• 한국진공학회지
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• 제4권S1호
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• pp.118-128
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• 1995

Copper(l) hexafluoroacetonate trimethylvinylsilane [Cu(hafac)(TMVS)]를 precursor로 사용하여 증착온도 $160~330^{\circ}C$ 범위에서 TiN 모재 위에 낮은 전기비저항값(~2 $\mu$$\Omega$.cm)을 갖는 CVD Cu 박막을 제조하였고, 증착온도에 따른 Cu 박막의 특성을 조사하여 증착온도가 Cu 박막의 미세구조와 전기비저항에 미치는 영향을 고찰하였다. Cu 증착의 활성화에너지는 표면반응제한지역(surface-reaction-limited region)에서 10.8 kcal/mol 이었다. 표면반응에 의해 증착속도가 결정되는 증착온도 $200^{\circ}C$ 이하에서 증착된 Cu 박막은 낮은 비저항값을 갖는 치밀한 박막이었고 step coverage 또한 우수하였다. 이에 반해 물질전달이 증착속도를 결정하는 증착온도 $200^{\circ}C$이상에서 증착된 Cu 박막은 연결상태가 불량한 구형의 결정립들로 이루어져 있어서 높은 비저항값과 거친 표면형상을 나타내었다. 이와 함께 증착온도에 따른 Cu 박막의 결정립 크기, 배향성 등도 조사하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1298-1300
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• 1997

금속기판상 초전도 $YBa_2CU_3O_{7-{\delta}}$ (YBCO) 박막을 yttria-stabilized zirconia (YSZ) 완충막을 이용하여 in situ 펄스 레이저 증착법에 의해 증착하였다. YBCO 박막을 직접 금속기판에 증착하게 되면 YBCO 박막과 금속기판 사이의 계면에서 상호확산현상이 발생하기 때문에 이를 방지하기 위해 YSZ 완충막이 사용되었다. YSZ 완충막의 증착온도가 박막의 결정성과 전기적 특성에 미치는 영향을 알아보기 위해 YSZ 완충막은 여러 가지 온도로 증착되었다. YBCO 박막의 증착온도와 같은 온도로 YSZ 완충막을 증착했을 때보다 YBCO 박막의 증착온도보다 높은 온도로 YSZ 완충막을 증착했을 경우, 증착된 YBCO 박막은 x선 회절에 의해 c 축 방향으로 성장하였음을 알 수 있었고, 저항이 0이 되는 임계온도가 83K가 되는 실험 결과를 얻었다.

• 한국진공학회지
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• 제4권2호
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• pp.164-171
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• 1995

열처리에 따른 Cu 박막의 미세구조 및 전기 비저항의 변화를 조사하였다. Cu(hfac)(TMVS)를 원료로 하는 저압화학증착법에 의해 증착온도를 $160^{\circ}C$에서 $330^{\circ}C$까지 변화시키면서 TiN기판 위에 Cuqkr막을 제조하였고 $450^{\circ}C$에서 30분간 열처리하였다. 증착온도에 따라 표면이 평평한 Cu 박막을 형성하는 표면반응 제한지역과 표면이 거친 Cu 박막을 형성하는 물질전달제한지역이 관찰되었다. 열처리 후 Cu 박막은 전체적으로 표면이 평탄해졌고 결정립의 크기는 모든 증착온도에서 증가하였는데 그 편차 역시 증가하여 EM 저항성 측면에서는 큰 효과를 보이지 못할 것으로 판단된다. 비저항은 증착온도 $200^{\circ}C$에서 급격히 증가하였고 열처리 후에는 모든 증착온도에서 비저항이 감소하였는데 표면반응제한지역에서는 결정립 성장에 의한 약간의 비저항 감소를 보였으나 물질전달제한지역에서는 응집에 의해 Cu 결정립간의 전기적 연결상태가 향상되어 급격한 비저항 감소를 보였다.

• 한국진공학회지
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• 제4권S1호
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• pp.178-184
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• 1995

SiO2 위에 as-dep. 비정질 Si1-xGex 합금박막을 증착하기 위하여 Si2H6 와 GeH4 가스를 사용한 저압 화학 기상증착(LPCVD)에 관하여 연구하였다. 증착온도는 $400-500^{\circ}C$였으며, 공정압력은 0.5-1Torr 였다. 박막내의 Ge 함량은 온도 및 증착가스의 유량이 일정하면 공정압력이 증가함에 따라 증가하였고, 공정압력 및 증착가스의 유량이 일정하면 증착온도에 관계없이 일정하였다. 일정한 Si2H6가스의 표면반응은 박막내의 Ge 원자에 의해 촉진됨을 알 수 있었다. 조성이 일정한 Si1-xGex 박막의 증착속도는 증착온도 증가에 따라 Arrhenius 형태로 증가하여, Si, Si0.84Ge0.16,Si0.69Ge0.31박막증착의 활성화에너지는 각각 1.5, 1.13, 1 eV로서 박막내의 Ge함량이 증가함에 따라 활성화 에너지는 감소하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.52-52
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• 2003

Gbit급 DRAM 커패시터의 고유전물질로 각광받고 있는 (Ba,Sr)TiO$_3$〔BST〕의 하부전극 물질로서 (Ba,Sr)RuO$_3$〔BSR〕의 적용 가능성을 연구하였다. BSR은 BST와의 구조적, 화학적 유사성으로 인하여, BST와 하부전극사이의 저유전 계면반응 충의 생성을 최소화함으로서 향상된 전기적 특성을 구현 할 수 있다. 본 연구에서는 methoxyethoxytetramethylheptanedionate(METHD) 소스를 적용한 유기 화학 기상 증착법(MOCVD)법을 이용하여 BSR을 증착하였으며, 증착된 BSR의 특성을 x-ray photoelectron spectroscopy(XPS) 분석법으로 기화기 온도 변화에 따른 BSR박막의 특성을 분석하였다. 증착온도 55$0^{\circ}C$에서 소스의 기화효율에 영향을 미치는 기화기온도를 변화시켜가며 BSR박막의 증착실험을 진행하였으며 소스 유입 속도 0.075sccm, 증착 온도 55$0^{\circ}C$, Ar/O2 = 200/350 sccm일 때 기화기 온도를 260~28$0^{\circ}C$까지 1$0^{\circ}C$간격의 변화로 증착실험을 수행하였다.

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1997년도 Proceedings of the 13th KACG Technical Meeting `97 Industrial Crystallization Symposium(ICS)-Doosan Resort, Chunchon, October 30-31, 1997
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• pp.149-154
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• 1997

광소자 및 새로운 개념의 전력소자 응용을 위하여 Wide Bandgap 반도체에 대한 관심이 급증되고 있다. 특히 직접천이형인 GaN는 청색 발광소자 응용 및 고출력, 고주파용 전력소자 응용에 이상적인 전자물성을 갖고 있다. 따라서 본 연구에서는 GaCl$_3$와 NH$_3$를 source gas로 하는 CVPE법을 사용하여 (0001) sapphire와 비교하였다. 기판의 증착온도 104$0^{\circ}C$에서 source gas의 III/V flow rate를 2로 분석하여 45분간 성장시킨 경우 그 증착속도는 약 40 $\mu\textrm{m}$/hr 정도였으며, 이 때 XRD을 향상시키기 위하여 증착이전에 기판의 표면에 증착온도에서 NH$_3$를 이용한 nitridation 처리를 하였으며, 그 처리시간이 3분일 때 XRD의 FWHM 특성이 가하여 조사한 결과 363 nm에서 peak가 검출되었다. 본 연구에서는 양질의 GaN 박막성장을 위한 증착조건 인자중 source gas의 flow rate가 가장 중요한 변수임을 적정 온도 범위가 75$0^{\circ}C$ 근처로 조사되었다. 실험과 모사결과의 박막 증착 최적온도의 차이는 GaN 증착시의 반응 Kinetics가 느리기 때문인 것으로 해석된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권6호
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• pp.531-536
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• 2001

SiCl$_4$/CH$_4$/H$_2$계를 사용한 플라즈마 화학증착법(PECVD)으로 실리콘(100) 기판 위에 3C-SiC막을 117$0^{\circ}C$~1335$^{\circ}C$의 온도범위에서 증착하였다. 증착온도, 유입가스비, R$_{x}$ [=CH$_4$/(CH$_4$+H$_2$)], 그리고 r.f. power를 변화시켜 증착막의 결정성에 대해 검토하였다. Thermal CVD에 비해 PECVD법은 박막의 증착속도를 향상시켰다. 증착된 3C-SiC은 (111) 면으로 최대의 우선배향성을 지님을 알 수 있었다. 실리콘 기판 위의 3C-SiC막의 결정성은 R$_{x}$값에 의존하였으며, R$_{x}$가 감소할수록 결정성이 더욱 향상되었다. Free Si가 3C-SiC막과 함께 증착되었으나, 증착온도와 r.f power가 증가함에 따라 free Si의 함량은 감소하였다. 증착온도 127$0^{\circ}C$, 유입가스비 R$_{x}$=0.04, r.f. power가 60W에서 비교적 결정성을 가진 3C-SiC막을 얻을 수 있었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.164-164
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• 2003

UV 발광소자 재료로서 유망한 ZnO film을 ALE법으로 증착하고 photoluminescence특성을 조사하였다. Zn소스로서 DEZn(Diethylzinc)를, 산소 소스로서 DI water를 사용하였고 $N_2$ gas로서 챔버내에 주입된 소스물질을 purge하였다. ALE 공정온도 범위인 17$0^{\circ}C$와 CVD 반응온도 범위인 40$0^{\circ}C$로 ZnO 박막을 증착하고 이 시편을 산소 분위기에서 600-100$0^{\circ}C$의 온도로 1시간 동안 열처리하였다. 그리고 He-Cd laser를 사용하여 photoluminescence를 측정하였다. 17$0^{\circ}C$와 40$0^{\circ}C$ 에서 증착된 시편 모두 as-grown 상태에서는 거의 발광특성을 나타내지 못하였으나 후열처리를 거치면서 발광특성을 나타내었고 열처리 온도가 높을수록 발광강도가 증가하였다. 40$0^{\circ}C$에서의 증착된 시편의 경우는CVD반응이 발생하여 Zn-Zn결합이 많이 생성되어 열처리 온도가 증가하여도 발광강도가 약하였고 가시광 영역의 발광 또한 크게 증가하였으며 17$0^{\circ}C$에서 증착된 시편의 경우는 열처리 온도가 증가할수록 UV영역의 발광강도만이 크게 증가하였으며 가시광 영역의 발광은 거의 증가하지 않았다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.66-66
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• 1999

최근 들어 다결정 SiGe은 MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)에서 기존에 사용되던 다결정 Si 공정과의 호환성 및 여러 장점으로 인하여 다결정 Si 대안으로 많은 연구가 진행되고 있다. 고농도로 도핑된 P type의 다결정 SiGe은 Ge의 함량에 따른 일함수의 조절과 낮은 비저항으로 submicrometer CMOS 공정에서 게이트 전극으로 이용하려는 연구가 진행되고 있으며, 55$0^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도에서도 증착이 가능하고, 도펀트의 활성화도가 높아서 TFT(Thin Film Transistor)에서도 유용한 재료로 검토되고 있다. 현재까지 다결정 SiGe의 증착은 MBE, APCVD, RECVD. HV/LPCVD 등 다양한 방법으로 이루어지고 있다. 이중 HV/LPCVD 방법을 이용한 증착은 반도체 공정에서 게이트 전극, 유전체, 금속화 공정 등 다양한 공정에서 사용되고 있는 방법으로 현재 사용되고 있는 반도체 공정과의 호환성의 장점으로 다결정 SiGe 게이트 전극의 증착 공정에 적합하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 HV/LPCVD 방법을 이용하여 게이트 전극으로의 활용을 위한 다결정 SiGe의 증착 메카니즘을 분석하고 Ex-situ implantation 후 열처리에 따라 나타나는 활성화 정도를 분석하였다. 도펀트를 첨가하지 않은 다결정 SiGe을 주성엔지니어링의 EUREKA 2000 장비를 이용하여, 1000$\AA$의 열산화막이 덮혀있는 8 in 웨이퍼에 증착하였다. 증착 온도는 55$0^{\circ}C$에서 6$25^{\circ}C$까지 변화를 주었으며, 증착압력은 1mtorr-4mtorr로 유지하였다. 낮은 증착압력으로 인한 증착속도의 감소를 방지하기 위하여 Si source로서 Si2H6를 사용하였으며, Ge의 Source는 수소로 희석된 10% GeH4와 100% GeH4를 사용하였다. 증착된 다결정 SiGe의 Ge 함량은 RBS, XPS로 분석하였으며, 증착된 박막의 두께는 Nanospec과 SEM으로 관찰하였다. 또한 Ge 함량 변화에 따른 morphology 관찰과 변화 관찰을 위하여 AFM, SEM, XRD를 이용하였으며, 이온주입후 열처리 온도에 따른 활성화 정도의 관찰을 위하여 4-point probe와 Hall measurement를 이용하였다. 증착된 다결정 SiGe의 두게를 nanospec과 SEM으로 분석한 결과 Gem이 함량이 적을 때는 높은 온도에서의 증착이 더 빠른 증착속도를 나타내었지만, Ge의 함량이 30% 되었을 때는 온도에 관계없이 일정한 것으로 나타났다. XRD 분석을 한 결과 Peak의 위치가 순수한 Si과 순수한 Ge 사이에 존재하는 것으로 나타났으며, ge 함량이 많아짐에 따라 순수한 Ge쪽으로 옮겨가는 경향을 보였다. SEM, ASFM으로 증착한 다결정 SiGe의 morphology 관찰결과 Ge 함량이 높은 박막의 입계가 다결정 Si의 입계에 비해 훨씬 큰 것으로 나타났으며 근 값도 증가하는 것으로 나타났다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제6권1호
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• pp.15-21
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• 1993

Silane과 Disilane를 사용하여 화학증착법으로 제작한 다결정 실리콘의 미세구조를 증착온도의 변화에 따라 조사하였다. Silane과 Disilane의 증착온도는 각각 550에서 640.deg.C와 485에서 620.deg.C로 변화시켰다. Disilane은 silane에 비해 반응성이 크고 비정질에서 결정으로 변하는 전이온도는 약 20.deg.C정도 높았다. 전이온도에서 증착한 시편은 실리콘 source에 관계 없이 (311)조직의 거친 표면으로 되어있었다. 900.deg.C에서 열처리하는 동안 비정질로 부터는 (111)쌍정립계를 갖는 수지상의 결정성장을 하였다. 반면에 다결정 상태로 증착한 시편은 열처리하는 동안 구조가 거의 변하지 않았고 매우 작은 결정립으로 이루어진 주상구조를 하였다.