Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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1999.07a
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pp.153-153
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1999
platinum 유기착화합물을 사용하여 유리 기판 위에 Pt를 증착시켰다. Pt를 증착하기 위하여 Pt 착화합물을 용해 시킨 후, 유리 기판을 용액속에 담근 후 가열하여 Pt막을 증착하였다. 증착 후 Pt의 면저항은 200~75$\Omega$의 값을 나타내어 비교적 높은 저항값을 나타내었다. 높은 저항값을 낮추기 위해 진공 10-5Torr에서 50, 100, 150, 25$0^{\circ}C$로 열처리를 하였다. 이러한 저항값을 변화의 원인을 살펴보기 위하여 X-선 회절법을 이용하여 결정성의 변화를 살펴보았고, 화학적 조성의 변화는 X-ray 광전자 분광법을 이용하여 조사하였다. 열처리 전 Pt막은 비정질 상태를 나타내었으나, 6$0^{\circ}C$에서 30분간 열처리한 후에는 결정성이 증가하는 것으로 관찰되었다. 열처리 후 결정방향은 {111] 방향이 주 방향이였으며 [002] 방향의 피크도 관찰되었다. 따라서 성장된 막은 다결정 막임을 알 수 있었다. XPS를 이용하여 조성을 조사하여 본 결과 열처리하지 않은 시료의 경우 유기물과 반응하여 Pt의 피크가 넓게 나타나나 열처리 후에는 유기물이 분해되어 Pt의 고유한 피크를 관찰할 수 있었다. 따라서 전기전도도의 변화는 유기물의 분해를 통하여 순수한 Pt로 변해가면서 감소하는 것으로 생각되어 지며 결정성 또한 전기전도도 변화에 중요한 역할을 함을 알 수 있었다. 기존의 방법을 이용하여 Pt를 증착할 경우 기판과 쉽게 박리 되는 현상이 관찰되었으나 본 방법을 이용하여 증착된 Pt 박막의 경우 열처리 후에는 기판과의 접착력이 기존의 방법보다 뛰어나 박리되는 현상이 관찰되지 않았다.$ 이상에서 안정한 것을 볼 수 있었다. 텅스텐 박막은 $\alpha$ 및 $\beta$-W 구조를 가질 수 있으나 본 연구에서 성장된 텅스텐은 $\alpha$-W 구조를 가지는 것을 XRD 측정으로 확인하였다. 성장된 텅스텐 박막의 저항은 구조에 따라서 변화되는 것으로 알려져 있다. 증착조건에 따른 저항의 변화는 SiH4 대 WF6의 가스비, 증착온도에 따라서 변화하였다. 특히 온도가 40$0^{\circ}C$ 이상, SiH4/WF6의 비가 0.2일 경우 텅스텐을 증착시킨 후에 열처리를 거치지 않은 경우에도 기존에 발표된 저항률인 10$\mu$$\Omega$.cm 대의 값을 얻을 수 있었다. 본 연구를 통하여 산화막과의 접착성 문제를 해결하고 낮은 저항을 얻을 수 있었으나, 텅스텐 박막의 성장과정에 의한 게이트 산화막의 열화는 심각학 문제를 야기하였다. 즉, LPCVD 과정에서 발생한 불소 또는 불소 화합물이 게이트의 산화막에 결함을 발생시킴을 확인하였다. 향후, 불소에 의한 게이트 산화막의 열화를 최소화시킬 수 있는 공정 조건의 최저고하 또는 대체게이트 산화막이 적용될 경우, 개발된 연구 결과를 산업체로 이전할 수 있는 가능성이 높을 것을 기대된다.박막 형성 메카니즘에 큰 영향을 미침을 알 수 있었다. 또한 은의 전기화학적 다층박막 성장은 MSM (monolayer-simultaneous-multilayer) 메카니즘을 따름을 확인하였다. 마지막으로 구조 및 양이 규칙적으로 조절되는 전극의 응용가능성이 간단히 논의될 것이다.l 성장을 하였다는 것을 알 수 있었다. 결정성
The chemisorption of hydrogen and carbon monoxide, as well as the hydrogen titration of prechemisorbed oxygen was studied at $110^{\circ}$C on evaporated platinum and platinum-tungsten films. The results suggest that hydrogen titration of prechemisorbed oxygen may be used to determine the platinum surface area of platinum-tungsten film.
A study on chemical vapor deposition(CVD) of $WO_3$ and the electrochromic properties of the CVD $WO_3$ films have been carried out. The crystalinity, purity, and growth rate of the films depending on substrate temperatures are investigated. The highest growth rate is $8{\mu}m/min$ at the substrate temperatures above $300^{\circ}C$ and the estimated activation energy for overall film growth is about 45.9 kJ/mol at the temperatures of $225{\sim}275^{\circ}C$, where the CVD process is controlled by a surface reaction kinetics. The films grown below $275^{\circ}C$ are amorphous, while those deposited above $300^{\circ}C$ are crystalline. The effects of thickness and deposition temperature of the $WO_3$ films on electrochromic activity are also investigated. The coloration efficiency of the films increases with increase in film thickness and decrease in deposition temperature.
Tungsten(W) thin films with good adhesion property and low resistivity (~10 $\mu$\Omega$$.cm) were deposited directly on $SiO_2$ by LPCVD. The adhesion property of W thin films on $SiO_2$ improves as the temperature and/or $SiH_4/WF_6$ gas ratio increase. Specifically tungsten thin films could be deposited on $SiO_2$ even at $350^{\circ}C$ if the gas ratio of 2 was employed. The resistivity of tungsten thin films deposited at $350^{\circ}C$ was high due to the presence of $\beta$-W. However, the resistivity can be minimized by increasing the amount of $H_2$ gas flow. Therefore, it is shown in this work that the adhesion of tungsten thin films on $SiO_2$ can be improved simply by controlling the process parameters (e.g., temperature, gas ratio and $H_2$ flow rate) without employing complex deposition methods or additional glue layers.
t-Stress and junction leakage current characteristics of CVD-tungsten have been investigated. Stressversus continuous annealing temperature plot. shows hysteresis curve where the stress level of the cooling curveis higher than that of the heating curve. It is found that the thermal and intrinsic stress of tungsten film depositedby SiH4 reduction is higher than that by Hz reduction.The tungsten film deposited by SiHl reduction is in the tensile stress state below 700"Cnd the stress ofthe film decreses with increasing annealing temperature. The stress state changes into compressive stress atabout 700"Cnd the compressive stress increases rapidly with increasing temperature.Leakage current of the n+/p diode increases rapidly especially in the range of 400-450$^{\circ}$C with increasingdeposition temperature of the CVD-W by SiH4 reduction, which is due to the Si consumption by W encroachment.On the other hand leakage current of the n+/p diode slightly increases with increasing SiH4/WF6 ratio.h increasing SiH4/WF6 ratio.
Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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v.27
no.10
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pp.113-123
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1990
Tungsten film was deposited on the single crystal silicon wafer in a low pressure chemical vapor deposition reactor from silane and tungsten hexafluoride in the temperature range of $250-400^{\circ}C$ Deposition rate was found to be determined by the mass transfer rate of reactants from the gas phase to the safter surface. It was found out that tungsten films deposited contained about 3 atomic $\%$ of silicon and that the crystallinity and the grain size increased as the deposition temperature was increased. The resistivity of the film was measured to be in the range of $7~25{\mu}{\Omega}-cm$ and decreased with increasing deposition temperature. The adhesion of the tungsten film on a silicon surface was measured by the tape peel off test and it was improved with increasing deposition temperature. From the analysis of the gas composition, the reaction pathway to form $SiF_{4}$ and $H_{2}$ was found to be more favorable than HF formation.
Tungsten thin film was deposited on p-(100) silicon substrate by using the LPCVD(low pressure chemical vapor deposition) technique. $WF_6$ was used as a source gas for tungsten and $SiH_4$ was used as a reducing gas for $WF_6$. Tungsten thin film was deposited by either SiH4 or Si substrate reduction of $WF_6$ under cold-wall condition and it was deposited by $SiH_4$ reduction of $WF_6$ under hot-wall condition. The crystal structure of deposited thin film under both conditions were identified to be bcc (body centered cubic). The physical and electrical properties of deposited thin films were investigated. The deposited film under hot-wall condition changed to $WSi_2$ film by the annealing under $800^{\circ}C.$ From the experimental results and theoretical considerations, the change of the crystal structure of the thin film by annealing was discussed. $WSi_2$ thin film, which was known to have good compatibility with Si substrate, could be produced under hot-wall condition although the film properties were superior under cold-wall condition.
Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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2018.06a
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pp.49.2-49.2
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2018
스퍼터링에 의해 증착된 박막 내 기계적 응력 발생 현상을 규명하기 위하여 활발한 이론적, 실험적 접근이 있었으나, 복잡한 플라즈마 증착환경 내에서 다양한 증착 파라미터로 인해 정확한 응력 발생 메커니즘에 대해 아직도 완벽한 규명이 되지 않은 상황이다. 본 연구에서는 몰리브데늄 (Mo)과 텅스텐 (W) 박막을 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 증착 시 발생하는 잔류응력 발생 현상에 대해 논의하겠다. Mo 박막의 경우 증착압력을 2.5 mTorr와 4.1 mTorr로 고정시킨 채 기판 바이어스를 0-250 V 간격으로 변화시킨 결과, 2.5 mTorr에서는 기판바이어스가 증가할수록 압축응력이 증가하는 반면 4.1 mTorr에서는 기판바이어스가 증가할수록 인장응력이 증가하는 것이 확인되었다. 이러한 반대 경향의 잔류응력을 발생시키는 기판 바이어스 효과를 확인하기 위하여 증착 파라미터 변경에 따른 박막 성장 거동 모델을 제시한다. W 박막은 준안정상인 ${\beta}$-상이 증착 초기(2.5 nm)에 형성이 되고, 증착 과정에서 열역학적 안정상인 ${\alpha}$-상으로 상변태 하였다. 상변태에 의한 부피 변화에 따른 잔류응력 발생의 분석을 위하여 X-ray 회절피크의 비대칭성을 분석한 결과 압축응력과 인장응력이 공존하고 있는 것으로 확인되었다. 본 연구결과는 스퍼터링 공정 시 높은 에너지를 가지는 중성화된 Ar과 스퍼터된 원자가 기판과 충돌 시 atomic peening effect에 의해 압축응력이 발생한다는 일반적인 이론과 상충되는 결과로서, Mo 및 W 박막 내 잔류응력 제어를 위한 방안을 제시한다.
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.3
no.2
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pp.107-116
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1993
Tungsten thin film was deposited on Si( 100) substrate by either Si substrate reduction of W$F_6$( case 1) or Si$H_4$ reduction of W$F_6$( case 2) in LPCVD system The morphology and properties of deposited films for both cases were examined. The crystal structure for both cases was determined to be bec (body centered cubic). The amount of tungsten and the grain size in thin films were increased as the film grows. From the experimental results and theoretical considerations, it can be understood that the tungsten thin film grows by the volmer-weber growth mode, that is, island growth. The detailed tungsten thin film growth mode is presented. It was also found that the initial polycrystal structure of tungsten thin film developed into single crystal structure as the film grew in thickness.
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