Kim, Woo-Hee;Lee, Han-Bo-Ram;Heo, Kwang;Hong, Seung-Hun;Kim, Hyung-Jun
한국재료학회:학술대회논문집
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한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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pp.22.2-22.2
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2009
Currently, metal silicides become increasingly more essential part as a contact material in complimentary metal-oxide-semiconductor (CMOS). Among various silicides, NiSi has several advantages such as low resistivity against narrow line width and low Si consumption. Generally, metal silicides are formed through physical vapor deposition (PVD) of metal film, followed by annealing. Nanoscale devices require formation of contact in the inside of deep contact holes, especially for memory device. However, PVD may suffer from poor conformality in deep contact holes. Therefore, Atomic layer deposition (ALD) can be a promising method since it can produce thin films with excellent conformality and atomic scale thickness controllability through the self-saturated surface reaction. In this study, Ni thin films were deposited by thermal ALD using bis(dimethylamino-2-methyl-2-butoxo)nickel [Ni(dmamb)2] as a precursor and NH3 gas as a reactant. The Ni ALD produced pure metallic Ni films with low resistivity of 25 $\mu{\Omega}cm$. In addition, it showed the excellent conformality in nanoscale contact holes as well as on Si nanowires. Meanwhile, the Ni ALD was applied to area-selective ALD using octadecyltrichlorosilane (OTS) self-assembled monolayer as a blocking layer. Due to the differences of the nucleation on OTS modified surfaces toward ALD reaction, ALD Ni films were selectively deposited on un-coated OTS region, producing 3 ${\mu}m$-width Ni line patterns without expensive patterning process.
일반적인 포토리소그래피를 사용하지 않고 마이크로미터 혹은 나노미터 단위의 패턴형성을 위한 연구가 최근 많은 연구그룹에 의해 진행되고 있다. 본 실험에서는 패턴이 형성된 polydimelthylsiloxane (PDMS) 몰드를 octadecyltrichlorosilane (OTS) 용액에 dipping 하여 PDMS 표변에 OTS 단분자막을 형성하고 micro contact printing (${\mu}-CP$) 방법으로 OTS 단분자 막을 유리기판 표면위로 전사하였다. 전사된 OTS 단분자막은 친수성 유리기판 위에서 소수성 표면특성을 갖게 하며, 친수성은 용액 속에 dipping 하였을 때 소수성 표면 위에는 코팅되지 않도록 한 이 방법을 이용하여 유리기판 위에 Ag 패턴을 형성하였다. 또한, 세척직후 친수성 표면 특성을 보이는 유리기판의 시간에 따른 접촉각 측정을 통해 표면에너지의 변화를 분석하였다.
In this study, to describe vehicle-track-bridge dynamic interaction phenomena with 1/4 vehicle model, nonlinear Hertzian contact spring and nonlinear contact damper are introduced. In this approach external loads acting on 1/4 vehicle model are self weight of vehicle and geometry information of running surface. The constraint equation on contact surface is implemented by Penalty method. Also, to improve the numerical stability and to maintain accuracy of solution, the artificial damper and the reaction from constraint violation are introduced. A nonlinear time integration method, in this study, Newmark method is adopted for both equations of vehicles and structure. And to reduce the error caused by inadequate time step size, adaptive time-stepping technique is partially introduced. As the nonlinear Hertzian contact spring has no resistance to tensile force, the bouncing phenomena of wheelset can be described. Thus, it is expected that more versatile dynamic interaction phenomena can be described by this approach and it can be applied to various railway dynamic problems.
When a structure is built on the ground under consolidation, the instant corresponding contact pressure which the upper structure exerts on the ground is established. But, as the consolidation of the ground proceeds, the contact pressure is changed because of the flexural rigidity of the upper structure. This varied contact pressure exerts influence on the consolidation behavior of the ground. And, this varied consolidation behavior exerts on the contact pressure in retum. This kind of interaction between the upper struture and the olwer ground under consolidation contimues till all the consolidation process in finished. So this problem cannot be defined as a linear problem. In this paper an approximation method which can analyse this non-linear interaction problem is proposed by the FEM.
CMOS 축소화가 32nm node를 넘어서 지속적으로 진행되기 위하여 FinFET, Surround Gate and Tri-Gate와 같은 Fully Depleted 3-Dimensional 소자들이 SCE를 다루기 위해서 많이 제안되어 왔다. 하지만 소자의 축소화를 진행함에 있어서 좁고 균일한 patterning을 형성하는 것과 동시에 낮은 Extension Region과 Contact Region에서의 Series Resistance을 제공하여야 하고 Source/Drain Contact Formation을 확보하여야 한다. 그리고 소자의 축소화가 진행됨으로써 Silicide의 응집현상과 Source/Drain Junction의 누설전류에 대한 허용범위가 점점 엄격해지고 있다. ITRS 2005에 따르면 32nm CMOS에서는 Contact Resistivity가 대략 $2{\times}10-8{\Omega}cm2$이 요구되고 있다. 또한 Three Dimensional 소자에서는 Fin Corner Effect가 Channel Region뿐만 아니라 S/D Region에서도 중대한 영향을 미치게 된다. 따라서 본 논문에서 제시하는 Novel S/D Contact Formation 기술을 이용하여 Self-Aligned Dual/Single Metal Contact을 이루어Patterning에 대한 문제점 해결과 축소화에 따라 증가하는 Contact Resistivity 문제점을 해결책을 제시하고자 한다. 이를 검증하기3D MOSFET제작하고 본 기술을 적용하고 검증한다. 또한 Normal Doping 구조를 가진3D MOSFET뿐만 아니라 SCE를 해결하기 위해서 대안으로 제시되고 있는 SB-MOSFET을 3D 구조로 제작하고, 이 기술을 적용하여 검증한다. 그리고 Silvaco simulation tool을 이용하여 S/D에 Metal이 Contact을 이루는 구조가 Double type과 Triple type에 따라 Contact Resistivity에 미치는 영향을 미리 확인하였고 이를 실험으로 검증하여 소자의 축소화에 따라 대두되는 문제점들의 해결책을 제시하고자 한다.
In a micro-scale contact, capillary force and van der Waals interaction significantly influence the contact between asperities of rough surfaces. Little is, however, known about the variation of these surface forces as a function of chemical property of the surface (wet angle), relative humidity and deformation of asperities in the real area of contact. A better understanding of these surface forces is of great necessity in order to find a solution for reducing friction and adhesion of micro surfaces. The objective of this study is to investigate the surface forces in micro-scale rough surface contact. We proposed an effective method to analyze capillary and van der Waals forces in micro-scale contact. In this method, Winkler spring model was employed to analyze the contact of rough surfaces that were obtained from atomic force microscopy (AFM) height images. Self-mated contact of DLC(diamond like carbon) coatings was analyzed, as an example, by the proposed model. It was shown that the capillary force was significantly influenced by relative humidity and wet angle of the DLC surface. The deformation of asperities to a critical magnitude by external loading led to a considerable increase of both capillary and van der Waals forces.
이 연구의 목적은 교정용 고정원으로 사용된 self-drilling과 self-tapping microscrew implants를 조직학적 및 생역적으로 비교하는 것이다. 28 마리의 가토에 112개의 microscrew implants (56개의 self-drilling microscrew implants 와 56개의 self-tapping microscrew implants)를 식립하였다. Self-tapping microscrew implants는 0.9 mm 드릴로서 홈을 형성한 후 식립하였고 self-drilling microscrew implants는 홈을 형성하지 않고 바로 식립하였다. 교정력은 식립 직후 바로 NiTi coil spring을 연결하여 가하였으며 일부는 교정력을 가하지 않았고 일부는 100 gm정도의 약한 교정력을 일부는 200 gm정도의 강한 교정력을 가하였다. 실험동물은 3주 혹은 5주에 희생하였으며 72개의 비탈회 표본을 만들어 전반적인 조직학적 관찰과 조직 계측을 시행하였다. 토크 게이지로 최대 식립 토크와 최대 제거 토크를 측정하였다. 모든 microscrew implants는 실험기간 동안 안정되게 유지되었고 최대 제거 토크의 측정에는 self-drilling과 self-tapping microscrew implants 사이에 통계학적으로 유이한 차이가 없었다. 조직 관찰에서 self-tapping microscrew implants에서 골 임프란트 계면에 골결손이 더 많았고 5주에서는 새로이 형성된 미성숙 골이 더 많았다. Self-drilling microscrew implants에서 골표면 혹은 골내막으로의 골 형성이 많이 관찰되었으나 5주에서는 흡수되는 양상을 보였다. 3주에서는 self-drilling microscrew implants가 더 많은 골접촉을 보였으나 5주에서는 두 군사이에 차이가 관찰되지 않았다. 이 결과는 두 방법이 모두 microscrew implant의 식립에 사용될 수 있음을 시사하나 self-tapping microscrew implants의 경우 초기에는 약한 힘을 가하는 것이 좋을 것으로 생각된다.
Quality of PEDOT electrode thin film vapor phase-polymerized on 3-aminopropyltriethoxysilane (APS) self-assembled monolayer (SAM) is very crucial for making an ohmic contact between electrode and semiconductor layer of an organic transistor. In order to improve the quality of PEDOT film, the quality of APS-SAM laying underneath the film must be in the best condition. In this study, in order to improve the quality of APS-SAM, the monolayer was self-assembled on $SiO_2$ surface by a dip-coating method under strictly controlled relative humidity (< 18%RH). The quality of APS-SAM and PEDOT thin film were investigated with a contact angle analyzer, AFM, FE-SEM, and four-point probe. The investigation showed that a PEDOT film grown on the humidity-controlled SAM is very smooth and compact (sheet resistivity = 20.2 Ohm/sq) while a film grown under the uncontrolled condition is nearly amorphous and contains quite many pores (sheet resistivity = 200 Ohm/sq). Therefore, this study clearly proves that a highly improved quality of APSSAM can offer a highly conductive PEDOT electrode thin film on it.
Recently nanoscience and nanotechnology have been studied intensively, and many plants, insects, and animals in nature have been found to have nanostructures in their bodies. Among them, lotus leaves have a unique nanostructure and microstructure in combination and show superhydrophobicity and a self-cleaning function to wipe and clean impurities on their surfaces. Coating films with combined nanostructures and microstructures resembling those of lotus leaves may also have superhydrophobicity and self-cleaning functions; as a result, they could be used in various applications, such as in outfits, tents, building walls, or exterior surfaces of transportation vehicles like cars, ships, or airplanes. In this study, coating films were prepared by dip coating method using polypropylene polymers dissolved in a mixture of solvent, xylene and non-solvent, methylethylketon, and ethanol. Additionally, attempts were made to prepare nanostructures on top of microstructures by coating with the same coating solution with an addition of carbon nanotubes, or by applying a carbon nanotube over-coat on polymer coating films. Coating films prepared without carbon nanotubes were found to have superhydrophobicity, with a water contact angle of $152^{\circ}$ and sliding angle less than $2^{\circ}$. Coating films prepared with carbon nanotubes were also found to have a similar degree of superhydrophobicity, with a water contact angle of 150 degrees and a sliding angle of 3 degrees.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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