• 제목/요약/키워드: film crystallinity

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Plasma Assisted ALD 장비를 이용한 니켈 박막 증착과 Ti 캡핑 레이어에 의한 니켈 실리사이드 형성 효과 (Nickel Film Deposition Using Plasma Assisted ALD Equipment and Effect of Nickel Silicide Formation with Ti Capping Layer)

  • 윤상원;이우영;양충모;하종봉;나경일;조현익;남기홍;서화일;이정희
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.19-23
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    • 2007
  • The NiSi is very promising candidate for the metallization in 45 nm CMOS process such as FUSI(fully silicided) gate and source/drain contact because it exhibits non-size dependent resistance, low silicon consumption and mid-gap workfunction. Ni film was first deposited by using ALD (atomic layer deposition) technique with Bis-Ni precursor and $H_2$ reactant gas at $220^{\circ}C$ with deposition rate of $1.25\;{\AA}/cycle$. The as-deposited Ni film exhibited a sheet resistance of $5\;{\Omega}/{\square}$. RTP (repaid thermal process) was then performed by varying temperature from $400^{\circ}C$ to $900^{\circ}C$ in $N_2$ ambient for the formation of NiSi. The process temperature window for the formation of low-resistance NiSi was estimated from $600^{\circ}C$ to $800^{\circ}C$ and from $700^{\circ}C$ to $800^{\circ}C$ with and without Ti capping layer. The respective sheet resistance of the films was changed to $2.5\;{\Omega}/{\square}$ and $3\;{\Omega}/{\square}$ after silicidation. This is because Ti capping layer increases reaction between Ni and Si and suppresses the oxidation and impurity incorporation into Ni film during silicidation process. The NiSi films were treated by additional thermal stress in a resistively heated furnace for test of thermal stability, showing that the film heat-treated at $800^{\circ}C$ was more stable than that at $700^{\circ}C$ due to better crystallinity.

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ε-Ga2O3 박막의 성장과 상전이를 이용한 고품질 β-Ga2O3 박막의 제조 (Growth of ε-Ga2O3 film and fabrication of high quality β-Ga2O3 films by phase transition)

  • 이한솔;김소윤;이정복;안형수;김경화;양민
    • 한국결정성장학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.1-7
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    • 2021
  • Ga2O3의 준 안정상인 ε-Ga2O3는 육각형 구조나 준 육각형 구조를 가지는 기판들과 정합성이 우수하여 β-Ga2O3보다 상대적으로 쉽게 낮은 표면 거칠기와 결함 밀도를 갖는 박막을 얻을 수 있다. 이에 ε-Ga2O3를 고온에서 열처리하면 β-Ga2O3로 상전이 되는 특성을 이용하여 표면 거칠기와 결함 밀도가 낮은 고품질 β-Ga2O3 박막의 제조를 시도하였다. 이를 위해서는 고품질 ε-Ga2O3 박막의 성장이 선행되어야 하므로 본 연구에서는 갈륨과 산소의 공급 유량 비율에 따른 Ga2O3 박막의 구조적, 형태적 특성을 분석함으로써 최적의 유량 비율을 조사하였다. 추가로 열처리 조건과 ε-Ga2O3 박막에 혼입된 β-Ga2O3가 상전이 이후 β-Ga2O3의 결정성에 미치는 영향도 함께 조사하였다.

미스트화학기상증착 시스템의 Hot Zone 내 사파이어 기판 위치에 따른 β-Ga2O3 이종 박막 성장 거동 연구 (Growth Behavior of Heteroepitaxial β-Ga2O3 Thin Films According to the Sapphire Substrate Position in the Hot Zone of the Mist Chemical Vapor Deposition System)

  • 김경호;이희수;신윤지;정성민;배시영
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제36권5호
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    • pp.500-504
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    • 2023
  • In this study, the heteroepitaxial thin film growth of β-Ga2O3 was studied according to the position of the susceptor in mist-CVD. The position of the susceptor and substrate was moved step by step from the center of the hot zone to the inlet of mist in the range of 0~50 mm. It was confirmed that the average thickness increased to 292 nm (D1), 521 nm (D2), and 580 nm (D3) as the position of the susceptor moved away from the center of the hot zone region. The thickness of the lower region of the substrate is increased compared to the upper region. The surface roughness of the lower region of the substrate also increased because the nucleation density increased due to the increase in the lifetime of the mist droplets and the increased mist density. Therefore, thin film growth of β-Ga2O3 in mist-CVD is performed by appropriately adjusting the position of the susceptor (or substrate) in consideration of the mist velocity, evaporation amount, and temperature difference with the substrate, thereby determining the crystallinity of the thin film, the thickness distribution, and the thickness of the thin film. Therefore, these results can provide insights for optimizing the mist-CVD process and producing high-quality β-Ga2O3 thin films for various optical and electronic applications.

비용매 휘발법을 이용한 생체모사 혈액친화성 폴리락티드-카프로락톤 공중합체 필름의 제조 (Blood-compatible Bio-inspired Surface of Poly(L-lactide-co-ε-caprolactone) Films Prepared Using Poor Co-solvent Casting)

  • 임진익;김수현
    • 폴리머
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    • 제39권1호
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    • pp.40-45
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    • 2015
  • 혈항혈전성 표면의 제조를 위해 간단한 비용매 휘발 방법을 통하여 고탄성체이면서 생분해성 폴리 락티드-카프로락톤 공중합체 필름의 표면상에 연잎 구조물과 유사한 마이크로 돌기를 만들어 주었다. 표면 구조와 소수성도, 항혈전 효과 등을 시험했으며, 결정화도와 탄성회복률 등의 물리적 특성도 분석하였다. 그 결과 비용매와 메틸렌클로라이드의 혼합 부피비 1:2에서 연잎표면과 유사한 최적의 효과를 얻었으며, 이때 수접촉각은 $124^{\circ}$였다. 혈소판 부착시험에서는 처리하지 않는 군에 비해 약 10%만 부착되는 효과를 확인할 수 있었다.

역 알루미늄 유도 결정화 공정을 이용한 실리콘 태양전지 다결정 시드층 생성 (Fabrication of Poly Seed Layer for Silicon Based Photovoltaics by Inversed Aluminum-Induced Crystallization)

  • 최승호;박찬수;김신호;김양도
    • 한국재료학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.190-194
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    • 2012
  • The formation of high-quality polycrystalline silicon (poly-Si) on relatively low cost substrate has been an important issue in the development of thin film solar cells. Poly-Si seed layers were fabricated by an inverse aluminum-induced crystallization (I-AIC) process and the properties of the resulting layer were characterized. The I-AIC process has an advantage of being able to continue the epitaxial growth without an Al layer removing process. An amorphous Si precursor layer was deposited on Corning glass substrates by RF magnetron sputtering system with Ar plasma. Then, Al thin film was deposited by thermal evaporation. An $SiO_2$ diffusion barrier layer was formed between Si and Al layers to control the surface orientation of seed layer. The crystallinity of the poly-Si seed layer was analyzed by Raman spectroscopy and x-ray diffraction (XRD). The grain size and orientation of the poly-Si seed layer were determined by electron back scattering diffraction (EBSD) method. The prepared poly-Si seed layer showed high volume fraction of crystalline Si and <100> orientation. The diffusion barrier layer and processing temperature significantly affected the grain size and orientation of the poly Si seed layer. The shorter oxidation time and lower processing temperature led to a better orientation of the poly-Si seed layer. This study presents the formation mechanism of a poly seed layer by inverse aluminum-induced crystallization.

RF Magnetron Reactive Sputtering 법을 이용한 RuO$_{2}$ 박막의 제작과 특성에 관한 연구 (Preparation and Properties of RuO$_{2}$ Thin Films by Using the RF Magnetron Reactive Sputtering)

  • 강성준;장동훈;윤영섭;김동일
    • 전자공학회논문지D
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    • 제34D권8호
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    • pp.8-14
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    • 1997
  • RuO$_{2}$ thin films are prepared by RF magnetron reactive sputtering and their characteristics of crystallization, microstructue, surface roughness and resistivity are studied with various O$_{2}$/(Ar+O$_{2}$) ratios and substrate temperatures. As O$_{2}$/(Ar+O$_{2}$) ratio decreas and substrate temperature increases, the preferred growing plane of RuO$_{2}$ thin films are changed from (110) to (101) plane. With increase of the O$_{2}$/(Ar+O$_{2}$) ratio from 20% to 50%, the surface roughness and the resistivity of RuO$_{2}$ thin films increase form 2.38nm to 7.81 nm, and from 103.6.mu..ohm.-cm to 227.mu..ohm.-cm, resepctively, but the deposition rate decreases from 47 nm/min to 17nm/min. On the other hand, as the substrate temperature increases form room temperature to 500.deg. C, resistivity decreases from 210.5.mu..ohm.-cm to 93.7.mu..ohm.-cm. RuO$_{2}$ thin film deposited at 300.deg. C shows a execellent surface roughness of 2.38nm. As the annealing temperature increases in the range between 400.deg. C and 650.deg. C, the resistivity decreases because of th improvement of crystallinity. We find that RuO$_{2}$ thin film deposited at 20% of O$_{2}$/(Ar+O$_{2}$) ratio and 300.deg. C of substrate temperature shows execellent combination of surface smoothness and low resistrivity so that it is well qualified for bottom electrodes for ferroelectric thin films.

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플라즈마 화학증착법으로 제조된 수소화된 비정질 탄화실리콘 박막의 물성에 대한 붕소의 도핑효과 (Effect of boron doping on the chemical and physical properties of hydrogenated amorphous silicon carbide thin films prepared by PECVD)

  • 김현철;이재신
    • 한국진공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.104-111
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    • 2001
  • $SiH_4$, $CH_4$, $B_2H_6$ 혼합기체를 이용하여 플라즈마 화학증착법으로 비정질 탄화실리콘(a-SiC:H) 박막을 증착하였다. 기상 doping 농도를 0에서 $2.5\times10^{-2}$ 범위에서 변화시켜 얻은 박막의 물성을 SEM, XRD, Raman 분광법, FTIR, SIMS, 광흡수도와 전기전도도 분석을 통하여 살펴보았다. $B_2H_6$/($CH_4+SiH_4$) 기체유량비가 증가할수록 붕소의 도핑효율와 미세결정성은 감소하였다. 증착 중 $B_2H_6$ 기체가 첨가됨에 따라 비정질 탄화실리콘 박막의 Si-C-H 결합기의 강도는 감소하였으며, 이의 영향으로 박막내의 수소함량은 $B_2H_6/(SiH_4+CH_4$) 기체 유량비가 증가함에 따라 16.5%에서 7.5%로 단조감소하였다. $B_2H_6(CH_4+SiH_4$) 기체유량비가 증가할수록 a-SiC:H 박막의 광학적 밴드갭과 전기활성화 에너지는 감소하였고, 전기전도도는 증가하였다.

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PET 필름의 이축연신에 따른 물성변화 연구 (Investigation of Properties of the PET Film Dependent on the Biaxial Stretching)

  • 이중규;박상호;김성훈
    • 폴리머
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    • 제34권6호
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    • pp.579-587
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    • 2010
  • PET 필름의 물성을 연구하기 위하여 PET의 $T_m$ 보다 높은 다양한 온도에서 압출 후, $18^{\circ}C$로 급냉하였고, 종방향(MD)과 횡방향(TD)으로 각기 다른 연신비 및 다양한 열고정 온도로 제조되었다. 압출 온도, 연신비, 열고정 온도에 따른 PET 필름의 열수축 거동, 밀도, 결정화거동, 열적거동 및 광학적 물성 등의 변화에 대하여 고찰한 결과, MD와 TD 방향의 열수축률은 열처리온도와 압출 온도가 감소함에 따라 증가하였고 연신비가 증가함에 따라 증가하였다. 결정화도와 밀도는 열처리온도와 압출 온도가 증가함에 따라 증가하였고, 융해열(${\Delta}H$)과 예비융점($T_m'$)의 경우 열처리온도와 압출 온도의 증가와 함께 증가하였다. 수평균 분자량과 고유점도는 압출 온도가 증가함에 따라 감소하였고, 인장강도와 탄성률의 경우 연신비가 증가함에 따라 증가하였으나, 열처리온도를 증가하였을 때에는 감소하는 경향을 보였다. 연신 방향과 두께 방향의 굴절률은 연신비와 열처리온도가 증가함에 따라 증가함을 확인하였다.

뉴로모픽 기반의 저항 변화 메모리 소자 제작 및 플라즈마 모듈 적용 공정기술에 관한 융합 연구 (Convergence Study on Fabrication and Plasma Module Process Technology of ReRAM Device for Neuromorphic Based)

  • 김근호;신동균;이동주;김은도
    • 한국융합학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.1-7
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    • 2020
  • 뉴로모픽 소자 초기 단계인 저항 변화형 메모리 소자의 제작 공정으로, 진공 공정의 연속성을 유지하였고, 고집적, 고신뢰성을 보장하는 뉴로모픽 컴퓨팅을 위한 저항 변화 메모리 소자 제작 및 공정 기술에 적합한 플라즈마 모듈을 적용하였다. 플라즈마 모듈을 적용한 저항메모리(ReRAM) 소자의 제작과 연구는 ReRAM 소자 기반의 TiO2/TiOx 산화물박막의 제작방법과 소재의 변화를 통한 다양한 실험을 통하여 완성되었다. XRD를 이용하여 rutile결정을 측정하였고, 반도체 파라미터 측정기로 저항 메모리의 HRS : LRS 비율이 2.99 × 103 이상이고, 구동 전압 측정이 0.3 V이하에서 구동이 가능한 저항 변화형 메모리 소자의 제작을 확인 하였다. 산소 플라즈마 모듈을 적용한 뉴로모픽 저항메모리 제작과 TiOx 박막을 증착하여 성능을 확인하였다.

불순물 첨가에 따른 VO2 후막 급변온도센서의 온도-저항 특성 (Temperature vs. Resistance Characteristics by Dopants of VO2 Thick-Film Critical Temperature Sensors)

  • 최정범;강종윤;윤석진;유광수
    • 센서학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.337-341
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    • 2014
  • For various additives doped-$VO_2$ critical temperature sensors using the nature of semiconductor to metal transition, the crystallinity, microstructure, and temperature vs. resistance characteristics were systematically investigated. As a starting material of $VO_2$ sensor, vanadium pentoxide ($V_2O_5$) powders were used, and CaO, SrO, $Bi_2O_3$, $TiO_2$, and PbO dopants were used, respectively. The $V_2O_5$ powders with dopants were mixed with a vehicle to form paste. This paste was silk screen-printed on $Al_2O_3$ substrates and then $V_2O_5$-based thick films were heat-treated at $500^{\circ}C$ for 2 hours in $N_2$ gas atmosphere for the reduction to $VO_2$. From X-ray diffraction analysis, $VO_2$ phases for pure $VO_2$, and CaO and SrO-doped $VO_2$ thick films were confirmed and their grain sizes were 0.57 to $0.59{\mu}m$. The on/off resistance ratio of the $VO_2$ sensor in phase transition temperature range was $5.3{\times}10^3$ and that of the 0.5 wt.% CaO-doped $VO_2$ sensor was $5.46{\times}10^3$. The presented critical temperature sensors could be commercialized for fire-protection and control systems.