• Journal of Surface Science and Engineering
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• v.41 no.3
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• pp.83-87
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• 2008

This study described the effects of RF power, DC bias voltage, chamber pressure and gas mixing ratio on the etch rates of TiN thin film and selectivity of TiN thin film to $SiO_2$ with $BCl_3$/Ar gas mixture. When the gas mixing ratio was $BCl_3$(20%)/Ar(80%) with other conditions were fixed, the maximum etch rate of TiN thin film was 170.6 nm/min. When the DC bias voltage increased from -50 V to -200 V, the etch rate of TiN thin film increased from 15 nm/min to 452 nm/min. As the RF power increased and chamber pressure decreased, the etch rate of TiN thin film showed an increasing tendency. When the gas mixing ratio was $BCl_3$(20%)/Ar(80%) under others conditions were fixed, the intensity of optical emission spectra from radical or ion such as Ar(750.4 nm), $Cl^+$(481.9 nm) and $Cl^{2+}$(460.8 nm) was highest. The TiN thin film was effectively removed by the chemically assisted physical etching in $BCl_3$/Ar ICP plasma.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.18 no.4
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• pp.169-174
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• 2008

The structural and electrical properties of amorphous $BaSm_2Ti_4O_{12}$ (BSmT) films on a $TiN/SiO_2/Si$ substrate deposited using a RF magnetron sputtering method were investigated. The deposition of BSmT films was carried out at $300^{\circ}C$ in a mixed oxygen and argon ($O_2$ : Ar = 1 : 4) atmosphere with a total pressure of 8.0 mTorr. In particular, a 45 nm-thick amorphous BSmT film exhibited a high capacitance density and low dissipation factor of $7.60\;fF/{\mu}m2$ and 1.3%, respectively, with a dielectric constant of 38 at 100 kHz. Its capacitance showed very little change, even in GHz ranges from 1.0 GHz to 6.0 GHz. The quality factor of the BSmT film was as high as 67 at 6 GHz. The leakage current density of the BSmT film was also very low, at approximately $5.11\;nA/cm^2$ at 2 V; its conduction mechanism was explained by the the Poole-Frenkel emission. The quadratic voltage coefficient of capacitance of the BSmT film was approximately $698\;ppm/V^2$, which is higher than the required value (<$100\;ppm/V^2$) for RF application. This could be reduced by improving the process condition. The temperature coefficient of capacitance of the film was low at nearly $296\;ppm/^{\circ}C$ at 100 kHz. Therefore, amorphous BSmT grown on a TiN substrate is a viable candidate material for a metal-insulator-metal capacitor.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers C
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• v.54 no.9
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• pp.397-402
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• 2005

The ($Sr_{1-x}Ca_x)TiO_3(SCT)$ thin films are deposited on Pt-coated electrode (Pt/TiN/SiO$_{2}$Si) using RF sputtering method with substitutional contents of Ca. The optimum conditions of RF power and Ar/O$_{2}$ ratio were 140(W) and 80/20, respectively. Deposition rate of SCT thin film was about $18.75{\AA}$/min. The dielectric constant was increased with increasing the substitutional contents of Ca, while it was decreased if the substitutional contents of Ca exceeded over $15[mol\%]$. The capacitance characteristics had a stable value within $\pm4[\%]$ in temperature ranges of $-80\~+90[^{\circ}C]$. All SCT thin films used in this study show the phenomena of dielectric relaxation with the increase of frequency, and the relaxation frequency is observed above 200[kHz].

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2001.11a
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• pp.28-28
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• 2001

$TiCl_44,{\;}AICl_3,{\;}H_2,{\;}Ar,{\;}NH_3$ 기체를 사용하여 플라즈마 화학 증착법으로 $(Ti_{1-x}AI_x)N$ 피막을 증착한 후 진공열처리 실험을 통해 열처리 전후에 나타나는 피막의 가계적 특성 변화 및 상변화 양상에 대해 연구하였다. 기판으로는 M2 고속도강과 알루미나(${\alpha}-Al_2O_3$)를 사용하였으며, 열처리 실험은 진공 열처리로를 이용하여 $800$ ~ $1100^{\circ}C$ 에서 진행하였다. M2 고속도강 위에 증착한 $(Ti_{1-x}AI_x)N$ 피막은 모두 (200) 우선 방위를 갖고 있었으며, AI의 함량이 높아짐에 따라 입자의 크기가 미세해져 $(Ti_{0.2}AI_{0.8})N$ 의 경우 수 nm의 업자들로 이루어져 있었다. 열처리 시간을 일정하게 하고, 그 온도를 증가시킬 경우 비교적 낮은 온도 영역($~900^{\circ}C$)에서는 경도 증가를 나타내지만, 열처리가 더욱 진행됨에 따라 다시 경도가 감소하는 양상을 나타내었으며, 열처리 온도를 일정하게 하고 열처리 시간을 변화 시킬 경우에도 초기에 경도가 증가하다가 열처리가 진행됨에 따라 경도가 다시 감소하는 현상을 관찰 하였다. 이때 경도증가 정도는 Al 함량이 높을 수록 뚜렷하고 오래 지속되었으며, $(Ti_{0.2}AI_{0.8})N$ 피막의 경우 열처리 전 $2000HK_{0.01}$에서 열처리 후 $4500HK_{0.01}$로, 매우 큰 경도 증가를 나타내었다. 이와 같은 열처리 전후의 기계적 특성 변화는 준 안정상의 $(Ti_{1-x}AI_{x})N$ 피막에서, 열처리가 진행됨에 따라 미세한 AlN 업자가 석출되면서 나타나는 현상으로, 고분해능 전자현미경(HRTEM) 분석을 통해 경도가 증가한 시편의 경우 석출상의 크기가 5nm 이하로 매우 작고 대체로 기지와 연속적인 계면을 형성하나, 열처리가 진행될수록 석 출상의 크기가 커지고 임계크기 이상에 이르면 연속적인 계면은 거의 발견되지 않고, 대부 분 불연속적이고 확연한 계면을 형성함을 관찰 할 수 있었다. 알루미나(${\alpha}-Al_2O_3$) 기판 위에 증착한 $(Ti_{1-x}AI_{x})N$ 피막은 마찬가지로 (200) 우선 방위를 나타내었으나, 그 입자의 크기가 수십 nm로 고속도강위에 증착한 피막에 비해 상당히 크게 형성되었다. 또한 열처리 후에 AIN의 석출이 진행됨에도 불구하고 경도 증가는 나타나지 않고, 열처리가 진행됨에 따라 경도가 감소하는 양상만을 나타내었다. 결국 $(Ti_{1-x}AI_{x})N$ 피막이 열처리 전후에 보아는 기계적 특성의 변화 양상은 열역학적으로 안정한 Wurzite-AlN의 석출에 따른 것으로 AlN 석출상의 크기에 의존하며, 또한 이러한 영향은 $(Ti_{1-x}AI_{x})N$ 피막에 존재하는 AI의 함량이 높고, 초기에 증착된 막의 업자 크기가 작을 수록 클 것으로 여겨진다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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• pp.169-169
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• 2010

650nm 적외선 차단 필터를 Macleod 프로그램을 이용하여 설계하고, 이온보조증착(IAD) 장비를 이용하여 코팅한 후 투과도, 파장, 두께특성을 조사하였다. 차단필터의 증착물질은 $TiO_2$ (n=2.30) /$SiO_2$ (n=1.46) 을 사용하여 45층의 다층 박막으로 증착하였다. 코팅된 차단필터는 차단파장이 651 nm로써 평균 ${\pm}5$ nm 이내의 편차를 보였다. 420~630 nm 파장영역에서 평균 투과도는 89%이었으며, 투과도의 균일도는 약 2.12로써 매우 균일하였다. 투과도기 단파장 영역에서 감소된 것은 다층박막 증착 시 산소가 결핍된 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2002.07b
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• pp.566-569
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• 2002

The $(Sr_{0.9}Ca_{0.1})TiO_3$(SCT) thin films are deposited on Pt-coated electrode (Pt/TiN/$SiO_2$/Si) using RF sputtering method. The maximum dielectric constant of SCT thin film is obtained by annealing at $600[^{\circ}C]$. The temperature properties of the dielectric loss have a value within 0.02 in temperature ranges of $-80{\sim}+90[^{\circ}C]$. The capacitance characteristics had a stable value within ${\pm}4[%]$. The drastic decrease of dielectric constant and increase of dielectric loss in SCT thin films is observed above 200[kHz].

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers C
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• v.51 no.9
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• pp.423-429
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• 2002

RuOx thin films were fabricated by the method of liquid delivery MOCVD using Ru(C$_{8}$ $H_{13}$ $O_2$)$_3$ as the precursor and their thermal effects and conductivity were investigated. Ru films deposited at 25$0^{\circ}C$ were annealed at $650^{\circ}C$ for 1min with Ar, $N_2$ or N $H_3$ ambient. The changes of the micro-structure, the surface morphology and the electrical resistivity of the Ru films after annealing were studied. Ar gas was more effective than $N_2$ and N $H_3$ gases as an ambient gas for the post annealing of the Ru films, because of smaller resistivity and denser grains. The X-ray diffraction and X-ray photoelectron spectroscopy results indicate that the Ru $O_2$ phase and the silicidation are not observed regardless of the ambient gases. The minimum resistivity of the Ru film is found to have the value of 26.35 $\mu$Ω-cm in Ar ambient. Voids were formed at Ru/TiN interface of the Ru layer after annea1ing in $N_2$ ambient. The $N_2$ gas generated due to the oxidation of the TiN layer accumulated at the Ru/TiN interface, forming bubbles; consequently, the stacked film may peel off the Ru/TiN interface.e.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1994.07b
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• pp.1236-1238
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• 1994

TiAlN thin films were prepared by a multi target r.f magnetron sputtering system under different conditions. We have investigated the resistivity and T.C.R. (Temperature Coefficient of Resistance) characteristics of TiAlN films deposited on $Al_2O_3$ and glass substrates by sputtering in an $Ar:N_2$ gas mixture. We used Al and Ti metal as Target Material and $Ar:N_2$ gas as working gas. We varied the partial pressure ratio of $N_2/Ar$ from 0.2/7 to 1.0/6.2 (SCCM). And the R.F power of Ti and Al Target also were varied as 160/240, 200/200 and 240/160(W). In this experiment, we can get the precision thin film resistor with a very low T.C.R. (Temperature Coefficient of Resistance) below 25 ppm ${\Omega}/^{\circ}C$.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2001.05a
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• pp.220-223
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• 2001

Pb가 10% 과잉되고 Zr : Ti = 52 : 48 조성을 갖는 PZT sol이 Pt(3500Å)/Ti(400Å)/SiO₂(3000Å)Si(525㎛)기판 위에 스핀 코팅법으로 반복 코팅된 후, 450℃에서 10분, 650℃에서 2분간 반복 열처리되었다. 이와 같이 다양한 두께로 적층된 박막은 각 시편에 대해 최종적으로 650℃ 30분 동안 어닐링 처리되었다. 제조된 PZT 박막의 두께는 4100Å에서 1.75㎛사이의 4종이었다. 이어서 스퍼터링법으로 Pt전극이 PZT 막 위에 증착되었다. 제조된 PZT 박막의 결정 구조 조사를 위해 XRD, 그리고 미세 구조 및 전기적 특성을 알아보기 위해 FESEM과 P-E 이력 곡선이 각각 관찰되었다. 4100Å에서 1.75㎛까지 두께 증가에 따른 장비상의 포화 이력 한계로 잔류 분극(Pr)값이 25μC/㎠에서 다소 감소되었다. 측정된 X선 회절 결과에서 최초 4회 코팅시 perovskite 결정 구조로 성장한 결정립은 (111)배향이 우세하었으나, 두께가 증가됨에 따라 (111)/(110)값이 감소되었으며, 이를 통해 두께 증가에 따른 (111)배향성이 다소 감소됨을 알 수 있었다. 이상의 결과로부터 제조된 PZT 박막은 큰 힘과 높은 내전압 특성을 갖는 마이크로 압전 액츄에이터에 적용될 수 있을 것으로 생각되었다.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2003.12a
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• pp.26-30
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• 2003

안테나 내장형 유도결합 플라즈마를 마그네트론 스퍼터링 장치에 추가하고 플라즈마의 생성 조건을 제어함으로써 고품질의 박막을 증착할 수 있는 장치의 개발 연구를 수행하였다. 정확한 장치의 성능을 평가하고 앞으로의 개선점을 찾기 위하여 Langmuir probe, OES, RF impedance probe, QMS 등의 플라즈마 진단 도구들을 사용하여 기본 동작 특성 및 공정중 플라즈마의 전자 온도, 밀도, 방출 파장 분석을 통한 입자 상태 분석, 부하 임피던스와 시스템 임피던스 분석을 통한 파워 전달 특성을 평가하고 이에 따라서 장치의 구성 및 동작 조건을 변경 개선하였다. 실험 대상 박막계는 기본 물성 측정을 위한 Al, Ag, TiN, MgO, Si, $SiO_2$, 등이며 타겟의 크기는 2인치 직경의 원형, 12인치 원형, 5인치 * 25인치 사각형 3가지 이다.