다. 또한 금속과 같은 전기 전도성을 가지므로 초고집적소자의 확산방지막에 이르기까지 많은 응용이 되고 있다. 본 실험에서는 Si 기판 위에rf magnetron sputter를 사용하여 Zr박막을 증착 하였으며 질소 유량을 변화시키며 Zirconium nitride 박막을 증착하였다. 증착된 박막의 질소 유량변화에 따른 nano-electrotribology 특성변화를 관찰하기 위해 nano-indenter를 사용하였다. 또한 Weibull statistics을 사용하여 박막의 균일성을 검증하였다. 질소 유량이 각각 0, 0.5, 5 sccm으로 증가하는 동안 surface hardness는 12.37, 10.49, 12.14 GPa로 변화하였다. 이때, 박막의 elastic modulus는 175.27, 163.94, 172.18 GPa로 각각 변화하였다. 이러한 결과는 질소 유량에 따라zirconium nitride가 여러 상으로 생성되는 것으로 해석할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.135-135
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• 2011

최근, 아이팟, 아이패드, 스마트폰 등의 휴대정보 기기의 수요가 급격히 증가하면서, 고집적성(테라비트급), 초소형, 초고속성, 고신뢰성을 확보할 수 있는 나노스케일(nano-scale)의 비휘발성 메모리(Non-volatile Memory; NVM) 소자 개발에 많은 연구가 집중되고 있다. 현재, 기존 CMOS 반도체 공정과 호환성이 우수하면서 고집적성의 특성이 가능한 전하트랩 플래시(Chrage Trap Flash : CTF) 메모리 소자가 차세대 비휘발성 메모리로써 각광 받고 있다. 하지만, 이러한 CTF 소자가 32 nm 이하로 스케일 다운이 되면서, ONO 층의 크기와 두께가 상당히 작고 얇아짐에 따라, 메모리 트랩수가 상당히 줄어들기 때문에 프로그램/소거 상태를 인지하는 메모리 윈도우의 마진을 확보하는데 어려움이 있다. 본 논문에서는 500 nm 크기를 갖는 폴리스티렌 비드(bead)를 이용한 나노 리소그래피 공정으로 질화막 표면에 roughness를 주어, 질화막과 블로킹 산화막의 경계면에 메모리 트랩의 표면적이 증가시켜, 메모리 윈도우 증가와 프로그램 속도를 개선을 구현하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.191-191
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• 2000

마이크로파 절연파괴(breakdown) 및 ECR 플라즈마를 발생시키기 위해 2.45 GHz 마그네트론을 사용하여 간편한 마이크로파 발생장치를 제작하였다. 이 장치는 KAIST-토카막에서 고온 플라즈마를 발생시킬 때 재현성이 좋은 플라즈마를 얻기 위해서 전 이온화하는데 이용된다. 장치에 사용한 마그네트론은 LG 전자의 2M213이고 출력 500W, 주파수 2.45GHz이며, 가정용 전자오븐에 사용된다. 기존의 가정용 마그네트론은 음극(cathode)과 양극(anode)사이에 걸리는 고전압이 60Hz의 주기를 갖기 때문에 약 16ms 마다 8ms동안만 주기적으로 초고주파를 발생한다. 이 마그네트론을 사용하여 연속적으로 발생되는 마이크로파를 얻기 위해서 음극과 양극사이에 개량된 회로로 리플전압이 작은 DC 고전압(5kV, 1A)을 인가하였다. 본 연구에서는 주기적으로 생성.소멸하는 ECR 프라즈마와 연속적인 ECR 플라즈마를 발생시켜 랑뮈어탐침과 광증배관(PMT)을 이용한 H$\alpha$ 방출(emission)을 측정하여 마이크로파 발생장치의 특성을 조사하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.9 no.1
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• pp.69-75
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• 2000

We have investigated the feasibility of spin on glass (SOG) film from polysilazane-type resin as a premetal dielectric (PMD) layer of the next-generation ultra-large scale integrated (ULSI) devices. A commercial polysilazane resin and a polysilazane-type resin with oxidizing agent were spin-coated and cured to form SOG films. In order to study the effect of oxidizing agent and annealing, the SOG films were characterized as cured and after annealing at $400^{\circ}C$ to $900^{\circ}C$. the density and the resistance against wet chemical of the SOG films were improved by the addition of oxidizing agent, because oxidizing agent enhanced the conversion from polysilazane polymer to $SiO_2$. The hole profile issue associated with insufficient curing of polysilazane in narrow gaps was also resolved by oxidizing agent, while the gapfill capability of SOG was not deteriorated by oxidizing agent.