• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.99-99
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• 2000

본 논문에서는 RF Magnetron Sputtering 방법으로 Ba0.5Sr0.5TiO3 박막을 Pt/Ti/SiO2/Si 기판위에 증착하였다. Ar과 O2의 가스비는 90:10부터 50:50까지 O2의 함유비율을 10씩 증가시켰으며, 모든 조건에서 증착온도는 실온으로 설정하였다. Ba0.5Sr0.5TiO3 박막의 증착후 각 가스비에 따른 동일한 샘플에 대해 RTA(Rapid Thermal Anneal) 장비를 이용하여 $600^{\circ}C$에서 열처리는 하여 열처리 효과에 대한 특성도 조사하였다. 최종적으로 제작한 BST 커패시터는 Pt/BST/Pt 구조를 갖는 MIM(Metal-Insulator-Metal) 구조의 커패시터였으며 상.하부 전극은 전기적 특성이 우수한 Pt를 사용하였다. 제작된 BST 커패시터를 대해 유전 특성을 조사하기 위해 C-V 측정을 한 결과 산소 함유량이 증가함에 따라 유전율의 증가를 보여주었으며, 제작된 샘플 중 산소 함유량이 30인 샘플은 300이상의 우수한 유전율을 나타내었다. 또한 누설 전류특성에서는 모든 샘플에 대해 1.0V의 인가전압에서 1.0$\times$106A/cm2 이하의 누설 전류 밀도 값을 가져 전기적으로도 안정된 커패시터 구조임을 확인하였다. 또한 막의 증착상태와 미세구조관찰을 위해 SEM 측정을 하였고 구성성분 결정 구조를 알기 위해 XRD 측정도 시행하였다. 결과적으로 본 논문에서 제작된 커패시터 중 Sr/O의 비율이 70:30인 샘플이 가장 우수한 유전특성을 나타내었고, 이 샘플의 유전특성과 누설 전류 특성은 차세대 메모리인 1GigaByte급 DRAM에 적용 가능한 조건들을 만족시켰다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1646-1648
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• 2000

This paper investigated structural and electrical properties of $Y_{2}O_3$ as a buffer layer of sin91r transistor FRAM (ferroelectric RAM). $Y_{2}O_3$ buffer layers were deposited at a low substrate temperature below 400$^{\circ}C$ and then RTA (rapid thermal anneal) treated. Investigated parameters are substrate temperature, $O_2$ partial pressure, post- annealing temperature, and suppression of interfacial $SiO_2$ layer generation. for a well-fabricated sample, we achieved that leakage current density ($J_{leak}$) in the order of $10^{-7}A/cm2$, breakdown electric field ($E_{br}$) about 2 MV/cm for $Y_{2}O_3$ film. Capacitance versus voltage analysis illustrated dielectric constants of 7.47. We successfully achieved an interface state density of $Y_{2}O_3$/Si as low as $8.72{\times}10^{10}cm^{-2}eV^{-1}$. The low interface states were obtained from very low lattice mismatch less than 1.75%.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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• pp.47-50
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• 2000

This paper investigated structural and electrical properties of $Y_2$ $O_3$ as a buffer layer of single transistor FRAM (ferroelectric RAM). $Y_2$ $O_3$ buffer layers were deposited at a low substrate temperature below 40$0^{\circ}C$ and then RTA (rapid thermal anneal) treated. Investigated parameters are substrate temperature, $O_2$ partial pressure, post-annealing temperature, and suppression of interfacial $SiO_2$ layer generation. For a well-fabricated sample, we achieved that leakage current density ( $J_{leak}$) in the order of 10$^{-7}$ A/$\textrm{cm}^2$, breakdown electric field ( $E_{br}$ ) about 2 MV/cm for $Y_2$ $O_3$ film. Capacitance versus voltage analysis illustrated dielectric constants of 7.47. We successfully achieved an interface state density of $Y_2$ $O_3$/Si as low as 8.72x1010 c $m^{-2}$ e $V^{-1}$ . The low interface states were obtained from very low lattice mismatch less than 1.75%.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권8호
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• pp.609-615
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• 2011

This paper is studied for the improvement of the characteristics of gate oxide with 3-nm-thick gate oxide by deuterium ion implantation methode. Deuterium ions were implanted to account for the topography of the overlaying layers and placing the D peak at the top of gate oxide. A short anneal at forming gas to nitrogen was performed to remove the damage of D-implantation. We simulated the deuterium ion implantation to find the optimum condition by SRIM (stopping and range of ions in matter) tool. We got the optimum condition by the results of simulation. We compare the electrical characteristics of the optimum condition with others terms. We also analyzed the electrical characteristics to change the annealing conditions after deuterium ion implantation. The results of the analysis, the breakdown time of the gate oxide was prolonged in the optimum condition. And a variety of annealing, we realized the dielectric property that annealing is good at longer time. However, the high temperature is bad because of thermal stress.

• 센서학회지
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• 제14권2호
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• pp.131-135
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• 2005

This paper describes the ohmic contact formation of single crystalline 3C-SiC thin films heteroepitaxially grown on Si(001) wafers. In this work, a TiW (Titanium-tungsten) film as a contact matieral was deposited by RF magnetron sputter and annealed with the vacuum and RTA (rapid thermal anneal) process respectively. Contact resistivities between the TiW film and the n-type 3C-SiC substrate were measured by the C-TLM (circular transmission line model) method. The contact phases and interface the TiW/3C-SiC were evaulated with XRD (X-ray diffraction), SEM (scanning electron microscope) and AES (Auger electron spectroscopy) depth-profiles, respectively. The TiW film annealed at $1000^{\circ}C$ for 45 sec with the RTA play am important role in formation of ohmic contact with the 3C-SiC substrate and the contact resistance is less than $4.62{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm^{2}$. Moreover, the inter-diffusion at TiW/3C-SiC interface was not generated during before and after annealing, and kept stable state. Therefore, the ohmic contact formation technology of single crystalline 3C-SiC using the TiW film is very suitable for high temperature MEMS applications.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.33-36
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• 1999

In this paper, $Ba_{0.5}$Sr$_{0.5}$TiO$_3$ thin-films were prepared on Pt/Ti/Si0$_2$/Si substrates by RF magnetron sp-uttering method. We investigated electric and dielectric properties of BST thin-films with various ann-ealing temperature using in-sute RTA. Deposition conditions of BST films were set substrate temperat-ure, 30$0^{\circ}C$ and working gas ratio, Ar:O$_2$=90:10. After BST films deposited, we fabricated a capacitor of MIM structure with Al top electrode for measurement. Post-annealing using RTA performed at 40$0^{\circ}C$, $600^{\circ}C$, 80$0^{\circ}C$ for 60 sec, respectively. Also we exacted crystallization and composition of BST thin-films by XRD analysis. In measurement result, this capacitors showed a dielectric constant of about 200 at 1MHz and leakage current density of 5$\times$10$^{-8}$ A/$\textrm{cm}^2$ at 1.5V Microstructure of BST thin-films exhibited effective quality in low-temperature annealed 71ms than high-temperature annealed 71ms.s.s.

• 한국진공학회지
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• 제11권3호
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• pp.135-140
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• 2002

본 논문에서는 p-type (100)Si, (100)MgO 그리고 MgO/si 기판 위에 RF Magnetron sputtering 법으로 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}TiO_3$(BST)박막을 증착하였다. BST 박막 증착 후 RTA(Rapid Thermal Annealing)를 이용하여 $600^{\circ}C$에서 산소분위기로 1분간 고온 급속 열처리를 하였다. 증착된 BST박막의 결정화를 조사하기 위해 XRD(X-Ray Diffraction)측정을 한 결과 모든 기판에서 (110) $Ba_{0.5}Sr_{0.5}TiO_3$(의 주피크가 관찰되어졌고, 열처리 후 재결정화에 기인하여 피크 세기가 증가함을 관찰할 수 있었다. Al 전극을 이용한 커패시터 제작 후 측정한 C-V(Capacitance-Voltage) 특성에서 각각의 기판에서 측정된 커패시턴스 값으로 계산된 유전율은 120(bare Si), 305(Mgo/Si) 그리고 310(MgO)이었다. 누설 전류 특성에서는 0.3 MV/cm이내의 인가전계에서 1 $\mu\textrm{A/cm}^2$ 이하의 안정된 값을 보여주었다. 결론적으로 MgO 버퍼층을 이용한 기판이 BST 박막의 증착을 위한 기판으로써 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.165-170
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• 1997

Samples of extruded dispersions of 24 vol.% spherical U-2wt%Mo and U-10wt.%Mo powders in an aluminum matrix were annealed for over 2,000 hours at 40$0^{\circ}C$. No significant dimensional changes occurred in the U-1025.%Mo/aluminum dispersions. The U-2wt.%Mo/aluminum dispersion, however, increased in volume by 26% after 2,000 hours at 40$0^{\circ}C$. This large volume change is mainly due to the formation of voids and cracks resulting from nearly complete interdiffusion of U-Mo and aluminum. Interdiffusion between U-10wt.%Mo and aluminum was found to be minimal. The different diffusion behavior is primarily due to the fact that U-2wt.%Mo decomposes from an as-atomized metastable r-phase(bcc) solid solution into the equilibrium r-U and U$_2$Mo two-phase structure during the experiment, whereas U-10wt.%Mo retains the metastable r-phase structure after the 2,000 hours anneal and thereby displays superior thermal compatibility with aluminum compared to U-2wt.%Mo. In addition, the molybdenium supersaturated in U-10wt.%Mo particles inhibits the diffusion of aluminum atoms along the grain boundary into the particle. Also, the dissolution of only a few Mo atoms in UAL$_3$ retards the formation of the intermediate phase, as Mo atoms need to migrate from new intermetallic compounds to unreacted islands.

• 한국재료학회지
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• 제5권1호
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• pp.42-54
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• 1995

$Ta_2O_5$박막은 고유전율의 특성으로 차세대 DRAM캐패시터 물질로 유망받고 있는 물질이다. 본 연구에서는 p-type(100)Si 웨이퍼 위에 열 MOCVD 방법으로 $Ta_2O_5$박막을 성장시켰으며 기판온도, 버블러 온도, 반응압력의 조업조건이 미치는 영향을 고찰하엿다. 증착된 박막은 SEM, XRD, XPS, FT-IR, AES, TEM, AFM을 이용하여 분석하였으며 질소나 산소 분위기의 furnace 열처리 (FA)와 RTA(Rapid Thermal Annealing)를 통하여 열처리 효과를 살펴보았다. 반응온도에 따른 증착속도는 300 ~ $400 ^{\circ}C$ 범위에서 18.46kcal/mol의 활성화 에너지를 가지는 표면반응 율속단계와 400 ~ $450^{\circ}C$ 범위에서 1.9kcal/mol의 활성화 에너지를 가지는 물질전단 율속단계로 구분되었다. 버블러 온도는 $140^{\circ}C$일때 최대의 증착속도를 보였다. 반응압력에 따른 증착속도는 3torr에서 최대의 증착속도를 보였으나 굴절율은 0.1-1torr사이에 $Ta_2O_5$의 bulk값과 비슷한 2.1정도의 양호한 값이 얻어졌다. $400^{\circ}C$에서 층덮힘은 85.71%로 매우 양호하게 나타났으며 몬테카를로법에 의한 전산모사 결과와의 비교에 의해서 부착계수는 0.06으로 나타났다. FT-IR, AES, TEM 분석결과에 의하여 Si와 $Ta_2O_5$ 박막 계면의 산화막 두께는 FA-$O_{2}$ > RTA-$O_{2}$ ~ FA-$N_{2}$ > RTA-$N_{2}$ 순으로 성장하였다. 하지만 질소분위기에서 열처리한 박막은 산소분위기의 열처리경우에 비해 박막내의 산소성분의 부족으로 인한 그레인 사이의 결함이 많이 관찰되었다.

• 한국재료학회지
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• 제3권1호
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• pp.12-18
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• 1993

단결정 실리콘위에 스퍼터법으로 증착된 티타니움막을 급속가열로에서 고상반응에 의해 형성시킨 면저항 1.2 ohm/sq. 내외의 TiS$i_2$ 박막에 있어서 열안정성을 상부절연막의 유무 및 종류에 따라 조사하였다. 상부절연막은 상압 CVD로 증착한 USG(Undoped Silicate Glass, Si$i_2$) 막과 플라즈마 CVD법으로 증착한 PE-SiN(S$i_3$$N_4$)막을 사용했다. 열안정성 평가는 90$0^{\circ}C$에서 시간을 달리하여 TiS$i_2$막, PE-SiN막, USG막의 스트레스는 각각 1.3${\times}{10^{9}}$, 1.25 ${\times}{10^{10}}$, 2.26 ${\times}{10^{10}}$ dyne/c$m^2$의 인장응력을 나타내었다. 응집현상은 TiS$i_2$의 응집현상은 Nabarro-Herring 마이크로 크리프에 의한 원자의 확산관점에서 검토되었다.