• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.296-297
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• 2012

전기 방사(Electrospinning)를 이용하여 하이브리드 태양전지용 금속 메쉬 제조에 관한 연구를 진행하였다. 금속 메쉬 제조를 위해 각종 고분자 물질을 이용한 용액에 이용하여 금속 섬유를 제조하였으며, 전기 방사된 고분자 금속 섬유는 열처리를 이용해 금속 섬유를 전환시켰다. 각각 제작된 금속 섬유의 형상 및 조성 그리고 전기적 특성을 관찰하여 금속 메쉬 제작에 영향을 미치는 각종 요인들을 분석해 보았다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.15 no.4
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• pp.17-24
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• 2008

Thermal annealing and electromigration test were performed at $150^{\circ}C$ and $150^{\circ}C,\;5{\times}10^4\;A/cm^2$ conditions, respectively, in order to compare the growth kinetics of intermetallic compound(IMC) in Cu pillar bump. The quantitative interfacial adhesion energy with annealing was measured by using four-point bending strength test in order to assess the effect of IMC growth on the mechanical reliability of Cu pillar bump. Only $Cu_6Sn_5$ was observed in the Cu pillar/Sn interface after reflow. However, $Cu_3Sn$ formed and grew at Cu pillar/$Cu_6Sn_5$ interface with increasing annealing and stressing time. The growth kinetics of total($Cu_6Sn_5+Cu_3Sn$) IMC changed when all Sn phases in Cu pillar bump were exhausted. The complete consumption time of Sn phase in electromigration condition was faster than that in annealing condition. The quantitative interfacial adhesion energy after 24h at $180^{\circ}C$ was $0.28J/m^2$ while it was $3.37J/m^2$ before annealing. Therefore, the growth of IMC seem to strongly affect the mechanical reliability of Cu pillar bump.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.121-121
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• 2000

반도체 산업의 발달에 따라 소자의 보다 빠른 동작 속도와 큰 집적도를 갖은 ULSI 구조를 얻기 위해, 새로운 금속배선 재료가 요구되고 있다. 기존의 금속 배선인 Al 및 Al 합금은 비교적 낮은 비저항과 박막형성의 용이함으로 인하여 현재까지 금속배선 재료로 사용되고 있으나, 고집적화에 따라 RC Time Delay와 Electromigration의 문제점을 들어내었다. 이러한 문제를 해결할 새로운 배선 재료로 Al보다 낮은 비저항을 가지며, electromigration 저항성을 갖는 Cu 금속배선 재료가 활발히 연구되고 있다. 본 실험에서는 (100) Si 웨이퍼를 기판으로 사용하였으며, 각층은 SiO2/Si3N4/EP Cu/Seed Cu/ TaN/SiO2/Si wafer 상태로 증착하였다. 확산방지막으로 TaN을 사용하였고, seed Cu는 sputtering 으로 증착하였으며, seed Cu 만으로 된 박막과 seed Cu + electro plating Cu로 구성된 박막을 제작하였다. 제작 완료된 박막은 N2 분위기에서 20$0^{\circ}C$ 120 min, 45$0^{\circ}C$ 60min 동안 열처리하여 Cu 박막의 조직 변화를 TEM 및 여러 분석방법을 이용하여 분석하였다. Plan-view TEM결과, 45$0^{\circ}C$, 60min 열처리함에 따라 결정립 성장이 일어난 것을 확인 할 수 있었다. 그러나, 성장후에도 twin boundary, stacking fault, dislocation, small defect 등은 여전히 남아 있음이 관찰된다. 그림 1(a)는 as-deposit 상태이며, 그림 1(b)는 45$0^{\circ}C$, 60min 열처리한 plan-view TEM 사진이다.

• Journal of the Korean Society for Heat Treatment
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• v.20 no.6
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• pp.329-339
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• 2007

• Journal of the Korean Society for Heat Treatment
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• v.21 no.3
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• pp.157-163
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• 2008

• Journal of the Korean Society for Heat Treatment
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• v.13 no.2
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• pp.126-131
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• 2000

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.438-438
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• 2012

은(Ag) 또는 금(Au) 입자를 촉매로 이용하여 습식식각을 통해 선택적으로 짧은 시간동안 단결정 실리콘 웨이퍼의 표면을 텍스쳐링하여 반사방지막 특성을 효과적으로 얻을 수 있다. 일반적으로 금속입자는 주로 금속 이온이 포함된 용액이나, 전기증착법을 통해서 실리콘 웨이퍼 표면에 형성시켰지만, 금속입자의 크기와 분포를 조절하기 어려웠다. 하지만, 최근 진공장비를 이용하여 열증발증착법(thermal evaporation)과 급속열처리법(rapid thermal annealing)을 통해서 금속입자를 대면적으로 크기와 분포를 균일하게 조절할 수 있다. 이러한 현상은 열적 비젖음(thermal dewetting) 현상에 의해 실리콘 표면위에 증착된 금속 박막으로부터 나노입자로 형성할 수 있다. 본 연구에서는 실리콘 (100)기판위에 다양한 크기의 은 또는 금 나노입자를 형성시켜 식각용액에 짧은 시간동안 담그어 식각하여, 텍스쳐링 효과와 반사방지(antireflection) 특성을 분석하였다. 실험을 위해 각각 은 또는 금 박막을 열증발증착법을 이용하여 ~3-8 nm의 두께로 형성시켰으며, 급속가열장치를 이용하여 $500^{\circ}C$에서 5분 동안 열처리하였다. 그리고 탈이온수(de-ionized water)에 불화수소와 과산화수소가 혼합된 식각용액에 1-5분 동안 습식식각을 하였다. 각각의 텍스쳐링 된 샘플의 식각의 상태와 깊이를 관찰하기 위해 field emission scanning electron microscopy (FE-SEM)을 이용하여 측정하였으며, UV-vis-NIR spectrophotometer를 이용하여 300 nm에서 1,200 nm의 반사특성을 분석하였다. 또한 RCWA (rigorous coupled wave analysis) 시뮬레이션을 이용하여 텍스쳐링 된 기하학적구조에 대하여 반사방지막 특성을 이론적으로 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.301-301
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• 2011

최근 고밀도 메모리 반도체의 재료와 빠른 응답을 요구하는 나노입자를 이용한 비휘발성 메모리 소자의 제작에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그에 따른 기존의 플래쉬 메모리가 가지는 문제점을 개선하기 위해서 균일하고 규칙적으로 분포하는 새로운 나노소재의 개발과 비휘발성, 고속 동작, 고집적도, 저전력 소자의 공정기술이 요구되고 있다. 또한 부유게이트에 축적되는 저장되는 전하량을 증가시키기 위한 새로운 소자구조 개발이 필요하다. 한편, 실리 사이드 계열의 나노입자는 금속 나노입자와 달리 현 실리콘 기반의 반도체 공정에서 장점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 화합물 중에서 비휘발성 메모리 장치의 전기적 특성을 향상 시킬 수 있는 실리사이드 계열의 바나듐 실리사이드(V3Si) 박막을 열처리 과정을 통하여 수 nm 크기의 나노입자로 제작하였다. 소자의 제작은 p-Si기판에 실리콘산화막 터널층(5 nm 두께)을 건식 산화법으로 성장 후, 바나듐 실리사이드 금속박막을 RF 마그네트론 스퍼터 시스템을 이용하여 4~6 nm 두께로 터널 베리어 위에 증착하고, 그 위에 초고진공 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 SiO2 컨트롤 산화막층 (20 nm)을 형성시켰다. 여기서 V3Si 나노입자 형성을 위해 급속 열처리법으로 질소 분위기에서 800$^{\circ}C$로 5초 동안 열처리하여 하였으며, 마지막으로 열 기화 시스템을 통하여 알루미늄 전극(직경 200 ${\mu}m$, 두께 200 nm)을 증착하여 소자를 제작하였다. 제작된 구조는 금속 산화막 반도체구조를 가지는 나노 부유게이트 커패시터이며, 제작된 시편은 투사전자현미경을 이용하여 나노입자의 크기와 균일성을 확인했다. 소자의 전기적인 측정을 E4980A capacitor parameter analyzer와 Agilent 81104A pulse pattern generator system을 이용한 전기용량-전압 측정을 통해 전하저장 효과 및 메모리 동작 특성들을 분석하고, 열처리 조건에 따라 형성되는 V3Si 의 조성을 엑스선 광전자 분광법을 이용하여 확인하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 1998.05a
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• pp.113-113
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• 1998

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.6
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• pp.505-512
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• 1998

In this study, two-layer thermal barrier coatings composed of plasma sprayed 0.3mm $ZrO_2(8wt% Y_2o_3)$ ceramic coating layer and O.lmm $NiCrAlCoY_20_3$ bond coating layer on AISI 316 were investigated microstructure of the coating, oxidation of the metallic bond coating and adhesive strength to evaluate the durability of coating layer after cyclic and isothermal test at 90$0^{\circ}C$. And quantitative phase analysis of $ZrO_2(8wt% Y_2o_3)$ ceramic coating was performed as a function of thermal exposure time using XRD technique. The results showed that the amount of m - 2rO, phase in the coating was slightly increased with increasing thermal exposure time at 90$0^{\circ}C$. The c/a ratio of t' - $ZrO_2$ in the as-sprayed coating was 1.0099 and slightly increased to 1.0115 after 100 hours heat treatment. It was believed that $Y_2O_3$ in high yttria tetragonaJ(t') was transformed to low yttria tetragonaJ(t) by $Y_2O_3$ diffusion with increasing thermal exposure time. The adhesive strength was gradually decreased as thermal exposure time increased. After the isothermal test, the failure predominantly occured in ceramic coating layer. On the other hand. the specimens after cyclic thermal test were mostly failed at bond coating/ceramic coating interface. The failure was oeeured by decreasing the bond strength between bond coating and oxide scale which were formed by oxidation of the metallic elements within bond coating and by thermal stress due to thermal expansion mismatches between the oxide scale and ceramic coating.