• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.302-302
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• 2012

최근 비 휘발성 메모리 시장의 확대와 수요가 많아지면서, 비휘발성 메모리 소자의 제작에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 실리사이드 나노입자를 적용한 소자는 현 실리콘 기반의 반도체 공정의 적용이 용이하다. 따라서 본 연구에서는 실리사이드 계열의 화합물 중에서 일함수가 4.63 eV인 Vanadium silicide (V3Si) 나노입자 메모리소자를 제작하여 전기적 특성과 열 안정성에 대하여 알아보았다. p-Si기판에 약 6nm 두께의 SiO2 터널층을 건식 산화 방법으로 성장시킨 후 V3Si 나노입자를 제작하기 위해서 V3Si 금속박막을 스퍼터링 방법으로 4 nm~6 nm의 두께로 터널 절연막 위에 증착시켰다. 그리고 컨트롤 절연막으로 SiO2를 초고진공 스퍼터를 이용하여 50 nm 증착하였고, 급속 열처리 방법으로 질소 분위기에서 $800^{\circ}C$의 5초 동안 열처리하여 V3Si 나노 입자를 형성하였다. 마지막으로 200 nm두께의 Al을 증착하고, 리소그래피 공정을 통하여 채널 길이와 너비가 각각 $2{\mu}m$, $5{\mu}m$, $10{\mu}m$를 가지는 트랜지스터를 제작하였다. 제작된 시편의 V3Si 나노입자의 크기와 균일성은 투과 전자 현미경으로 확인하였고, 후 열처리 공정 이후 V3Si의 존재여부의 확인을 위해서 X-ray 광전자 분광법의 표면분석기술을 이용하여 확인하였다. 소자의 전기적인 측정은 Agilent E4980A LCR meter, 1-MHz HP4280A와 HP 8166A pulse generator, HP4156A precision semiconductor parameter analyzer을 이용하여 측정온도를 $125^{\circ}C$까지 변화시키면서 전기적인 특성을 확인하였다. 본 연구에서는 온도에 선형적 의존성을 가지는 전하누설 모델인 T-model 을 이용하여 나노입자 비휘발성 메모리소자의 전하누설 근원을 확인한 후, 메모리 소자의 동작 특성과의 물리적인 연관성을 논의하였다. 이를 바탕으로 나노입자 비휘발성 메모리소자의 열적안정성을 확보하고 소자 특성향상을 위한 최적화 구조를 제안하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.274-274
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• 2016

터치스크린패널로 응용하기 위하여 80%이상의 높은 투과도와 낮은 저항이 요구된다. 그 중에서도 무반사 효과 (anti-reflective, AR) 를 크게하여 투과도를 향상시키는 방법으로 나노구조물, 증착시 경사각, 다층박막 방법 등이 연구 개발되고 있다. 단일 박막을 이용하여 무반사 코팅을 하는 경우, 정밀한 굴절률 조절이 어려우며 낮은 반사율 영역의 선폭이 좁은 단점이 있다. 반면, 저/고굴절률 다층박막의 경우 비교적 굴절률 조절이 용이하고 가시광영역 전반적으로 높은 투과도를 가질 수 있다. plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) 증착법을 이용하여 무반사 효과를 증대시키기 위해 저/고굴절률 다층구조의 박막을 두께조합에 따라 평가하였으며, 가장 널리 사용되고 있는 Sputtering증착법과 비교하여 연구하였다. 제작된 다층박막의 구조는 glass(sub.)/SiN/SiO2/ITO 이며, 무반사 코팅층인 SiN/SiO2층은 각각 PECVD와 Sputtering 증착법을 통해 성장되었고, ITO는 스퍼터링 증착법을 이용하여 동일하게 성장하였다. 그 결과 PECVD 증착법이 Sputtering 증착법에 비하여 가시광영역(400~800nm)에서 더 높은 투과도를 얻게 되었다. 결과의 차이에 대해서 PECVD 증착법과 Sputtering 증착법으로 성장된 SiN, SiO2 박막의 광학적 특성과 물리적 특성의 변화를 spectroscopic ellipsometry (SE), Rutherford backscattering (RBS), atomic force microscopy (AFM) 을 이용하여 비교, 분석하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.12 no.2
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• pp.136-143
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• 2003

In this paper, high purity RF sputter-type ion source for non-mass separated ion beam deposition was evaluated. The fundamental characteristics of the ion source which is composed of an RF Cu coil and a high purity Cu target (99.9999 %) was studied, and the practical application of Cu thin films for ULSI metallization was discussed. The relationship between the DC target current and the DC target voltage at various RF power and Ar gas pressures was measured, and then preparation conditions for Cu thin films was described. As a result, it was found that the deposition conditions of the target voltage, the target current and the Ar pressure were optimized at -300 V, 240 W and 9 Pa, respectively. The resistivity of Cu films deposited at a bias voltage of -50 V showed a minimum value of 1.8 $\pm$ 0.1 $mu\Omega$cm, which is close to that of Cu bulk (1.67 $mu\Omega$cm).

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.15 no.4
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• pp.163-176
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• 2012

Effective porosity has been measured for cement specimen as a function of vacuum time and pressure in the vacuum saturation process. Six cement specimen are used; three of them are made of the same ratio of cement and sand, the other three are 100% cement mortar, of which average porosity is about 25% and 40%, respectively. Using the 6 samples, measured effective porosities are compared and examined with 5 different vacuum pressures (2, 4, 6, 8, 10 torr) and times (20, 40, 60, 80, 100 minute), respectively. Comparing measured effective porosity from experiments when vacuum time varies from 100 minute to 20 minute with 20 minute step and vacuum pressure is fixed to 10, 6, and 2 torr, average deviation decreases as 0.6, 0.5, and 0.2% respectively. Comparing measured effective porosity from experiments when vacuum pressure varies from 2 torr to 10 torr with 2 torr step and vacuum time is fixed to 100, 60, and 20 minute, average deviation increases as vacuum time decreases. These results can be a background of suggested method of ISRM that describes the vacuum time longer than 60 minute and vacuum pressure higher than 6 torr. In this study, only qualitative discussion can be possible for the effects on the effective porosity by decreasing 20 minute vacuuming time at the same pressure or by decreasing 2 torr of vacuum pressure at the same vacuum time. This is because the sample could not reached to perfectly dried condition even though the sample were dried at $105^{\circ}C$ and following the ISRM suggested method, so that initial water content could not be the same at each experiment.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• v.29 no.1
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• pp.9-15
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• 2001

Specific energy curves for water removal in vacuum-press drying of different thick softwoods of red pine (Pinus densiflora), white pine (Pinus koraiensis), larch (L. leptolepis) and Western hemlock (Tsuga heterophylla) were split into three sections: increased slowly, fairly constant, and increased rapidly. Calculated specific energy for 3, 5, 7, 9 and 11cm thick lumber was a value of 0.483, 0.649, 0.814, 0.977 and 1.138kWh/kg of water, respectively. Specific energy almost linearly increased as lumber thickness increased, and specific energy for severe schedule was less than that for mild schedule. Average specific energy was 0.712kWh/kg and vacuum-press drying consumed less energy as compared with any other drying methods.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.123-123
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• 2003

탄소나노튜브는 지금까지의 많은 연구를 통해 다양한 분야에 대한 응용 가능성이 확인되었으며, 그 중에서도 특히 탄소나노튜브를 이용한 전계방출표시소자(carbon nanotube field emission display, CNT-FED)는 상용화를 눈앞에 두고 있는 상황이다. 본 연구에서는 탄소나 노튜브를 합성할 수 있는 여러 가지 방법 중에서 열화학기상증착법(thermal chemical vapor deposition, thermal CVD)을 이용하여 유리기판 위에 탄소나노튜브를 합성하였다. Electron beam evaporation으로 유리기판 위에 전극층으로 Cr을 150nm를 증착하고 연속하여 촉매층인 Invar(Fe-53%Ni-6%Co 합금)를 10nm의 두께로 형성하였다. 사진식각으로 Cr층을 line 패턴한 후 Cr line 내의 Invar층을 line 및 dot 패턴하였다. 나노튜브 합성을 위해 480-58$0^{\circ}C$까지 진공분위기 또는 질소 분위기에서 20분간 승온한 후 CO(150sccm)와 H$_2$(1200sccm)를 주입하여 20분간 성장시키고 질소 분위기에서 냉각시켰다. 성장된 탄소나노튜브는 SEM, TEM, Raman spectroscopy 등을 통하여 구조 및 형상분석을 하였다. 진공승온의 경우 탄소불순물인 a-C이 많은 양 증착 되었으며 탄소나노튜브는 온도에 따라 1-5$\mu\textrm{m}$의 두께로 성장하였으나, 질소분위기 승온의 경우는 a-C이 거의 증착되지 않았으며 나노튜브의 두께가 10-20$\mu\textrm{m}$였다. 본 연구에서는 diode구조를 갖는 탄소나노튜브 에미터의 수명예측을 위해 여러 가지 가속측정조건에서 전계방출 특성을 연구하였다. Anode와 cathode 간의 간격을 400$\mu\textrm{m}$로 유지한 diode 구조에 대해 $10^{-6}$ torr 이하의 진공에서 전계방출을 측정하였다. 100 line의 에미터를 60Hz의 주파수에서 1/100 duty로 구동하였으며, duty비 증가에 따라 pulse의 on-time을 고정하고 frequency를 변화시켰다. dc까지 duty비가 증가됨에 따라 방출전류의 양이 선형적으로 증가하였다. 전압을 일정하게 고정시키고 각 duty비에서 시간에 따라 방출전류를 측정한 결과 duty비가 높을수록 방출전류가 시간에 따라 급격히 감소하였다. 각 duty비에서 방출전류의 양이 1/2로 감소하는 시점을 에미터의 수명으로 볼 때 duty비 대 에미터 수명관계를 구해 높은 duty비에서 전계방출을 시킴으로써 실제의 구동조건인 낮은 duty비에서의 수명을 단시간에 예측할 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• v.13 no.2
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• pp.14-34
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• 1985

One of the techniques for altering the properties of wood that has received considerable attention in the last twenty years is the formation of a wood-polymer composite (WPC) by irradiation and heat-catalyst polymerization of a monomer incorporated into the wood matrix. Wood-polymer composites are the new products having the superior mechanical and physical properties and the combinated characteristics of wood and plastic. The purpose of this experiment was to obtain the basic data for the improvement of wooden materials by manufacturing WPC and Staypak. The species examined was Hyunsasi-Namoo (Populus alba ${\times}$ P. glandulosa) which had not been utilized yet. Methylmethacrylate (MMA) as monomer, benzoyl peroxide (BPO) as initiator and methyl alcohol as bulking agent were used. The monomer containing BPO was impregnated into wood pieces by the dipping and the vacuum process for 2 hours. After impregnation, the treated samples were polymerized on the hot press with pressure and heat-catalyst methods. The results obtained were summarized as follows 1. The monomer loading into wood by the dipping process was 12.13 percent and 29.99 percent by the vacuum. The polymer loading into wood by the dipping process was 6.79 percent and 15.44 percent by the vacuum. 2. Comparing with Staypak, antishrink efficiency (ASE) of WPC was 12.5 to 13.6 percent on the radial direction and 14.70 to 18.63 percent on the tangential. Antiswelling efficiency (AE) was 14.40 to 17.22 percent on the radial direction and 17.18 to 42.1 8 to 42.14 percent on the tangential. Reduction in water absorptivity (RWA) was 8.19 to 15.5 percent. As a whole, the vacuum process was better than the dipping. 3. The specific gravity of control, Staypak and WPC were 0.44, 0.66 and 0.61 to 0.62, respectively. 4. In the bending strength test, the strength in case that the load direction is on the radial surface was greater than that which the load direction is on the tangential. 5. Increasing rate of stress at proportional limit in compression perpendicular to grain was 72.26 percent in case of WPC by the dipping process, 78.93 percent by the vacuum and 99.09 percent in case of Staypak.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.1 no.1
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• pp.162-167
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• 1992

Tic and TiN layers were deposited on the stainless steel substrate by the reactive RF sputtering. Ar was used for sputtering gas and CzHz and Nz were used for reaction gas. Deposition rate increased linearly to the applied RF power, and decreased as the partial pressure ratio of sputter gas to reactive gas increased. The thin layers were stoichiometric at the partial pressure ratio of 0.03 for Tic and at partial pressure ratio of 0.05 for TiN. The morphologies and structures of the thin layers were investigated by AES, SEM and TEM. In addition, N+ ion was implanted to Tic and the resulting influence on the film and annealing effects were also examined.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.10 no.1
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• pp.81-86
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• 2001

We have investigated surface photovoltage characteristics of InGaAs grown by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) method on semi-insulating GaAs. The splitted SPV signals from the substrate and epilayer were observed. The band gap energy of InGaAs was about 1.376 eV, The In composition(x) was determined by Pan's composition formula. The photovoltage gradually decreases with increasing frequency. This is because the transfer of charge from the surface states reduces. From the temperature dependent SPV measurement, we obtained Varshni and temperature coefficients. In spectrum of etched sample at 300 K, the 'A' peak below $E_o(GaAs)$ is related with residual impurity during sample growth.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.438-439
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• 2013

Microelectronic devices의 접촉저항의 향상을 위해 Metal silicides의 형성 mechanism과 전기적 특성에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 지난 수십년에 걸쳐, Ti silicide, Co silicide, Ni silicide 등에 대한 개발이 이루어져 왔으나, 계속적인 저저항 접촉 소재에 대한 요구에 의해 최근에는 Rare earth silicide에 관한 연구가 시작되고 있다. Rare-earth silicide는 저온에서 silicides를 형성하고, n-type Si과 낮은 schottky barrier contact (~0.3 eV)를 이룬다. 또한, 비교적 낮은 resistivity와 hexagonal AlB2 crystal structure에 의해 Si과 좋은 lattice match를 가져 Si wafer에서 high quality silicide thin film을 성장시킬 수 있다. Rare earth silicides 중에서 ytterbium silicide는 가장 낮은 electric work function을 갖고 있어 낮은 schottky barrier 응용에서 쓰이고 있다. 이로 인해, n-channel schottky barrier MOSFETs의 source/drain으로써 주목받고 있다. 특히 ytterbium과 molybdenum co-deposition을 하여 증착할 경우 thin film 형성에 있어 안정적인 morphology를 나타낸다. 또한, ytterbium silicide와 마찬가지로 낮은 면저항과 electric work function을 갖는다. 그러나 ytterbium silicide에 molybdenum을 화합물로써 높은 농도로 포함할 경우 높은 schottky barrier를 형성하고 epitaxial growth를 방해하여 silicide film의 quality 저하를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 ytterbium과 molybdenum의 co-deposition에 따른 silicide 형성과 전기적 특성 변화에 대한 자세한 분석을 TEM, 4-probe point 등의 다양한 분석 도구를 이용하여 진행하였다. Ytterbium과 molybdenum을 co-deposition하기 위하여 기판으로 $1{\sim}0{\Omega}{\cdot}cm$의 비저항을 갖는 low doped n-type Si (100) bulk wafer를 사용하였다. Native oxide layer를 제거하기 위해 1%의 hydrofluoric (HF) acid solution에 wafer를 세정하였다. 그리고 고진공에서 RF sputtering 법을 이용하여 Ytterbium과 molybdenum을 동시에 증착하였다. RE metal의 경우 oxygen과 높은 반응성을 가지므로 oxidation을 막기 위해 그 위에 capping layer로 100 nm 두께의 TiN을 증착하였다. 증착 후, 진공 분위기에서 rapid thermal anneal(RTA)을 이용하여 $300{\sim}700^{\circ}C$에서 각각 1분간 열처리하여 ytterbium silicides를 형성하였다. 전기적 특성 평가를 위한 sheet resistance 측정은 4-point probe를 사용하였고, Mo doped ytterbium silicide와 Si interface의 atomic scale의 미세 구조를 통한 Mo doped ytterbium silicide의 형성 mechanism 분석을 위하여 trasmission electron microscopy (JEM-2100F)를 이용하였다.