• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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• 한국반도체및디스플레이장비학회 2002년도 추계학술대회 발표 논문집
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• pp.14-19
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• 2002

In this study, as Cu diffusion barrier, tantalum nitrides were successfully deposited on Si(100) substrate and SiO2 by plasma assisted atomic layer deposition(PAALD) and thermal ALD, using pentakis (ethylmethlyamino) tantalum (PEMAT) and $NH_3$ as precursors. The TaN films were deposited on $250^{\circ}$C by both method. The growth rates of TaN films were $0.8{\AA}$/cycle for PAALD and $0.75{\AA}$/cycle for thermal ALD. TaN films by PAALD showed good surface morphology and excellent step coverage for the trench with an aspect ratio of h/w - $1.8 : 0.12 \mu\textrm{m}$ but TaN films by thermal ALD showed bad step coverage for the same trench. The density for PAALD TaN was $11g/\textrm{cm}^3$ and one for thermal ALD TaN was $8.3g/\textrm{cm}^3$. TaN films had 3 atomic % carbon impurity and 4 atomic % oxygen impurity for PAALD and 12 atomic % carbon impurity and 9 atomic % oxygen impurity for thermal ALD. The barrier failure for Cu(200nm)/TaN(l0nm)/$SiO_2(85nm)$/Si structure was shown at temperature above $700^{\circ}$C by XRD, Cu etch pit analysis.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.105-105
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• 2016

Recently, high power impulse magnetron sputtering (HIPIMS) has attracted considerable attentions due to its high potential for industrial applications. By pulsing the sputtering target with high power density and short duration pulses, a high plasma density and high ionization of the sputtered species can be obtained. HIPIMS has exhibited several merits such as increased coating density, good adhesion, microparticle-free and smooth surface, which make the HIPIMS technique desirable for synthesizing hard coatings. However, hard coatings present intrinsic defects (columnar structures, pinholes, pores, discontinuities) which can affect the corrosion behavior, especially when substrates are active alloys like steel or in a wear-corrosion process. Atomic layer deposition (ALD), a CVD derived method with a broad spectrum of applications, has shown great potential for corrosion protection of high-precision metallic parts or systems. In ALD deposition, the growth proceeds through cyclic repetition of self-limiting surface reactions, which leads to the thin films possess high quality, low defect density, uniformity, low-temperature processing and exquisite thickness control. These merits make ALD an ideal candidate for the fabrication of excellent oxide barrier layer which can block the pinhole and other defects left in the coating structure to improve the corrosion protection of hard coatings. In this work, CrN/Al2O3/CrN multilayered coatings were synthesized by a hybrid process of HIPIMS and ALD techniques, aiming to improve the CrN hard coating properties. The influence of the Al2O3 interlayer addition, the thickness and intercalation position of the Al2O3 layer in the coatings on the microstructure, surface roughness, mechanical properties and corrosion behaviors were investigated. The results indicated that the dense Al2O3 interlayer addition by ALD lead to a significant decrease of the average grain size and surface roughness and greatly improved the mechanical properties and corrosion resistance of the CrN coatings. The thickness increase of the Al2O3 layer and intercalation position change to near the coating surface resulted in improved mechanical properties and corrosion resistance. The mechanism can be explained by that the dense Al2O3 interlayer acted as an excellent barrier for dislocation motion and diffusion of the corrosive substance.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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• 한국반도체및디스플레이장비학회 2005년도 추계 학술대회
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• pp.78-82
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• 2005

펄스 플라즈마 원자층 증착 방법 (PPALD : Pulse Plasma Atomic Layer Deposition)을 이용하여 삼원계 박막인 W-C-N 박막을 ILD layer인 TEOS 위에 제조하였다. 실험은 $WF_6,\;N_2.\;CH_4$ 가스의 순차적 주입과 $N_2$를 이용한 퍼징으로 이루어지며 $N_2$와 $CH_4$ 가스 주입 시에 pulse plasma가 적용되었다. 일반적인 ALD 증착 기구를 그대로 따르는 PPALD 방법에 의해 제조된 W-C-N 박막은 $H_2/N_2$ 플라즈마 초기 표면 처리에 의해 incubation cycles 없이 초기 cycles부터 0.2 nm/cycle의 일정한 증착율을 가지고 증착되므로 정확한 두께의 control이 가능하며 $300\;{\mu}{\Omega}-cm$의 매우 낮은 비저항 특성을 나타내었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.418.1-418.1
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• 2016

Atomic layer deposition (ALD)를 이용하여 증착된 aluminum oxide ($Al_2O_3$)는 우수한 패시베이션 특성을 가지고 있다. $Al_2O_3$ 박막은 많은 수소를 가지고 있기 때문에 화학적 패시베이션에 의한 실리콘 표면을 패시베이션 할 수 있다. 또한 $Al_2O_3$는 강한 고정전하를 가져 전계 효과 패시베이션을 할 수 있다. 따라서 $Al_2O_3$ 박막을 태양전지에 적용할 경우 높은 효율을 기대할 수 있다. 실리콘 태양전지를 제작하기 위해 소성공정(> $800^{\circ}C$)은 필수이다. $Al_2O_3$ 박막은 많은 수소를 가지고 있기 때문에 소성공정시 수소가스를 방출하여 $Al_2O_3$ 박막에 블리스터를 형성시킨다. 이 블리스터는 $Al_2O_3/Si$ 계면에서 발생하여 패시베이션 특성을 감소시킨다. 블리스터를 억제하기 위해 수소의 양을 조절할 필요가 있다. 이 실험에서는 plasma-assisted atomic layer deposition (PAALD)으로 $Al_2O_3$를 증착하였다. PAALD의 RF power를 200 W부터 800 W까지 조절하여 $Al_2O_3$ 막에 포함되는 OH의 농도를 조절하였다. $Al_2O_3$ 박막에 포함되는 OH 농도는 X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS)를 이용하여 분석하였다. 열처리공정 후, 화학적 패시베이션에 의한 유효 반송자 수명 (${\tau}_{eff}$) 향상이 나타났다 소성공정 후 블리스터가 형성되지 않는 조건에서 화학적 패시베이션과 전계 효과 패시베이션에 의해 ${\tau}_{eff}$가 증가하였다. 블리스터가 형성되었을 때 기존 논문들과 같이 패시베이션 특성이 감소하였다. 패시베이션 특성의 감소는 블리스터에 의한 화학적 패시베이션의 감소 때문이며 전계 효과 패시베이션은 오히려 증가하였다. 이를 통해 고온에서 열안정성을 갖는 $Al_2O_3$ 박막을 만들었으며 블리스터가 형성되지 않았고 패시베이션 특성이 증가하였다.