• 제목/요약/키워드: W-N 박막

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n형 Bi-Te와 p형 Sb-Te 증착박막으로 구성된 in-plane 열전센서의 형성공정 및 감지특성 (Fabrication Process and Sensing Characteristics of the In-plane Thermoelectric Sensor Consisting of the Evaporated p-type Sb-Te and n-type Bi-Te Thin Films)

  • 배재만;김민영;오태성
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.33-38
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    • 2012
  • 유리기판에 n형 Bi-Te 열전박막과 p형 Sb-Te 열전박막을 진공증착하여 in-plane 열전센서를 형성한 후, 열전센서의 감지특성을 분석하였다. 열전센서를 구성하는데 사용한 n형 Bi-Te 증착박막은 -165 ${\mu}V$/K의 Seebeck 계수와 $80{\times}10^{-4}W/K^2-m$의 출력인자를 나타내었으며, p형 Sb-Te 증착박막은 142 ${\mu}V$/K의 Seebeck 계수와 $51.7{\times}10^{-4}W/K^2-m$의 출력인자를 나타내었다. 이와 같은 n형 Bi-Te 및 p형 Sb-Te 박막 15쌍으로 구성된 열전센서는 2.8 mV/K의 감지도를 나타내었다.

질화물 박막을 이용한 단결정 $\beta$-SiC의 고온 ohmic 접촉 연구 (High Temperature Ohmic Contacts to Monocrystalline $\beta$-SiC Thin Film Using Nitride Thin Films)

  • 최연식;나훈주;정재경;김형준
    • 한국재료학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.21-28
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    • 2000
  • 내열금속인 W, Ti와 이들의 질화물인 $W_2$N, TiN 박막을 이용하여 탄화규소 ohmic 접촉을 연구하였다. 열처리 온도에 따른 고온 안정성과 전기적 특성 및 상호 확산 억제 특성을 고찰함으로써 이들 질화물의 고온에서 안정한 ohmic 접촉으로 이용가능성을 조사하였다. 새로운 유기화합물 원료인 bis-trimethylsilylmethane을 이용하여 화학기상 증착법으로 증착한 단결정 $\beta$-SiC 박막과 W이 가장 낮은 접촉 비저항, 2.17$\times$10(sup)-5Ω$\textrm{cm}^2$를 보였으며, Ti 계열은 상대적으로 높은 접촉 비저항 값을 나타내었다. 이들 전극 위에 산화 방지막으로 Pt 박막을 증착함으로써 전극의 산화를 막을 수 있었으며, 질화물 전극은 고온에서 금속접촉에 비해 안정한 전기적 특성을 나타내었고, 상호 확산 방지 특성 면에도 우수한 특성을 지니고 있음을 알 수 있었다.

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Cr 및 N2 함량에 따른 Ti-Cr-N 박막의 부식특성 변화 (Effect of Chromium and Nitrogen content on the corrosion properties of Ti-Cr-N films)

  • 차병철;허성보;박민재;정우창
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.302-303
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    • 2014
  • 유도결합플라즈마 보조 D.C.마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 STS316L 위에 Ti-Cr-N 박막의 증착하였으며 크롬과 질소의 함량에 따른 부식특성 변화를 관찰하였다. Ti-Cr-N 박막을 증착시켰을 때는 미처리 STS316L에 비해 더 우수한 부식특성을 보였으며 크롬타겟의 인가전원이 100W 일 때와 질소비가 0.3일 때 가장 우수한 내부식 특성을 나타내었다.

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Nano-Mechanics 분석을 통한 질화 텅스텐 확산방지막의 질소 유량에 따른 연구 (Study of Tungsten Nitride Diffusion Barrier for Various Nitrogen Gas Flow Rate by Employing Nano-Mechanical Analysis)

  • 권구은;김성준;김수인;이창우
    • 한국진공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.188-192
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    • 2013
  • 반도체 소자의 소형화, 고집적화로 박막의 다층화 및 선폭 감소로 인한 실리콘 웨이퍼와 금속 박막 사이의 확산을 방지하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구는 tungsten (W)을 주 물질로 증착시 nitrogen (N)의 유량을 2.5~10 sccm으로 변화시키며 증착된 확산방지막의 nano-mechanics 특성에 대해 연구하였다. 증착률, 비저항 및 결정학적 특성을 ${\beta}$-ray backscattering spectroscopy, 4-point probe, X-ray diffraction (XRD)을 이용하여 측정한 후 Nano-indenter를 사용하여 nano-mechanics 특성을 조사하였다. 그 결과 질소 가스 유량이 5 sccm 포함된 박막에서 표면 경도(surface hardness)는 10.07 에서 15.55 GPa로 급격하게 증가하였다. 이후 질소가스의 유량이 7.5 및 10 sccm에서는 표면 경도가 각각 12.65와 12.77 GPa로 질소 가스 유량이 5 sccm인 박막보다 표면경도가 상대적으로 감소하였다. 이는 박막 내 결정질과 비정질의 W과 N의 결합 비율의 차이에 의한 영향으로 생각되며, 또한 압축응력에 기인한 스트레스 증가가 원인으로 판단된다.

미세 열에너지 하비스팅용 열전박막소자의 형성공정 및 발전특성 (Fabrication Process and Power Generation Characteristics of Thermoelectric Thin Film Devices for Micro Energy Harvesting)

  • 오태성
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.67-74
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    • 2018
  • 두께 $2.5{\sim}10{\mu}m$인 n형 $Bi_2Te_3$와 p형 $Sb_2Te_3$ 레그 8쌍으로 구성되어 있는 in-plane형 열전박막소자를 전기도금법으로 Si submounts에 형성하고, LED 칩의 구동에 의해 발생하는 겉보기 온도차 ${\Delta}T$와 레그 두께에 따른 발전특성을 분석하였다. LED 방출열에 의해 인가된 ${\Delta}T$가 7.4K일 때 각기 두께 $2.5{\mu}m$, $5{\mu}m$$10{\mu}m$의 p-n 레그들로 구성된 열전박막소자는 6.1 mV, 7.4 mV 및 11.8 mV의 open circuit 전압을 나타내었으며, 6.6 nW, 12.8 nW 및 41.9 nW의 최대 출력전력을 나타내었다.

RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 사파이어 기판과 ZnO 박막 위에 증착한 AlN 박막의 특성분석 (Growth of AlN Thin Film on Sapphire Substrates and ZnO Templates by RF-magnetron Sputtering)

  • 나현석
    • 한국진공학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.58-65
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    • 2010
  • 먼저 RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 사파이어 기판 위에 AlN 박막을 증착하였다. AlN 공급원으로는 분말소결된 AlN 타겟을 적용하였다. 플라즈마 파워를 50에서 110 W로 증가시켰을 때 AlN 층의 두께는 선형적으로 증가하였다. 그러나 동작압력을 3에서 10 mTorr로 증가시켰을 때는 동작기체인 아르곤 양이 증가함에 따라 AlN 타겟으로부터 스퍼터링되어 나온 AlN 입자들의 평균자유행정의 거리가 감소하기 때문에 AlN 층의 두께는 약간 감소하였다. 질소 기체를 아르곤과 섞어주었을 때는 질소의 낮은 스퍼터링 효율에 의해서 AlN의 두께는 크게 감소하였다. 다음으로는 ZnO 형판 위에 AlN를 증착하였다. 그러나 700도 이상의 열처리에 의해서 AlN와 ZnO의 계면이 약간 분리되어 계면의 열적 안정성이 낮다는 결과를 얻었다. 게다가 스퍼터링으로 증착한 AlN 박막의 나쁜 결정성으로 인하여 700도에서 MOCVD의 반응기 기체인 수소와 암모니아에 의해서 AlN 밑의 ZnO 층이 분해되는 현상도 관찰하였다. 그리고 900도 이상에서는 ZnO가 완전히 분해되어 AlN 박막이 완전히 분리되었다.

RF magnetron 스파터링법으로 제작한 TiNx 박막의 XPS 분석 (XPS Analysis of TiNx Thin Films by RF Magnetron Sputtering)

  • 박문찬;오정홍;황보창권
    • 한국안광학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.115-120
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    • 1998
  • RF(radio-frequency) magnetron 스퍼터링 장치에 질소가스와 아르곤가스를 동시에 주입하면서 Ti 타켓을 스퍼터링하여 $TiN_x$ 박막을 유리기판위에 제작하였다. 박막제작시 RF power supply 출력을 240W로, 증착기 내부의 온도는 $200^{\circ}C$를 유지하였다. $TiN_x$ 박막은 알곤 가스를 20sccm으로 고정시킨 상태에서 질소를 3sccm부터 9sccm까지 변화시켜가며 증착시켰다. 이때 박막의 화학적 조성과 성분비를 분석하기 위하여 XPS를 사용하였다.

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RF magnetron 스파터링법으로 제작한 TiNx 박막의 면저항분석 (Sheet Reisistance Analysis of TiNx Thin Film by RF Magnetron Sputtering)

  • 박문찬;오정홍;김남영;황보창권
    • 한국안광학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.21-25
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    • 1999
  • RF(radio-frequency) magnetron 스퍼터링 장치에 질소가스와 아르곤가스를 동시에 주입하면서 Ti 타켓을 스퍼터링하여 TiN, 박막을 유리기판위에 제작하였다. 박막제작시 RF power supply 출력은 240W로, 증착기 내부의 온도는 $200^{\circ}C$를 유지하였다. TiN, 박막은 알곤 가스를 20sccm으로 고정시킨 상태에서 질소를 3sccm부터 9secm까지 변화시켜가며 증착시켰다. 이때 박막의 면저항과 화학적 조성과의 관계를 분석하기 위하여 XPS depth profiling과 4점 탐침법을 사용하였다.

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Tungsten(W)- Boron(B) - Carbon(C) - Nitride(N) 확산방지막의 Boron 불순물에 의한 열확산 특성 연구 (Boron concentration effect of tungsten - Boron - carbon - nitride thin film for diffusion barrier)

  • 김수인;이창우
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.87-88
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    • 2007
  • 반도체 소자가 초고집적화 되어감에 따라 반도체 공정에서 선폭은 줄어들고 박막은 다층화 되어가고 있다. 이와 같은 제조 공정 하에서는 Si 기판과 금속 박막간의 확산이 커다란 문제로 부각되어 왔다. 특히 Cu는 높은 확산성에 의하여 Si 기판과 접합에서 많은 확산에 의한 문제가 발생하게 되며, 또한 선폭이 줄어듦에 따라 고열이 발생하여 실리콘으로 spiking이 발생하게 된다. 이러한 확산을 방지하기 위하여 이 논문에서는 Tungsten - Carbon - Nitrogen (W-C-N)에 Boron (B)을 첨가하였고, Boron 타겟 power을 조절하여 다양한 조성을 가지는 W-B-C-N 확산방지막을 제작하여 각 조성에 따른 증착률을 조서하였고 $1000^{\circ}C$까지 열처리하여 그 비저항을 측정하여 각 특성을 확인하였다.

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RF magnetron sputtering법으로 형성된 ZnO 박막의 RF 파워 및 공정 압력이 미치는 영향

  • 김종욱;황창수;김홍배
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.181-181
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    • 2010
  • RF magnetron sputtering을 이용하여 RF power 및 공정 압력에 따라 ZnO 박막을 유리기판 위에 제작하고 구조적, 광학적, 전기적 특성을 조사하였다. 박막 증착 조건의 초기 압력은 $1.0{\times}10^{-6}\;Torr$, 증착온도는 상온으로 고정하였으며 기판은 Corning 1737 유리 기판을 사용하였다. 공정 변수로 RF파워는 25W, 50W, 75W, 100W로 변화시키고, 증착 압력은 20m, 100m, 200m 300mTorr로 변화시켰다. 유리기판 위에 증착된 모든 ZnO 박막에서 (002) 면의 우선배향성이 관찰되었고 RF power가 50 W와 75W 에서 좋은 결정성을 나타내었다. 공정조건별로 제작된 모든 ZnO박막에서 85% 이상의 투과율을 나타내었으며, 증착압력이 증가함에 따라 광학적인 밴드 갭이 증가하였다. Hall 측정 결과 모든 샘플에서 n타입 특성이 확인되으며, 75W와 300mTorr일 때 전기비저항 $3.56\;{\times}\;10^{+1}\;{\Omega}cm$, 전하의 농도 $2.8\;{\times}\;10^{17}cm^{-3}$, 이동도 $0.613\;cm^2V^{-1}s^{-1}$로 반도체 활성층으로 가장 적합한 전기적 특성을 얻었다. RF 파워가 증가하고, 증착압력이 증가할 수록 ZnO 박막 특성이 좋아지는 경향성을 확인하였다.

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