• 제목/요약/키워드: Hillock

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DC Reactive Magnetron Co-Sputtering 방법을 이용한 Cu-TiN Composite 박막 증착

  • 장진혁;김경훈;김성민;한승희
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.195.1-195.1
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    • 2013
  • Cu는 금속 박막재료로서 높은 전기전도성을 지니고 있을 뿐만 아니라 Ag, Al, Pt 등 보다 비용이 저렴하여, 높은 전기전도성을 필요로 하는 박막 재료로써 폭넓게 사용되고 있다. 그러나, 낮은 기계적 특성을 지니고 있어서 interconnect와 같은 작은 단면적의 배선재료로 사용될 경우, 높은 전류밀도에 따른 electromigration 현상에 의하여 hillock 또는 void의 형성 등 박막재료의 변형이 생기게 되어서 전자소자의 수명이 단축된다는 단점이 있다. TiN은 금속재료 못지않은 높은 전기 전도성을 지니고 있을 뿐만 아니라, 금속재료에 비하여 높은 기계적 특성과 녹는점을 지니고 있어 다양한 분야로 사용되고 있다. 본 연구에서는 Cu와 TiN composite 박막을 soda-lime glass위에 증착하여 낮은 비저항 뿐만 아니라 Cu와 비교하여 기계적 특성이 향상된 박막을 제작하고자 하였다. Cu와 TiN composite 박막 증착을 위하여 DC reactive magnetron co-sputtering 장비를 사용하였으며, Cu와 Ti 타겟 power, Ar:N2 유량비(Flow rate)을 변화시켜 Cu와 Ti의 조성비 및 TiN의 결정성을 조절하였고, 이를 통하여 박막의 TiN 조성에 따른 낮은 비저항 값과 순수한 Cu 박막과 비교하여 높은 기계적 특성을 지닌 Cu-TiN 박막을 증착하였다. Cu-TiN composite 박막의 구조 및 조성은 SEM (Scanning Electron Microscope), EDS (Energy Dispersive Spectrometer), XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy)장비를 사용하여 분석하였으며, 전기전도도는 4-point probe를 사용하여 측정하였고, Knoop hardness 측정방법을 사용하여 박막의 기계적 특성을 측정하였다.

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흙 지붕 경사면의 혼합종자 파종에 의한 식생분포 연구 (A Study of Vegetation Distribution due to Mixed Seeding on a Slanted, Soiled Roof)

  • 정동양
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.110-120
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    • 2009
  • The hipped roof on the research building, which was constructed 51.9m above sea level on a hillock by Korea National University of Education in June 1999, is composed of four inclined planes which are 12m in breadth, 8m in length and have a 30 degree gradient. For the roof vegetation, the yellow earth collected from around the building was laid on top. It was designed to supply the soil on the slope with water for a considerable period by making rainfall pool at the edges. In order to prevent the soil on the slope from being swept away, 31 sorts of grass seeds were imported from Germany and sown in the soil. At the present day, 10 years after the seeds began to sprout and inhabit the settled slope, 30 individual plant species were identified in the period between April 2008 and March 2009. Out of 31 species were seeded on the slanted, soiled roof, only 8 were still alive. It was confirmed that the Artemisia Princeps var, Chrysantheum, Prunella Vulgaris and Lespedeza Cuneata have been the major species inhabiting the east, west, south and north inclined planes respectively. The Phragmites Communis was inhabiting the edge of the roof where the water supply was adequate, while the Dianthus Barbatus was primarily inhabiting the south-east side of the roof. As a whole, 26 identifiable plants and 4 unidentified plants were observed on the inclined planes of the hipped roof. In consideration of the plant distribution on the slope, it was confirmed that the selection of seeds may have had an effect on the slope vegetation. As for the yellow earth laid on the roof, it was discovered that about 2~3cm thickness around the ridge was swept away, but the rest of the slope was in relatively good condition. Accordingly, it has been proven that vegetations can be applied to hipped roofs by using ordinary plants without any special structural measures.

A1-1%Si 박막배선에서 엘렉트로마이그레이션 현상에 미치는 절연보호막 효과 (Dielectric passivation effects on the electromigration phenomena in Al-1%Si thin film interconnections)

  • 김경수;김진영
    • 한국진공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.27-30
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    • 2001
  • 절연보호막 처리된 Al-1%Si 박막배선에서 DC와 PDC 조건하에서의 Electromigration 현상에 관하여 조사하였다. $SiO_2$와 PSG/$SiO_2$ 절연보호막 층을 갖는 박막배선은 표준 사진식각 공정으로 제작되었고, 테스트라인 길이는 100, 400, 800, 1200, 1600 $\mu\textrm{m}$이다. Al-l%Si 박막배선에 고정된 전류밀도 $1.19\times10^7\textrm{A/cm}^2$의 DC와 duty factor가 0.5인 1Hz의 주파수에 고정된 전류밀도 $1.19\times10^7\textrm{A/cm}^2$의 PDC를 인가하였다. Electromigration 테스트에서 PSG/$SiO_2$ 절연보호막 시편의 Electromigration 저항성이 $SiO_2$ 절연보호막 시편보다 우수함을 알 수 있었다. PDC 에서 박막 배선의 수명이 DC 보다 2-4배 정도 길게 나타났으며, 박막 배선의 길이가 증가 할 수록 수명이 감소하다가 임계길이 이상에서 포화되는 경향을 보인다. Electromigration에 의한 결함 형태로는 전기적 개방을 야기시키는 보이드와 전기적 단락을 야기시키는 힐록이 지배적이다.

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고체 표면 식각 및 평탄화를 위한 가스 클러스터 이온원 개발 (Gas Cluster ion Source for Etching and Smoothing of Solid Surfaces)

  • 송재훈;최덕균;최원국
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.232-235
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    • 2002
  • An 150 kV gas cluster ion accelerator was fabricated and assessed. The change of surface morphology and surface roughness were examined by an atom force microscope (AFM) after irradiation of $CO_2$ gas clusters on Si (100) surfaces at the acceleration voltages of 50 kV. The density of hillocks induced by cluster ion impact was gradually increased with the dosage up to 5$\times$10$^{11}$ ions/$\textrm{cm}^2$. At the boundary of the ion dosage of 10$^{12}$ ions/$\textrm{cm}^2$, the density of the induced hillocks was decreased and RMS (root mean square) surface roughness was not deteriorated further. At the dosage of 5x10$^{13}$ ions/$\textrm{cm}^2$, the induced hillocks completely disappeared and the surface became very flat. In addition, the irradiated region was sputtered. $CO_2$ cluster ions are irradiated at the acceleration voltage of 25 kV to remove hillocks on indium tin oxide (ITO) surface and thus to attain highly smooth surfaces. $CO_2$ monomer ions are also bombarded on the ITO surface at the same acceleration voltage to compare sputtering phenomena. From the AFM results, the irradiation of monomer ions make the hillocks sharper and the surfaces rougher On the other hand, the irradiation of $CO_2$ cluster ions reduces the hight of hillocks and planarize the ITO surfaces. From the experiment of isolated cluster ion impact on the Si surfaces, the induced hillocks m high had the surfaces embossed at the lower ion dosages. The surface roughness was slightly increased with the hillock density and the ion dosage. At higher than a critical ion dosage, the induced hillocks were sputtered and the sputtered particles migrated in order to fill valleys among the hillocks. After prolonged irradiation of cluster ions, the irradiated region was very flat and etched.

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공정조성 SnPb 솔더에 대한 실시간 Electromigration 거동 관찰 (In-situ Observation of Electromigration Behaviors of Eutectic SnPb Line)

  • 김오한;윤민승;주영창;박영배
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제12권4호통권37호
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    • pp.281-287
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    • 2005
  • 공정조성의 SnPb 솔더 선형시편에서 electromigration 현상을 실시간 주사전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 공정조성 SnPb 솔더시편에 대한 electronigration 실험은 ${\times}10^4A/cm^2,\;90^{\circ}C$에서 실시하였다. 주사전자현미경 챔버 내에서 진행되는 electromigration 실험 동안 음극의 보이드 형성과 양극의 힐록 성장을 실시간으로 관찰하였다. 음극에서 일어나는 보이드 크기를 실시간 관찰한 결과, 공정조성 SnPb 솔더의 electromigration 거동은 보이드 형성 전에 가지는 잠복기의 존재를 명확히 알 수 있었고, 본 결과는 electromigration 거동으로 인한 플립칩 솔더 범프의 보이드 생성에 대한 잠복기와 관련이 있었다.

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Al-Ta 합금박막의 구조적 인자가 전기적 특성 및 발열 특성에 미치는 영향 (Influences of Structural Features on Electrical Properties and Heating Characteristics of Al-Ta Alloy Thin Films)

  • 송대권;이종원;박인용;김규진
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.23-27
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    • 2004
  • 본 연구에서는 RF-Magnetron Sputtering 장치를 이용하여 $Al_xTa_{1-x} (x=0.0{\~}1.0)$ 합금박막을 성장하였고, XRD, AFM, 4탐침법 등을 사용하여 시료의 결정질과 표면형상, 그리고 전기적 특성을 분석하였다. Al 조성을 변화시켜서 Al-Ta 합금박막을 증착하고, 그에 따라 얻어진 결과를 토대로 하여 박막 두께별 ,박막의 폭 별로 합금박막을 성장하였다. 또한 heat controller를 사용하여 시료의 발열특성을 분석하였다. 본 연구의 결과 Al-Ta 합금박막은 Al 조성 $x=6.63at\%$에서 가장 높은 전기저항이 나타났고, 박막두께가 얇아지거나 패터닝된 박막의 폭이 좁을수록 더욱 높은 전기저항이 나타났다. 발열온도는 전기저항의 변화추이와 동일한 양상을 보였고, Al 조성 $x=6.63\%$, 박막두께 d=500 nm, 박막폭 w=1.5 mm에서 가장 높은 발열온도 ($400^{\circ}C$)와 출력 ($12.6W/cm^2$)을 나타냈다.

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RF 고전력 스트레스에 의한 SAW Device의 고장메카니즘 분석 (Failure Mechanism Analysis of SAW Device under RF High Power Stress)

  • 김영구;김태홍
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.215-221
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    • 2014
  • 본 논문에서는 RF 고전력 스트레스에 의한 SAW 디바이스의 신뢰성 분석을 위하여 향상된 내전력 시험시스템 및 시험방법을 제안하고 고장분석을 통해 고장메카니즘을 분석하였다. 광학현미경, SEM(Scanning Electron Microscope) 및 EDX(Energy Dispersive X-ray Spectro-scopy)장비를 이용하여 고장 분석한 결과, SAW 디바이스의 고장메카니즘은 고전류 밀도 및 고온 조건에서 줄열에 의한 Electromigration으로 분석하였다. Electromigration은 IDT전극에 void와 hillock을 생성하고, 그 결과로 전극이 단락과 단선되어 삽입손실이 증가하는 것이다. 제안된 내전력 시험시스템과 방법을 이용하여 450MHz CDMA용 SAW 필터의 가속수명시험을 수행하고, 아이링 모델과 와이블 분포를 이용하여 SAW 필터의 $B_{10}$수명은 98,500시간으로 추정하였다.

농민의 작업환경별 노동부담 경감방안에 관한 연구(I) -겨울철 비닐하우스에서 상추재배 작업을 중심으로- (A Study for Farmers to Reduce Work Load on the Different Working Conditions (part I) - Cultivating Lettuce in the Winter Greenhouse -)

  • 김명주;최정화
    • 한국농촌생활과학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.111-117
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    • 1997
  • In this study we tried to give a decision on propriety of working conditions, to present ideas on reducing work loads. and to grope for efficiency of agricultural works. For this we examined the actual conditions of working environment, farmer's clothes, working posture, working methods, working time, resting state, fatigue recovery methods during cultivating lettuce in the winter greenhouse. And Ive improved harmful factors that affect farmer's health by considering results of previous study and farmer's subjective sensation. And we measured, compared, and analyzed the farmer's work loads before and after improvement. The results of this study are as follows ; 1. According to examine the actual conditions of cultivating lettuce in the winter greenhouse, farmers have experienced physical and mental chronic fatigue on the basis of the hot and humid crops-centered working environment, the rough ground condition, inconsistent arrangement of working stand and sorter, heavy-weared habits. and unsuitable working posture. 2. When we improved harmful factors that affect farmer's health, conformed the positive effects on important work efficiency index such as heart rate, electromyovolume, body temperature, and microclimate inside clothing and work loads were decreased by improving the hot and humid working environment, eliminating the hillock and obstacles of working path. deliver way, arranging the working stand and sorter consistantly, decreasing the clothing weight, improving the working postures and methods as using assistant appliances, alloting the working time and sequence effectively and presenting the light gymnastic exercises and rest for fatigue restoration.

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농민의 작업환경별 노동부담경감방안에 관한 연구(II) - 여름철 노지에서 대파재배 작업을 중심으로 - (A Study for Farmers to Reduce Work Load on the Different Working Conditions (part II) - Cultivating Welsh Onion in the Summer Ground -)

  • 김명주;최정화
    • 한국농촌생활과학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.119-124
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    • 1997
  • In this study we tried to give a decision on propriety of working conditions, to present ideas on reducing work loads, and to grope for efficiency of agricultural works. For this we examined the actual working conditions of cultivating welsh onion in the summer ground. And we improved harmful factors that affect farmer's health by considering results of previous study and farmer's subjective sensation. And we measured. compared, and analyzed the farmer's work loads before and after improvement. The results of this study are as follows ; 1. According to examine the actual working conditions of cultivating welsh onion in the summer ground, farmers have experienced physical and mental chronic fatigue on the basis of farmer's appel to eye - fatigue and sun - burned skin on hot working environment including excessive ultraviolet rays, the rough ground condition, inconsistent arrangement of working stand and sorter, heavy - weared habits, and unsuitable working posture. 2. When we improved harmful factors that affect farmer's health, conformed the effects on important work efficiency index such as heart rate, electromyovolume, body temperature, and microclimate inside clothing and work loads were decreased by eliminating the hillock and obstacles of ground, decreasing the clothing weight, using proper clothing appliances such as hat and sunglasses, controlling height of working stand and sorter suitably, improving the working postures and methods as using assistant appliances, alloting the working time and sequence effectively and presenting the light gymnastic exercises and rest for fatigue restoration.

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스퍼터링 방법으로 증착한 $RuO_2$ 박막의 구조 및 전기적 특성

  • 조광래;임원택;이창효
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1998년도 제14회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.80-80
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    • 1998
  • RU02 박막은 전이금속으로서 rutile 구조이며, 넓은 온도 영역에서 금속성의 를 나타내고, 700도 이상의 높은 온도에서 열적 안정성을 갖는 물질이다 이러한 특성 때문 에 RU02 박막은 실리콘 디바이스에서 배선 게이트 전극 확산 장벽 등에 응용가능성이 높 은 물질로 각광을 받고 있다- 특히 다결정 RU02 박막은 DRAM (dynamic random access m memory) 내의 강유전성 축전기의 전극으로서 유망한 물질이다. 지금까지 이러한 응용분야에 사용된 전극물질은 pt 금속이었다 그러나 이러한 금속전극은 SI 산소 그리고 강유전체의 구성물질 등과의 상호확산, pt 표면의 hillock의 존재로 생기는 전기적 단락, 기판과의 나쁜 점작성, 어려운 에칭 프로세스 등의 단점을 가지고 있다 더욱 더 심각한 문제는 P Pt'ferroelectric/Pt 구조에서 나타나는 aging과 fatigue인데, 이는 108 사이쿨 이후에 스위칭 가 능한 잔류 pOlarization 으$\mid$ 감소를 유발하게 된다- 최근 Berstein은 Pt 대신에 RU02를 사용함으로써 강유전체 축전기에서의 fatigue 현상을 크게 감소시켰다고 보고 한 바 있다 Burst川도 RU02 가 실리콘 표면과 유전체 물질 사이에 전기전도 어떠한 상호 확산도 일어나지 않음을 보였다. 그러나 이러한 연구 결과에도 증착조건과 RU02 박악의 특성에 관한 상호 관계가 충분히 더욱 더 중은 강유전성 박막올 만들기 위해서는 이러한 박막 전극에 않고 있다 연구되지 대한 상세한 연구가 반드시 필요하다고 본다. RU02 박막은 실리콘 기판 위에 고주파 마그네트론 스퍼터링 방법으로 증착하였다. 사용 한 타켓은 2 인치의 직경을 가지는 CERAC 사에서 제작한 Ruol다 초기 진공은 1O~6 Torr 이하였고, 고주파 전력은 20 - 80W 까지 변화시켰다 반응성 스퍼터링율 하기 위해 아르곤과 산소롤 주입하였고, 산소/(산소+아르곤)의 비를 변화시켰다 기판의 온도와 증착압력은 각각 상온에 서 500도까지 , 5mTorr에 서 100mTorr 까지 변 화시 켰 다 RU02 박막의 결정성을 조사하기 위해 XRD 표면 형상과 단면을 조사하기 위해 SEM을 사용하였다‘ 박악의 비저항을 조사하기 위해 4-단자법 van der Pauw 방법을 사용하였다. RU02 박막은 증착압력이 높을수록 비저항은 높아지고, 두께는 감소하였다. 특히 1 100mTorr에서는 작업가스와 스퍼터된 입자사이의 심각한 산란 때문에 아예 증착이 이루어 지지 않았다‘ RF 전력이 증가할수록 비저항이 낮아졌다. 이는 두께에 의존하는 결과이며 전형적인 금속박막에서 나타나는 현상과 유사함을 알 수 있었다- 기판온도와 작업가스의 산소 분압이 높을수록 비저항이 감소하였다‘ 이러한 사실은 성장한 박악의 결정구조와 밀접한 관련이 있음을 보여준다.

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