• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.139-139
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• 2010

금속 실리사이드 나노입자는 열적 및 화학적 안정성이 뛰어나고, 절연막내에 일함수 차이에 따라 깊은 양자 우물구조가 형성되어 비휘발성 메모리 소자를 제작할 수 있다. 그러나 단일 $SiO_2$ 절연막을 사용하였을 경우 저장된 전하의 정보 저장능력 및 쓰기/지우기 시간을 향상시키는 데 물리적 두께에 따른 제한이 따른다. 본 연구에서는 터널장벽 엔지니어링을 통하여 물리적인 두께는 단일 $SiO_2$ 보다는 두꺼우나 쓰기/지우기 동작을 위하여 인가되는 전기장에 의하여 상대적으로 전자가 느끼는 상대적인 터널 절연막 두께를 감소시키는 방법으로 동작속도를 향상 시킨 $SiO_2/Si_3N_4/SiO_2$ 및 $Si_3N_4/SiO_2/Si_3N_4$ 터널 절연막을 사용한 금속 실리사이드 나노입자 비휘발성 메모리를 제조하였다. 제조방법은 우선 p-type 실리콘 웨이퍼 위에 100 nm 두께로 증착된 Poly-Si 층을 형성 한 이후 소스와 드레인 영역을 리소그래피 방법으로 형성시켜 트랜지스터의 채널을 형성한 이후 그 상부에 $SiO_2/Si_3N_4/SiO_2$ (2 nm/ 2 nm/ 3 nm) 및 $Si_3N_4/SiO_2/Si_3N_4$ (2 nm/ 3 nm/ 3 nm)를 화학적 증기 증착(chemical vapor deposition)방법으로 형성 시킨 이후, direct current magnetron sputtering 방법을 이용하여 2~5 nm 두께의 $WSi_2$ 및 $TiSi_2$ 박막을 증착하였으며, 나노입자 형성을 위하여 rapid thermal annealing(RTA) system을 이용하여 $800{\sim}1000^{\circ}C$에서 질소($N_2$) 분위기로 1~5분 동안 열처리를 하였다. 이후 radio frequency magnetron sputtering을 이용하여 $SiO_2$ control oxide layer를 30 nm로 증착한 후, RTA system을 이용하여 $900^{\circ}C$에서 30초 동안 $N_2$ 분위기에서 후 열처리를 하였다. 마지막으로 thermal evaporator system을 이용하여 Al 전극을 200 nm 증착한 이후 리소그래피와 식각 공정을 통하여 채널 폭/길이 $2{\sim}5{\mu}m$인 비휘발성 메모리 소자를 제작하였다. 제작된 비휘발성 메모리 소자는 HP 4156A semiconductor parameter analyzer와 Agilent 81101A pulse generator를 이용하여 전기적 특성을 확인 하였으며, 측정 온도를 $25^{\circ}C$, $85^{\circ}C$, $125^{\circ}C$로 변화시켜가며 제작된 비휘발성 메모리 소자의 열적 안정성에 관하여 연구하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.53-54
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• 2013

Nano-multilayered CrAlSiN films consisting of crystalline CrN nanolayers and amorphous AlSiN nanolayers were deposited by cathodic arc plasma deposition. Their oxidation characteristics were studied between 600 and $1000^{\circ}C$ for up to 70 h in air. During their oxidation, the amorphous AlSiN nanolayers crystallized. The formed oxides consisted primarily of $Cr_2O_3$, ${\alpha}-Al_2O_3$, $SiO_2$. The outer $Al_2O_3$ layer formed by outward diffusion of Al ions. Simultaneously, an inner ($Al_2O_3$, $Cr_2O_3$)-mixed layer formed by the inward diffusion of oxygen ions. $SiO_2$ was present mainly in the lower part of the oxide layer due to its immobility. The CrAlSiN films displayed good oxidation resistance, owing to the formation of oxide crystallites of $Cr_2O_3$, ${\alpha}-Al_2O_3$, and amorphous $SiO_2$.

• 한국자기학회지
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• 제13권1호
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• pp.6-14
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• 2003

열처리 온도에 따라 접합유리와의 화학적 반응이 Fe-Hf-N/SiO$_2$, 및 Fe-Hf-N/Cr/SiO$_2$ 박막의 물리적, 자기적 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 접합유리와 반응된 Fe-Hf-N/SiO$_2$ 박막의 연자기 특설은 온도가 증가함에 따라 크게 떨어졌으며, $600^{\circ}C$에서 포화자화값은 1 kG, 보자력이 27 Oe, 10MHz에서의 유효투자율이 70로 자기적 특성이 급격히 열화되었다. 이는 접합유리와의 화학적 반응에 의해 Fe-Hf-N 박막이 H$_{f}$ O$_2$, Fe$_3$O$_4$ 등으로 산화되기 때문인 것으로 나타났다. Fe-Hf-N/Cr/SiO$_2$ 박막의 경우, $600^{\circ}C$에서 포화자화값 13.5kG, 보자력은 4Oe, 10 MHz에서의 유효 투자율이 700으로 Fe-Hf-N/SiO$_2$ 박막보다 연자기 특성 열화가 덜 일어났다. 이는 Fe-Hf-N/Cr/SiO$_2$ 박막의 Cr 층이 Fe-Hf-N 박막의 산화를 억제하여. 일부에서만 HfO$_2$가 생성되고 나머지는 원래의 $\alpha$-Fe상을 유지하기 때문인 것으로 나타났다.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제52권10호
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• pp.464-468
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• 2003

The double layers of $SiO_2$/$Si_3$$N_4$ have superior charge storage stability than a single layer of $SiO_2$. Many researchers are very interested in the charge storage mechanism of $SiO_2$/$Si_3$$N_4$ [1,2]. In this paper, the electrical characteristics of thermal oxide and atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCVD) of $Si_4$$N_4$ have been investigated and explained using high frequency capacitance-voltage measurements. Additionally, this paper will describe capacitance-voltage characteristics for double layers of $SiO_2$/$Si_4$$N_4$ by "Athena", a semiconductor device simulation tool created by Silvaco, Inc.vaco, Inc.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권7호
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• pp.1-6
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• 2000

본 연구에서는 Pt 박막을 식각하기 이하여 기존에 최적화된 가스 혼합비인 $Cl_2$(10)Ar (90)에 $N_2$ 가스를 첨가하기 실험하였다. $Cl_2$(10)/Ar(90)의 가스 혼합비에 20% $N_2$가스 첨가시, $SiO_2$ 마스크에 대한 Pt 박막의 선택비 향상으로 70$^{\circ}$ 이상의 식각 프로파일을 얻을 수 있었다. 이는 $SiO_2$ 마스크 위에 Si-N, Si-O-N과 같은 차단막 생성을 통한 결과로 확인 되어졌다. $SiO_2$ 마스크에 대한 Pt 박막의 최대 선택비와 식각률은 각각 1.71과 4125 ${\AA}$/min 이다. 이는 Pt-N, Pt-N-Cl과 같은 휘발성 화합물의 생성을 통한 결과로 판단된다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.17-21
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• 2009

The electrical characteristics of band-gap engineered tunneling barriers consisting of thin $SiO_2$ and $Si_3N_4$ dielectric layers were investigated for nonvolatile memory device applications. The band structure of band-gap engineered tunneling barriers was studied and the effectiveness of these tunneling barriers was compared with the conventional tunneling $SiO_2$ barrier. The band-gap engineered tunneling barriers composed of thin $SiO_2$ and $Si_3N_4$ layers showed a lower operation voltage, faster speed and longer retention time than the conventional $SiO_2$ tunnel barrier. The thickness of each $SiO_2$ and $Si_3N_4$ layer was optimized to improve the performance of non-volatile memory.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제7권1호
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• pp.25-31
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• 1994

Properties of oxynitride films reoxidized by $N_2{O}$ gas after thermal oxidation and $N_2{O}$ oxide films directly oxidized by using $N_2{O}$ gas on the bare silicon wafer have been studied. From the AES analysis, nitrogen pile-up at the interface of Si/oxynitride and Si/$N_2{O}$ oxide has observed. $N_2{O}$ oxide and oxynitride films have the self-limited characteristics. Therefore, it will be possible to obtain ultra-thin films. Nitrogen pile-up at the interfaces of Si/oxynitride and Si/$N_2{O}$ oxide strengthens film structure and improves dielectric reliability. Although fixed charge densities and interface trap densities of N20 oxide and oxynitride films have somewhat higher than those of thermal $SiO_2{O}$, $N_2{O}$ oxide and oxynitride films showed improved I-V characteristics and constant current stress.

• 한국재료학회지
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• 제3권4호
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• pp.381-387
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• 1993

${Si_3}{N_4}$와 BN의 선택적 산화반응과 질소분위기 소결에 의하여 $Si_2N_2O$로 결합된$Si_3N_4-BN$복합재료를 개발하였으며, 이때 산화반응 온도와 CaO의 첨가가 $Si_2N_2O$의 생성에 미치는 영향을 고찰하였다. $Si_2N_2O$상이 도입된 $Si_3N_4-BN$복합재료는 내열충격성 및 용강에 대한 내침식성이 우수하여 연속제강새안의 부품인 break ring등의 소재로 사용될 수 있다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.15-22
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• 1977

자색광에 민감한 태양전지연구의 일환으로 우선 이러한 성질을 띤 광전지를 얻게 되었다. 이 광전지는 SnO2-SiO2-SiMOS와 Si n-p 동질접합이 결합된 구조로 되어 있다. 광전출력(0.25V, 150㎂)이 적어서 태양전지용은 못되지만 Si p-n 동질접합으로 된 태양전지에 비해서 분광감도가 자와선대쪽으로 이동되어 있고 switching 속도도 상당히 큰 고로 종래의 Si 광전지보다 더많은 새로운 용도를 찾아낼 수 있을 것으로 기대되고 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.243.2-243.2
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• 2013

본 실험에서 $SiO_2$, $SiN_x$ 게이트 절연막에 따른 ITZO 산화물 반도체 트랜지스터를 제작하여, 온도변화에 따라 전달 특성 변화를 측정하여 열에 대한 소자의 안정성을 비교, 분석하였다. 온도가 증가함에 따라 carrier가 증가하는 온도 의존성을 보이며, 이로 인해 Ioff가 증가하였다. multiple-trapping 모델을 적용하여, 이동도 증가와 문턱 전압이 감소를 확인하였다. 또한 M-N rule을 적용하여 $SiO_2$, $SiN_x$ 게이트 절연막을 가진 ITZO 산화물 박막 트랜지스터의 활성화 에너지를 추출하고, sub-threshold 지역에서 활성화 에너지의 변화량이 $SiO_2$, SiNX 각각 0.37 eV/V, 0.24 eV/V로 차이를 통해 $SiN_x$ 게이트 절연체를 가진 ITZO 산화물 반도체 트랜지스터의 이동도와 문턱 전압의 변화가 더 컸음을 확인하였다.