• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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• pp.186.2-189
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• 2001

요실리콘을 기반으로 하는 박막은 반도체 재료로 Si, Si:Ge, SiC등이 사용되고있으며, 절연박막재료로 SiN, SiOxNy, SiOx 등이 있다. 이들 재료는 국내 반도체 산업의 핵심위치에 있는 물질이다. 한국 산업의 근간이라 할 수 있는 메모리분야에 적용될 뿐만 아니라 TFT-LCD, 태양전지, 각종 센서, X-ray 사진 촬영기 개발에도 응용되고 있다. 본 논문에서는 Silicon-based 박막의 제조기법과 그에 따른 다양한 실리콘 박막 실리콘 트랜지스터를 이용한 능동형 액정과 유기발광 화소제어 활용, 센서 응용 부분에서 태양전지, X-ray 촬영기활용 분야에서 기술현황 시장분석을 통해 차세대 연구개발의 방향을 제시하고자 한다. 현재 국내에서 실리콘 박막의 가장 큰 응용 분야는 메모리 소자의 평판디스플레이의 TFT-LCD 시장이다. 그러나 실리콘 박막으로 가능한 응용분야는 아직 산업계에서 열매를 맺지 못한 분야가 더 많고 실제로 적용할 수 있는 분야의 다양함을 본 논문을 통해 소개한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.210-210
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• 2012

Gas barrier coating from dense thin film deposition has been one of the important applications such as food-packaging and organic display. Especially for food-packaging, plastic container has been widely used due to its low price and high through-put in mass production. However, the plastic container with low surface energy like polypropylene (PP) has been limited to apply gas barrier coating. That is because a gas barrier coating could not adhere to PP due to its too low surface energy and high porosity of PP. In this research, we applied carbon coating consisting of Si and O as an interlayer between silicon oxide (SiOx) and PP. A carbon layer was found to provide better adhesion, which was experimentally proved by oxygen transmission rate (OTR) and SEM images. However, we also found that there is a limitation in the maximum thickness of a carbon layer and SiOx film due to their high stress level. For this conflict, we obtain the optimal thickness of a carbon layer and SiOx film showing optimal gas barrier property.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권4호
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• pp.19-24
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• 2020

열처리 공정을 이용하여 Si 도핑된 n형 β-Ga2O3의 전기적 특성을 변화시킨 후 전도도 변화 메커니즘에 대한 분석을 진행하였다. β-Ga2O3 시편들은 공기 또는 N2 분위기에서 800℃~1,200℃ 온도범위 내에서 30분 동안 열처리되었다. 우선 열처리로 인한 결정성 개선은 전기 전도도에 영향을 미치지 않음을 확인하였다. 하지만 공기중 열처리된 시편은 전도성이 악화된 반면 N2 열처리된 시편은 Hall 캐리어 농도와 이동도가 일부 개선되는 경향성을 보였다. X-ray photoemission spectroscopy(XPS)분석 결과, 산소공공(VO)의 농도는 가스 분위기에 상관없이 모든 열처리된 시편에서 증가하는 경향성을 보였다. 공기중 열처리된 시편에서의 VO 농도 증가는 β-Ga2O3내 VO가 Shallow donor가 아님을 보여주는 결과로 볼 수 있다. 그러므로 N2 열처리된 시편은 VO가 아닌 다른 메커니즘에 의해서 전도도가 향상되었을 가능성이 높다. Si의 경우 SiOx 결합상태를 보이는 Si의 농도가 열처리 온도 증가에 따라 증가하는 경향성을 보였다. 특이하게도 SiOx의 Si 2p peak의 면적 증가는 기존 Si의 화학적 변화 보다는 XPS 측정 영역내 Si농도 증가로 보였으며, SiOx와 전기전도도와의 상관성은 확인할 수 없었다. 결론적으로 본 연구를 통해 기존 보고된 실험결과와 달리 VO가 Deep donor임을 확인하였다. 이와 같은 β-Ga2O3 전도성의 결함 및 불순물 의존도에 대한 연구는 β-Ga2O3의 전기적 특성의 근본적인 이해를 바탕으로 물성 개선에 기여할 것으로 본다.

• 한국표면공학회지
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• 제25권3호
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• pp.126-132
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• 1992

Recent VLSI requires materials with high dielectric constant in order to reduce their storage capacitor areas. Thin TaOx film was formed from Ta(OCH3)5 by photo-CVD method at a low temperature. The result shows that the film obtained by photo-CVD method is this study has good step coverage, high dielectric constant (20-25) and low leakage current. The high strong peaks from Ta(4f), Ta(4d), and O(ls) levels were observed by XPS analysis. From the diffraction pattern and TEM prcture analysis, the TaOx thin film was observed to be amorphous. This kind of the deposition method could be considered to be a very promising method applied to VLSI.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 춘계학술대회 논문집 전자세라믹스 센서 및 박막재료 반도체재료 일렉트렛트 및 응용기술
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• pp.39-42
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• 2000

As gate dimensions continue to shrink below $0.2{\mu}m$, improving CD (Critical Dimension) control has become a major challenge during CMOS process development. Anti-Reflective Coatings are widely used to overcome high substrate reflectivity at Deep UV wavelengths by canceling out these reflections. In this study, we have investigated Batchtype system for PECVO SiOxNy as Anti-Reflective Coatings. The Singletype system was baseline and Batchtype system was new process. The test structure of Singletype is SiON $250{\AA}$ + Cap Oxide $50{\AA}$ and Batchtype is SiON $250{\AA}$ + Cap Oxide $50{\AA}$ or N2O plasma treatment. Inorganic chemical vapor deposition SiOxNy layer has been qualified for bottom ARC on Poly+WSix layer, But, this test was practiced on the actual device structure of TiN/Al-Cu/TiN/Ti stacks. A former day, in Batchtype chamber thin oxide thickness control was difficult. In this test, Batchtype system is consist of six deposition station, and demanded 6th station plasma treatment kits for N2O treatment or Cap Oxide after SiON $250{\AA}$. Good reflectivity can be obtained by Cap Oxide rather than N2O plasma treatment and both system of PECVD SiOxNy ARC have good electrical properties.

• 대한전자공학회논문지
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• 제25권12호
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• pp.1649-1655
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• 1988

Thermally growon SiO2 films were thermally nitrided in a hot-wall furnace and in a RF-heated cold-wall reactor and their characteristics were investigated by the AES and the C-V dmeasurements. The Auger depth profile show that 200\ulcornerSiO2 film nitrided at 1200\ulcorner, for 2hrs by the hot-wall process has a nitrogen-rich layer near the SiOxNy-Si interface. However the nitrogen-ri h layer is not observed in the case of cold-wall process. The maximum flat-band voltage for the SiO2 films nitrided by the hot-wall process is higher than by the cold-wall process, and the peak value of flat-band voltage for the hot-wall process appears the longer nitridation time than that for the cold-wall process. The SiOxNy-Si interface shift toward the Si substrate for the case of the hot-wall process is larger than that for the cold-wall process.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.255-255
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• 2016

Resistive random access memory (ReRAM)는 낮은 동작 전압, 빠른 동작 속도, 고집적화 등의 장점으로 인해 차세대 비휘발성 메모리 소자로써 많은 관심을 받고 있다. 최근에 ReRAM 절연막으로 NiOx, TiOx, AlOx TaOx, HfOx와 같은 binary metal oxide 물질들을 적용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, HfOx는 안정적인 동작 특성을 나타낸다는 점에서 ReRAM 절연막 물질로 적합하다고 보고되고 있다. ReRAM 절연막을 형성할 때, 물리 기상 증착 방법 (PVD)이나 화학 기상 증착법 (CVD)과 같은 방법이 많이 이용된다. 이러한 증착 방법들은 고품질의 박막을 형성시킬 수 있는 장점이 있다. 하지만, 높은 온도에서의 공정과 고가의 진공 장비가 이용되기 때문에 경제적인 문제가 있으며, 기판 또는 금속에 플라즈마 손상으로 인한 문제가 발생할 수 있다. 따라서 이러한 문제점들을 개선하기 위해 용액 공정이 많은 관심을 받고 있다. 용액 공정은 공정과정이 간단할 뿐만 아니라 소자의 대면적화가 가능하고 공정온도가 낮으며 고가의 진공장비가 필요하지 않은 장점을 가진다. 따라서 본 연구에서는, 용액공정을 이용하여 HfOx 기반의 ReRAM 제작하였고 $25^{\circ}C$와 $85^{\circ}C$에서 ReRAM의 동작특성에 미치는 compliance current의 영향을 평가하였다. 실험 방법으로는, hafnium chloride (0.1 M)를 2-methoxyethanol에 충분히 용해시켜서 precursor를 제작하였다. 이후, p-type Si 기판 위에 습식산화를 통하여 300 nm 두께의 SiO2 절연층을 성장시킨 후, 하부전극을 형성하기 위해 electron beam evaporation을 이용하여 10/100 nm 두께의 Ti/Pt 전극을 증착하였다. 순차적으로, 제작된 산화물 precursor를 이용하여 Pt 위에 spin coating 방법으로 1000 rpm 10 초, 6000 rpm 30초의 조건으로 두께 35 nm의 HfOx 막을 증착하였다. 최종적으로, solvent 및 불순물을 제거하기 위해 $180^{\circ}C$의 온도에서 10 분 동안 열처리를 진행하였으며, 상부 전극을 형성하기 위해 electron beam evaporation을 이용하여 Ti와 Al을 각각 50 nm, 100 nm의 두께로 증착하였다. ReRAM 동작에서 compliance current가 미치는 영향을 평가하기 위하여 compliance current를 10mA에서 1mA까지 변화시키면서 측정한 결과, $25^{\circ}C$에서는 compliance current의 크기와 상관없이 일정한 메모리 윈도우와 우수한 endurance 특성을 얻는 것을 확인하였다. 한편, $85^{\circ}C$의 고온에서 측정한 경우에는 1mA의 compliance current를 적용하였을 때, $25^{\circ}C$에서 측정된 메모리 윈도우 크기를 비슷하게 유지하면서 더 우수한 endurance 특성을 얻는 것을 확인하였다. 결과적으로, 용액공정 방법으로 제작된 ReRAM을 측정하는데 있어서 compliance current를 줄이면 보다 우수한 endurance 특성을 얻을 수 있으며, ReRAM 소자의 전력소비감소에 효과적이라고 기대된다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제13권4호
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• pp.192-195
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• 2012

We reported diborane ($B_2H_6$) doped wide bandgap hydrogenated amorphous silicon oxide (p-type a-SiOx:H) films prepared by using silane ($SiH_4$) hydrogen ($H_2$) and nitrous oxide ($N_2O$) in a radio frequency (RF) plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) system. We improved the $E_{opt}$ and conductivity of p-type a-SiOx:H films with various $N_2O$ and $B_2H_6$ ratios and applied those films in regards to the a-Si thin film solar cells. For the single layer p-type a-SiOx:H films, we achieved an optical band gap energy ($E_{opt}$) of 1.91 and 1.99 eV, electrical conductivity of approximately $10^{-7}$ S/cm and activation energy ($E_a$) of 0.57 to 0.52 eV with various $N_2O$ and $B_2H_6$ ratios. We applied those films for the a-Si thin film solar cell and the current-voltage characteristics are as given as: $V_{oc}$ = 853 and 842 mV, $J_{sc}$ = 13.87 and 15.13 $mA/cm^2$. FF = 0.645 and 0.656 and ${\eta}$ = 7.54 and 8.36% with $B_2H_6$ ratios of 0.5 and 1% respectively.

• 공업화학
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• 제21권1호
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• pp.34-39
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• 2010

${\gamma}-Methacryloxypropyl$이 가진 기능성 그룹으로 silica nanoparticle의 유기변형은 silica의 표면개질로 성공적으로 준비했다. 또한 ethanol 용매에서 AAm을 사용하는 radical 침전중합을 통해서 polyacrylamide를 MPSN nanosphere에 'raft from'방법으로 microsphere가 성공적으로 graft중합되었다. FTIR과 XPS는 ultra-fine silica particle의 표면에서 실리카개질이 공유결합하는 것을 보여주며 SEM분석은 ultra-fine particle과 유기변형된 입자는 각각 25, 30, 35 nm의 크기로 응집작용을 효과적으로 막아주고 나누어줌을 증명할 수 있다는 것을 보여준다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제26권11호
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• pp.1699-1705
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• 1989

Nitridation of about 300\ulcornerSiO2 filmss thermally grown on Si was performed in NH3 plasm ambient (0.2-2 torr) at 900\ulcornerC-1100\ulcorner for 15-20 minutes. The peoperties of those films have been investigated by analyzing the AES and the SIMS data, and the results of the I-V and the C-V measurements. At the plasma ambient of less than 1.5 torr pressure, etching of the films have been shown. Above the 1.5 torr pressure, however, SiO2 films were nitrided as SiIxNy. Plasma thermal nitridation of SiO2 by addition of small amount (6%) of CF4 to the NH3 showed higher pile-up N concentration in the surface region of SiOxNy film. The higher the nitridation temperature is and the longer the nitridation time is the larger the dielectric constant is. The plasma thermal nitridation of silicon dioxide on silicon causes the flat-band voltage shift based on the formation of the positive charge. The conduction mechanism for SiOxNy films could be elucidated by Fowler-Nordheim tnneling model. By SIMS analysis, surface of the film nitrided in plasma process has less contamination than that of the film nitrided in open-tube process.