• 한국재료학회지
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• 제25권8호
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• pp.410-416
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• 2015

Microstructural analysis of a (${\alpha}+{\beta}$) Ti alloy was investigated to consider phase transformation in each step of the thermo-mechanical process using by SEM and TEM EDS. The TAF (Ti-6Al-4Fe) alloy was thermo-mechanically treated with solid solution at $880^{\circ}C$, rolling at $880^{\circ}C$ and annealing at $800^{\circ}C$. In the STQ state, the TAF microstructure was composed of a normal hcp ${\alpha}$ and metastable ${\beta}$ phase. In a rolled state, it was composed of fine B2 precipitates in an ${\alpha}$ phase, which had high Fe segregation and a coherent relationship with the ${\beta}$ matrix. Finally, in the annealing state, the fine B2 precipitates had disappeared in the ${\alpha}$ phase and had gone to the boundary of the ${\alpha}$ and ${\beta}$ phase. On the other hand, in a lower rolling temperature of $704^{\circ}C$, the B2 precipitates were more coarse in both the ${\alpha}$ and the boundary of ${\alpha}$ and ${\beta}$ phase. We concluded that microstructural change affects the mechanical properties of formability including rolling defects and cracks.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권1호
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• pp.25-29
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• 2012

루타일(rutile) $TiO_2$ 분말의 알칼리 수열합성과 $300{\sim}500^{\circ}C$ 열처리를 통해 $TiO_2$ 나노튜브를 제조하고, 이를 리튬이 차전지의 음극 활물질로 채택하여 그 물성과 전기화학적 특성을 조사하였다. 수열반응 직후의 정제과정에서 불순물인 미세분진을 완전히 제거하여 제조된 $TiO_2$ 나노튜브는 고비표면적과 확연한 나노튜브 결정상을 보였다. 또한 열처리 온도가 증가함에 따라 등방적으로 분산된 나노튜브들이 서로 응집되어 비표면적의 감소를 초래하였다. $300^{\circ}C$ 열처리한 $TiO_2$ 나노튜브가 250 mAh $g^{-1}$의 가장 높은 초기 방전용량을 나타내었으며, 사이클과 고율 특성은 $400^{\circ}C$ 열처리한 시료가 가장 우수한 성능을 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.163-163
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• 1999

MOSFET, MESFET 그리고 MODFET는 Logic ULSIs, high speed ICs, RF MMICs 등에서 중요한 역할을 하고 있으며, 그것의 gate electrode, contact, interconnect 등의 물질로는 refractory metal을 이용한 CoSi2, MoSi2, TaSi2, PtSi2, TiSi2 등의 효과를 얻어내고 있다. 그중 TiSi2는 비저항이 가장 낮고, 열적 안정도가 좋으며 SAG process가 가능하므로 simpler alignment process, higher transconductance, lower source resistance 등의 장점을 동시에 만족시키고 있다. 최근 소자차원이 scale down 됨에 따라 TiSi2의 silicidation 과정에서 C49 TiSi2 phase(high resistivity, thermally unstable phase, larger grain size, base centered orthorhombic structure)의 출현과 그것을 제거하기 위한 노력이 큰 issue로 떠오르고 있다. 여러 연구 결과에 따르면 PAI(Pre-amorphization zimplantation), HTS(High Temperature Sputtering) process, Mo(Molybedenum) implasntation 등이 C49를 bypass시키고 C54 TiSi2 phase(lowest resistivity, thermally stable phase, smaller grain size, face centered orthorhombic structure)로의 transformation temperature를 줄일 수 있는 가장 효과적인 방법으로 제안되고 있지만, 아직 그 문제가 완전히 해결되지 않은 상태이며 C54 nucleation에 대한 physical mechanism을 밝히진 못하고 있다. 본 연구에서는 증착 시 기판온도의 변화(400~75$0^{\circ}C$)에 따라 silicon 위에 DC/RF magnetron sputtering 방식으로 Ti/Si film을 각각 제작하였다. 제작된 시료는 N2 분위기에서 30~120초 동안 500~85$0^{\circ}C$의 온도변화에 따라 RTA법으로 각각 one step annealing 하였다. 또한 Al을 cosputtering함으로써 Al impurity의 존재에 따른 영향을 동시에 고려해 보았다. 제작된 시료의 분석을 위해 phase transformation을 XRD로, microstructure를 TEM으로, surface topography는 SEM으로, surface microroughness는 AFM으로 측정하였으며 sheet resistance는 4-point probe로 측정하였다. 분석된 결과를 보면, 고온에서 제작된 박막에서의 C54 phase transformation temperature가 감소하는 것이 관측되었으며, Al impuritydmlwhswork 낮은온도에서의 C54 TiSi2 형성을 돕는다는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서는 결론적으로, 고온에서 증착된 박막으로부터 열적으로 안정된 phase의 낮은 resistivity를 갖는 C54 TiSi2 형성을 보다 낮은 온도에서 one-step RTA를 통해 얻을 수 있다는 결과와 Al impurity가 존재함으로써 얻어지는 thermal budget의 효과, 그리고 그로부터 기대할 수 있는 여러 장점들을 보고하고자 한다.

• 한국재료학회지
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• 제1권2호
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• pp.99-104
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• 1991

Ta-silicide의 게이트 전극 및 비트라인(bit line)으로의 사용가능성을 알아보기 위하여 As, P, $BF_2$가 $5{\times}10^15cm^-2$의 농도로 이온주입된 다결정 실리콘에 탄탈륨을 스퍼터링으로 증착한 후 급속 열처리로 Ta-silicide를 형성하였다. 형성된 Ta-silicide의 특성은 4-탐침법, X-rayghlwjf, SEM 단면사진과 ${\alpha}$-step으로 조사하였으며, 불순물들의 거동은 Secondary Ion Mass Spectroscopy(SIMS)로 알아보았다. $TaSi_2$의 형성은 $800^{\circ}C$에서 시작하며 $1000^{\circ}C$ 이상에서 완료됨을 알았다. 형성된 $TaSi_2$층으로 out-diffusion 하였다.

• 한국레이저가공학회지
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• 제6권2호
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• pp.9-17
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• 2003

Due to the heat confinement in the shallow region of the target for a short time scale, pulsed laser annealing has received an increasing interest for the fabrication of poly-Si thin film transistors(TFTs) on glass as a low cost substrate in the flat panel displays. The formation and growth mechanisms of poly silicon(poly-Si) grains in thin films are investigated using an excimer laser crystallization system. To understand the crystallization mechanism, the grain formations are observed by FESEM photography. The optical reflectance and transmittance during the crystallization process are measured using HeNe laser optics. A two-step ELC(Excimer Laser Crystallization) process is applied to enhance the grain formation uniformity.

• 소성∙가공
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• 제8권6호
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• pp.626-633
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• 1999

$Al_{85}Ni_{10}Y_5$ (at. %) amorphous alloy ribbons have been produced by rapidly solidification process and consolidated by the conventional powder metallurgy method. The grains with ∼90 nm were obtained in the Al85Ni10Y5 alloy extrudates by hot-pressing followed by hot-extusion. To investigate the effect of heat treatment on microstructural change of the extrudates, heat treatment was carried out from 200℃ to 400℃ at the step of 50℃. In addition, mechanical properties of the extrudates were analysed from torsion test at the temperature range or 400∼500℃ under a strain rates of 0.2, 0.5, and 1.0/sec. The extrudates showed a flow stress of ∼190 MPa and low elongation of ∼150% at 400℃, contributing to the enhancement of ductility and hardness for extrudates. Also, grain boundary sliding was occurred in the $Al_{85}Ni_{10}Y_5$ alloy during hot deformation.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
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• pp.326-329
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• 2002

In this paper, we investigated a feasibility of cerium oxide(CeO$_2$) films as a buffer layer of MFIS(metal ferroelectric insulator semiconductor) type capacitor. CeO$_2$ layer were Prepared by two step process of a low temperature film growth and subsequent RTA (rapid thermal annealing) treatment. By app1ying an ultra thin Ce metal seed layer and N$_2$ Plasma treatment, dielectric and interface properties were improved. It means that unwanted SiO$_2$ layer generation was successfully suppressed at the interface between He buffer layer and Si substrate. The lowest lattice mismatch of CeO$_2$ film was as low as 1.76% and average surface roughness was less than 0.7 m. The Al/CeO$_2$/Si structure shows breakdown electric field of 1.2 MV/cm, dielectric constant of more than 15.1 and interface state densities as low as 1.84${\times}$10$\^$11/ cm$\^$-1/eV$\^$-1/. After N$_2$ plasma treatment, the leakage current was reduced with about 2-order.

• 한국재료학회지
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• 제5권1호
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• pp.42-54
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• 1995

$Ta_2O_5$박막은 고유전율의 특성으로 차세대 DRAM캐패시터 물질로 유망받고 있는 물질이다. 본 연구에서는 p-type(100)Si 웨이퍼 위에 열 MOCVD 방법으로 $Ta_2O_5$박막을 성장시켰으며 기판온도, 버블러 온도, 반응압력의 조업조건이 미치는 영향을 고찰하엿다. 증착된 박막은 SEM, XRD, XPS, FT-IR, AES, TEM, AFM을 이용하여 분석하였으며 질소나 산소 분위기의 furnace 열처리 (FA)와 RTA(Rapid Thermal Annealing)를 통하여 열처리 효과를 살펴보았다. 반응온도에 따른 증착속도는 300 ~ $400 ^{\circ}C$ 범위에서 18.46kcal/mol의 활성화 에너지를 가지는 표면반응 율속단계와 400 ~ $450^{\circ}C$ 범위에서 1.9kcal/mol의 활성화 에너지를 가지는 물질전단 율속단계로 구분되었다. 버블러 온도는 $140^{\circ}C$일때 최대의 증착속도를 보였다. 반응압력에 따른 증착속도는 3torr에서 최대의 증착속도를 보였으나 굴절율은 0.1-1torr사이에 $Ta_2O_5$의 bulk값과 비슷한 2.1정도의 양호한 값이 얻어졌다. $400^{\circ}C$에서 층덮힘은 85.71%로 매우 양호하게 나타났으며 몬테카를로법에 의한 전산모사 결과와의 비교에 의해서 부착계수는 0.06으로 나타났다. FT-IR, AES, TEM 분석결과에 의하여 Si와 $Ta_2O_5$ 박막 계면의 산화막 두께는 FA-$O_{2}$ > RTA-$O_{2}$ ~ FA-$N_{2}$ > RTA-$N_{2}$ 순으로 성장하였다. 하지만 질소분위기에서 열처리한 박막은 산소분위기의 열처리경우에 비해 박막내의 산소성분의 부족으로 인한 그레인 사이의 결함이 많이 관찰되었다.

• 대한금속재료학회지
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• 제47권12호
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• pp.852-859
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• 2009

The manufacturing process of zirconium alloys is an import factor to increase their strength and corrosion resistance. In order to find an improved manufacturing process of zirconium alloys in both Zr-1Nb-1Sn-0.1Fe (Alloy-A) and Zr-1.5Nb-0.4Sn-0.2Fe-0.1Cr (HANA-4) for fuel guide tubes, sheet samples were prepared by applying two- and three-step processes that were controlled by an annealing and reduction condition. The mechanical strength and corrosion resistance of both alloys were increased by applying the twostep process rather than the three-step process. From a matrix analysis using TEM, the property improvement is related to the decrease of the precipitate mean diameter with an application of the two-step process. In a comparison of the strength and corrosion properties between Alloy-A and HANA-4, the performance of HANA-4 was feasible for application to fuel guide tubes.

• 한국재료학회지
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• 제13권2호
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• pp.88-93
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• 2003

Co/Ti bilayer structure in Co salicide process helps to the improvement of device speed by lowering contact resistance due to the epitaxial growth of $CoSi_2$layers. We investigated the epitaxial growth and interfacial mass transport of $CoSi_2$layers formed from $150 \AA$-Co/Ti structure with two step rapid thermal annealing (RTA). The thicknesses of Ti layers were varied from 20 $\AA$ to 100 $\AA$. After we confirmed the appropriate deposition of Ti film even below $100\AA$-thick, we investigated the cross sectional microstructure, surface roughness, eptiaxial growth, and mass transportation of$ CoSi_2$films formed from various Ti thickness with a cross sectional transmission electron microscopy XTEM), scanning probe microscopy (SPM), X-ray diffractometery (XRD), and Auger electron depth profiling, respectively. We found that all Ti interlayer led to$ CoSi_2$epitaxial growth, while $20 \AA$-thick Ti caused imperfect epitaxy. Ti interlayer also caused Co-Ti-Si compounds on top of $CoSi_2$, which were very hard to remove selectively. Our result implied that we need to employ appropriate Ti thickness to enhance the epitaxial growth as well as to lessen Co-Ti-Si compound formation.