• 한국진공학회지
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• 제4권4호
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• pp.386-393
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• 1995

이온주입된 실리콘 시료들의 열처리 조건에 따른 재결정화를 분광 타원해석법(Spectroscopic Ellipsometry, SE)을 사용하여 연구하였다. 열처리 후에도 잔류하는 결함들의 양과 분포를 구하기 위한 시료의 층구조 분석에 있어서 손상층의 유효굴절율은 Bruggeman 유효매질이론을 이용하여 구하였으며 기준 비정질실리콘 데이터로서는 완화된 비정질실리콘의 광학상수와 이온주입에 의해서 만들어진 비정질 실리콘의 광학상수를 함께 사용하였다. 조사된 대부분의 열처리 조건하에서 고체상 적층성장(solid-phase epitaxial growth)과정에 따라 비정질층이 재결정화되는 것이 관측되었다.

• 한국재료학회지
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• 제1권4호
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• pp.214-220
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• 1991

실리콘 산화막을 $CHF_{3/}C_2F_6$ 혼합가스를 사용하여 반응성이온 건식식각을 행할 때 실리콘 표면에 형성되는 잔류막과 손상층을 X-선 광전자 분광기(XPS)와 이차이온 질량 분석기(SIMS)를 사용, 연구하였다. 실리콘, 탄소, 산소 및 불소의 angle-resolved XPS분석기술을 이용한 비파괴적 화학결합상태의 깊이분포 분석을 통하여 잔류막의 표면부에 O-F 결합이 존재하며 잔류막은 주로 탄소와 불소의 결합체인 C-F 플리머로 구성되어져 있고 Si-O, Si-C 및 Si-F 결합 등이 존재함을 알았다. 손상층은 실리콘 표면에서 약 60nm 깊이까지 탄소와 불소의 침투에 의해 형성되어져 있음을 알았다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.151-151
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• 2003

열화학기상증착법(Thermal-CVD)을 이용하여 SOI(snilicon-on-insulator)기판과 실리콘기판 상에 단결정 3C-SiC 이종박막을 동시에 성장하고, 그 특성을 비교 분석하였다. 결정성 평가로는 X-선 회절(XRD)분석과 Raman 산란 분광분석, 그리고 투과전자현미경을 이용하였고, 잔류 웅력 비교 분석으로는 laser scanning 방법 과 Raman 산란 분광분석의 3C-SiC LO peak의 위치변화, 그리고 X-선 회절분석의 3C-SiC(004) peak의 위치변화를 이용하였다. 그 결과 SOI 기판과 실리콘 기판상에 고품위의 단결정 3C-SiC 박막이 성장됨을 확인하였고, SOI 기판을 사용한 경우 실리콘 기판에 비해 성장된 3C-SiC 이종박막의 잔류 응력이 실제로 감소됨을 확인하였다.

• 한국진공학회지
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• 제11권4호
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• pp.225-229
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• 2002

LPCVD로 $560^{\circ}C$와 $650^{\circ}C$ 온도에서 실리콘 박막을 제작하였다. 온도에 따른 천이온도를 살펴보았으며, 비정질로 제작된 실리콘 박막을 $900^{\circ}C$와 $1100^{\circ}C$에서 열처리하였다. 제작된 박막에 대해서 XRD, SEM, ellipsometer, $Tektak^3$, Tencer FLX-2320등 그 외 장비를 사용하여, 박막의 결정 방향, 표면 거칠기, 활성화 에너지, 잔류 응력 등을 조사하였다. 본 실험을 통해 $560^{\circ}C$에서 비정질로 증착시키고 $900^{\circ}C$ -$1100^{\circ}C$ 열처리 통해 얻은 다결정실리콘 박막은 처음부터 다결정으로 제작한 박막에 비해 낮은 잔류 응력과 표면 거칠기를 보였다.

• 센서학회지
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• 제8권3호
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• pp.265-273
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• 1999

본 논문에서는 MEMS 공정에 많이 사용되는 tetraethoxysilane (TEOS) 산화막, low temperature oxide (LTO), 7 wt%, 10 wt% phosphosilicate glass (PSG)의 잔류응력을 Euler beam과 bent-beam strain sensor를 제작하여 측정하였다. 이러한 산화막 잔류응력 측정 구조물을 만들기 위해 다결정실리콘을 희생층으로 사용하였으며 $XeF_2$를 이용하여 희생층 식각을 하였다. 먼저 각 산화막의 증착 당시 잔류응력을 측정한 후 $500^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$까지 질소분위기에서 1 시간 동안 열처리하였다. 또 표면미세가공에서 가장 많이 사용되는 $585^{\circ}C$, $625^{\circ}C$ 다결정실리콘 증착 조건에서 열처리하여 산화막의 잔류응력 변화를 측정하였다. 측정 결과 TEOS와 LTO, 7 wt% PSG는 $600^{\circ}C$ 이하에서 압축잔류응력이 줄어들다가 그 이상에서 다시 커지는 반면에 phosphorus 농도가 높은 10 wt% PSG의 경우는 $500^{\circ}C$이상에서 압축잔류응력이 증가하는 것을 확인하였다. 또 7 wt% PSG가 $585^{\circ}C$ 다결정실리콘 증착 시 가장 작은 잔류응력을 나타내었다.

• 센서학회지
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• 제9권4호
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• pp.297-306
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• 2000

최근 MEMS 소자의 성능향상을 위하여 수십 ${\mu}m$의 두께를 가지는 고형상비 단결정실리콘 구조물 제작에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 이러한 고형상비 단결정실리콘 구조물 제작 기술에서는 구조물의 구동 또는 전기신호의 검지를 위한 전극 사이의 전기적인 절연 방법이 주된 문제로서 대두되고 있다. 본 논문에서는 고형상비를 가지는 단결정실리콘 구조물 전극 간의 전기적 절연을 위하여 고형상비 산화막으로 구성된 빔 및 측벽을 이용한 새로운 절연 기술을 개발하였다. 개발된 절연 기술은 실리콘 구조물을 측면 또는 하부에서 산화막으로 지지하는 절연 구조를 가진다. 이러한 트렌치 산화막은 그 깊이가 수십 ${\mu}m$이므로 산화막의 잔류응력이 구조물에 미치는 영향을 반드시 고려하여야 한다. 본 논문에서는 PECVD 방법으로 증착한 TEOS 산화막으로 절연 구조들을 제작하였으며, 제작된 절연구조들의 잔류응력을 측정하고, 그 잔류응력이 구조물에 미치는 영향을 해석하였다. 또한 공진자를 이용하여 개발된 절연 기술이 고형상비 단결정실리콘 구조물에 효과적으로 쓰일 수 있음을 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1995년도 제9회 학술발표회 논문개요집
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• pp.100-100
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• 1995

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1997년도 한국재료학회 추계학술발표회
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• pp.105-105
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• 1997

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.36.1-36.1
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• 2011

1차원 양자 구속 효과로 인해 우수한 전하 전송 특성을 갖는 나노선을 차세대 전자소자에 응용하기 위한 일환으로, 실리콘 기판 상에 동일한 실리콘 나노선을 성장하고 이의 미세구조 특징을 분석하였다. 실리콘 나노선은 Au 시드층을 형성한 후 화학기상증착법을 이용한 VLS (vapor-liquid-solid) 공법으로 성장시켰으며, 시드층의 크기에 따른 나노선의 구조 특성을 이미지 프로세싱을 통해 통계분석하였다. 성장된 실리콘 나노선의 결정구조와 성분을 고해상도 투과전자현미경과 EDAX를 이용하여 분석하였으며, 성장 온도 조건에 따른 나노선의 morphology 특성도 실시하였다. 그 결과 Au 시드층의 성분이 나노선과 기판의 계면에서 상당 부분 잔류함과, 성장된 나노선에는 쌍정 결함(twin defect) 등의 결정구조 변화가 수반됨을 알 수 있었다. 또한 금속 시드층의 평균 입도와 성장 온도 및 소스 가스 유량 조절함으로써 실리콘 나노선의 직경과 길이를 최적화 할 수 있었다. 이를 통해 향후 공정 스케일 다운의 한계 상황에 도달하고 있는 반도체 트랜지스터 소자를 대체할 수 있는 나노선 반도체 소자에 대한 공정기술 개발과 이를 이용한 다양한 응용 분야도 동시에 제시할 수 있게 되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권8호
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• pp.770-776
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• 2003

(111) 및 (100) 단결정 실리콘 웨이퍼에 대하여 #140 mesh와 #600 mesh의 연삭숫돌을 사용하여 연삭가공을 행하고 가공에 의한 표면품위의 변화를 관찰하였다. 이를 위하여 Atomic Force Microscope(Am)을 사용하여 미세거칠기를 분석하고 라만 분광법(Raman spectroscopy)을 통하여 결정구조, 상변화 및 잔류응력을 분석하였다. 그 결과 연삭가공 후에 (111) 면에서 미세거칠기가 더 크게 나타났으며 실리콘이 다이아몬드구조의 Si-I에서 Si-III(body centered tetragonal) 및 Si-XII(rhombohedral)로 전이하는 현상을 라만스펙트럼 분석을 통해 확인하였다. 또한 연삭가공에 의하여 패인 구덩이에서는 일반적인 가공표면과 다른 라만스펙트럼이 관찰되어, 표면에 인가된 잔류응력이 새로운 표면생성으로 해소되었음을 알수 있었다. 또한 열처리에 의한 재료의 표면품위개선효과를 분석하기 위하여 대기 중에서 열처리를 시행한 결과 열처리는 잔류응력의 해소와 상전이의 회복에 효과적인 것으로 나타났다.