• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.132-132
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• 2010

In the nano-scale Si processing, patterning processes based on multilevel resist structures becoming more critical due to continuously decreasing resist thickness and feature size. In particular, highly selective etching of the first dielectric layer with resist patterns are great importance. In this work, process window for the infinitely high etch selectivity of silicon oxynitride (SiON) layers and silicon nitride (Si3N4) with EUV resist was investigated during etching of SiON/EUV resist and Si3N4/EUV resist in a CH2F2/N2/Ar dual-frequency superimposed capacitive coupled plasma (DFS-CCP) by varying the process parameters, such as the CH2F2 and N2 flow ratio and low-frequency source power (PLF). It was found that the CH2F2/N2 flow ratio was found to play a critical role in determining the process window for ultra high etch selectivity, due to the differences in change of the degree of polymerization on SiON, Si3N4, and EUV resist. Control of N2 flow ratio gave the possibility of obtaining the ultra high etch selectivity by keeping the steady-state hydrofluorocarbon layer thickness thin on the SiON and Si3N4 surface due to effective formation of HCN etch by-products and, in turn, in continuous SiON and Si3N4 etching, while the hydrofluorocarbon layer is deposited on the EUV resist surface.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.139-139
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• 2010

금속 실리사이드 나노입자는 열적 및 화학적 안정성이 뛰어나고, 절연막내에 일함수 차이에 따라 깊은 양자 우물구조가 형성되어 비휘발성 메모리 소자를 제작할 수 있다. 그러나 단일 $SiO_2$ 절연막을 사용하였을 경우 저장된 전하의 정보 저장능력 및 쓰기/지우기 시간을 향상시키는 데 물리적 두께에 따른 제한이 따른다. 본 연구에서는 터널장벽 엔지니어링을 통하여 물리적인 두께는 단일 $SiO_2$ 보다는 두꺼우나 쓰기/지우기 동작을 위하여 인가되는 전기장에 의하여 상대적으로 전자가 느끼는 상대적인 터널 절연막 두께를 감소시키는 방법으로 동작속도를 향상 시킨 $SiO_2/Si_3N_4/SiO_2$ 및 $Si_3N_4/SiO_2/Si_3N_4$ 터널 절연막을 사용한 금속 실리사이드 나노입자 비휘발성 메모리를 제조하였다. 제조방법은 우선 p-type 실리콘 웨이퍼 위에 100 nm 두께로 증착된 Poly-Si 층을 형성 한 이후 소스와 드레인 영역을 리소그래피 방법으로 형성시켜 트랜지스터의 채널을 형성한 이후 그 상부에 $SiO_2/Si_3N_4/SiO_2$ (2 nm/ 2 nm/ 3 nm) 및 $Si_3N_4/SiO_2/Si_3N_4$ (2 nm/ 3 nm/ 3 nm)를 화학적 증기 증착(chemical vapor deposition)방법으로 형성 시킨 이후, direct current magnetron sputtering 방법을 이용하여 2~5 nm 두께의 $WSi_2$ 및 $TiSi_2$ 박막을 증착하였으며, 나노입자 형성을 위하여 rapid thermal annealing(RTA) system을 이용하여 $800{\sim}1000^{\circ}C$에서 질소($N_2$) 분위기로 1~5분 동안 열처리를 하였다. 이후 radio frequency magnetron sputtering을 이용하여 $SiO_2$ control oxide layer를 30 nm로 증착한 후, RTA system을 이용하여 $900^{\circ}C$에서 30초 동안 $N_2$ 분위기에서 후 열처리를 하였다. 마지막으로 thermal evaporator system을 이용하여 Al 전극을 200 nm 증착한 이후 리소그래피와 식각 공정을 통하여 채널 폭/길이 $2{\sim}5{\mu}m$인 비휘발성 메모리 소자를 제작하였다. 제작된 비휘발성 메모리 소자는 HP 4156A semiconductor parameter analyzer와 Agilent 81101A pulse generator를 이용하여 전기적 특성을 확인 하였으며, 측정 온도를 $25^{\circ}C$, $85^{\circ}C$, $125^{\circ}C$로 변화시켜가며 제작된 비휘발성 메모리 소자의 열적 안정성에 관하여 연구하였다.

• 한국광학회지
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• 제3권4호
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• pp.244-251
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• 1992

$SiO_{2}$를 덮개층으로하는 $Si_{3}N_{4}$ rib 도파로의 $Si_{3}N_{4}-SiO_{2}$ 계면에 브래그격자를 제작하여 매립된 형태의 단일모우드 브래그필터 도파로를 설계하고 제작하였다. HF 완충용액을 사용하여 $Si_{3}N_{4}$ 코어층에 브래그격자를 식각하였으며 1nm까지 식각깊이를 제어하며 균일하게 식각할 수 있었다. 이러한 매립된 형태의 브래그필터는 그 특성이 소자표면의 오염에 영향을 받지 않는다. 브래그필터의 파장스펙트럼 측정에서 도파로의 모우드굴절률과 반사대역폭을 결정하고 이를 계산과 비교하여 논의하였다. 브래그필터의 도파코어층에 미세히터와 silicone rubber의 덮개층을 올려 필터파장을 가면할 수 있는 도파로 가변 필터소자를 제작하였다. 그 결과 브래그파장은 전류의 제곱에 비례하여 단파장 쪽으로 이동하였으며, 이동량은 10mA의 전류에 대해 0.41nm이다.

• 한국세라믹학회지
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• 제36권10호
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• pp.1102-1107
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• 1999

SiC-Si3N4 composites were prepared by mixing $\alpha$-Si3N4 powder to $\alpha$-SiC powder in the range of 10 to 30 vol% with 10vol% interval. 6wg% Al2O3 and 6wt% Y2O3 were respectively added as sintering aids. Hot pressing was performed at 1,80$0^{\circ}C$ for 1 hour with 25 MPa pressure. In the case of adding 20vol% of $\alpha$-Si3N4 powder the relative density to theoretical value and the flexural strength were 99.1% and 34,420 MPa respectively and the worn amount was 2.09$\times$10-3 mm2 which were the highest values in the all range of he composition. Although the composite containig 10 vol% of $\alpha$-Si3N4 powder showed the highest fracture toughness(KIC) of 4.65MN/m3/2 the reduction of the wear resistance in this composite is likely to be affected by the homogeneity and the uniformity of the grain coalescence and growth during the sintering process.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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• pp.166-168
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• 2006

$Si_3N_4/SiC$ composite ceramics was sintered in order to investigate their bending strength behavior after crack healing. $Y_2O_$ and $TiO_2$ power was added as sintering additives to enhance it's sintering property. A three-point bending specimen was cut out from sintered plates. About $100\;{\mu}m$ semi-circular surface cracks were made on the center of the tension surface of the three-point bending specimen using Vickers indenter. After the crack-healing processing from $500^{\circ}C$ to $1300^{\circ}C$, for 1 h, in air, the bending strength behavior of these crack-healed specimen coated with $SiO_2$ colloidal were determined systematically at room temperature. $Si_3N_4/SiC$ ceramics using additive powder ($Y_2O_3+TiO_2$) was superior to that of additive powder $Y_2O_3$. The additive powder $TiO_2$ exerted influence at growth of $Si_3N_4$. The optimum crack healing conditions coated $SiO_2$ colloidal were $1000^{\circ}C$ at $Si_3N_4/SiC$ using additive powder ($Y_2O_3+TiO_2$), and $1300^{\circ}C$ at $Si_3N_4/SiC$ using additive powder $Y_2O_3$.

• 한국세라믹학회지
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• 제47권6호
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• pp.572-577
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• 2010

Reaction-bonded $Si_3N_4$ has cost-reduction merit because inexpensive silicon powder was used as a start material. But its density was not so high enough to be used for structural materials. So the sintered reaction-bonded $Si_3N_4$techniques were developed to solve the low density problem. In this study the sintered reaction-bonded $Si_3N_4$ manufacturing method by using polymer precursor which recently attained significant interest owing to the good shaping and processing ability was proposed. The formations, properties of reaction-bonded $Si_3N_4$ from silicon and polysilazane mixture were investigated. High density reaction-bonded $Si_3N_4$ was manufactured from silicon and silicon-containing preceramic polymers and post-sintering technique. The mixtures of silicon powder and polysilazane were prepared and reaction sintered in $N_2$ atmosphere at $1350^{\circ}C$ and post-sintered at 1600~$1950^{\circ}C$. Density and phase were analyzed and correlated to the resulting material properties.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권1호
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• pp.111-116
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• 1998

질화규소는 고경도, 고인성 세라믹 재료이기 때문에, 기계적 가공성은 매우 나쁘며, 또한 질화규소는 높은 전기 저항을 갖는다. 매우 높은 전기저항을 띠는 질화규소에 30wt% 이상의 TiN 분말이 첨가되었을 때 전도성 세라믹 복합체가 된다. 높은 전기 전도도를 가질 때 세라믹을 방전가공방법(EDM)을 이용하여 정밀한 가공을 할 수 있다. 높은 전기 전도도를 갖는 $Si_3N_4-TiN$ 세라믹 복합체는 EDM 방법을 이용하여 금속 가공 tool을 만드는데 이용되며, 이러한 tool 재료들은 산화뿐만 아니라 심각한 마모문제를 갖는다. 상압소결후 post HIP 소결방법으로 $Si_3N_4-TiN$ 복합체를 만들었으며, TiN의 양의 변화에 따른 $Si_3N_4$ 복합체의 마모특성을 상온의 대기중에서 조사하였다. 경도, 파괴인성, 강도값을 마모량과 비교하였다. 마모흔의 SEM 관찰로 $Si_3N_4-TiN$ 복합체의 마모기구를 설명하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권9호
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• pp.82-88
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• 2001

In order to fulfil the requirements of the various performance profiles of ceramic cutting tools, six different SiC-based ceramics have been fabricated by hot-pressing (SiC--${Si}_3 {N}_4$composites) or by hot-pressing and subsequent annealing (monolithic SiC and SiC-TiC composites). Correlation between the annealing time and the corresponding microstructure and the mechanical properties of resulting ceramics have been investigated. The grain size of both ${Si}_3 {N}_4$and SiC in SiC-${Si}_3 {N}_4$composites increased with the annealing time. Monolithic SiC has the highest hardness, SiC-TiC composite the highest toughness, and the SiC-${Si}_3 {N}_4$composite the highest strength among the ceramics investigated. The hardness of SiC-${Si}_3 {N}_4$composites was relatively independent of the grain size, but dependent on the sintered density. The cutting performance of the newly developed SiC-based ceramic cutting tools will be described in Part 2 of this paper.

• 센서학회지
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• 제12권3호
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• pp.103-111
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• 2003

$Si_3N_4/SiO_2/Si_3N_4$ 열차단막을 이용한 크로멜-알루멜(chromel-alumel) 열전(thermoelectric) 유량센서를 제작하였다. 백금 박막 히터의 저항온도계수는 약 $0.00397/^{\circ}C$이었고, 크로멜-알루멜 열전쌍(thermocouple)의 Seebeck 계수는 약 $36\;{\mu}V/K$이었다. 기체의 열전도도가 증가할수록 유량센서가 나타내는 열기전력은 감소하였으며, 히터의 온도가 증가하거나 히터와 열전쌍 사이의 간격이 감소할수록 유량센서의 $N_2$ 유량에 대한 감도는 증가하였다. 히터 전압을 약 2.5 V로 하였을 때 유량센서의 $N_2$ 유량에 대한 감도는 약 $1.5\;mV/sccm^{1/2}$이었고, 열 응답시간은 약 0.18초이었다. 크로멜-알루멜 열전 유량센서의 유량감도에 있어서 선형 범위가 Bi-Sb 유랑센서의 것보다 더 넓게 나타났다.

• 한국표면공학회지
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• 제36권2호
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• pp.109-115
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• 2003

Quaternary Ti-Al-Si-N films were deposited on WC-Co substrates by a hybrid deposition system of arc ion plating (AIP) method for Ti-Al source and DC magnetron sputtering technique for Si incorporation. The synthesized Ti-Al-Si-N films were revealed to be composites of solid-solution (Ti, Al, Si)N crystallites and amorphous Si3N4 by instrumental analyses. The Si addition in Ti-Al-N films affected the refinement and uniform distribution of crystallites by percolation phenomenon of amorphous silicon nitride, similarly to Si effect in TiN film. As the Si content increased up to about 9 at.%, the hardness of Ti-Al-N film steeply increased from 30 GPa to about 50 GPa. The highest microhardness value (~50 GPa) was obtained from the Ti-Al-Si-N film haying the Si content of 9 at.%, the microstructure of which was characterized by a nanocomposite of nc-(Ti,Al,Si) N/a$-Si_3$$N_4$.