• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.99-99
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• 2011

마그네트론 스퍼터 법으로 Al2O3 기판 위에 ZnO 박막을 성장하여 열처리 온도에 따른 광학적 특성 변화를 Raman 분광법 및 photoluminescence (PL) 분광법으로 분석하였다. 박막 성장시 기판의 온도는 $500^{\circ}C$를 유지하였고, 성장된 시료에 대한 열처리는 $600^{\circ}{\sim}900^{\circ}C$의 구간에서 3분간 실행하였다. Raman 측정결과 열처리 전후 모든 시료에서 wurtzite nonpolar ZnO의 전형적인 특징인 A1-LO mode와 E2-low mode 및 E2-high mode가 관측되었다. 또한 열처리 온도 변화에 따른 Raman 피크의 이동은 보이지 않았다. 이로 미루어 본 연구에서 제작된 ZnO는 우수한 결정성을 갖고 있으며, 열처리에 의한 변형이 일어나지 않았음을 알 수 있었다. PL 측정 결과 열처리 전의 저온 발광 특성은 잘 분해되지 않는 밴드단 발광이 미약하게 나타났다. 그러나 열처리 온도가 증가함에 따라 exciton 피크가 잘 분리되면서 그 세기도 점차 증가하는 것을 알 수 있었다. Hall 측정 결과와 비교해 볼 때 열처리 온도가 증가 할수록 박막내 native defect가 열처리에 의해 감소되면서 전기적/광학적 특성이 향상되는 것으로 분석된다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.15 no.6
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• pp.386-390
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• 2006

This paper describes the ohmic contact formation of polycrystalline 3C-SiC films deposited on thermally grown Si wafers. In this work, a TiW (titanium tungsten) film as a contact material was deposited by RF magnetron sputter and annealed with the vacuum process. The specific contact resistance (${\rho}_{c}$) of the TiW contact was measured by using the C-TLM (circular transmission line method). The contact phase and interfacial reaction between TiW and 3C-SiC at high-temperature as also analyzed by XRD (X-ray diffraction) and SEM (scanning electron microscope). All of the samples didn't show cracks of the TiW film and any interfacial reaction after annealing. Especially, when the sample was annealed at $800^{\circ}$ for 30 min., the lowest contact resistivity of $2.90{\times}10{\Omega}cm^{2}$ was obtained due to the improved interfacial adhesion. Therefore, the good ohmic contact of polycrystalline 3C-SiC films using the TiW film is very suitable for high-temperature MEMS applications.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.15 no.2
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• pp.130-132
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• 2005

Tungsten carbon nitride (W-C-N) thin films were produced by reactive radio frequency (RF) magnetron sputter-ing of tungsten in $Ar-N_2$ gas mixture. The effects of the variation of nitrogen partial pressure on the composition, and structural properties of these films as well as the influence of post-deposition annealing have been studied. When $La_{0.67}Sr_{0.33}MnO_3$ was coated on the W-C-N/Si substrate, coercivity ($H_c$) and magnetization at room temperature shows 58.73 Oe, and 29.4 emu/cc, respectively. In order to improve the diffusion barrier characteristics, we have studied the impurity behaviors to control the ratios of nitrogen and carbon concentrations.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.271-271
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• 2011

본 논문에서는 W-N 확산 방지막을 각각 다른 질소 유입 조건 (0 sccm, 0.5 sccm, 1 sccm) 하에 Si (Silicon) (100) 기판 위에 rf (radio-frequency) magnetron sputter를 이용하여 증착하였다. 증착된 박막은 800$^{\circ}C$에서 열처리하였고, 이때 각각의 W-N 확산 방지 막의 열적 안정성을 분석하였다. 기존 W-N박막의 분석은 X-ray diffraction (XRD)와 같은 분광학적 방법을 사용하여 분석하였으나, 이는 점점 미세화 되어가는 반도체 산업의 최근 동향에는 적합하지 않다. 따라서 이번 실험에서는 박막 국부적인 영역에서 nano scale의 분석이 가능한 nano indentation을 이용하여 분석하였다. 본 연구에서는 열적 안정성을 분석하기 위하여 각각 열처리 온도가 다른 박막의 stress 분포를 XRD와 AFM를 이용하여 구한 격자상수로 먼저 박막 전체적인 영역을 분석하였다. 박막의 국부적인 영역은 앞서 언급하였던 nano indentation을 이용하여 stress 분포를 분석하였다. 실험 결과, 표면의 RMS roughness는 3.6에서 1.4 nm으로 변하였으며, 박막은 미열처리에서 열처리 온도의 증가 시 보다 tensile stress를 많이 받는 것으로 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.386-386
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• 2013

반도체 소자의 소형화, 고집적화로 박막의 다층화 및 선폭의 감소 등의 복잡한 제조 공정이 불가피하고, 따라서 공정 중 실리콘 웨이퍼와 금속 박막사이의 확산을 방지하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 하지만 현재까지의 연구는 확산방지막의 nano-mechanics 특성 분석에 대한 연구는 전무하다. 본 논문에서 tungsten (W)을 주 물질로, nitrogen (N)을 첨가한 확산방지막을 질소 유량을 2.5, 5, 7.5, 10 sccm으로 변화시켜가면서 rf magnetron sputter 방법으로 tungsten-nitride (W-N) 박막을 증착하였다. 박막의 기본 물성인 증착율, 비저항 및 결정학적 특성을 ${\beta}$-ray, 4-point probe, X-ray diffraction (XRD)를 이용하여 측정하였고, 측정결과 증착 중 질소 유량이 증가할수록 W-N 박막의 비저항은 증가하였고 반대로 증착율과 결정성은 감소하였다. 이는 기존의 연구 결과와 비교하여 일치한 결과로 증착된 박막이 신뢰성을 가짐을 확인하였다. 이후 가장 관심사인 nano-mechanics 특성은 nano-indenter를 이용하여 측정하였다. 측정 결과 시료는 증착 중 질소 유량이 2.5 sccm인 시료를 기준으로 5 sccm 포함된 박막에서 load force-depth 그래프가 급격히 변화하는 경향을 나타내었고, 표면강도(surface hardness)는 10.07 GPa에서 15.55 GPa로 증가하였다. 이후 질소 유량이 7.5 sccm과 10 sccm에서는 12.65 GPa와 12.77 GPa로 질소 유량이 5 sccm 포함된 박막보다 상대적으로 감소하였다. 이는 박막내 결정상으로 존재하는 질소와 비정질 상태로 존재하는 질소의 비율에 의한 것이고, 압축력에 기인하는 스트레스 증가로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.78-79
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• 2008

In this paper, poly 3C-SiC thin films were grown on $SiO_2$/Si by atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCVD) using HMDS, $H_2$, and Ar gas at $1100^{\circ}C$ for 30 min, respectively. And then, palladium films were deposited on poly 3C-SiC by RF magnetron sputter. Thickness, uniformity, and quality of these samples were performed by SEM. Crystallinity and preferred orientationsof palladium were analyzed by XRD. And Pd/poly 3C-SiC schottky diodes were fabricated and characterized by current-voltage measurements. Its electric current density Js and barrier height voltage were measured as $2\times10^{-3}$ A/$cm^2$, 0.58 eV, respectively. And these devices operated about $350^{\circ}C$. From results, Pd/poly 3C-SiC devices are promising for high temperature hydrogen sensor and applications.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.9 no.5
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• pp.256-262
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• 1999

Sputter deposited CoCr(Mo)/Si film were studied with emphasis on the correlation between magnetic properties and crystallographic orientation. The perpendicular coercivities of CoCr films decreased with Si underlayer thickness, whereas those of CoCrMo films increased with Si underlayer thickness. It has been explained that additions of the larger atomic radius Mo atoms in CoCr films impedes crystal growth resulting in a decrease in grain size, thus this small grain size may induce high perpendicular coercivity. The c-axis alignment of CoCrMo film was improved due to addition of 2at.%Mo. It means CoCrMo layer grow self-epitaxial directly from orientation and structure of Si underlayer when the main layer grow on underlayer.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2000.07a
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• pp.47-50
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• 2000

This paper investigated structural and electrical properties of $Y_2$ $O_3$ as a buffer layer of single transistor FRAM (ferroelectric RAM). $Y_2$ $O_3$ buffer layers were deposited at a low substrate temperature below 40$0^{\circ}C$ and then RTA (rapid thermal anneal) treated. Investigated parameters are substrate temperature, $O_2$ partial pressure, post-annealing temperature, and suppression of interfacial $SiO_2$ layer generation. For a well-fabricated sample, we achieved that leakage current density ( $J_{leak}$) in the order of 10$^{-7}$ A/$\textrm{cm}^2$, breakdown electric field ( $E_{br}$ ) about 2 MV/cm for $Y_2$ $O_3$ film. Capacitance versus voltage analysis illustrated dielectric constants of 7.47. We successfully achieved an interface state density of $Y_2$ $O_3$/Si as low as 8.72x1010 c $m^{-2}$ e $V^{-1}$ . The low interface states were obtained from very low lattice mismatch less than 1.75%.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.117-118
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• 2011

초경합금 위에 RF Magnetron Sputter를 이용하여 Ti 중간층을 증착 후 MPECVD(Microwave Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 시스템을 이용하여 나노결정 다이아몬드 박막을 증착 하였다. 공정압력, 마이크로웨이브 전력, Ar/$CH_4$ 조성비, 기판온도를 일정하게 놓고 직류 bias의 인가 여부를 변수로 하고 증착시간을 0.5, 1, 2시간으로 변화시켜 박막을 제작하였다. 제작된 시편은 FE-SEM과 AFM을 이용하여 다이아몬드 박막의 표면과 다이아몬드 박막의 표면 거칠기 등을 측정하였고, Raman spectroscopy와 XRD를 이용하여 다이아몬드 결정성을 확인하였다. Automatic Scratch �岵謙�ter를 이용하여 복합박막의 층별 접합력을 측정하였다. 바이어스를 인가하지 않고 다이아몬드 박막을 증착할 경우 증착 시간이 증가할수록 다이아몬드 입자의 평균 크기가 증가하며 입자들이 차지하는 면적이 증가하는 것을 확인하였다. 그러나 1시간이 경과해도 아직 완전한 박막은 형성되지 못하고 2시간 이상 증착 시 완전한 박막을 이루는 것이 확인되었다. 이에 비해서 바이어스 전압을 인가할 경우 1시간 내에 완전한 박막을 이루었다. 표면 거칠기는 바이어스를 인가한 경우가 그렇지 않은 경우에 비해서 조금 높은 것으로 나타났다. 이러한 바이어스 효과는 표면에서의 핵생성 밀도 증가와 재핵생성 속도 증가에 기인하는 것으로 해석된다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.14 no.2
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• pp.131-135
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• 2005

This paper describes the ohmic contact formation of single crystalline 3C-SiC thin films heteroepitaxially grown on Si(001) wafers. In this work, a TiW (Titanium-tungsten) film as a contact matieral was deposited by RF magnetron sputter and annealed with the vacuum and RTA (rapid thermal anneal) process respectively. Contact resistivities between the TiW film and the n-type 3C-SiC substrate were measured by the C-TLM (circular transmission line model) method. The contact phases and interface the TiW/3C-SiC were evaulated with XRD (X-ray diffraction), SEM (scanning electron microscope) and AES (Auger electron spectroscopy) depth-profiles, respectively. The TiW film annealed at $1000^{\circ}C$ for 45 sec with the RTA play am important role in formation of ohmic contact with the 3C-SiC substrate and the contact resistance is less than $4.62{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm^{2}$. Moreover, the inter-diffusion at TiW/3C-SiC interface was not generated during before and after annealing, and kept stable state. Therefore, the ohmic contact formation technology of single crystalline 3C-SiC using the TiW film is very suitable for high temperature MEMS applications.