• 전기전자학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.109-117
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• 1999

본 논문에서는 급속 열처리 공정에서 필수적인 빠르고 정밀한 웨이퍼의 온도제어기법을 제안하였다. Bang- Bang/PID 제어기법은 빠른 온도상승률을 만족하고, 오버슈트와 정상상태 오차를 줄이도록 한다. 즉 초기에 허용 가능한 최대전력을 공급하는 일종의 Bang-Bang 방식의 제어를 하고, 설정온도와 출력에서 측정되는 온도와의 차이가 어느 정해진 범위보다 작을 때 PID 제어를 수행한다. 또한 PID 이득을 정하기 위해 ARX 모델로 식별된 플랜트에 Kappa-Tau 동조법이 사용되었다. 개발된 제어기는 실험용 RTP 장비에 적용하여 그 성능을 평가하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.1370-1375
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• 2004

This article investigates the heat transfer characteristics in a RTA system for LCD manufacturing and suggests a way to evaluate the quality of a poly-Si film from the thin film optics analysis. The transient and one-dimensional conductive/radiative heat transfer equation considering wave interference effect is solved to predict surface temperatures of thin films. In dealing with radiative heat transfer, a one-dimensional two-flux method is used and the ray tracing method is also utilized to account for the wave interference effects. It is assumed that each interface is assumed diffusive but the spectral radiative properties are included. It is found that the selective heating region exists for various wavelengths and consequently may contribute to heat the poly-Si film. Using the formalism of the characteristic transmission matrix, the lumped structure reflectance, transmittance, and absorptance are calculated and they are compared with experimental data of the poly-Si film during the SPC process via the FE-RTA (Field-Enhanced RTA) technology.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권4호
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• pp.23-28
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• 2004

본 논문에서는 Mo을 PMOS의 금속 게이트로 사용하였을 때의 Mo의 특성에 대해서 연구 하였다. Mo을 게이트 물질로 사용한 MOS 커패시터를 제작하였고, 소자의 C-V 특성 곡선으로부터 일함수를 추출하였다. 그 결과 Mo 게이트는 PMOS에 적합한 일함수를 나타내는 것을 알 수 있었다. Mo의 전기적/화학적 안정성을 검증하기 위해서 600, 700, 800 그리고 900℃에서 급속 열처리를 수행하였으며 열처리 이후 유효 산화막의 두께와 일함수의 변화를 살펴보았다. 또한 900℃ 열처리 이후의 XRD 분석을 통해서 Mo 금속 게이트가 SiO₂에 대해서 안정하다는 것을 확인하였다. 4점 탐침기로 측정한 Mo 금속 게이트의 면저항은 10Ω/□ 미만으로 폴리 실리콘에 비해서 매우 작은 값을 나타냈다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.243-244
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• 2011

최근에 산화물 반도체를 평판 디스플레이와 태양 전지의 투명 전극으로 응용하기 위해 많은 연구가 진행중에 있다. 특히, $In_2O_3$ 박막은 투명 전도 산화막으로써 3.7 eV의 직접 전이 밴드갭 에너지를 갖고 가시광 영역에서 높은 투과도를 갖는 반도체이어서 다양한 영역에서 응용 가능하다. 본 연구는 낮은 비저항과 높은 투과율을 갖는 최적의 투명 전도막을 성장시키기 위하여 라디오파 반응성 마그네트론 스퍼터링 방법을 사용하여 질소 도핑된 $In_2O_3$ 박막을 유리 기판 상부에 증착하였고, 후열처리로 온도 400, 450, 500, 550$^{\circ}C$에서 급속 열처리를 수행하여, 증착된 박막의 구조, 표면, 광학, 전기적 특성을 조사하였다. 증착된 박막은 XRD를 사용하여 구조적 특성을 조사한 결과, $2{\theta}=30.2^{\circ}$와 43.95$^{\circ}$에서 상대적으로 강한 피크가 관측되었다(Fig. 1). 전자는 (222)면에서 회절된 피크이며, 후자는 (100)면에서 발생한 회절 피크이다. 열처리 온도가 0$^{\circ}C$에서 500$^{\circ}C$로 증가함에 따라 (222) 면의 회절 신호의 세기는 상대적으로 증가하였고, 550$^{\circ}C$에서 급격하게 감소하였다. 박막의 광학적 특성은 자외선-가시광선 분광기를 사용하여 광학 흡수율과 투과율을 측정하였다(Fig. 2). 열처리를 하지 않은 박막의 경우에, 파장 200~1,100 nm 범위에서 측정된 평균투과율은 76%이었다. 광학 흡수 계수와 광자 에너지의 관계를 나타내는 포물선 관계식을 기초로 하여 광학 밴드갭 에너지를 계산하였다. 박막의 전기적 특성의 경우에, Hall 효과를 측정하여 전하 운반자 농도, 홀 이동도, 전기 비저항을 조사한 결과, 전기적 특성은 열처리 온도에 상당한 의존성을 나타냄을 알 수 있었고, 열처리 온도 500$^{\circ}C$에서 박막의 비저항값은 $4.0{\times}10^{-3}{\Omega}cm$이었다.

• 한국자기학회지
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• 제3권4호
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• pp.305-309
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• 1993

본 연구에서는 고주파 마그네트론 스퍼터링에 의해 형성된 Co/Cu 인공초격자를 저온에서 열처리함으로써 열적 안정성을 펑가하고 수반된 계면 반응이 자기저항에 미치는 영향을 조사하였다. Cu 사잇층 두께, Fe 바닥층 두께, 바닥층의 종류에 따른 열처리 거동의 차이를 조사하였으며, X선 회절분석과 저항분석을 통해 계면반응과 자기저항의 상관관계를 검토하였다. Co/Cu 인공초격자를 저 온($450^{\circ}C$ 이하) 에서 급속열처리하는 경우 열처리 온도가 증가함에 따라 Cu 사잇층 두께가 얇 을 때 ($7\AA$)에는 기존의 보고와 마찬가지로 자기저항이 일방적으로 감소하였으나 Cu 사잇층 두께가 두꺼울 때($20~25\AA$)에는 이와는 달리 자기저항이 증가하는 것으로 나타났다. 소각 X선 회절 분석 결과에 의하면, 이는 계면 명확성이 증대되기 때문인 것으로 밝혀졌다. Fe 바닥층 두 께가 두꺼울수록 열적 안정성이 우수하였다. (200)우선방위가 발달한 Cu 바닥층의 경우 Fe 바닥층보다 낮은 온도에서 계면반응(Co와 Cu의 분리) 이 일어났는데, 이는 결정방향에 따른 확산속도의 차이로 설명될 수 있었다.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2005년도 추계정기총회 및 제26회 학술발표대회 고분자리싸이클링기술 특별심포지엄
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• pp.173-177
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• 2005

리튬이온 2차전지(Lithium ion battery, LIB)는 기존에 사용되던 전지에 비해 에너지 밀도가 높고 충방전 사이클이 우수하다. 이 때문에 휴대전화와 노트북 등에 수요가 급속하게 증가하고 있으며 1995년 LIB의 생산량은 4천만 개에서 2004년에는 약 8억 개로 20배 이상 증가하였다. 이에 따라 폐LIB도 급속하게 증가하게 되어 전국적인 재활용 시스템의 확보가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 폐LIB에 함유되어 있는 유가금속 중에서 리튬코발트옥사이드(이하 $LiCoO_2$)를 회수하기 위하여 분쇄기(orient vertical cutting mill)와 진동 Screen을 사용하여 유기분리막, 금속류(Aluminium foil, Copper foil, case 등) 그리고 전극물질(lithium cobalt oxide와 graphite 등의 혼합 분말)로 분리하였다. 전극물질에서 $LiCoO_2$와 graphite 분리를 위한 전처리 단계로서 $500^{\circ}C$ 정도의 열처리를 하여 $LiCoO_2$의 표면 성질을 변화시켜 부유선별에 의해 $LiCoO_2$와 graphite의 분리가 가능하도록 하였다. 부유선별 실험 결과 93% 이상의 순도를 가지는 $LiCoO_2$를 92% 이상 회수할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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• pp.17-18
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• 2006

고상 확산 방법을 이용하여 얕은 소스/드레인 접합을 가지는 SOI (Silicon-On-Insulator) MOSFET 소자를 제작하였다. 확산원으로는 PSG(Phosphorus silicate glass) 박막과 PBF(Poly Boron Film) 박막이 각각 n, p-type 소자 형성을 위해 사용되었다. 얕은 접합 형성을 위하여 급속 열처리 방법(RTA: Rapid Thermal Annealing)을 이용하여 PSG와 PBF로부터 인과 붕소를 SOI MOSFET 소자의 소스/드레인으로 확산시켰다. 또한, 소자 특성 개선을 위한 후 속 열처리 공정으로 희석된 수소 분위기 중에서 FA(Furnace Annealing)를 실시하였다. SPD 기술을 적용하여 10 nm 이하의 매우 얕은 p-n 접합을 형성할 수 있었고, 양호한 다이오드 특성을 얻을 수 있었다. 또한, SPD 방법으로 결함이 없는 접합 형성이 가능하며, 소자 제작 공정의 최적화를 통해 차세대 CMOS 소자로 기대되는 SOI MOSFET를 성공적으로 제작할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.154-154
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• 2009

Cr capping layer를 이용하여 Titanium germanide의 열적 안정성을 향상시키는 연구를 수행하였다. n-type Ge(100) 기판 위에 전자빔 증착기를 이용하여 30nm 두께의 Ti와 Cr capping layer를 증착하고 $400\;^{\circ}C$에서 $800\;^{\circ}C$까지 30초간 N2 분위기로 급속 열처리하여 Ti germanide를 형성하였다. XRD결과로부터 Cr capping layer의 유무에 관계 없이 Ti germanide가 형성된 것을 관찰할 수 있었다. Ge 기판 위에 CTLM 패턴을 형성하고 실험을 진행하여 Ti germanide의 I-V 측정 데이터를 통해 Ohmic 특성을 알아보았고, contact resistance, sheet resistance, specific contact resistance를 구하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제30권10호
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• pp.803-810
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• 1993

PbxZr0.4Ti0.6O3 thin films were prepared by reactive co-sputtering and annealed by RTA(Rapid Thermal Annealing) process. Effect of Pb content in PbxZr0.4Ti0.6O3 films on the phase transformation was intensively studied. It has been found out that depending on the Pb content as well as RTA temperature, crystal structure of PbxZr0.4Ti0.6O3 films change greatly. It turned out that transformation temperature for perovskite can be lowered and the width of transition temperature region was reduced by increasing Pb content in the film. And the lattice was expanded with increasing Pb content. With increasing RTA temperature, as-deposited phase was transformed into perovskite through three different transformation paths depending on Pb content. It was confirmed that activation energies for nucleation of perovskite structure are much larger than those of its growth.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.71-71
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• 2000

본 연구에서는 차세대 마이크로파 유전체 소자로서의 응용을 목적으로 펄스 레이저 방식에 의하여 증착된 MgTiO3 박막의 전기적 특성을 종합적으로 연구 분석하였다. 이를 바탕으로 MgTiO3 박막의 유전손실 등과 같은 열화를 야기시키는 박막 내부 또는 박막과 기판간의 결함의 특성을 파악하여 열화 메카니즘을 분석하였다. MgTiO3는 마이크로파 영역에서의 우수한 유전특성과 같은 낮은 유전손실을 가지며, 온도 안정성 또한 우수하다. 현재까지 벌크 세라믹 MgTiO3 의 응용 광범위하게 연구되어 왔으나 박막의 제조공정 및 전기적 특성 분석은 미흡한 형편이다. 따라서 벌크 세라믹과는 특성이 상이한 박막의 전기적 특성분석 및 연구가 필요하다. 분석을 위한 소자의 기본 구조로서 Metal-Insulator-Semiconductor(MIS) 구조를 채택하였다. MgTiO3 박막을 증착하기 위한 기판으로는 n형 Si(100)기판과 p형 Si(100)기판을 사용하였고, Si 기판 위에 급속 열처리기 (RTP)를 이용하여 SiO2를 ~100 두께로 성장시킨 것과 성장시키지 않은 것으로 구분하여 제작하였다. MgTiO3 박막은 펄스 레이저 증착 방식(PLD)에 의하여 약 2500 두께로 증착되었으며, 200mTorr 압력의 산소 분위기 하에서 기판의 온도를 40$0^{\circ}C$~55$0^{\circ}C$까지 5$0^{\circ}C$간격으로 변화시키며 제작하였다. 상하부의 전극 금속으로는 Al을 이용하였으며, 열증발 증착기로 증착하였다. 증착된 MgTiO3 박막의 결정구조를 확인하기 위하여 XRD 분석을 수행하였으며, 박막의 전기적 특성을 분석하기 위해 Boonton7200 C-V 측정기와 HP4140P를 이용한 경우에는 C-V 곡선에 이력현상이 나타났으나, MgTiO3/SiO2를 이용한 경우에는 이력현상이 나타나지 않았고, 유전율은 감소하는 것으로 나타났다. I-V 측정 결과, 절연층으로 MgTiO3/SiO2를 이용한 경우에는 MgTiO3만을 절연층으로 사용한 경우에 비해 동일한 전계에서 낮은 누설전류 값을 가짐을 알 수 있었다. 또한 박막의 증착온도가 증가함에 따라서 C-V 곡선의 위치가 양의 방향으로 이동함을 확인하였다. 위의 현상은 기판의 종류에 관계없이 발생하는 것으로 보아 벌크 또는 계면에 존재하는 결함에 의한 것으로 추정된다. 현재 C-V 곡선의 이동 원인과 I-V 곡선의 누설전류 메카니즘을 분석 중에 있으며 그 결과를 학회에서 발표할 예정이다.