• 제목/요약/키워드: C/C-SiC-Cu

검색결과 540건 처리시간 0.028초

Cu-SCR 촉매의 De-NOx 성능 향상을 위한 연구 (Research for Performance Improvement of De-NOx of Cu-SCR Catalysts)

  • 서충길
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제19권3호
    • /
    • pp.112-118
    • /
    • 2018
  • 화석연료를 기반으로 하는 내연기관의 엄격한 배기가스규제를 충족시키기 위해 자동차와 선박용 후처리장치의 비중이 점차로 증가하고 있다. 디젤엔진은 $CO_2$ 배출량이 적고 강력한 파워와 연료의 경제성을 가지고 있으며, 상용차뿐만 아니라 승용차에서도 시장의 수요가 증가하고 있다. 디젤 연료 특성으로 인하여 질소산화물은 국부적인 고온연소 영역에서 생성되며, 입자상물질은 확산연소 영역에서 생성이 된다. LNT와 urea-SCR 촉매는 디젤엔진에서 NOx를 저감시키기 위한 후처리장치로 개발되어져왔다. 이 연구는 가혹해지고 있는 배기가스 규제 대응을 위해 소형과 중 대형 디젤기관에 많이 사용되고 있는 Cu SCR 촉매의 NOx 저감 성능 향상을 목적으로 한다. $5Cu-2ZrO_2$/Zeolyst(Si/Al=13.7)SCR 촉매는 $5Cu-2ZrO_2$/93Zeolite(Si/Al=2.9) 촉매에 비해 촉매온도 $300^{\circ}C$ 이상에서 약 5-50% 수준으로 de-NOx 성능이 높았다. Zeolite는 zeolyst에 비해 금속의 분산도가 낮고 평균 입경이 커짐에 따라 촉매의 반응속도가 저하되었다. 10wt% Cu가 담지된 $10Cu-2ZrO_2$/88Zeolyst 촉매는 $200^{\circ}C$에서 40%, $350^{\circ}C$에서 약 65%로 NOx 정화성능이 가장 높았고, Cu의 이온이 제올라이트의 결정화합물인 Al과의 이온교환율이 증가함에 따라 다른 촉매에 비해 20-40% de-NOx 성능이 향상되었다.

RF Magnetron Sputtering 방식으로 증착된 W-C-N 확산방지막의 열적 안정성 분석 (Thermal Stability of W-C-N Diffusion Barrier Deposited by RF Magnetron Sputtering Method)

  • 유상철;김수인;이창우
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
    • /
    • pp.156-157
    • /
    • 2008
  • 반도체 소자 회로의 집적도가 높아짐에 따라 선폭이 감소하였고 고온 공정이 필요하게 되었다. 기존의 반도체 회로 배선 재료인 Al을 사용할 경우 소자의 속도가 느려져서 소자의 신뢰도가 떨어지고 고온공정에서의 문제가 발생되어 이를 해결하기 위한 차세대 배선 물질로 비저항이 낮은 Cu의 사용이 요구되고 있다. 하지만 Cu는 Si와의 확산이 잘 일어나기 때문에 그 사이에서 확산을 막아주는 확산방지막에 대한 필요성이 제기되었고 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 Cu와 Si사이의 확산을 방지하기 위한 W-C-N 확산방지막을 물리적 기상 증착법(PVD)중 하나인 RF Magnetron Sputtering 방식을 사용하여 증착하였다. 고온 공정에서의 안정성을 알아보기 위해 $600^{\circ}C$ 부터 $900^{\circ}C$ 까지 $100^{\circ}C$ 단위로 열처리를 하였고 4-point probe 장치를 사용하여 열처리 온도에 따른 비저항 측정을 통해 W-C-N 확산방지막의 특성을 분석하였다.

  • PDF

Investigation of Vanadium-based Thin Interlayer for Cu Diffusion Barrier

  • 한동석;박종완;문대용;박재형;문연건;김웅선;신새영
    • 한국재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
    • /
    • pp.41.2-41.2
    • /
    • 2011
  • Recently, scaling down of ULSI (Ultra Large Scale Integration) circuit of CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) based electronic devices become much faster speed and smaller size than ever before. However, very narrow interconnect line width causes some drawbacks. For example, deposition of conformal and thin barrier is not easy moreover metallization process needs deposition of diffusion barrier and glue layer. Therefore, there is not enough space for copper filling process. In order to overcome these negative effects, simple process of copper metallization is required. In this research, Cu-V thin alloy film was formed by using RF magnetron sputter deposition system. Cu-V alloy film was deposited on the plane $SiO_2$/Si bi-layer substrate with smooth and uniform surface. Cu-V film thickness was about 50 nm. Cu-V layer was deposited at RT, 100, 150, 200, and $250^{\circ}C$. XRD, AFM, Hall measurement system, and XPS were used to analyze Cu-V thin film. For the barrier formation, Cu-V film was annealed at 200, 300, 400, 500, and $600^{\circ}C$ (1 hour). As a result, V-based thin interlayer between Cu-V film and $SiO_2$ dielectric layer was formed by itself with annealing. Thin interlayer was confirmed by TEM (Transmission Electron Microscope) analysis. Barrier thermal stability was tested with I-V (for measuring leakage current) and XRD analysis after 300, 400, 500, 600, and $700^{\circ}C$ (12 hour) annealing. With this research, over $500^{\circ}C$ annealed barrier has large leakage current. However V-based diffusion barrier annealed at $400^{\circ}C$ has good thermal stability. Thus, thermal stability of vanadium-based thin interlayer as diffusion barrier is good for copper interconnection.

  • PDF

Thermal Stability of Self-formed Barrier Stability Using Cu-V Thin Films

  • 한동석;문대용;김웅선;박종완
    • 한국진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
    • /
    • pp.188-188
    • /
    • 2011
  • Recently, scaling down of ULSI (Ultra Large Scale Integration) circuit of CMOS (Complementary Meta Oxide Semiconductor) based electronic devices, the electronic devices, become much faster and smaller size that are promising property of semiconductor market. However, very narrow interconnect line width has some disadvantages. Deposition of conformal and thin barrier is not easy. And metallization process needs deposition of diffusion barrier and glue layer for EP/ELP deposition. Thus, there is not enough space for copper filling process. In order to get over these negative effects, simple process of copper metallization is important. In this study, Cu-V alloy layer was deposited using of DC/RF magnetron sputter deposition system. Cu-V alloy film was deposited on the plane SiO2/Si bi-layer substrate with smooth surface. Cu-V film's thickness was about 50 nm. Cu-V alloy film deposited at $150^{\circ}C$. XRD, AFM, Hall measurement system, and AES were used to analyze this work. For the barrier formation, annealing temperature was 300, 400, $500^{\circ}C$ (1 hour). Barrier thermal stability was tested by I-V(leakage current) and XRD analysis after 300, 500, $700^{\circ}C$ (12 hour) annealing. With this research, over $500^{\circ}C$ annealed barrier has large leakage current. However vanadium-based diffusion barrier annealed at $400^{\circ}C$ has good thermal stability. Therefore thermal stability of vanadium-based diffusion barrier is desirable for copper interconnection.

  • PDF

구리이온의 확산에 대한 IMD(Inter-Metal Dielectric)용 Low-k 물질인 SiOCH와 diffusion barrier Ta의 특성에 관한 연구 (A study of properties which the diffusion barrier Ta and IMD(Inter-Metal Dielectric) metrial SiOCH for $Cu^+$ ion diffusion)

  • 김정우;송진형;최용호;김지균;이헌용
    • 대한전기학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
    • /
    • pp.1697-1699
    • /
    • 2004
  • In this investigation, we have studied the diffusion of the $Cu^+$ ion in the Cu/Ta/SiOCH/Si and Cu/Ta/$SiO_2$/Si MIS-C structure. The Cu ions diffusion into the Ta barrier and SiOCH was examined by shift in flatband voltage of capacitance-voltage measurement and leakage current of current-voltage measurement. These evalution indicated that $Cu^+$ ion diffusion rate in Ta/SiOCH is considerably lower then the Ta/$SiO_2$ structure. And diffusion barrier Ta(50[nm]) is useful barrier against $Cu^+$ ion diffusion up to 450$^{\circ}C$.

  • PDF

초미세결정립 $ Fe_{73.5}Cu_{1}Nb_{3}Si_{16.5}B_6$ 합금의 $M\""{o}ssbauer$ 효과 연구 ($M\""{o}ssbauer$ Effet Studies on Nanocrystalline $Fe_{73.5}Cu_{1}Nb_{3}Si_{16.5}B_6$ Alloy)

  • 신영남;김재경;양재석;조익한;강신규
    • 한국자기학회지
    • /
    • 제4권1호
    • /
    • pp.12-19
    • /
    • 1994
  • 비정질 $Fe_{73.5}Cu_{1}Nb_{3}Si_{16.5}B_{6}$ 합금의 $552^{\circ}C$에서 등온열처리시간에 따른 결정화 거동을 $M\"{o}ssbauer$ 분광법으로 연구하였다. 열처리된 시료는 $Do_{3}-FeSi$ 초미세결정립, Cu-cluster 및 비정질이 공존함이 $M\"{o}ssbauer$ spectrum 분석에 의해 확인되었다. 결정화 초기단계에 Cu-cluster가 형성되기 때문에 FeSi 초미세결정립의 Si함량은 높아지며, 열처리시간이 60분이 될 때까지 Si함량은 감소하는데 이는 FeSi 초미세결정립의 평균초미세자기장의 증가를 일으키며, 이후 Si함량은 거의 일정하다. 60분 이후의 열처리에서 FeSi 초미세결정립과 잔류비정질의 체적분율이 미소하게 변화함에도 잔류비정질의 평균초미세자기장이 감소하는 것은 잔류비정질에서의 Nb, B원자의 존재비의 증가에 기인된다. $552^{\circ}C$에서 60분 열처리 할 경우 FeSi 초미세결정립과 잔류비정질의 초미세자기장의 방향이 모두 무질서하게 분포된다. FeSi 초미세결정립과 Cu-cluster의 Avrami지수는 각각 0.51, 0.65, 잠복기는 각각 2.4분, 0.8분, 활성화에너지는 각각 2.35 eV, 2.44 eV이며, Cu-cluster가 FeSi 초미세결정립보다 먼저 생성된다는 것은 Cu 원자가 FeSi 초미세결정립의 생성을 촉진시킨다는 해석과 부합한다.

  • PDF

수렴성 빔 전자회절법을 이용한 $SiC_p/Al$ 복합재에서의 계면 생성물의 상분석 (Phase Identification of the Interfacial Reaction Product of $SiC_p/Al$ Composite Using Convergent Beam Electron Diffraction Technique)

  • 이정일;이재철;석현광;이호인
    • Applied Microscopy
    • /
    • 제26권1호
    • /
    • pp.95-104
    • /
    • 1996
  • A comprehensive methodology to characterize the interfacial reaction products of $SiC_p/2024$ Al composites is introduced on the basis of the experimental results obtained using XRD, SEM and TEM. XRD performed on the electrochemically extracted $SiC_p$ and bulk $SiC_p/2024$ Al composite have shown that the interfacial reaction products consist of $Al_{4}C_3$ having hexagonal crystallographic structure, pure eutectic Si having diamond cubic crystallographic structure, and $CuAl_2$, having tetragonal crystalloraphic structure, respectively. According to the images observed by SEM, $Al_{4}C_3$, which has been reported to have needle shape, has a hexagonal platelet-shape and eutectic Si is found to have a dendritic shape. In addition eutectic $CuAl_2$, was observed to form near interface and/or along the grain boundaries. In order to confirm the results obtained by XRD, the primitive cell volume and reciprocal lattice height of such interfacial reaction products were calculated using the data obtained from convergent beam electron diffraction (CBED) patterns, and then compared with theoretical values.

  • PDF

무윤활 미끄럼 마찰하에서 SiC 휘스커 및 입자강화 청동기지 복합재의 마모특성 (The Dry Sliding Wear Properties of $SiC_w$ and $SiC_p$ Reinforced Bronze Matrix Composites)

  • 이상로;허무영
    • Tribology and Lubricants
    • /
    • 제9권2호
    • /
    • pp.49-55
    • /
    • 1993
  • The dry sliding wear properties of the sintered Cu-10 wt%Sn bronze alloys reinforced with $SiC_w$ and $SiC_p$ were investigated by a pin-on-disc wear testing machine. The worn surfaces and the cross sections of the wear specimens and the wear debris were observed by SEM to study the effect of the variation of the ceramic phase contents in the composite and the wear condition on the wear behaviors. The wear of bronze matrix was dominated by the adhesive wear. The transition from mild to severe wear was found in the bronze matrix specimens at the applied load higher than 20N where the surface delamination caused the severe wear. The addition of $SiC_w$ and $SiC_p$ reinforcements in the romposites was proved to reduce the wear rate by the matrix strengthening at the applied load higher than 20N. SiC whiskers having a large length to diameter ratio which hold the deformed matrix were effective to hinder the crack propagation near the worn surface. Thus the maximum wear resistance was obtained in the composite reinforced by $SiC_w$ at the higher applied load.

Cu 금속 배선에 적용되는 질소와 탄소를 첨가한 W-C-N 확산방지막의 질소불순물 거동 연구 (Additional Impurity Roles of Nitrogen and Carbon for Ternary compound W-C-N Diffusion Barrier for Cu interconnect)

  • 김수인;이창우
    • 한국진공학회지
    • /
    • 제16권5호
    • /
    • pp.348-352
    • /
    • 2007
  • 반도체 기술이 초고집적화 되어감에 따라 미세화공정에 의하여 소자의 크기가 급격히 줄어들고 있으며, 공정에서는 선폭이 크게 줄어드는 추세이다. 또한 박막을 다층으로 제조하여 소자의 집적도를 높이는 것이 중요한 이슈가 되고 있다. 이와 같은 수많은 제조 공정을 거치는 동안, Si 기판과 금속 박막사이에는 확산에 의한 많은 문제점들이 발생되고 있기 때문에, 이러한 금속과 Si 사이의 확산을 방지하는 것이 큰 이슈로 부각되어 왔다. 특히 Cu는 낮은 온도에서도 Si과 확산을 일으켜 Si 기판과 접합에서 확산에 의한 소자 failure 등이 문제로 발생하게 되며, 또한 선폭이 줄어듦에 따라 고열이 발생하여 실리콘으로 spiking이 발생하게 된다. 이를 방지하기 위하여 본 논문에서는 질소와 탄소를 첨가한 3개의 화합물로 구성된 Tungsten-Carbon-Nitrogen (W-C-N) 확산방지막을 사용하였다. 실험은 물리적 기상 증착법(PVD)으로 질소비율을 변화하며 확산방지막을 증착하였고, 이를 여러 가지 온도에서 열처리하여 열적인 안정성에 대한 실험을 실시하였다. 결정구조를 확인하기 위하여 X-ray Diffraction 분석을 통하여 확산방지막의 특성을 연구하였다.

혼합기체 sputtering 법으로 증착된 Cu 확산방지막으로의 Ti-Si-N 박막의 특성 연구 (A Study of Reactively Sputtered Ti-Si-N Diffusion Barrier for Cu Metallization)

  • 박상기;이재갑
    • 한국재료학회지
    • /
    • 제9권5호
    • /
    • pp.503-508
    • /
    • 1999
  • We have investigated the physical and diffusion barrier property of Ti-Si-N film for Cu metallization. The ternary compound was deposited by using reactive rf magnetron sputtering of a TiSi$_2$target in an Ar/$N_2$gas mixture. Resistivities of the films were in range of 358$\mu$$\Omega$-cm, to 307941$\mu$$\Omega$-cm, and tended to increase with increasing the $N_2$/Ar flow rate ratio. The crystallization of the Ti-Si-N compound started to occur at 100$0^{\circ}C$ with the phases of TiN and Si$_3$N$_4$identified by using XRD(X-ray Diffractometer). The degree of the crystallization was influenced by the $N_2$/Ar flow ratio. The diffusion barrier property of Ti-Si-N film for Cu metallization was determined by AES, XRD and etch pit by secco etching, revealing the failure temperature of 90$0^{\circ}C$ in 43~45at% of nitrogen content. In addition, the very thin compound (10nm) with 43~45at% nitrogen content remained stable up to $700^{\circ}C$. Furthermore, thermal treatment in vacuum at $600^{\circ}C$ improved the barrier property of the Ti-Si-N film deposited at the $N_2$(Ar+$N_2$) ratio of 0.05. The addition of Ti interlayer between Ti-Si-N films caused the drastic decrease of the resistivity with slight degradation of diffusion barrier properties of the compound.

  • PDF