• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.125-125
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• 2018

반도체 소자의 미새화에 따라 선폭이 10nm 이하로 줄어듦에 따라, 금속 배선의 저항이 급격하게 상승하고 있다. Cu는 낮은 저항과 높은 전도도를 가지고 있어 현재 배선물질로써 가장 많이 사용되고 있지만, 소자가 미세화됨에 따라 Cu를 미래의 배선물질로써 계속 사용하기에는 몇 가지 문제점이 제기되고 있다. Cu는 electron mean free path (EMFP)가 39 nm로 긴 특성을 가지기 때문에, 선폭이 줄어듦에 따라 surface 및 grain boundary scattering이 증가하여 저항이 급격하게 증가한다. 또한, technology node에 따른 소자의 operating temperature와 current density의 증가로 인해 Cu의 reliability가 감소하게 된다. 텅스텐은 EMFP가 19 nm로 짧은 특성을 가지고 있어, 소자의 크기가 줄어듦에 따라 Cu보다 낮은 저항 특성을 가질 수 있으며, 녹는점이 3695K로 1357K인 Cu보다 높으므로 배선물질로써 Cu를 대체할 가능성이 있다. 본 연구에서는 Inductively Coupled Plasma (ICP) assisted magnetron sputtering을 통해 매우 얇은 텅스텐 박막을 증착하여 저항을 낮추고자 하였다. 고밀도 플라즈마의 방전을 위해, internal-type coil antenna를 사용하였으며 텅스텐 박막의 증착을 위해 DC sputter system이 사용되었다. 높은 에너지를 가진 텅스텐 이온을 이용하여 낮은 온도에서 고품위 박막을 증착할 수 있었으며, dense한 구조의 박막 성장이 가능하였다. ICP assisted를 이용하여 증착했을 때와, 그렇지 않을 때를 비교하여 ICP 조건에 따라서 박막의 저항이 감소함을 확인할 수 있었을 뿐만 아니라 최대 약 65% 감소함을 확인할 수 있었다. XRD를 이용하여 ICP power를 인가했을 때, 높은 저항을 갖는 A-15 구조를 가진 ${\beta}$ peak의 감소와 낮은 저항을 갖는 BCC 구조를 가진 ${\alpha}$ peak의 증가를 상온과 673K에서 증착한 박막 모두에서 확인하였으며, 이를 통해 ICP power가 저항 감소에 영향을 미친다는 것을 확인하였다. 또한, 두 온도 조건에서 grain size를 계산하여 ICP power를 인가함에 따라 두 조건 모두 grain size가 증가하였음을 조사하였다. 또한, XPS 분석을 통해 ICP power를 인가하였을 때 박막의 저항에 많은 영향을 끼치는 O peak이 감소하는 것을 통해 ICP assisted의 효과를 확인하였다. 이를 통해, ICP assisted magnetron sputtering을 통해 텅스텐 박막을 증착함으로써 차세대 배선물질로써 텅스텐의 가능성을 확인할 수 있었다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제11권2호
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• pp.42-52
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• 1993

The corrosion fatigue fracture behaviour of dual phase steel was investigated in 3% NaCl solution at 302MPa and 137MPa. Fatigue test was conducted by cantilever type of self-made rotary bending fatigue testing machine. The fatigue strength increased with increasing the hardness of 2nd phase. Corrosion pit originated at the boundary of the 2nd phase. The size and number of corrosion pits were influenced by the 2nd phase hardness, and pits remained constant in size just after they were transited into cracks. The life of crack initiation was effected by stress level. The shape of relation of .DELTA. K and da/dN has smaller scattering in it in 3% NaCl solution than that in air. The higher the 2nd phase hardness is, the greater the corrosion fatigue life becomes. Corrosion fatigue fracture behaviour was primarily effected by mechanical factor in case of high stress(302MPa), but by electro-chemical reaction in a lower stress(137MPa). As stress level got lower and hardness of the 2nd phase got higher, the roughness of fracture surface increased.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.2
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• pp.953-956
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• 2003

Transparent conductive ZnO:Ga thin films were deposited on glass substrates using rf magnetron sputtering method for flat panel display. The ZnO:Ga films were preferentially oriented to c-axis (002) of on substrates. The surface morphology was smooth and had not porous whatever substrate temperature was. The electrical conductivity of the thin films were in the range of $1.6{\times}10^2{\sim}6.7{\times}10^3\;{\Omega}^{-1}cm^{-1}$ at the growth temperature from 50 to $400^{\circ}C$, whereas has a maximum at around $250^{\circ}C$. By combining of XRD and EXAFS, the crystallinity and grain size decreased with increasing substrate temperature corresponding to the reduction of the grain-boundary scattering. The optical transmittance of sputtered ZnO:Ga thin films had an improved about 86% in the UV-visible region.

• 자원환경지질
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• 제27권2호
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• pp.191-199
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• 1994

층상대지속에 있는 3차원 물체에 의한 지자기 지전류 (MT)응답을 계산하기 위하여 적분방정식을 이용한 수치모델링법을 개발하였다. 이 방법에서는 3차원 이상체를 몇 개의 세포로 분할하여 펄스기조함수로 근사할 수 있는 전류분포로 치환한다. 층상대지를 표현하는 전기 텐서그린함수를 쓰면 행렬방정식을 유도할 수 있으며 이를 각 세포의 벡터전류에 대하여 푼다. 결국 미지의 산란장은 산란전류에 관한 전기 및 자기 텐서그린함수를 적분함으로써 얻어진다. 지표면 근처에 3차원 전도성물체가 존재할 때 2차원의 TE모드 모델링으로는 깊은 곳에 가짜의 저 비저항을 가정해야 한다. 이는 TE모드 모델링에서는 경계면 전하의 영향을 고려할 수 없기 때문이다. 그러나 긴 3차원 직방체의 가운데를 가로지르는 단연은 2차원 TM모드 아르고리즘으로 정확히 모델화할 수 있으며, 이는 정식화과정에서 경계면 전하가 고려되어 있기 때문이다. 다중 주파수에 관한 수치계산 결과 겉보기 비저항과 위상은 상호보완적인 변수라는 것이 밝혀졌다. 따라서 이들 변수는 주파수영역 MT 해석시 함께 취급되는 것이 바람직하다.

• 한국재료학회지
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• 제18권2호
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• pp.103-106
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• 2008

The magneto-transport properties of an individual single crystalline Bi nanowire grown by a spontaneous growth method are reported. A four-terminal device based on an individual 400-nm-diameter nanowire was successfully fabricated using a plasma etching technique that removed an oxide layer that had formed on the surface of the nanowire. Large transverse ordinary magnetoresistance (1401%) and negative longitudinal ordinary magnetoresistance (-38%) were measured at 2 K. It was observed that the period of Shubnikov-de Haas oscillations in transverse geometry was $0.074^{T-1}$, $0.16^{T-1}$ and $0.77^{T-1}$, which is in good agreement with those of bulk Bi. However, it was found that the period of SdH oscillation in longitudinal geometry is $0.24^{T-1}$, which is larger than the value of $0.16^{T-1}$ reported for bulk Bi. The deviation is attributable to the spatial confinement arising from scattering at the nanowire surface boundary.

• 한국환경과학회지
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• 제3권3호
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• pp.229-239
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• 1994

북태평양에 위치한 일본근애의 수괴분포에 대한 특성을 중층수에 중점을 두어 일본 해상 기상청이 관측한 정이 해양관측정선에서 얻어진 자료를 사용하여 검토하였다. 쿠로시오해역의 T-S도상에서 분산은 비교적 작게 나타나고 있다. 쿠로시오해역에서 고온, 고염분층에서부터 저온, 저염분측으로 이동하고 있다. 혼합해역에서 수형의 분한은 북으로 이동함에 따라 고염분측의 이동보다 저온, 저염분측으로 급격히 증가하고 있다. 염분극소층에서 해수의 써모스테릭 아노말리(thermosteric anomaly)는 해양관측정선이 북에서 남으로 이동함에 따라 감소하고 있다. 이러한 사실은 해수가 염분극소층을 따라 남하하는 것이 아니고, 염분극소층이 두 해수의 수직적인 경계임을 제시하고 있다. 여기서 오야시오수와 쿠로시오수의 두 전형적인 수괴를 정의하고 있따. 염분극소층보다 깊은 부분의 T-S도는 전형적인 오야시오수와 쿠로시오수가 같은 양으로 혼합하는데 대해, 염분극소층보다 상층에서는 전혀 다름 양상을 나타내고 있다. 염분극소층 해수의 써모스테릭 아노말리가 북에서 남으로 이동함에 따라 뚜렷이 감소해 간다. 이러한 사실은 왜 염분극소층에서 써모스테릭 아니말리의 값이 북에서 남쪽으로 이동함에 따라 감소하는지를 설명해 주고 있다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제12권3호
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• pp.116-129
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• 2000

자유수면 아래 일정한 초기장력이 작용한 원형 박막이 수평으로 놓여있을 때 3차원 선형 유탄성 이론을 적용하여 파와 구조물의 상호작용문제를 고찰하였다. 속도포텐셜을 회절포텐셜과 방사포텐셜로 분리하여 각각의 경계치 문제를 푼다. 유체영열을 3개의 영역으로 나누어 각 영역에서 회절포텐셜과 방사포텐셜을 Bessel 함수의 전개식으로 표현하고 부족한 경계조건으로 생기는 미지수는 인접한 영역이 만나는 정합면에서 속도와 압력이 같다는 정합조건식을 적용하여 구해진다. 원형막의 크기와 잠긴 깊이 그리고 추기장력이 변함에 따라 원형 유연막 주위의 파의 형태가 달라짐을 볼 수 있었다. 즉, 적절히 설계된 몰수형 원형 유연막은 파 에너지를 집중시키는데 활용될 수 있다.

• 한국세라믹학회지
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• 제45권12호
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• pp.827-831
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• 2008

Spark plasma sintering (SPS) of AlN ceramics were carried out with ${Y_2}{O_3}$ as sintering additive at a sintering temperature $1,550{\sim}1,700^{\circ}C$. The effect of ${Y_2}{O_3}$ addition on sintering behavior and thermal conductivity of AlN ceramics was studied. ${Y_2}{O_3}$ added AlN showed higher densification rate than pure AlN noticeably, but the formation of yttrium aluminates phases by the solid-state reaction of ${Y_2}{O_3}$ and ${Al_2}{O_3}$ existed on AlN surface could delay the densification during the sintering process. The thermal conductivity of AlN specimens was promoted by the addition of ${Y_2}{O_3}$ up to 3 wt% in spite of the formation of YAG secondary phase in AlN grain boundaries because ${Y_2}{O_3}$ addition could reduced the oxygen contents in AlN lattice which is primary factor of thermal conductivity. However, the thermal conductivity rather decreased over 3 wt% addition because an immoderate formation of YAG phases in grain boundary could decrease thermal conductivity by a phonon scattering surpassing the contribution of ${Y_2}{O_3}$ addition.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.53-53
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• 2011

As the dimension of Cu interconnects has continued to reduce, its resistivity is expected to increase at the nanoscale due to increased surface and grain boundary scattering of electrons. To suppress increase of the resistivity in nanoscale interconnects, alloying Cu with other metal elements such as Al, Mn, and Ag is being considered to increase the mean free path of the drifting electrons. The formation of Al alloy with a slight amount of Cu broadly studied in the past. The study of Cu alloy including a very small Al fraction, by contrast, recently began. The formation of Cu-Al alloy is limited in wet chemical bath and was mainly conducted for fundamental studies by sputtering or evaporation system. However, these deposition methods have a limitation in production environment due to poor step coverage in nanoscale Cu metallization. In this work, gap-filling of Cu-Al alloy was conducted by cyclic MOCVD (metal organic chemical vapor deposition), followed by thermal annealing for alloying, which prevented an unwanted chemical reaction between Cu and Al precursors. To achieve filling the Cu-Al alloy into sub-100nm trench without overhang and void formation, furthermore, hydrogen plasma pretreatment of the trench pattern with Ru barrier layer was conducted in order to suppress of Cu nucleation and growth near the entrance area of the nano-scale trench by minimizing adsorption of metal precursors. As a result, superconformal gap-fill of Cu-Al alloy could be achieved successfully in the high aspect ration nanoscale trenches. Examined morphology, microstructure, chemical composition, and electrical properties of superfilled Cu-Al alloy will be discussed in detail.

• 한국음향학회지
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• 제20권1호
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• pp.68-76
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• 2001

유한요소법을 이용하여 압전 수중음향센서의 모델링 및 음향특성을 해석하였다. 압전 수중음향센서의 해석에서 기본적인 압전-탄성 구조물과 유체-구조물의 연성해석을 위한 유한요소 정식화를 하였으며 무한영역의 음향유체를 처리하기 위하여 IWEE (Infinite Wave Envelop Element)를 도입하였다. Tonpilz형 수중음향센서를 수중 산란체로 볼 경우 입사파가 산란체의 표면을 가진할 때 산란체로부터 발생되는 산란파는 IWEE로 인하여 무한 유체영역에서의 산란파의 감소특성을 갖게 되어 무한영역을 유한영역으로 나눈 인위적인 경계에서 반사가 일어나지 않게 되므로 산란파의 음압을 정확히 구할 수 있었다. 또한, 이러한 산란해석을 바탕으로 입사파에 대한 음향센서 내부의 전기적 응답특성인 RVS (Receiving Voltage Signal)를 구하였다. 이러한 일련의 연구 과정들은 소나 시스템을 정확히 해석하고 음향특성을 예측하는데 큰 도움이 될 것이다.