• 한국정보통신학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.471-475
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• 1999

$N{_2}O$ 게이트 산화막을 사용한 nMOSFET가 금속 플라즈마 식각 피해에 대한 면역도가 동일한 두께의 순수한 산화막을 갖는 nMOSFET보다 향상됨을 보여준다. Area Antenna Ratio(AAR)를 증가시킴에 따라 $N{_2}O$ 산화막을 갖는 nMOSFET는 좁은 초기 분포 특성과 정전계 스트레스하에서 더 작은 열화특성을 보이는 데 이는 Si기판과 산화막 계면에서의 질소기의 영향으로 설명되어진다. 또한 $N{_2}O$ 게이트 산화막을 사용하면 순수한 게이트 산화막을 사용할 때 보다 금속 Area Antenna Ratio(AAR)과 Perimeter Area ratio(PAR) 의 최대 허용 크기를 더 증가할 수 있다. 이러한 $N{_2}O$ 게이트 산화막을 갖는 NMOSFET의 개선은 Si기판과 $N{_2}O$ 산화막 계면에 있는 질소기에 의한 계면 강도의 영향 때문으로 판단된다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제6권1호
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• pp.55-62
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• 1993

수소 관련된 species를 포함하지 않고 자기제한특성으로 초박막 성장을 용이하게 제어할 수 있는 N$_{2}$O 가스 분위기에서 실리콘의 산화는 질화된 산화막의 재산화공정 보다 훨씬 간단한 공정이다. N$_{2}$O산화로 형성된 Si-SiO$_{2}$ 계면에서 nitrogen-rich층은 산화막 구조를 강화할 뿐만 아니라 게이트 유전체의 질을 개선하고 산화율을 감소시키는 산화제의 확산 장벽으로 작용한다. 초박막 oxynitride 게이트 유전체가 종래의 열산화 방법으로 제작되었고 oxynitride막의 특성이 AES와 I-V 특성 측정의 결과를 분석하여 연구하였다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제6권3호
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• pp.269-275
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• 1993

미래의 ULSI 소자의 게이트 산화막으로 이용하기 위하여 $N_{2}$O 가스 분위기에서 기존의 전기로를 이용한 실리콘의 열산화에 의해 $N_{2}$O 산화막을 형성하였고 MOS 소자를 제작하여 전기적 특성을 고찰하였다. 900.deg.C에서 90분간 산화한 $N_{2}$O 산화막의 경우, 플랫밴드 전압( $V_{FB}$ ), 고정전하밀도 ( $N_{f}$)와 플랫밴드 전압의 변화량(.DELTA. $V_{FB}$ )은 각각 0.81[V], 6.7x$10^{10}$[$cm^{-2}$]와 80~95[mV]를 나타내었다. $N_{2}$O 산화막의 전기전도기구는 저전계 영역에서는 Fowler-Nordheim 터널링, 고전계영역에서는 Poole-Frenkel 방출이 지배적으로 나타났고 절연파괴전계는 16[MV/cm]로 높게 나타났다. 따라서 $N_{2}$O 산화로 형성된 게이트 산화막이 ULSI소자의 게이트 유전체로 응용이 가능하리라 생각된다..

• 한국재료학회지
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• 제3권1호
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• pp.7-11
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• 1993

실리콘 산화막을 $N_2$O 분위기에서 RTP로 제조하여 그 성장 기구를 고찰 했다. 산화막과 기판 실리콘 계면 사이에 질소성분이 포함된 oxynitride층이 존재한다. $N_2$O 기체를 이용한 산화막 성장은 삼화제 확산에 의해 성장이 지배되는 포물선 성장론을 따르고 산화제 확산 억제작용은 실리콘 산화막과 실리콘 기판사이에 존재하는 oxynitride막에서 일어난다. 확산이 산화막 성장을 결정하는 구간에서 포물선 성장율 상수 B의 활성화 에너지는 약 1.5 eV이고 산화막 두께 증가에 따라 증가한다.

• 전자공학회논문지D
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• 제35D권12호
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• pp.68-74
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• 1998

본 논문에서는 electron cyclotron resonance (ECR) N₂O-플라즈마 산화막을 게이트 산화막으로 사용한 다결정 실리콘 박막 트랜지스터 (TFT)의 성능과 단채널 특성에 대하여 연구하였다. ECR NE₂O-플라즈마 게이트 산화막을 사용한 소자는 열산화막을 이용한 경우에 비해 우수한 성능과 억제된 단채널 효과를 나타낸다. 얇은 ECR N2O-플라즈마 산화막을 사용하여 n채널 TFT의 경우 3 ㎛, p채널 TFT의 경우 1㎛ 게이트 길이까지 문턱 전압 감소가 없는 소자를 얻었다. 이러한 특성 향상은 부드러운 계면, passivation 효과, 그리고 계면과 박막 내부에 존재하는 강한 Si ≡ N 결합 등에 기인한다.

• 한국재료학회지
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• 제2권1호
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• pp.76-82
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• 1992

$TEOS-O_3$ 산화막은 깔개층 물질에 따라 증착속도가 변하는 특성을 나타낸다. 본 논문에서는 $TEOS-O_3$ 산화막의 깔개층 물질 의존성 이외에도 배선 밀도, 배선 간격에 따라 증착속도가 달라지는 패턴 의존성에 대하여 조사하였다. 또한 $TEOS-O_3$ 산화막의 깔개층 물질 의존성 및 패턴 의존성을 줄이기 위해 다층 배선에서 1차 배선후에 깔개층, 즉 TEOS-base 프라즈마 산화막 및 $SiH_4-base$ 프라즈마 산화막을 증착했을 때 $TEOS-O_3$ 산화막의 증착 특성을 조사하였다. 그리고 그 깔개층 물질에 $N_2$ 프라즈마 처리를 했을 때 $TEOS-O_3$ 산화막의 증착 특성에 대해 조사하였다. 그 결과 $TEOS-O_3$ 산화막에서 기판 위에 배선 밀도와 배선 간격에 따른 의존성은 깔개층물질이 $SiH_4-base$ 일때보다 TEOS-base 프라즈마 산화막인 경우 $N_2$ 프라즈마 처리를 하면 깔개층 물질 표면이 O-Si-N화 되므로써 의존성이 사라지게 된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.71-72
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• 2006

플라스틱 기판 위에 유도 결합 플라즈마 화학적 기상 증착장치 (Inductively Coupled Plasma Chemicai Vapor Deposition, ICP-CVD) 를 사용하여 실리콘 산화막 ($SiO_2$)을 증착하고, 엑시머레이저 어널링 (Excimer Laser Annealing, ELA) 과 $N_{2}O$ 플라즈마 전처리를 통해, 전기용량-전압(Capacitance-Voltage, C-V) 특성과 항복 전압장 (Breakdown Voltage Field) 과 같은 전기적 특성을 개선시켰다. 에너지 밀도 $250\;mJ/cm^2$ 의 엑시머 레이저 어닐링은 실리콘 산화막의 평탄 전압 (Flat Band Voltage) 을 0V에 가까이 이동시키고, 유효 산화 전하밀도 (Effective Oxide Charge Density)를 크게 감소시킨다. $N_{2}O$ 플라즈마 전처리를 통해 항복 전압장은 6MV/cm 에서 9 MV/cm 으로 향상된다. 엑시머 레이저 어닐링과 $N_{2}O$ 플라즈마 전처리를 통해 평탄 전압은 -9V 에서 -1.8V 로 향상되고, 유효 전하 밀도 (Effective Charge Density) 는 $400^{\circ}C$에서 TEOS 실리콘 산화막을 증착하는 경우의 유효 전하 밀도 수준까지 감소한다.

• 한국재료학회지
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• 제4권1호
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• pp.63-74
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• 1994

$SiO_{2}$초박막(ultrathin film)의 두께 조절 용이성, 두께 균일성, 공정 재현성 및 전기적 특성을 향상시키기 위해 실리콘을 $N_{2}O$분위기에서 열산화시켰다. $N_2O$분위기에서 박막 성장시 산화와 동시에 질화가 이루어지기 때문에 전기적 특성의 향상을 가져올 수 있었다. 질화 현상에 의해 형성된 Si-N결합 형성은 습식 식각율과 ESCA분석으로 확인할 수 있었다. $N_2O$분위기에서 성장된 $SiO_{2}$박막은 Fowler-Nordheim(FN)전도 기구를 보여주었으며, 절열파괴 특성과 누설 전류특성 및 산화막의 신뢰성은 건식 산화막에 비해서 우수하였다. 또한 계면 포획밀도는 건식 산화막에 비해 감소하였고, 전하를 주입했을 때 생성되는 계면 준위의 양 또는 크게 감소하였다. 산화막 내부에서의 전하 포획의 양도 감소하였고, 전하를 주입하였을 때 생성되는 전하 포획의 양도 감소하였다. 이와 같은 전기적인 특성의 향상은 산화막 내부에서 약하게 결합하고 있는 Si-O 결합들이 Si-N결합으로의 치환과 스트레스 이완에 의하여 감소하였기 때문이다.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권3호
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• pp.424-430
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• 1998

MONOS(metal-oxide-nitride-oxide-semicondutor) EEPROM에 응용하기 위한 얇은 ONO 유전층의 막 특성을 AES, SIMS, TEM 및 AFM을 이용하여 조사하였다. 터널링 산화막, 질화막, 블로킹 산화막의 두께를 각각 달리하여 ONO 박막을 제작하였다. 터널링 산화막 위에 LPCVD방법으로 질화막을 증착하는 동안 얇은 터널링 산화막이 질화되었으며, 질화막 위에 블로킹 산화막을 형성할 때, 산소가 질화막 표면을 산화시킬 뿐만 아니라 질화막을 지나 확산되었다. ONO 박막은 $SiO_2$(블로킹 산화막)/O-rich SiOxNy(계면)/N-rich iOxNy(질화막)/O-rich SiOxNy(터널링 산화막)으로 이루어졌다. SiON상은 주로 터널링 산화막과 질화막, 질화막과 블로킹 산화막 계면에 분포하였으며, $Si_2NO$상은 각 계면의 질화막 쪽과 터널링 산화막 내에 분포하였다.

• 한국재료학회지
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• 제9권9호
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• pp.932-936
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• 1999

4NH(sub)3+$3O_2$$\longrightarrow$$2N_2$+$6H_2$O 의 화학반응식을 가지며$ O_2$ 및 $H_2$O를 산화제로 하는 $NH_3$/$O_2$산화의 성장모델을 세웠으며, 그 결과 Fick의 제 1 법칙을 기초로 하는 건식 및 습식 산화메카니즘으로 이해되는 Deal-Grove의 산화막 성장모델과 유사한 결과가 도출되었다. 이 성장모델에 의하면 산화제$ O_2$ 및 $H_2$O가 상호보완적으로 산화에 영향을 미치므로 산화온도 뿐 아니라 $NH_3$/O$_2$의 유량비도 산화율을 결정한다. rapid thermal processing(RTP)에 의한 산화막 성장실험으로 본 연구에서 제안하는 성장모델을 확인하였으며, NH$_3$분자의 분해에 의해 발생하는 N 원자의 산화막 내부확산을 secondary ion mass spectroscopy(SIMS)로 확인하였으며, Auger electron spectroscopy (AES) 측정결과 N 원자의 존재는 무시할만한 수준이었다.