• 한국재료학회지
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• 제22권4호
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• pp.202-206
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• 2012

$CoSi_2$ was formed through annealing of atomic layer deposition Co thin films. Co ALD was carried out using bis(N,N'-diisopropylacetamidinato) cobalt ($Co(iPr-AMD)_2$) as a precursor and $NH_3$ as a reactant; this reaction produced a highly conformal Co film with low resistivity ($50\;{\mu}{\Omega}cm$). To prevent oxygen contamination, $ex-situ$ sputtered Ti and $in-situ$ ALD Ru were used as capping layers, and the silicide formation prepared by rapid thermal annealing (RTA) was used for comparison. Ru ALD was carried out with (Dimethylcyclopendienyl)(Ethylcyclopentadienyl) Ruthenium ((DMPD)(EtCp)Ru) and $O_2$ as a precursor and reactant, respectively; the resulting material has good conformality of as much as 90% in structure of high aspect ratio. X-ray diffraction showed that $CoSi_2$ was in a poly-crystalline state and formed at over $800^{\circ}C$ of annealing temperature for both cases. To investigate the as-deposited and annealed sample with each capping layer, high resolution scanning transmission electron microscopy (STEM) was employed with electron energy loss spectroscopy (EELS). After annealing, in the case of the Ti capping layer, $CoSi_2$ about 40 nm thick was formed while the $SiO_x$ interlayer, which is the native oxide, became thinner due to oxygen scavenging property of Ti. Although Si diffusion toward the outside occurred in the Ru capping layer case, and the Ru layer was not as good as the sputtered Ti layer, in terms of the lack of scavenging oxygen, the Ru layer prepared by the ALD process, with high conformality, acted as a capping layer, resulting in the prevention of oxidation and the formation of $CoSi_2$.

• 한국재료학회지
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• 제8권6호
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• pp.484-492
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• 1998

단결정 Si기판위의 Co/Ti 이중층으로부터 형성된 Co 실리사이드의 에피텍셜 성장기구에 대하여 조사하였다. 실리사이드화 과정중 Ti원자들이 저온상의 CoSi결정구조의 tetrahedral site들을 미리 점유해 있음으로 인하여, $CoSi_{2}$ 결정구조로 바뀌는 과정에서 Si원자들이 나중에 제위치를 차지하기 어렵게 되는 효과 때문이다. 그리고 Ti중간층은 반응의 초기단계에 Co-Ti-O 삼원계 화합물을 형성하는데, 이 화합물은 실리사이드화 과정중 반응 제어층으로 작용하여 에피텍셜 실리사이드 형성에 중요한 역할을 한다. 최종 열처리 층구조 Ti oxide/Co-Ti-Si/epi/$Cosi_{2}$(100) Si 이었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.332-337
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• 2006

기판전면에 패턴 없이 15 nm Co/15 nm Ni/70 nm polysilicon/200 nm $SiO_2$/Si(100) 구조로 적층된 구조로부터 급속열처리기 (rapid thermal annealer : RTA)를 이용하여 40초간 700, 900, $1000^{\circ}C$의 실리사이드화 온도를 변화시키면서 CoNi 복합실리사이드를 형성하였다. 완성된 두께 100 nm 정도의 CoNi 복합실리사이드층으로 배선층을 만든다고 상정하여, 이중 집속이온빔(dual beam focused ion beam : FIB)을 써서 30 kV에서 표면전류를 $1{\sim}100$ pA 범위에서 조절하면서 나노급 선폭제작의 가능성을 확인하였다. 각 온도별 복합실리사이드에 동일한 이온빔 조건으로 $100{\mu}m$ 길이의 패턴을 만들고, 이온빔으로 양 끝단에 트렌치를 만들어 FE-SEM으로 각 조건에서의 선폭, 두께, 최종 에칭형상을 확인하였다. 기존 형상변형이 많아서 나노급 선폭 구현이 불리한 폴리사이드 공정에 비해서, 최초로 새로운 저저항 복합실리사이드에 대해서 100 nm 이하의 나노급 피치를 가진 선폭 제작이 $30kV{\sim}30pA$ 범위에서 가능하였다.

• 한국재료학회지
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• 제26권8호
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• pp.401-405
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• 2016

The cobalt silicides were investigated for employment as a catalytic layer for a DSSC. Using an E-gun evaporation process, we prepared a sample of 100 nm-thick cobalt on a p-type Si (100) wafer. To form cobalt silicides, the samples were annealed at temperatures of $300^{\circ}C$, $500^{\circ}C$, and $700^{\circ}C$ for 30 minutes in a vacuum. Four-point probe, XRD, FE-SEM, and CV analyses were used to determine the sheet resistance, phase, microstructure, and catalytic activity of the cobalt silicides. To confirm the corrosion stability, we also checked the microstructure change of the cobalt silicides after dipping into iodide electrolyte. Through the sheet resistance and XRD results, we determined that $Co_2Si$, CoSi, and $CoSi_2$ were formed successfully by annealing at $300^{\circ}C$, $500^{\circ}C$, and $700^{\circ}C$, respectively. The microstructure analysis results showed that all the cobalt silicides were formed uniformly, and CoSi and $CoSi_2$ layers were very stable even after dipping in the iodide electrolyte. The CV result showed that CoSi and $CoSi_2$ exhibit catalytic activities 67 % and 54 % that of Pt. Our results for $Co_2Si$, CoSi, and $CoSi_2$ revealed that CoSi and $CoSi_2$ could be employed as catalyst for a DSSC.

• 한국표면공학회지
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• 제32권3호
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• pp.389-392
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• 1999

We employed cobalt-disilicide for high-speed logic devices. We prepared stable and low resistant $CoSi_2$ through typical fabrication process including wet cleaning and rapid thermal process (RTP). We sputtered 15nm thick cobalt on the wafer and performed RTP annealing 2 times to obtain 60nm thick $CoSi_2$. We observed spherical shape voids with diameter of 40nm in the surface and inside $CoSi_2$ layers. The voids resulted in taking over abnormal junction leakage current and contact resistance values. We report that the voids in $CoSi_2$ layers are resulted from surface pits during the ion implantation previous to deposit cobalt layer. Silicide reaction rate around pits was enhanced due to Gibbs-Thompson effects and the volume expansion of the silicidation of the flat active regime trapped dimples. We confirmed that keeping the buffer oxide layer during ion implantation and annealing the silicon surface after ion implantation were required to prevent void defects in CoSi$_2$ layers.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제6권3호
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• pp.273-277
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• 2005

새로이 제안된 15nm-Ni/15nm-Co의 적층구조로부터 제조된 NiCo 복합실리사이드를 실제 디바이스에 채용하기 위해, $SiO_2$ 스페이서를 가진 폴리실리콘 게이트 선폭이 $0.25\~l.5um$까지 변화하는 테스트그룹을 이용하여 30초-RTA를 이용한 실리사이드화 온도를 $700^{\circ}C\~1100^{\circ}C$까지 변화시키면서 이때 cleaning전후의 잔류금속의 생성모습을 확인하였다. RTA온도가 올라갈수록 $SiO_2$로 구성된 필드와 스페이서 상부와, 실리사이드가 형성된 게이트 상부에 $0.25{\mu}m$정도의 단축직경을 가진 타원형 잔류금속이 미로형 또는 게이트 방향으로 생성되는 특징이 있었고 동시에 응집이 많아지는 현상이 있었다. 응집이 많을수록 하부 절연층과의 반응도가 증가하여 절연특성이 저하될 수 있었고 과도한 습식제거 공정을 오래하여야 하므로 실험범위 내에서 가급적 저온 실리사이드화 열처리가 바람직하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제12권2호
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• pp.149-154
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• 2005

궁극적으로 게이트를 저저항 복합 실리사이드로 대체하는 가능성을 확인하기 위해 70 nm 두께의 폴리실리콘 위에 각 20nm의 Ni, Co를 열증착기로 적층순서를 달리하여 poly/Ni/Co, poly/Co/Ni구조를 만들었다. 쾌속열처리기를 이용하여 실리사이드화 열처리를 40초간 $700{\~}1100^{\circ}C$ 범위에서 실시하였다. 복합 실리사이드의 온도별 전기저항변화, 두께변화, 표면조도변화를 각각 사점전기저항측정기와 광발산주사전자현미경, 주사탐침현미경으로 확인하였다. 적층순서와 관계없이 폴리실리콘으로부터 제조된 복합실리사이드는 $800^{\circ}C$ 이상부터 급격한 고저항을 보이고, 두께도 급격히 얇아졌다. 두께의 감소는 기존의 단결정에서는 없던 현상으로 폴리실리콘의 두께가 한정된 경우 금속성분의 inversion 현상이 커서 폴리실리콘이 오히려 실리사이드 상부에 위치하여 제거되기 때문이라고 생각되었고 $1000^{\circ}C$ 이상에서는 실리사이드가 형성되지 못하였다. 이러한 결과는 나노급 두께의 게이트를 저저항 실리사이드로 만 들기 위해서는 inversion과 두께감소를 고려하여야 함을 의미하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권9호
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• pp.2830-2844
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• 2012

This review covers recent developments in our group regarding the synthesis, characterization and applications of single-crystalline one-dimensional nanostructures based on a wide range of material systems including noble metals, metal silicides and metal germanides. For the single-crystalline one-dimensional nanostructures growth, we have employed chemical vapor transport approach without using any catalysts, capping reagents, and templates because of its simplicity and wide applicability. Au, Pd, and Pt nanowires are epitaxially grown on various substrates, in which the nanowires grow from seed crystals by the correlations of the geometry and orientation of seed crystals with those of as-grown nanowires. We also present the synthesis of numerous metal silicide and germanide 1D nanostructures. By simply varying reaction conditions, furthermore, nanowires of metastable phase, such as $Fe_5Si_3$ and $Co_3Si$, and composition tuned cobalt silicides (CoSi, $Co_2Si$, $Co_3Si$) and iron germanides ($Fe_{1.3}Ge$ and $Fe_3Ge$) nanowires are synthesized. Such developments can be utilized as advanced platforms or building blocks for a wide range of applications such as plasmonics, sensings, nanoelectronics, and spintronics.

• 한국결정성장학회지
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• 제19권4호
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• pp.159-164
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• 2009

실리콘 기판에 GaN 에피성장을 확인하기 위해, P형 Si(100), Si(111) 기판 전면에 버퍼층으로 40 nm 두께의 코발트실리사이드를 형성시켰다. 형성된 코발트실리사이드 층에 연속으로 HVPE(hydride vapor phase epitaxy)로 하나는 $850^{\circ}C$-12분 + $1080^{\circ}C$-30분(공정I)과, 또 하나 조건은 $557^{\circ}C$-5분 + $900^{\circ}C$-5분(공정II) 조건으로 각각 나누어 진행하여 보았다. GaN의 에피성장을 광학현미경, 주사전자현미경, 주사탐침현미경, 그리고 HR-XRD로 확인하였다. 공정I로는 GaN의 에피성장이 진행되지 않았으며, 공정II에서는 에피성장이 진행되었다. 특히 공정 II는 열팽창에 의해 실리콘 기판과의 자가정렬적인 기판분리 현상을 보였으며, XRD로 GaN의 0002 방향의 결정성 (crystallinity)을 ${\omega}$-scan으로 확인한 결과(100)면 방향의\ 실리콘과 코발트실리사이드를 버퍼층으로 활용하고 저온에서 HVPE를 진행한 조합이 GaN의 에피성장에 유리하였다.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2002년도 춘계 기술심포지움 논문집
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• pp.234-237
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• 2002

The cobalt silicide was formed OH POly-Si/SiO$_2$/Si Substrates by the E-beam evaporation of Co metal and rapid thermal annealing method for the application of heating actuators. The most stable CoSi$_2$crystal was obtained at temperature of above $700^{\circ}C$ for 20 sec in $N_2$ambient. From the SEM observation, the thickness and diameter of the heating elements were about $1{\mu}{\textrm}{m}$ and $50{\mu}{\textrm}{m}$, respectively. Temperature resistance coefficient of heating elements was found to be about 0.0014($1/^{\circ}C$) with $30~35\Omega$ of resistance.