• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.1091-1098
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• 1998

Thermal stability of the electroless deposited Cu thin film was investigated. Cu/TaN/Si multilayer was fabricated by electroless-depositing Cu thin layer on TaN diffusion barrier layer which was deposited by MOCVD on the Si substrate, and was annealed in $H_2$ ambient to investigate the microstructure of Cu film with a post heat-treatment. Cu thin film with good adhesion was successfully deposited on the surface of the TaN film by electroless deposition with a proper activation treatment and solution control. Microstructural property of the electroless-deposited Cu layer was improved by a post-annealing in the reduced atmosphere of $H_2$ gas up to $600^{\circ}C$. Thermal stability of Cu/TaN/Si system was maintained up to $600^{\circ}C$ annealing temperature, but the intermediate compounds of Cu-Si were formed above $650^{\circ}C$ because Cu element passed through the TaN layer. On the other hand, thermal stability of the Cu/TaN/Si system in Ar ambient was maintained below $550^{\circ}C$ annealing temperature due to the minimal impurity of $O_2$ in Ar gas.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제32권2호
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• pp.129-133
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• 2019

TiN thin films were fabricated using an unbalanced magnetron sputtering (UBMS) system, and their structure and surface characteristics as well as their optical and tribological properties were evaluated. The hardness, elastic modulus, adhesive force, surface roughness, and transmittance of the Ti thin films fabricated using the UBMS system were 11.5 GPa, 103 GPa, 27.5 N, 2.45 nm and 20%, respectively. The TiN films prepared with various proportions of nitrogen as the reaction gas exhibited maximum values for the hardness, elastic modulus, critical load, RMS roughness and transmittance of approximately 19.2 GPa, 182 GPa, 27.3 N, 0.98 nm, and 85%, respectively. Moreover, the TiN thin film fabricated under the condition of 30 sccm nitrogen gas showed the optimal physical properties. In summary, the TiN thin films fabricated using the UBMS system exhibited excellent hardness, elastic modulus, adhesion, and smooth surface in addition to good hydrophilic properties.

• 한국재료학회지
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• 제8권2호
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• pp.147-153
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• 1998

$WN_x$ 는 리소그라피 마스크의 흡수체나 VLSI 기술에서 금속연결의 확산방지재로써 주목을 받고 있다. RF마르네트론 스퍼터링법으로 여러 증착변수에서 제조한 $WN_x$ 막을 고찰하였다. $SiN_x$ 멤브레인 위에 증착된 박막의 결정구조는 질소아르곤 가스유량비(0-30%), 가스압력(10-43mTorr), RF출력(0150W)및 기판과 타겟사이의 거리 6cm에서 증착한 $WN_x$ 박막은 비정질이였으며 다른 조건에서는 표면이 거친 다결정질이었다. 비정질 박막은 rms가 $3.1\AA$으로 아주 매끈하여 X-선 마스크용 흡착제로써 적합할 것으로 기대된다.

• 청정기술
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• 제28권3호
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• pp.227-231
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• 2022

고전압 전력반도체의 수요는 산업의 전반에 걸쳐 증가하고 있는 추세이며, 특히 자율주행이나 전기자동차와 같은 교통 수단에 이용되는 경우 전동차의 동력 추진 제어 장치에 3.3 kV 이상의 IGBT 모듈 부품이 사용되고 있으며, 전동차의 신설과 유지 관리에 따른 부품의 조달이 매년 증가하고 있다. 게다가 기술 진입 장벽이 매우 높은 기술로서 해당 산업계에서는 고전압 IGBT부품의 최적화 연구가 절실히 요구되고 있다. 3.3 kV 이상 고전압 IGBT 소자 개발을 위해 웨이퍼의 비저항 범위 설정과 주요 단위 공정의 최적 조건이 중요한 변수이며, 높은 항복 전압을 위한 핵심 기술로 junction depth의 확보가 무엇보다 중요하다. 최적의 junction depth를 확보하기 위한 제조 공정 중에서 단위 공정 중 한 단계인 확산 공정의 최적화를 살펴보았다. 확산 공정에서는 주입되는 가스의 종류와 시간 그리고 온도가 주요 변수이다. 본 연구에서는 단위 공정의 시뮬레이션을 통하여 고전압 IGBT 소자 개발을 위한 웨이퍼 저항의 (Ω cm) 범위를 설정하고, 확산 공정의 온도에 따른 확산 공정의 WDR(Well drive in) 조건 최적화에 대하여 연구한 결과 링 패턴의 width 23.5 ~ 25.87 ㎛에 대하여 junction depth는 7.4 ~ 7.5 ㎛를 얻어 3.3 kV 고전압 전력반도체 지지에 최적화할 수 있었다.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2001년도 The IMAPS-Korea Workshop 2001 Emerging Technology on packaging
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• pp.100-103
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• 2001

본 연구에서는 무전해도금으로 증착된 구리박막의 열적 및 접착특성에 관하여 고찰하였다. Si 기판에 MOCVD 방법으로 TaN 확산방지막을 증착한 후, 무전해 도금으로 구리박막을 증착하여 Cu/TaN/Si 다층구조를 제조공정하였다. 그리고, Ar 분위기에서 열처리시켰으며, 열처리온도에 따른 비저항 변화를 고찰함으로서 Cu/TaN/Si 계의 열적 특성을 분석하였다. 무전해도금 구리박막의 접착특성은 스크래치 테스트에 의해 평가하였으며, 열적 증착방법과 스퍼터 방법으로 증착된 구리 박막과 비교하였다. 스크래치 테스트 결과, 무전해도금 구리 박막의 접착력이 열적 증착과 스퍼터 방법으로 증착된 구리 박막보다 더 우수하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2001년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.73-73
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• 2001

Boron-containing materials have several excellent properties, such as superlnardness, insulation and non-Rinear optical property. Recently, oxynitride compounds, such as Si(ON), Ti(ON), became the promising materials applied in diffusion barrier layer and solar cell. With the expectation of obtaining the hybrid property, we have firstly grown the BON thin film by radio frequency (R.F.) plasma enhanced metalorganic chemical vapm deposition (PEMOCVD) with 100 kHz frequency and trimethyl borate precursor. The plasma source gases used in this study were Ar and $H_2$, and two kinds of nhmgen source gases, $N_2$ and <$NH_3$, were also employed. The as-grown films were characterized by XPS, IR, SEM and Knoop microlhardness tester. The relationship between the films hardness and the growth rate indicated that the hardness of the film was dependent on several factors such as nitrogen source gas, substrate temperature and film thickness due to the variation of the composition and the structure of the film. Both nitrogen and carbon content could raise the film hardness, on which nitrogen content did stronger effect than carbon. The smooth morphology and continuous structure was benefit of obtaining high hardness. The maximum hardness of BON film was about 10 GPa.

• 한국진공학회지
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• 제20권6호
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• pp.456-460
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• 2011

최근 연구 중인 소자들의 크기가 점차 나노 크기를 가짐에 따라서 나노 영역에 대한 물성 분석 연구의 필요성이 대두되고 있다. 특히 나노 크기를 가지는 소자에 대한 기계적 특성은 기존의 마이크로 이상의 소자와는 다른 특성을 보이는 것으로 보고되고 있다. 그러나 이러한 나노 크기에 대한 연구에서 대부분을 차지하는 분광학적, 전기적 방법은 측정 영역 한계와 일정 깊이에 대한 평균적인 정보를 제공하게 된다. 본 연구에서는 나노트라이볼로지 분석의 대표적인 Nano-indenter 분석을 통하여 박막의 수 혹은 수십 나노 미만의 영역과 깊이에 대한 물리적 및 기계적 물성을 연구하였고, Scanning Probe Microscopy를 이용하여 시료 표면 형상을 분석하였으며, 이를 기반으로 수십 나노 이하 두께를 가지는 W-N 확산방지막에 대한 연구를 실시하였다. 연구 결과에 의하면, 박막의 표면 나노강도는 증착 중 질소 유량에 따라서 57.67 GPa에서 9.1 GPa로 급격한 감소가 나타내었고, 또한 탄성계수 역시 575.53 GPa에서 178.1 GPa로 감소되는 것을 확인하였다.

• 한국진공학회지
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• 제10권2호
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• pp.189-193
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• 2001

TiN을 불소의 확산 방지막으로 사용한 W-TiN 복층 게이트 소자의 물리적.전기적 특성 변화를 살펴보았다. TiN 스퍼터링 증착시 $N_2$/Ar 가스 비율이 증가할수록 TiN 박막은 N-과다막이 되어 비저항이 증가하였으나, W-TiN복층 구조에서는 $N_2$/Ar가스 비율이 증가할수록 상부 텅스텐 박막의 결정화가 증가하여 비저항이 감소하였다. 한편, 같은 $N_2$/Ar 비율의 경우, TiN 박막 열처리 온도 변화(600~$800^{\circ}C$)에 무관하게 W(110) 방향으로 우선 배향된 결정 구조를 보였다. 누설 전류 특성은 TiN증착시 $N_2$/Ar 비율 변화에 무관하게 우수하였으며, TiN을 확산 방지막으로 사용함으로서 순수 텅스텐 전극만을 적용시 나타나는 초기 저전계 누설 특성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.342-349
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• 2009

This study investigated the growth characteristics of carbon nanotubes (CNTs) by changing a period of annealing time and a $C_{2}H_{2}/H_2$ flow ratio at temperature as low as $450^{\circ}C$ with inductively coupled plasma chemical vapor deposition. The 1-nm-thick Fe-Ni-Co alloy thin film served as a catalyst layer for the growth of CNTs, which was thermally evaporated on the 15-nm-thick Al underlayer deposited on the 50-nm-thick Ti diffusion barrier. The annealing at low temperature of $450^{\circ}C$ brought about almost no granulation of the catalyst layer, and the CNT growth was not affected by a period of annealing time. A study of changing the flow rate of $C_{2}H_{2}$ and $H_2$ showed that as the ratio of the $C_{2}H_{2}$ flow rate to the $H_2$ flow rate was lowered, the CNTs were grown to be longer With further decreasing the flow ratio, the length of CNTs reached the maximum and then became shorter. Under the optimized gas flow rates, we successfully synthesized CNTs with a uniform length over a 4-inch Si wafer at $450^{\circ}C$.

• 한국결정성장학회지
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• 제13권5호
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• pp.254-259
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• 2003

Sol-gel dip coating법으로 soda lime glass 기판 위에 ATO(antimony-doped tin oxide) 투명전도막을 제조할 때, 기판 위에 형성된 $SiO_2$ barrier 층 및 $N_2$ gas annealing 에 따른 광투과율 및 전기적 특성에 대한 효과를 정량적으로 측정하고, XPS(X-ray photoelectron spectroscopy) 분석을 통해 고찰하였다. $SiO_2$ barrier층을 갖는 glass 기판 위에 코팅된400 nm 두께의 ATO 박막을 질소분위기에서 annealing한 결과, 광 투과율은 84%그리고 전기저항은 약 $5.0\times 10^{-3}\Omega \textrm{cm}$로 측정되었다 XPS 분석결과 이러한 우수한 전기전도성은 $SiO_2$ buffer층이 glass 기판으로부터 Na 이온의 확산을 막아 ATO막 내에 $Na_2SnO_3$ 및 SnO와 같은 2차상 불순물의 형성을 억제하여 막 내부의 Sb의 농도 및 $Sb^{5+}/Sb^{3+}$ 비를 증가시키고, $N_2$ annealing은 $Sb^{5+}$ 도 환원시키지만 $Sn^{4+}$를 환원시키는 효과가 크게 작용하였기 때문으로 사료된다.