• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제33권6호
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• pp.454-459
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• 2020

In this study, a TiO₂/TiO_2-x-based resistance variable memory was fabricated using a DC/RF magnetron sputtering system and ALD. In order to analyze the effect of oxygen plasma treatment on the performance of resistance random access memory (ReRAM), the TiO₂/TiO_2-x-based ReRAM was evaluated by applying RF power to the TiO_2-x oxygen-holding layer at 30, 60, 90, 120, and 150 W, respectively. The ReRAM was fabricated, and the electrical and surface area performances were compared and analyzed. In the case of ReRAM without oxygen plasma treatment, the I-V curve had a hysteresis curve shape, but the width was very small, with a relatively high surface roughness of the oxygen-retaining layer. However, in the case of oxygen plasma treatment, the HRS/LRS ratio for the I-V curve improved as the applied RF power increased; stable improvement was also noted in the surface roughness of the oxygen-retaining layer. It was confirmed that the low voltage drive was not smooth due to charge trapping in the oxygen diffusion barrier layer owing to the high intensity ReRAM applied with an RF power of approximately 150 W.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.378.1-378.1
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• 2014

In this study, we investigated that the resistance switching characteristics of Nb-doped HfO2 films with increasing Nb doping concentration. The Nb-doped HfO2 based ReRAM devices with a TiN/Nb-doped HfO2/Pt/Ti/SiO2 were fabricated on Si substrates. The Nb-doped HfO2 films were deposited by reactive dc magnetron co-sputtering at $300^{\circ}C$ and oxygen partial ratio of 60% (Ar: 16sccm, O2: 24sccm). Microstructure of Nb-doped HfO2 films and atomic concentration were investigated by XRD, TEM, and XPS, respectively. The Nb-doped HfO2 films showed set/reset resistance switching behavior at various Nb doping concentrations. The process voltage of forming/set is decreased and whereas the initial current level is increased in doped HfO2 films. However, the switching properties of Nb-doped HfO2 were changed above the specific doping concentration of Nb. The change of resistance switching behavior depending on doping concentration was discussed in terms of concentration of non-lattice oxygen and micro-structure of Nb-doped HfO2.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
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• pp.248-249
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• 2005

The tungsten bronze type of strontium barium niobate(SBN) thin film was synthesized by metal organic decomposion method for SBN stock solution and the SBN thin film process were deposited by spin-coating process on Pt-deposited si-wafer(100) by magnetron sputtering system. The thickness of SBN thin film was 150$\sim$200 nm and were optimized for rpm of spin-coater system. The structural variation of SBN thin film was studied by TG-DTA and XRD. The deposited SBN stock solution on annealing at $400\sim800^{\circ}C$ a pure tungsten bronze SBN phase and the corresponding average grain size about 500$\sim$1000 nm influenced by annealing temperature.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.70-70
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• 2017

TSV(through silicon via)는 긴 종횡비를 갖는 패턴에 Cu, Ta, Ti을 높은 conformality를 갖도록 증착하는 공정이다. Magnetron cathode의 자석 배열 설계는 target 물질 종류에 따라서 multitrack, water drop type등이 있으며 target과 substrate 사이의 공간에 플라즈마를 형성시켜서 기판에 이온 입사량을 늘린 후 기판 바이어스를 이용하여 이온 충돌, re-sputtering을 통한 재증착 과정을 통해 치밀한 금속 박막을 연속적으로 형성할 수 있도록 하는 것이 목적이다. 또한 sputter가 사용되고 있는 분야에 효율을 증대시키고, 증착되는 막의 품질향상을 위해 UBMS를 사용하고 있으며, 산업에 사용되어 지는 300 mm wafer용 시스템은 제작비가 약 10억 원 정도 소요되며 다양한 테스트를 진행하기 위해선 많은 비용이 소요된다. 따라서 비용과 소요시간을 줄여 다양한 테스트를 위해 소규모 플라즈마 시스템을 설계하게 되었다. 61 l/sec 터보 분자 펌프와 다이아프램 펌프를 기초로한 TMP station에 2.75 인치 CF flange가 장착된 6 way cross를 main 챔버로 활용하고, 작은 size의 unbalanced magnetron cathode를 제작, 장착한 다음 6 way cross 주변에 전자석을 적절히 배치하여 300 mm wafer system에서와 동일한 물리적 현상을 테스트 할 수 있도록 하였다. Fig1. (a) UBMS system의 사진을 나타내었고, (b)에는 6 way cross 내부에 발생된 플라즈마의 형상을 나타내었다. 전원 장치는 Advanced Energy사의 MDX-1.5K DC power supply를 사용하였고, 방전 전압 - 전류 관계의 가스 압력에 따른 plasma 현상과 magnetron 배율에 따른 plasma 현상 그리고 전자석에 의한 영향을 주로 관찰 하였다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제5권2호
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• pp.66-70
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• 2004

The Sr$\_$0.7/Bi$\_$2.3/Ta$_2$O$\_$9/(SBT)thin films are deposited on Pt-coated electrode (Pt/TiO$_2$/SiO$_2$/Si) using a RE magnetron sputtering method. The ferroelectric properties of SBT capacitors with annealing times were studied. As a result of conducting the X-ray diffraction analysis and the electron microscopy analysis, the perovskite phase began to grow from 10 minutes after annealing the specimen, and excellent crystallization was accomplished at 60 minutes after annealing the specimen. The remanet polarization (2P$\_$r/) value and the coercive electric field (E$\_$c/) of the SBT thin film specimen showed the most excellent characteristics at 60 minutes after annealing the specimen, which were approximately 12.40 C/$\textrm{cm}^2$ and 30 kV/cm, respectively. The leakage current density of the SBT thin film specimen as annealed for 60 minutes was approximately 2.81${\times}$10$\^$－9/A/$\textrm{cm}^2$.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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• pp.382-383
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• 2006

The tungsten bronze type of strontium barium niobate(SBN) thin film was synthesized by metal organic decomposion method for SBN stock solution and the SBN thin film process were deposited by spin-coating process on Pt-deposited si-wafer(100) by magnetron sputtering system. The thickness of SBN thin film was 150~200 nm and were optimized for rpm of spin-coater system. The structural variation of SBN thin film was studied by TG-DTA and XRD. The deposited SBN stock solution on annealing at $400{\sim}800^{\circ}C$ a pure tungsten bronze SBN phase and the corresponding. average grain size about 500~1000 nm influenced by annealing temperature. The piezoelectric properties of prepared SBN thin film, the remanent polarization value(2Pr) and coercive field was $1.2{\mu}C/cm^2$ and 2.15V/cm, respectively.

• 한국진공학회지
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• 제10권4호
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• pp.416-423
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• 2001

$SrTiO_3$ 박막의 미세구조와 광학적 및 유전적 특성에 대한 열처리 효과들이 조사되었다. $SrTiO_3$ 박막은 RF-마그네트론 스퍼터링 방법에 의하여 상온의 ITO유리 위에 성장되었으며, 성장된 박막들은 산소 분위기의 여러 온도에서 열처리되었다. X선 회절 패턴을 분석한 결과 상온에서 제작된 as-deposited박막은 비정질 상태로 나타났으며, 450-$600^{\circ}C$에서 열처리한 시료에서는 pyrochlore 구조의 결정 피크들이 우세하게 관측되었다. 그리고 $650^{\circ}C$에서 열처리한 시료에서는 perovskite 구조가 우세하게 나타나는 것이 관측되었다. 특히 $650^{\circ}C$에서 열처리한 시료의 경우는 박막의 미세 결정구조 변화와 더불어 광학적 띠간격이 크게 변하는 것이 광투과도 측정으로부터 관측되었다. 그리고 $600^{\circ}C$에서 열처리된 시료의 경우는 $272^{\circ}C$에서 상전이 피크가 관측되는 반면, $650^{\circ}C$에서 열처리된 시료에서는 $310^{\circ}C$ 부근에서 유전 분산이 관측되었다.

• 한국진공학회지
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• 제16권4호
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• pp.267-272
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• 2007

라디오파 마그네트론 스퍼터링 방법으로 유리 기판 위에 Al 도핑된 ZnO (AZO) 박막을 성장시켰다. 증착시 스퍼터링 가스로 사용하는 산소 유량비의 변화에 따른 AZO 박막의 특성을 X-선 회절법, 원자 주사 현미경, 홀 효과 측정법으로 조사하였다. 증착 온도 $400^{\circ}C$에서 산소 유량비 0%로 증착된 AZO 박막은 가장 큰 c-축 우선 배향성과 최저의 비저항값 $6.9{\times}10^{-4}{\Omega}cm$을 나타내었다. 산소 유량비가 증가함에 따라 ZnO (002)면의 회절 피크의 세기는 실질적으로 감소하는 경향을 보였다. 또한, 산소 유량비가 감소함에 따라 전하 운반자의 농도와 홀 이동도는 증가하였으나, 전기 비저항은 감소하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.359-360
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• 2013

The effect of electrode and deposition methods on non-linear interfacial resistive switching in HfO2 based $250{\times}250$ nm2 cross-point device was studied. HfO2 based device has the interfacial resistive switching properties of non-linearity and self-compliance current switching. The operating current in HfO2 based device was increased with negatively increasing the heat of formation energy in top electrode. Also, it was investigated that the operating current in HfO2 based device was changed with deposition methods of O3 reactant ALD, H2O reactant ALD and dc reactive sputtering, resulting the magnitude of the operating current and on/off ratio in order of HfO2 films deposited by dc reactive sputtering, H2O reactant ALD, and O3 reactant ALD. To investigate the effect of electrode and deposition methods on operating current of non-linear interfacial resistive switching in the cross-point device, X-ray photoelectron spectroscopy was measured. Through the analysis of O 1s spectra, non-lattice oxygen concentration, which is closely related to oxygen vacancies, was increased in order of Pt, TiN, and Ti top electrodes and in order of O3 reactant ALD, H2O reactant ALD, and O3 reactant ALD, and dc reactive sputtering deposition method. From all results, non-lattice oxygen concentration in ultra-thin HfO2 films play a crucial role in the operating current and memory states (LRS & HRS) in the non-linear interfacial resistive switching.

• 한국진공학회지
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• 제9권2호
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• pp.136-143
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• 2000

RF magnetron sputtering법으로 $SrBi_2Ta_2O_9$ (SBT)박막을 상온에서 p-type Si(100) 기판위에 증착하여 DRO 강유전체 메모리(destructive read out ferroelectric random access memory)에 사용되는 강유전체막으로 Pt/SBT/Pt/Ti/$SiO_2$/Si (MFM)구조의 응용가능성을 확인하였다. 구조적인 특징들이 열처리 시간의 변화와 Ar/$O_2$의 가스 유량비의 변화에 따라서 XRD(x-ray diffractometer)에 의해 관찰되었으며 표면 특성은 FE-SEM(field emission scanning electron microscopy)에 의해서 관찰하고 박막의 전기적 특성들은 P-V(polarization-voltage measurement)와 I-V(current-voltage measurement)를 사용하여 관찰하였다. 스퍼터링 증착시 Ar/$O_2$의 가스 유량비는 1:4에서 4:1까지 변화 시켰고 SBT박막은 상온에서 증착시켰다. XRD 측정시 박막들은 SBT의 (105), (110) peak들을 나타내었다. 상온에서 증착시킨 박막은 1시간, 2시간 동안 산소 분위기에서 $800^{\circ}C$ 열처리를 하여 결정화 시켰다. SBT 박막의 P-V곡선은 이력 곡선의 모양을 갖추었으며 비대칭적인 강유전체 특성을 나타내었다. Ar/$O_2$ 가스유량비가 1 : 1, 2 : 1인 경우에 박막의 누설 전류밀도 값이 제일 좋았으며, 그 값은 3V 5V 7V에서 각각 $3.11\times10^{-8} \textrm{A/cm}^2$, $5\times10^{-8}\textrm{A/cm}^2$, $7\times10^{-8}\textrm{A/cm}^2$ 이었다. 열처리 시간을 2시간으로 증가시킨 후, 그들의 전기적 특성과 결정화특성이 개선됨을 확인하였다. AES 분석 및 EPMA분석으로 SBT박막의 깊이 분포 및 조성을 확인하였다.