• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제11권11호
• /
• pp.4468-4472
• /
• 2010

ICP-CVD 방법에 의해 제작된 SiOC 박막을 유전상수와 화학적 이동의 상관성에 대하여 조사하였다. SiOC 박막은 플라즈마 에너지에 의해서 해리작용과 재결합작용에 의해서 cross link 구조를 갖게 되는 Si-O 와 C-O 결합으로 구성된 $930{\sim}1230\;cm^{-1}$ 영역에서 혼합된 Si-O-C 주 결합으로 이루어졌다. C-O 결합은 $1270cm^{-1}$에서 보여지는 Si-$CH_3$ 결합의 말단부분인 C-H 결합이 전기음성도가 큰 산소에 의해서 끌리는 효과로부터 만들어진 결합이다. 그러나 Si-O 결합은 Si-$CH_3$ 결합이 분해되고 난뒤 2차 이온결합에 의해서 만들어진 결합이다. Si-O 결합의 증가는 주결합에서 오른쪽 결합이 증가하기 때문이며, FTIR 스펙트라에 의해서 red shift로 나타났다. 이러한 결과는 SiOC 박막이 보다 더 안정되고 강한 박막임을 의미한다. 그래서 SiOC 박막은 열처리 후 비정질도가 높고 거칠기가 감소되는 것을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
• /
• pp.170-171
• /
• 2006

The chemical shift of SiOC film was observed according to the flow rate ratio. SiOC film has the broad main band of $880{\sim}1190cm^{-1}$ and the sharp Si-$CH_3$ bond at $1252cm^{-1}$, and the infrared spectra in the Si-O-C bond moved to low frequency according to the increasing of an oxygen flow rate. The chemical shift affected the carbon content in the SiOC film, and the decreasing of carbon atoms elongated the C-H bonding length, relatively. The main bond without the sharp Si-$CH_3$ bond at $1252cm^{-1}$ consisted of Si-C, C-O and Si-O bonds, and became the bonding structure of the Si-O-C bond.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
• /
• pp.487-488
• /
• 2008

SiOC films containing alkyl groups have a low dielectric constant because of the interaction between the C-H hydrogen bonds and the oxygen of high electro-negative atom. The Si-$CH_3$ in a void is broken by the $O_2$, therefore the strength of CH bond in Si-O-O-$CH_3$ bond increases. The Si-O-O-$CH_3$ bond is broken by nucleophilic attack due to Si atom, again. The elongation of C-H bond causes the red shift, and the compression of C-H bond causes the blue shift. Among these chemical shifts, the blue shift from $1000\;cm^{-1}$ to $1250\;cm^{-1}$ was related with the formation of pores. If the oxygen is deficient condition, the methylradicals of the electron-rich substitution group terminate easily the Si-O-Si cross-link, and the pore is originated from the cross-link breakdown due to much methyl radicals of Si-$CH_3$. The dielectric constant of the films decreases due to pore generation.

• 반도체디스플레이기술학회지
• /
• 제7권3호
• /
• pp.1-4
• /
• 2008

The chemical shift of SiOC film was observed according to the flow rate ratio. SiOC film had the broad main band of $880\sim1190cm^{-1}$ and the sharp Si-$CH_3$ bond at $1252cm^{-1}$, and the peak position of the main bond in the infrared spectra moved to high frequency according to the increasing of an BTMSM flow rate. So the increment of the alkyl group induced the C-H bond condensation in the film, and shows the blueshift in the infrared spectra. In the case of P5000 system of Applied Materials Corporation, the strong bond of Si-CH3 bond in precursor does not enough to dissociated and ionized, because low plasma energy due to the capactive coupled CVD. Therefore, there was the sharp peak of Si-$CH_3$ bond at $1252cm^{-1}$.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제46권4호
• /
• pp.425-428
• /
• 2009

We performed a density functional theory study to investigate the interaction of DEMS (diethoxymethylsilane) with the H-terminated Si (001) surface. The optimum structure of DEMS was first calculated by a first principles study. The dissociation probability of the O-C bond of DEMS was higher than the other seven bonds based on the bond energy calculation. When the fragmented DEMS groups reacted with the H-terminated Si (001) surface, it was the most favorable among the eight reactions to form a bond between the Si atom on the surface and the O atom of a fragmented DEMS group (($C_2H_5O$)Si($CH_3$)(H)-O-) by forming a $C_2H_6$ as by-product.

• 한국재료학회지
• /
• 제14권11호
• /
• pp.821-827
• /
• 2004

Titanium oxide thin films were prepared on Si(100) substrates by R.F. magnetron reactive sputtering at $30\sim200watt$ R.F power range, and annealed at $600^{\circ}C\sim800^{\circ}C$ for 1 hour. The properties of $TiO_2$ thin films were analyzed using x-ray, ${\alpha}-step$, ellipsometer, scanning electron microscopy, and FT-IR spectrometer. Upon in-situ depositions, the initial phase of $TiO_2$ thin film showed non-crystalline phase at R.F. power $30\sim100$ watt. The crosssection of $TiO_2$ thin films were sbserved to be the columnar structure. With the increasing R.F power and annealing temperature, the grain size, crystallinity, refractive index, and void size of titanium oxides showed a tended to increase. The FT-IR transmittance spectra of titanium oxide thin films have the obsorption band of Ti-O bond, Si-O bond, Si-O-Ti bond and O-H bond. With the increase of R.F. power and annealing temperature, these films have the stronger bond structures. It is considered that such a phenomena is due to phase transition and good crystallinity

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제20권6호
• /
• pp.514-519
• /
• 2007

The surfaces of $SiO_2$ films were treated by PMMA diluted solutions, and analyzed the chemical shift from Fourier Transform Infrared Spectrometer. The $SiO_2$ film treated by PMMA diluted solution changed the properties of the surface, and showed the blue and red shift according to the concentration of PMMA. The C-H bond elongation effect due to the high electro-negative atom chlorine showed the red shift, and makes the final material with the cross-link structure. The leakage current was efficiently reduced at the sample No 7 with the red shift, witch depends on the electron deficient group.

• Applied Science and Convergence Technology
• /
• 제26권5호
• /
• pp.133-138
• /
• 2017

We investigated the interface defect engineering and reaction mechanism of reduced transition layer and nitride layer in the active plasma process on 4H-SiC by the plasma reaction with the rapid processing time at the room temperature. Through the combination of experiment and theoretical studies, we clearly observed that advanced active plasma process on 4H-SiC of oxidation and nitridation have improved electrical properties by the stable bond structure and decrease of the interfacial defects. In the plasma oxidation system, we showed that plasma oxide on SiC has enhanced electrical characteristics than the thermally oxidation and suppressed generation of the interface trap density. The decrease of the defect states in transition layer and stress induced leakage current (SILC) clearly showed that plasma process enhances quality of $SiO_2$ by the reduction of transition layer due to the controlled interstitial C atoms. And in another processes, the Plasma Nitridation (PN) system, we investigated the modification in bond structure in the nitride SiC surface by the rapid PN process. We observed that converted N reacted through spontaneous incorporation the SiC sub-surface, resulting in N atoms converted to C-site by the low bond energy. In particular, electrical properties exhibited that the generated trap states was suppressed with the nitrided layer. The results of active plasma oxidation and nitridation system suggest plasma processes on SiC of rapid and low temperature process, compare with the traditional gas annealing process with high temperature and long process time.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
• /
• pp.78-78
• /
• 2000

다결정 실리콘-게르마늄 (poly-SiGe)은 태양전지 개발에 있어서 중요한 물질이다. 우리는 소량의 Ge(x=0.05)으로부터 다량의 Ge(x=0.67)을 함유한 수소화된 비정질 실리콘-게르마늄 (a-SiGe:H) 박막의 고상결정화 과정을 ESR (electron spin resonance)방법으로 조사해보았다. 먼저 PECVD 방법으로 Corning 1737 glass 위에 a-Si1-xGex:H 박막을 증착시켰다. 증착가스는 SiH4, GeH4 가스를 썼으며, 기판온도는 20$0^{\circ}C$, r.f. 전력은 3W, 증착시 가스압력은 0.6 Torr 정도이었다. 증착된 a-SiGe:H 박막은 $600^{\circ}C$ N2 분위기에서 다시 가열되어 고상결정화 되었고, 결정화 정도는 XRD (111) peak의 세기로부터 구해졌다. ESR 측정은 상온 x-band 영역에서 수행되었다. 측정된 ESR스팩트럼은 두 개의 Gaussian 함수로써 Si dangling-bond와 Ge dangling-bond 신호로 분리되었다. 가열 초기의 a-SiGe:H 박막 결함들의 스핀밀도의 증가는 수소 이탈에 기인하고, 또 고상결정화 과정에서 결정화된 정도와 Ge-db 스핀밀도의 변화는 서로 깊은 상관관계가 있음을 알 수 있었다. 특히 Ge 함유량이 큰 박막 (x=0.21, 0.67)에서 뿐만 아니라 소량의 Ge이 함유된 박막(x=0.05)에서도 Ge dangling-bond가 Si dangliong-bond 보다 고상결정화 과정에서 더 중요한 역할을 한다는 것을 알수 있었다. 또한 초기 열처리시 Si-H, Ge-H 결합에서 H의 이탈로 인하여 나타나는 Si-dangling bond, Ge-dangling bond 스핀밀도의 최대 증가 시간은 x 값에 의존하였는데 이러한 결과는 x값에 의존하는 Si-H, Ge-H 해리에너리지로 설명되어 질 수 있다. 층의 두께가 500 미만인 커패시터의 경우에 TiN과 Si3N4 의 계면에서 형성되는 슬릿형 공동(slit-like void)에 의해 커패시터의 유전특성이 파괴된다는 사실을 알게 되었으며, 이러한 슬릿형 공동은 제조 공정 중 재료에 따른 열팽창 계수와 탄성 계수 등의 차이에 의해 형성된 잔류응력 상태가 유전막을 기준으로 압축응력에서 인장 응력으로 바뀌는 분포에 기인하였다는 사실을 확인하였다.SiO2 막을 약화시켜 절연막의 두께가 두꺼워졌음에도 기존의 SiO2 절연막의 절연 파괴 전압 및 누설 전류오 비교되는 특성을 가졌다. 이중막을 구성하고 있는 안티퓨즈의 ON-저항이 단일막과 비교해 비슷한 것을 볼 수 잇는데, 그 이유는 TiO2에 포함된 Ti가 필라멘트에 포함되어 있어 필라멘트의 저항을 감소시켰기 때문으로 사료된다. 결국 이중막을 구성시 ON-저항 증가에 의한 속도 저하 요인은 없다고 할 수 있다. 5V의 절연파괴 시간을 측정한느 TDDB 테스트 결과 1.1$\times$103 year로 기대수치인 수십 년보다 높아 제안된 안티퓨즈의 신뢰성을 확보 할 수 있었다. 제안된 안티퓨즈의 이중 절연막의 두께는 250 이고 프로그래밍 전압은 9.0V이고, 약 65$\Omega$의 on 저항을 얻을수 있었다.보았다.다.다양한 기능을 가진 신소재 제조에 있다. 또한 경제적인 측면에서도 고부가 가치의 제품 개발에 따른 새로운 수요 창출과 수익률 향상, 기존의 기능성 안료를 나노(nano)화하여 나노 입자를 제조, 기존의 기능성 안료에 대한 비용 절감 효과등을 유도 할 수 있다. 역시 기술적인 측면에서도 특수소재 개발에 있어 최적의 나노 입자 제어기술 개발 및 나노입자를 기능성 소재로 사용하여 새로운 제품의 제조와 고압 기상 분사기술의 최적화에 의한 기능성 나노 입자 제조 기술을 확립하고 2차 오염 발생원인 유기계 항균제를 무기계 항균제로 대체할 수 있다. 이와 더불

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제42권6호
• /
• pp.17-22
• /
• 2005

유무기 하이브리드 SiOC 박막은 차세대 유력한 저유전상수를 갖는 박막이다. SiOC 박막의 결합구조는 FTIR 분석기를 이용하여 화학적 이동이 일어나는 것을 확인하여 분석하였다. 유기화학분야에서의 일반적인 화학적 이동은 red shift에 해당하지만, 하이브리드 타입의 SiOC 박막은 red shift 뿐만 아니라 특이한 경우에 해당하는 blue shift도 관찰되었다. 화학적 이동의 원인은 전기음성도가 큰 원소가 주변에 존재하는 수소결합사이의 상호작용 때문인데, SiOC 박막에서 blue shift는 전자를 많이 포함하는 메틸그룹이 증가함으로 생기는 기공을 만드는 원인을 제공한다. SiOC 박막의 결합구조 역시 2가지 유형의 화학적 이동에 따라서 cross-link 구조와 case-link 구조의 두 가지 유형으로 나타난다. 유량비와 증착할 때 주어지는 열에너지에 따라서 두 가지 결합구조를 나타낸다. cross-link 구조와 cross-link breakage 구조는 박막의 유전상수가 낮아지는 원인 서로 다르며 화학적 물리적인 특성 또한 다르게 나타나는 것을 증명하고 있다. Si-O-C cross-link 구조는 red shift의 원인이 된 수소결합에 의한 원자사이의 길이가 길어지는 효과에 의해 표면접착력이 개선되며, 유전상수 역시 감소하였다.