• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.47-52
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• 2009

We studied the electrical characteristics of low-k SiOCH interlayer dielectric(ILD) films fabricated by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). BTMSM precursor was evaporated and introduced with the flow rates from 16 sccm to 25 sccm by 1 sccm step with the constant flow rate of 60 sccm $O_2$ in process chamber. The vibrational groups of SiOCH thin films were analyzed by FT!IR absorption lines, and the dielectric constant of the low-k SiOCH thin films were obtained by measuring C-V characteristic curves. The heat treatment on SiOCH thin films reduced the FTIR absorption intensity of the Si-O-$CH_3$ bonding group and Si-$CH_3$ bonding group but increased the intensity of Si-O-Si(C) bonding group. The SiOCH ILD films could have low dielectric constant $k\;{\simeq}\;2$ and also be reduced further by decreasing the $CH_3$ group density and increasing Si-O-Si(C) group density through annealing process.

• 한국결정성장학회지
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• 제10권4호
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• pp.324-329
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• 2000

상온에서 $Cs^+$ ion sputtering에 의해 발생된 탄소 음이온 빔과 Kaufmann type ion source를 이용하여 발생된 수소 양이온 빔을 Si기판 위에 동시에 증착함으로써 얻어지는 DLC 박막의 특성을 분석하여 DLC 박막의 증착에 미치는 수소 이온의 영향을 관찰하였다. 수소 가스의 flow rate을 0 sccm부터 12 sccm까지 변화 시킴에 따라 박막 내에 포함되는 수소의 양이 증가하였으며, 수소의 증가에 따라 박막 내에 $sp^2$구조가 증가하는 것을 알 수 있었다. 수소에 의한 $sp^2$결합이 증가되는 현상은 증착시 박막 내에 주입되는 수소의 양이 CVD에 비해 매우 적은 양이지만, 상대적으로 높은 에너지를 지니고 기판에 충돌하기 때문에 물리적 에너지 전달 효과가 DLC 박막의 형성에 크게 작용하였음을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.226-226
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• 2013

GaN는 III-V족 물질로 밴드갭이 3.4 eV으로 가시광선 영역에서 투명하며 우수한 전기적 특성으로 인해 여러 반도체 분야에서 응용되고 있는 물질이다. GaN 박막의 성장 방법으로는 molecular beam epitaxial 방법과 metal organic chemical vapor deposition 방법이 있지만 고비용인 단점이 있다. 이에 비해 sputtering 방법으로 성장시킨 GaN 박막은 비용이 적게 들고 저온에서 성장이 가능하다는 장점이 있다. 이 연구에서는 radio frequency sputter를 사용하여 GaN 박막을 성장하여 구조적, 광학적 특성을 분석하였다. GaN 박막은 각각 단일층의 그래핀과 c-축 사파이어 기판에 증착 하였으며, 이때 기판온도는 $25^{\circ}C$, $100^{\circ}C$, $200^{\circ}C$로 변화를 주었고, N2 분압은 2 sccm, 5 sccm, 10 sccm으로 변화를 주었다. 그래핀과 사파이어 기판에 성장된 각각의 GaN 박막의 결정성을 투과전자현미경 이미지로 측정하여 비교하였다. $4{\times}10^{-3}$ Torr 진공도와 50 W의 방전 전력과 Ar 10 sccm 분위기에서 20 min 동안 증착된 GaN 박막 두께는 70 nm정도를 가지는 것으로 확인하였다. X-ray Diffraction 측정으로 사파이어 기판 및 (002) 방향으로 성장된 GaN의 피크를 확인하였다. 추가적으로 Photoluminescence 스펙트럼은 N2 분압의 변화와 yellow luminescence 영향을 받는 것을 확인하였다. 본 연구를 통하여, 증착된 기판온도와 N2 분압의 변화에 따른 그래핀 및 사파이어 기판에 증착된 GaN 박막의 특성을 비교하였으며, sputtering 방법으로 고품질의 GaN 박막을 성장시킬 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제17권2호
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• pp.6-11
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• 2018

In this study, we have studied the effect of substrate temperature and hydrogen flow rate on the characteristics of MZO thin films for the TCO(Transparent conducting oxide). MZO thin films were deposited by RF magnetron sputtering at room temperature and $100^{\circ}C$ with various $H_2$ flow rate(1sccm~4sccm). In order to investigate the effect of hydrogen gas flow rate on the MZo thin film, we experimented with changing the hydrogen in argon mixing gas flow rate from 1.0sccm to 4.0sccm. MZO thin films deposited at room temperature and $100^{\circ}C$ show crystalline structure having (002), (103) preferential orientation. The electrical resistivity of the MZO films deposited at $100^{\circ}C$ was lower than that of the MZO film deposited at room temperature. The decrease of electrical resistivity with increasing substrate temperature was interpreted in terms of the increase of the charge carrier mobility and carrier concentration which seems to be due to the oxygen vacancy generated by the reducing atmosphere in the gas. The average transmittance of the MZO films deposited at room temperature and $100^{\circ}C$ with various hydrogen gas flow was more than 80%.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.389-389
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• 2013

HfOx (Hafnium oxide)는 ~25의 고유전상수, 5.25 eV의 비교적 높은 Band-gap을 갖는 물질로 MOSFET (metal-oxide semiconductor field-effect-transistor) 구조의 Oxide 박막을 대체 가능한 물질로 연구가 지속되고 있다. 현재까지 진행된 대다수의 연구는 증착 조건에 따른 박막의 결정학적 및 전기적 특성에 대한 주제로 진행되었고 다양한 연구 결과가 보고된바 있다. 하지만 기존의 연구 기법은 박막의 nanomechanics 특성에 대한 연구가 부족하여 이를 보완하기 위한 연구가 절실하다. 따라서 본 연구에서는 HfOx 박막 내 포함된 산소가 고온 열처리 과정에서 빠져나감으로 인한 박막의 nanomechanics 특성을 확인하고자 하였다. 시료는 rf magnetron sputter를 이용하여Si (silicon) 기판위에 Hafnium target으로 산소유량(5, 10, 15 sccm)을 달리하여 증착하였고, 이후 furnace에서 $400^{\circ}C$에서 $1,000^{\circ}C$까지 질소분위기에서 20분간 열처리를 실시하였다. 실험결과 시료의 전기적 특성을 I-V 곡선을 측정하여 확인하였고, 증착 시 산소 유량이 5 sccm에서 15 sccm으로 증가함에 따라서 누설전류 특성은 급격히 향상되었고, 열처리 온도가 증가함에 따라 감소하는 특성을 나타내었다. 또한 시료의 nanomechanics 특성을 확인하기 위하여 nano-indenter를 이용하여 시료의 표면강도(surface hardness)와 탄성계수(elastic modulus)를 확인하였다. 측정결과 5 sccm 시료의 표면강도와 탄성계수는 상온에서 열처리 온도가 증가함에 따라 각각 7.75 GPa에서 9.19 GPa로, 그리고 133.83 GPa에서 126.64 GPa로 10, 15 sccm의 박막의 비하여 상대적으로 균일한 특성을 나타내었다. 이는 증착 시 박막 내 과포화된 산소가 열처리 과정에서 빠져나감으로 인한 것이며, 또한 과포화된 정도에 따라 더 적은 열처리 에너지에 의하여 박막을 빠져나감으로 인한 것으로 판단된다. 또한 열처리 과정에서 산소가 빠져나가는 상대적인 flux의 영향으로 인하여 박막의 mechanical한 균일도의 변화가 나타났다.

• 한국진공학회지
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• 제18권2호
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• pp.85-91
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• 2009

현재 플렉시블 폴리머를 이용한 MEMS (Microelectromechanical Systems) 기술이 빠르게 발전하고 있다. 그 중에서 Polycarbonate (PC), Poly Methyl Methacrylate (PMMA)와 같은 플렉시블 폴리머 재료는 광학적 특성이 우수하고 인체 친화적이며 미세 패턴 제조 공정이 용이하다는 등의 많은 장점을 가지고 있다. 본 연구는 반응성 이온 식각 기술을 이용하여 $O_2$, $SF_6$ 그리고 $CH_4$의 삼성분계 가스의 혼합 비율에 따른 PC와 PMMA의 건식 식각 결과 및 특성 평가에 관한 것이다. 준비한 각각의 기판에 포토리소그래피 방법으로 마스크를 형성하여 샘플을 만들었다. RF 척 파워를 100 W, 총 가스 유량을 10 sccm으로 고정시켜 플라즈마 식각 실험을 실시하였다. 그 결과에 의하면 전체적으로 PMMA의 식각율이 PC보다는 약 2배 정도 높았다. 그 결과는 PC는 PMMA 보다 상대적으로 높은 녹는점을 가지고 있다는 사실과 관계가 있다고 생각한다. 또한 $O_2/SF_6/CH_4$의 삼성분계 가스와 $SF_6/CH_4$, $O_2/SF_6$, $O_3/CH_4$로 나누었을 때 $O_2/SF_6$의 혼합 가스에서 PMMA와 PC의 식각 속도가 가장 높았다 (PC: 5 sccm $O_2$/5 sccm $SF_6$에서 약 350 nm/min, PMMA: 2.5 sccm $O_2$/7.5 sccm $SF_6$에서 약 570 nm/min). SEM을 활용하여 식각된 표면을 분석한 결과 PC는 PMMA보다 상대적으로 식각 표면이 더 매끈하였다. 또한 표면 거칠기 분석결과 PC의 표면 거칠기는 1.9$\sim$3.88 nm이었지만 PMMA의 표면 거칠기는 17.3$\sim$26.1 nm로 현저하게 높았음을 확인할 수 있었다.

• 한국표면공학회지
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• 제33권2호
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• pp.87-92
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• 2000

Transparent and electrical conducting tin oxide thin films were fabricated on soda lime silicate glass by thermal chemical vapour deposition technique. Thin films were deposition from mixtures of tetramethyltin (TMT) as a precursor, oxygen or oxygen containing ozone as an oxidant and 1,1,1,2-tetrafluoroethane as a doping material. Electrical properties of fabricated tin oxide films were changed depending on substrate temperature, and the amount of dopant. Resistivity of tin oxide films was reduced by doping fluorine or heat treatment. Thin films can be optimized at TMT flow rate of 8sccm, oxygen flow rate of 150sccm, 1,1,1,2-tetrafluoroethane floe rate of 300sccm and substrate temperature $380^{\circ}C$. In this conditions, the lowest resistivity of tin oxide films were $9$\times$10^{-4}$ $\Omega$cm.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.384-384
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• 2010

The surface reaction characteristics of Zinc Oxide (ZnO) in $Cl_2/BCl_3$/Ar gas ratio using inductively coupled plasma system were investigated. It was found that ZnO etch rate shows a non-monotonic behavior with increasing both Ar fraction in $Cl_2/BCl_3$ plasma, RF power, and gas pressure. The maximum ZnO etch rate of 53 nm/min was obtained for $Cl_2$(3 sccm)/$BCl_3$(16 sccm) /Ar(4 sccm) gas mixture. The chemical state of etched surfaces was investigated with X-ray diffraction (XRD) and the etched surface was investigated to the rms by atomic force microscopy (AFM). From these data, the suggestions on the ZnO etch mechanism were made by secondary ion mass spectrometery (SIMS).

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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• pp.926-929
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• 1999

In this paper, we have studied the role of sources gases, SiH$_4$, NH$_3$ and $N_2$, to produce Si-N and Si-H bond in PECVD. The correlations of a deposition rate, a refractive index and a permitivity were investigated with the NH$_3$ flow rate of 6, 9 and 12 sccm, and SiH$_4$ flow rate of 20, 30 and 40 sccm, and substrate temperature of 150, 250 and 35$0^{\circ}C$. But the $N_2$ flow rate and chamber pressure were fixed at 55 sccm and 700mTorr. And then MIM capacitors were fabricated and tested for MMIC applications.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.809-814
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• 1998

In this study, the metastable state diamond thin films have been deposited on Si substrates from methand-hydrogen and oxygen mixture usin gMicrowave Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (MWPCVD) method. effects experimental parameters MWPCVD including methan concentrations, oxygen additions, operating pressure, deposition time on the growth rate and crystallinity were investigated. diamond thin film was synthesized under the following conditions: methane concentration of 0.5%(0.5sccm)∼5%(5sccm). oxygen concentration of 0∼80%(2.4sccm). operating pressure of 30Torr∼ 70Torr, deposition time of 1∼32hr. SEM, WRD, and Raman spectroscopy were employed to analyse the growth rate and morphology, crystallinity and prefered growth direction, and relative amounts of diamond and non=diamond phases respectively.