• 한국진공학회지
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• 제10권3호
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• pp.321-327
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• 2001

Radio frequency magnetron sputtering방법으로 타켈의 Ti/si 조성과 $N_2$ 유량을 변화시켜 증착한 다양한 조성비의 Ti-Si-N 박막의 비저항 변화와 확산방지능력을 조사하였다. 높은 Si 함량을 포함한 Ti-Si-N박막내의 Si은 주로 비정질의 $Si_3N_4$ 형태로 존재하였으며 $N_2$의 양이 증가함에 따라 비저항도 증가하였다. 반면, 낮은 Si 함량을 포함한 Ti-Si-N박막은 낮은 $N_2$ 유량에서도 결정질의 TiN이 형성되었고 낮은 비저항을 나타내었다. 또한, 박막내의 N의 양이 증가함에 따라, 높은 박막의 밀도와 압축응력을 갖는 Ti-Si-N이 형성되었으며, 이는 박막 내의 N의 함량이 확산방지능력에 영향을 미치는 가장 중요한 요소 중 하나로 판단된다. 결과적으로, 29~49 at.%, Ti, 6~20 at.% Si, 45~55 at.% N 범위의 조성을 갖는 Ti-Si-N박막이 우수한 확산 억제 능력을 보유하면서 또한 낮은 비저항 특성을 나타내는데 적합한 조성 범위로 나타났다.

• 한국진공학회지
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• 제16권5호
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• pp.348-352
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• 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.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제35권5호
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• pp.368-373
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• 2010

연구목적: 본 연구는 감염 조절용 차단막을 여러 겹으로 사용했을 때 광중합기의 광강도와 파장, light diffusion 등에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 연구 재료 및 방법: 감염 조절용 차단막은 투명 랩 (크린랩)을 사용하였고 광중합기는 할로겐 광중합기 (Optilux 360)와 LED 광중합기 (Elipar FreeLight 2)를 사용하였다. 차단막을 1겹, 2겹, 4겹, 8겹으로 광중합기의 광섬유말단을 감싸고 휴대용 광강도 측정기 (Cure Rite)로 광중합기의 광강도를 측정하였다. 광중합기를 주문제작한 optical breadboard에 고정시킨 후 휴대용 spectroradiometer (CS-1000)를 이용하여 광중합기의 파장을 측정하였고, DSLR (Nikon D70s)을 이용하여 광중합기의 light diffusion을 사진 촬영하였다. 결과: 광강도 측정 결과는 차단막의 두께가 증가할수록 광강도가 유의하게 감소하였으나 할로겐 광중합기에서 1겹과 2겹 사이에는 유의차가 없었으며, 4겹 이상의 차단막을 투과할 때 광강도가 더 많이 감소하였다. 여러 겹의 차단막을 투과한 광중합기의 전체적인 파장 형태와 peak wavelength의 변화는 관찰되지 않았다. Light diffusion 사진 촬영 시, LED 광중합기에서는 차단막의 두께가 미치는 영향이 없었으나 할로겐 광중합기에서는 차단막을 4겹 사용했을 때부터 중합광이 조사되는 각도가 감소하기 시작하여 8겹 사용했을 때 통계적으로 유의하게 감소하는 것을 볼 수 있었다 (p < 0.05). 결론: 광중합형 복합레진을 광중합할 경우 감염 조절용 차단막이 찢어지는 경우를 대비하여 1겹으로 사용하기 보다는 2겹으로 사용하는 것이 환자간의 교차감염을 예방하는데 유리할 것으로 사료된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제12권6호
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• pp.283-287
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• 2002

초고집적 반도체 회로에서 Cu를 배선으로 쓰이기 위한 Cu 금속과 Si 기판사이의 확산방지막으로써 Zr(Si)N 박막을 연구하였다. Zr(Si)N 박막증착은 DC magnetron sputter으로 $Ar/N_2$의 혼합 gas를 사용한 reactive sputtering 방법을 이용하였다. 상온에서 ZrN 박막 증착시 Ar gas와 NE gas 비율이 48 : 2일 때 가장 낮은 비저항값을 가졌으며, 증착시 기판의 온도의 증가에 따라서 비저항값이 낮아졌다. 비저항값이 감소된 ZrN 박막일수록 (002)면의 방향성을 갖는 결정이 성장되었다. ZrN 박막의 Cu 확산방지 특성은 ZrN 박막에 Si을 첨가함으로써 개선될 수 있으며 지나치게 첨가될 경우에는 오히려 확산방지 특성이 감소되었다. 접착력 특성에서는 ZrN에 Si의 함유량이 증가함에 파라 개선되었다. 증착막의 특성은 XRD, 광학 현미경, scretch tester 그리고 $\alpha$-step 등을 사용하여 분석하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.214.2-214.2
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• 2013

Device performance for the 45 and 32 nm node CMOS technology requires the integration of ultralow-k materials. To lower the dielectric constant for PECVD and spin-on materials, partial replacement of the solid network with air (k=1.01) appears to be more intuitive and direct option. This can be achieved introducting of second "labile" phase during depositoin that is removed during a subsequent UV curing and annealing step. Besides, with shrinking line dimensions the resistivity of barrier films cannot meet the International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS) requirements. To solve this issue self-forming diffusion barriers have drawn attention for great potential technique in meeting all ITRS requirments. In this present work, we report a Cu-V alloy as a materials for the self-forming barrier process. And we investigated diffusion barrier properties of self-formed layer on low-k dielectrics with or without UV curing treatment. Cu alloy films were directly deposited onto low-k dielectrics by co-sputtering, followed by annealing at various temperatures. X-ray diffraction revealed Cu (111), Cu (200) and Cu (220) peaks for both of Cu alloys. The self-formed layers were investigated by transmission electron microscopy. In order to compare barrier properties between V-based interlayer on low-k dielectric with UV curing and interlayer on low-k dielectric without UV curing, thermal stability was measured with various heat treatment temperature. X-ray photoelectron spectroscopy analysis showed that chemical compositions of self-formed layer. The compositions of the V based self-formed barriers after annealing were strongly dominated by the O concentration in the dielectric layers.

• 한국재료학회지
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• 제11권3호
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• pp.215-220
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• 2001

본 실험에서는 반응성 스퍼터링법으로 $N_2$/Ar 유속비를 달리하여 약 200 과 650 두께의 비정질 Ti-Si-N막을 증착한 후 Cu (750 )와 Si사이의 barrier 특성을 면저항측정, XRD, SEM, RBS 그리고 Ti-Si-N막에서 질소 함량의 영향에 초점을 둔 ABS depth profiling 등의 분석방법을 통해 조사되었다. 질소 함량이 증가함에 따라 처음에는 불량 온도가 46%까지 증가하다가 그 이상에서는 감소하는 경향을 보였다. 650 의 Ti-Si-N barrier막을 80$0^{\circ}C$에서 열처리 후에는 Cu$_3$Si 피크만 관찰될 뿐 Cu피크는 거의 완전히 사라졌으므로 Barrier 불량기구는 Cu$_3$Si상을 형성하기 위해 Si 기판내로의 Cu의 확산에 의해 일어난 것으로 보인다. 본 실험에서 Ti-Si-N의 최적 조성은 $Ti_{29}$Si$_{25}$N$_{46}$이었다. 200 과 650 두께의 $Ti_{29}$Si$_{25}$N$_{46}$ barrier 층의 불량온도는 각각 $650^{\circ}C$와 $700^{\circ}C$이었다.이었다.

• 한국재료학회지
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• 제26권6호
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• pp.342-346
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• 2016

To observe the bonding structure and electrical characteristics of a GZO oxide semiconductor, GZO was deposited on ITO glasses and annealed at various temperatures. GZO was found to change from crystal to amorphous with increasing of the annealing temperatures; GZO annealed at $200^{\circ}C$ came to have an amorphous structure that depended on the decrement of the oxygen vacancies; increase the mobility due to the induction of diffusion currents occurred because of an increment of the depletion layer. The increasing of the annealing temperature caused a reduction of the carrier concentration and an increase of the bonding energy and the depletion layer; therefore, the large potential barrier increased the diffusion current dna the Hall mobility. However, annealing temperatures over $200^{\circ}C$ promoted crystallinity by the defects without oxygen vacancies, and then degraded the depletion layer, which became an Ohmic contact without a potential barrier. So the current increased because of the absence of a potential barrier.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 대한연소학회 2003년도 제27회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.27-32
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• 2003

The effect of non-thermal plasma on diffusion flames in co-flow jets has been studied experimentally by adopting a dielectric barrier discharge technique. The generation of streamers was enhanced with a flame due to increased reduced electric fields by high temperature burnt gas and the abundance of ions in the flame region. The effect of streamers on flame behavior reveals that the flame length was significantly decreased as the applied voltage increased and the yellow luminosity by the radiation of soot particles was also significantly reduced. The formation of PAH and soot was influenced appreciably by the non-thermal plasma, while the flame temperature and the concentration of major species were not influence much with the plasma generation. The results demonstrated that the application of non-thermal plasma can be a viable technique in controlling soot generation in flames with low power consumption in the order of 1 W.

• ETRI Journal
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• 제13권4호
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• pp.58-69
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• 1991

고집적회로에서 A1 금속공정의 diffusion barrier로 널리 사용되는 titanium nitride의 성질을 조사하였다. 실제 회로 구조의 열적 안정성을 관찰하기 위하여 준비된 TiN/Ti다층 barrier를 $600^{\circ}C$까지 열처리하여 x-ray photoelectron spectroscopy (XPS), cross-sectional transmission electron microscopy(XTEM) 등으로 분석하였다. 열처리 온도가 증가됨에 따라 oxygen은 TiN 층의 표면과 pure-Ti 층에 pile up 된다. TiN 층의 표면에서는 $600^{\circ}C$열처리시 TiN이 분해되어 완전히 $TiO_2$가 형성되며, TiN 층 내에서는 oxygen 함량은 열처리 온도의 증가에 따라 커지고 이때 형성되는 Ti-oxide는 $TiO_2$ 보다 TiO, $Ti_2$$O_3$ 상태로 존재하게 된다. Pure-Ti 층은 열처리시 두개의 층으로 나누어 지는 데, 표면에서 침투하는 oxygen과 pure-Ti이 반응하여 Ti-oxide 층이 생기며 실리콘 기판과의 반응으로 Ti-silicide를 형성한다. $600^{\circ}C$에서 모든 Ti 층이 반응으로 소모되고 열적 stress, Ti-silicide의 grain growth, oxygen의 침입으로 TiN 층에 blistering이 발생한다.

• 한국표면공학회지
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• 제38권1호
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• pp.28-36
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• 2005

In this study, the reflow characteristics of copper thin films which is expected to be used as interconnection materials in the next generation semiconductor devices were investigated. Cu thin films were deposited on the TaN diffusion barrier by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) and annealed at the temperature between 250℃ and 550℃ in various ambient gases. When the Cu thin films were annealed in the hydrogen ambience compared with oxygen ambience, sheet resistance of Cu thin films decreased and the breakdown of TaN diffusion barrier was not occurred and a stable Cu/TaN/Si structure was formed at the annealing temperature of 450℃. In addition, reflow properties of Cu thin films could be enhanced in H₂ ambient. With Cu reflow process, we could fill the trench patterns of 0.16～0.24 11m with aspect ratio of 4.17～6.25 at the annealing temperature of 450℃ in hydrogen ambience. It is expected that Cu reflow process will be applied to fill the deep pattern with ultra fine structure in metallization.