• 한국산학기술학회논문지
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• 제6권3호
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• pp.273-277
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• 2005

새로이 제안된 15nm-Ni/15nm-Co의 적층구조로부터 제조된 NiCo 복합실리사이드를 실제 디바이스에 채용하기 위해, $SiO_2$ 스페이서를 가진 폴리실리콘 게이트 선폭이 $0.25\~l.5um$까지 변화하는 테스트그룹을 이용하여 30초-RTA를 이용한 실리사이드화 온도를 $700^{\circ}C\~1100^{\circ}C$까지 변화시키면서 이때 cleaning전후의 잔류금속의 생성모습을 확인하였다. RTA온도가 올라갈수록 $SiO_2$로 구성된 필드와 스페이서 상부와, 실리사이드가 형성된 게이트 상부에 $0.25{\mu}m$정도의 단축직경을 가진 타원형 잔류금속이 미로형 또는 게이트 방향으로 생성되는 특징이 있었고 동시에 응집이 많아지는 현상이 있었다. 응집이 많을수록 하부 절연층과의 반응도가 증가하여 절연특성이 저하될 수 있었고 과도한 습식제거 공정을 오래하여야 하므로 실험범위 내에서 가급적 저온 실리사이드화 열처리가 바람직하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제12권2호
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• pp.149-154
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• 2005

궁극적으로 게이트를 저저항 복합 실리사이드로 대체하는 가능성을 확인하기 위해 70 nm 두께의 폴리실리콘 위에 각 20nm의 Ni, Co를 열증착기로 적층순서를 달리하여 poly/Ni/Co, poly/Co/Ni구조를 만들었다. 쾌속열처리기를 이용하여 실리사이드화 열처리를 40초간 $700{\~}1100^{\circ}C$ 범위에서 실시하였다. 복합 실리사이드의 온도별 전기저항변화, 두께변화, 표면조도변화를 각각 사점전기저항측정기와 광발산주사전자현미경, 주사탐침현미경으로 확인하였다. 적층순서와 관계없이 폴리실리콘으로부터 제조된 복합실리사이드는 $800^{\circ}C$ 이상부터 급격한 고저항을 보이고, 두께도 급격히 얇아졌다. 두께의 감소는 기존의 단결정에서는 없던 현상으로 폴리실리콘의 두께가 한정된 경우 금속성분의 inversion 현상이 커서 폴리실리콘이 오히려 실리사이드 상부에 위치하여 제거되기 때문이라고 생각되었고 $1000^{\circ}C$ 이상에서는 실리사이드가 형성되지 못하였다. 이러한 결과는 나노급 두께의 게이트를 저저항 실리사이드로 만 들기 위해서는 inversion과 두께감소를 고려하여야 함을 의미하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.1056-1063
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• 2006

10 nm-Ni/l nm-Ir(poly)Si과 10 nm-$Ni_{50}Co_{50}$/(poly)Si 구조의 박막을 열증착기로 준비하고 쾌속열처리기로 40초간 $300{\sim}1200^{\circ}C$ 온도 범위에서 실리사이드화 시켰다. 이들의 실리사이드 온도에 따른 면저항, 미세구조와 두께, 생성상, 화학조성과 표면조도의 변화를 사점면저항 측정기와 이온빔현미경, X선 회절기, 오제이 분석기, 주사탐침현미경을 써서 확인하였다. Ir과 Co의 혼입에 따라 기존의 $700^{\circ}C$에 한정된 NiSi에 비해 단결정, 다결정 실리콘 기판에서의 저저항 안정 구간이 각각 $1000^{\circ}C$, $850^{\circ}C$로 향상되었다. 이때의 실리사이드층의 두께도 20$\sim$50 nm로 나노급 공정에 적합하였다. Ir과 Co의 첨가는 단결정 기판에서의 니켈실리사이드의 고저항 $NiSi_2$로의 변태를 방지하였고, 다결정 기판에서 고온에서의 고저항은 고저항 상의 출현과 실리콘층과의 혼합과 도치현상이 발생한 것이 이유였다. Ir의 첨가는 특히 최종 실리사이드 표면온도를 3 nm 이내로 유지시키는 장점이 있었다 Ir과 Co를 첨가한 니켈실리사이드는 기존의 니켈실리사이드의 열적 안정성을 향상시켰고 나노급 디바이스에 적합한 물성을 가짐을 확인하였다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제16권4호
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• pp.187-189
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• 2015

A charge-trap flash (CTF) thin film transistor (TFT) memory is proposed at a low-temperature process (≤ 450℃). The memory cell consists of a sputtered oxide-nitride-oxide (ONO) gate dielectric and Schottky barrier (SB) source/drain (S/D) junctions using nickel silicide. These components enable the ultra-low-temperature process to be successfully achieved with the ONO gate stacks that have a substrate temperature of room temperature and S/D junctions that have an annealing temperature of 200℃. The silicidation process was optimized by measuring the electrical characteristics of the Ni-silicided Schottky diodes. As a result, the Ion/Ioff current ratio is about 1.4×10⁵ and the subthreshold swing and field effect mobility are 0.42 V/dec and 14 cm²/V·s at a drain voltage of −1 V, respectively.

• 한국재료학회지
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• 제16권9호
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• pp.571-577
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• 2006

We fabricated thermal evaporated 10 nm-Ni/(poly)Si and 10 nm-Ni/1 nm-Ir/(poly)Si films to investigate the thermal stability of nickel monosilicide at the elevated temperatures by rapid annealing them at the temperatures of $300{\sim}1200^{\circ}C$ for 40 seconds. Silicides for salicide process was formed on top of both the single crystal silicon actives and the polycrystalline silicon gates. A four-point tester is used for sheet resistance. Scanning electron microscope and field ion beam were employed for thickness and microstructure evolution characterization. An x-ray diffractometer and an auger depth profile scope were used for phase and composition analysis, respectively. Nickel silicides with iridium on single crystal silicon actives and polycrystalline silicon gates showed low resistance up to $1200^{\circ}C$ and $800^{\circ}C$, respectively, while the conventional nickel monosilicide showed low resistance below $700^{\circ}C$. The grain boundary diffusion and agglomeration of silicides led to lower the NiSi stable temperature with polycrystalline silicon substrates. Our result implies that our newly proposed Ir added NiSi process may widen the thermal process window for nano CMOS process.

• 한국재료학회지
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• 제25권2호
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• pp.90-94
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• 2015

We prepared 8 samples of non-silver and silver-added master alloys containing silicon to confirm the existence of nickel-silicides. We then prepared products made of 14K and 18K white gold by using the prepared master alloys containing 0.25, 0.35, and 0.50 wt% silicon to check for nickel release. We then employed the EN 1811 testing standard to investigate the nickel release of the white gold products, and we also confirmed the color of the white gold products with an UV-VIS-NIR-color meter. We observed $NiSi_x$ residue in all master alloys containing more than 0.50 wt% Si with EDS-nitric acid etching. For the white gold products, we could not confirm the existence of $NiSi_x$ through XRD after aqua-regia etching. In the EN 1811 test, only the white gold products with 0.25 wt% silicon master alloys successfully passed the nickel release regulations. Moreover, we confirmed that our white gold products showed excellent Lab indices as compared to those of commercial white gold ones, and the silver-added master alloys offered a larger L index. Our results indicate that employing 0.25 wt% silicon master alloys might be suitable for white gold products without nickel-silicide defects and nickel release problems.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2002년도 제23회 학술발표회 초록집
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• pp.54-55
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• 2002

• 대한금속재료학회지
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• 제49권4호
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• pp.321-328
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• 2011

The 30 nm-thick Ni layers was deposited on a flexible polyimide substrate with an e-beam evaporation. Subsequently, we deposited a Si layer using a catalytic CVD (Cat-CVD) in a hydride amorphous silicon (${\alpha}$-Si:H) process of $T_{s}=180^{\circ}C$ with varying thicknesses of 55, 75, 145, and 220 nm. The sheet resistance, phase, degree of the crystallization, microstructure, composition, and surface roughness were measured by a four-point probe, HRXRD, micro-Raman spectroscopy, FE-SEM, TEM, AES, and SPM. We confirmed that our newly proposed Cat-CVD process simultaneously formed both NiSi and crystallized Si without additional annealing. The NiSi showed low sheet resistance of < $13{\Omega}$□, while carbon (C) diffused from the substrate led the resistance fluctuation with silicon deposition thickness. HRXRD and micro-Raman analysis also supported the existence of NiSi and crystallized (>66%) Si layers. TEM analysis showed uniform NiSi and silicon layers, and the thickness of the NiSi increased as Si deposition time increased. Based on the AES depth profiling, we confirmed that the carbon from the polyimide substrate diffused into the NiSi and Si layers during the Cat-CVD, which caused a pile-up of C at the interface. This carbon diffusion might lessen NiSi formation and increase the resistance of the NiSi.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.25-32
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• 2007

코발트 니켈 합금형 실리사이드 공정에서 단결정실리콘과 다결정실리콘 기판에 자연산화막이 있는 경우 나노급 두께의 코발트 니켈 합금 금속을 증착하고 실리사이드화하는 경우의 반응 안정성을 확인하였다. 4인치 P-type(100)Si 기판 전면에 poly silicon을 입힌 기판과 single silicon 상태의 두 종류 기판을 준비하고 두께 4 nm의 자연산화막이 있는 상태에서 10 nm 코발트 니켈 합금을 니켈의 상대조성을 $10{\sim}90%$로 달리하며 열증착하였다. 통상의 600, 700, 800, 900, 1000, $1100^{\circ}C$ 각 온도에서 실리사이드화 열처리를 시행 후 잔류 합금층을 제거하고, XRD(X-ray diffraction)및 FE-SEM(Field emission scanning electron microscopy), AES(Auger electron spectroscopy)를 사용하여 실리사이드가 생겼는지 확인하였다. 마이크로라만 분석기로 실리사이드 반응시의 실리콘 층의 잔류 스트레스도 확인하였다. 자연산화막이 존재하는 경우 실리사이드 반응이 진행되지 않았고, 폴리실리콘 기판과 고온에서는 금속과 산화층의 반응잔류물이 생성되었다. 단결정 기판의 고온열처리에서는 실리사이드 반응이 없더라도 핀홀이 발생할 수 있는 정도의 열스트레스가 존재하였다. 코발트 니켈 복합실리사이드 공정에서는 자연산화막을 제거하는 공정이 필수적이었다.

• 한국재료학회지
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• 제14권11호
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• pp.769-774
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• 2004

15 nm-Co/15 nm-Ni/P-Si(100)[Type I] and 15 nm-Ni/15 nm-Co/P-Si(100)(Type II) bilayer structures were annealed using a rapid thermal annealer for 40sec at $700/sim1100^{\circ}C$. The annealed bilayer structures developed into composite NiCo silicides and resulting changes in sheet resistance, composition and microstructure were investigated using Auger electron spectroscopy and transmission electron microscopy. Prepared NiCoSix films were further treated in a sequential annealing set up from $900\sim1100^{\circ}C$ with 30 minutes. The sheet resistances of NiCoSix from Type I maintained less than $7\;{\Omega}/sq$. even at the temperature of $1100{\circ}C$, while those of Type II showed about $5\;{\Omega}/sq$. with the thinner and more uniform thickness. With the additive post annealing, the sheet resistance for all the composite silicides remained small up to $900^{\circ}C$. The proposed NiCoSix films were superior over the conventional single-phased silicides and may be easily incorporated into the sub-0.1 ${\mu}m$ process.