• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.50-50
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• 2007

최근 DRAM 소자 내에서 Ruthenium (Ru) 은 높은 화학적 안정성, 누설전류에 대한 높은 저항성, 고유전체와의 높은 안정성등과 같은 특성으로 인해 금속층-유전막(insulator)-금속층 캐패시터에 대한 하부전극으로 각광받고 있다. 일반적으로 Ru은 화학적으로 매우 안정하여 습식 식각으로 제거하기 어려우며, 이로인해 건식 식각을 이용하여 Ru을 제거하는 것이 널리 통용되고 있다. 하지만 칵 캐패시터의 분리를 위해 Ru을 건식 식각할 경우, 유독한 $Ru0_4$ 가스가 발생할 수 있으며 Ru 하부전극의 탈균일한 표면과 몰드 산화막의 손실을 유발할 수 있다. 이로인해 각 캐패시터간의 분리와 평탄화를 위해 CMP 공정이 도입되게 되었다. 이러한 CMP 공정에 공급되는 슬러리에는 부식액, pH 적정제, 연마입자등이 첨가되는데 이때 연마입자가 응집하여 슬러리의 분산 안정성 저하에 영향을 줄 수 있다. 그리하여 본 연구에서는 Ru CMP Slurry에서의 surfactant와 같은 첨가제에 따른 zeta potential, particle size, sedimentation의 분석을 통해 slurry 안정성에 대란 영향을 살펴보았다. 또한 선택된 surfactant가 첨가된 Ru CMP Slurry를 제조하여 Ru의 removal rate와 TEOS에 대한 selectivity를 측정해 보았다.

• 전기학회논문지P
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• 제63권1호
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• pp.46-49
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• 2014

$Pb(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3(PZT)$ thin films deposited on $Ru/RuO_2$ bottom electrode that grown for in-situ progress used rf magnetron sputtering method. We investigated the dependence of the crystalline and electrical properties in the way of capacitors PZT thin films. Our results show that all PZT films indicated polycrystalline perovskite structure with preferred orientation (110) and no pyrochlore phase is observed. The electric properties of the Ru improved with increasing Ru thin films thickness. A well-fabricated Ru/PZT/Ru (100 nm) /$RuO_2$ capacitor showed a leakage current density in the order of $2.03{\times}10^{-7}$ $A/cm^2$ as a 50 kV/cm, a remnant polarization (Pr) of 9.22 ${\mu}C/cm^2$, and a coercive field (-EC) of -32.22 kV/cm. The results show that $Ru/Ru/RuO_2$ bottom electrodes are expected to reduce the degradation ferroelectric fatigue and excellent ferroelectric properties.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.357.2-357.2
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• 2014

Ruthenium (Ru) 박막은 우수한 화학적 열적 안정성 및 높은 일함수(4.7eV) 특성으로 인해 20 nm급 이하의 차세대 DRAM capacitor의 전극 물질 및 Cu metalization을 위한 seed layer로 각광을 받고 있다. Ru박막의 나노스케일 정보전자소자로의 적용을 위해서는 두께제어가 용이하고 3D 구조에서 우수한 단차 피복 특성을 갖는 atomic layer deposition (ALD)을 이용한 박막 형성이 필수적이다. 이에 본 연구에서는 ALD 방법을 이용하여 0가의(cymene) (1,5-hexadiene) Ru (0) (C16H24Ru) 전구체를 합성, ALD 방법을 이용하여 우수한 초기성장거동을 갖는 Ru 박막을 증착 하였다. 형성된 Ru 박막의 표면 형상, 두께, 밀도를 주사전자현미경(Scanning electron microscopy)과 X-선 반사율 측정(X-ray reflectometer)으로 조사하였다. 또한 전기적 특성을 4침법(four-point-probe)으로 측정하였고, 박막의 화학적 조성과 결정성의 정보를 X-선 광전자분광법(X-ray photoelectron spectroscopy)과 X-선 회절(X-ray diffraction)을 이용하여 확인하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제9권2호
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• pp.84-87
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• 1988

The Photophysical and photochemical properties of Ruthenium bipyridine with two long hydrocarbon chains, $[Ru(bipy)_2(dhbipy)]^{2+}$ and transient phenothiazine derivative cation radical $(PTD^+)$ in the cationic vesicle were studied. Transient absorption spectra of cation radical of phenothiazine derivative in the vesicle system containing the $Ru^{2+}$ complex, $[Ru(bipy)_2(dhbipy)]^{2+}$, (1) as sensitizer and phenothiazine derivative as electron donor was observed by XeCl excimer laser photolysis system. Thus the excited ruthenium complex would be quenched by phenothiazine derivative(PTD) reductively in the vesicle system. The quenching rate constant($K_Q$) of $Ru^{2+}$ with two long hydrocarbon chains in the vesicle by PTD was $9.6{\times}10^8M^{-1}S^{-1}$. The absorption decay kinetics showed that lifetime of phenothiazine derivative cation radical is a value in the 4-8m sec range.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제19권10호
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• pp.1084-1090
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• 1998

The oxidation of triphenylphosphine by [(tpy)(phen)RuⅣ(O)]2+ and [(bpy)(p-tert-butylpy)RuⅣ(0)]2+ (tpy is 2,2': 6',2"-terpyridine, phen is 1,10-phenanthroline, bpy is 2,2'-bipyridine, and p-tert-butylpy is para-tertbutylpyridine) in CH3CN has been studied. Experiments using 18O-labeled complex show the oxyl group transfer from [RuⅣ=O]2+ to triphenylphosphine occured quantitatively within experimental error. Kinetic data were fit to a second-order for [RuⅣ=O]2+ and [PPh3]. The initial product, [RuⅡ-OPPh3]2+, was formed as an observable intermediate and then underwent slow solvolysis. The reaction proceeded as endothermic in activation enthalpy and a decrease in activation entropy. The oxidative reactivity of four representative ruthenium mono-oxo oxidants against triphenylphosphine was compared. These systems have been utilized as electrochemical oxidative catalysts.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권4호
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• pp.752-755
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• 2008

메조포러스 SBA-15 silica와 (1R,2R)-N-(trimethoxysilylpropyl-N-sulfonyl)-1,2-cyclohaxanediamine 또는 (1R,2R)-N-(trimethoxysilylpropyl-N-sulfonyl)-1,2-diphenylethylenediamine과의반응을통하여 메조포러스 silica SBA-15-supported TsCHDA와 TsDPEN가 각각 제조되어졌다. SBA-15-supported TsCHDA로부터 얻어진 ruthenium complex들은 microwave하에서의 케톤의 비대칭 수소 전달반응에서 우수한 촉매능과 만족할 만한 거울상 입체선택도를 주었다. 이불균일상 SBA-15-supported ruthenium 촉매는 사용이 용이하게 안정할 뿐 만 아니라, 재사용 할 수 있었다. 비대칭 수소전달반응을 위한 microwave를 사용한 효율적인 공정이 개발되었다.

• Rapid Communication in Photoscience
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• 제4권1호
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• pp.22-24
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• 2015

A new trinuclear complex $[Ru(TPrPc)(CO)]_2[Ru(pytpy)_2](PF_6)_2$ (TPrPc = 2,7,12,17-tetra-n-propylporphycenato dianion and pytpy = 4'-(4-pyridyl)-2,2':6',2"-terpyridine) has been synthesized and characterized as the first example of a discrete molecular wire containing metalloporohycenes as a building block. The trinuclear complex shows multiple-step redox behavior in 0.1 M n-$Bu_4NPF_6$-dichloromethane. The mononuclear $[Ru(pytpy)_2]^{2+}$ precursor shows emission at 640 nm (deaerated acetone, 298 K) upon illumination at the metal-to-ligand charge transfer (MLCT) band at 495 nm, but the trinuclear molecular wire is found to be non-emissive upon photoexcitation at the central $[Ru(pytpy)_2]^{2+}$ entity, indicating an efficient quenching ability of the axially-linked, ruthenium(II)-porphycene chromophores in an intramolecular fashion.

• 공업화학
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• 제28권5호
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• pp.593-596
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• 2017

본 연구에서는 염기조건에서 수열합성법으로 소듐 티타네이트 나노시트를 합성하였다. 합성한 소듐 티타네이트 나노시트를 $RuCl_3$ 수용액에서 자외선을 조사하여 루테늄을 소듐 티타네이트 나노시트의 표면에 도입하였다. X-선 회절분석과 투과전자현미경 및 에너지 분산형 분광기 실험을 통하여 샘플의 결정성과 형태를 분석하였고, 그 결과 루테늄원자가 소듐 티타네이트 표면에 균일하게 흡착되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한 유도결합플라즈마 발광분광분석법을 통하여 소듐 티타네이트 나노시트에 도입된 루테늄을 정량하였다. 루테늄이 도입된 소듐 티타네이트 나노시트의 경우 산소를 산화제로 이용한 알코올 산화반응에 응용하였으며, 특히 루테늄이 7% 도입된 소듐 티타네이트 나노시트는 $105^{\circ}C$, 1기압 상에서 벤질 알코올을 다른 부산물 없이 벤즈알데하이드로 산화시키는 데 있어서 turnover frequency가 $2.1h^{-1}$인 촉매활성을 보였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.112-112
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• 2008

최근 Ruthenium (Ru) 은 높은 화학적 안정성, 누설전류에 대한 높은 저항성, 저유전체와의 높은 안정성 등과 같은 특성으로 인해 금속층-유전막-금속층 캐패시터의 하부전극으로 각광받고 있다. 또한 Cu와의 우수한 Adhesion 특성으로 인해 Cu 배선에서의 Cu 확산 방지막으로도 주목받고 있다. 그러나 이렇게 형성된 Ru 하부전극의 각 캐패시터간의 분리와 평탄화를 위해서는 CMP 공정이 도입이 필요하다. 이러한 CMP 공정에 공급되는 Slurry 에는 부식액, pH 적정제, 연마입자 등이 첨가되는데 이때 연마입자가 응집하여 Slurry의 분산 안전성 저하에 영향을 줄수 있다. 이로 인해 응집된 Slurry는 Scratch와 Delamination 과 같은 표면 결함을 유발할 수 있으며, Slurry의 저장 안정성을 저하시켜 Slurry의 물리적 화학적 특성을 변화시킬 수 있다. 그리하여 본 연구에서는 Ru CMP Slurry에서의 Surfactant와 같은 분산 안정제에 따른 Surface tension, Zeta potential, Particle size, Sedimentation의 분석을 통해 Slurry 안정성에 대한 영향을 살펴보았다. 그 결과 pH9 조건의 31ppm Dispersant 농도에서 50%이상의 Sedimentation 상승효과를 얻을 수 있었다. 또한 선택된 Surfactant가 첨가된 Ru CMP Slurry를 제조하여 Ru wafer의 Static etch rate, Passivation film thickness 와 Wettability를 비교해 보았다. 그리고 CMP 공정을 실시하여 Ru의 Removal rate와 TEOS에대한 Selectivity를 측정해 보았다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.529-529
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• 2007

Ruthenium (Ru) is a white metal and belongs to platinum group which is very stable chemically and has a high work function. It has been widely studied to apply Ru as an electrode material in memory devices and a Cu diffusion barrier metal for Cu interconnection due to good electrical conductivity and adhesion property to Cu layer. To planarize deposited Ru layer, chemical mechanical planarization(CMP) was suggested. However, abrasive particle can induce particle contamination on the Ru layer surface during CMP process. In this study, zeta potentials of Ru and interaction force of alumina particles with Ru substrate were measured as a function of pH. The etch rate and oxidation behavior were measured as a function of chemical concentration of several organic acids and other acidic and alkaline chemicals. PRE (particle removal efficiency) was also evaluated in cleaning chemical.