• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.264.2-264.2
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• 2014

비휘발성 메모리는 전원이 공급되지 않아도 저장된 정보를 계속 유지하는 메모리로써 현재 다양한 차세대 전자소자의 집적화 구현을 위해 저전압 동작 및 저장능력의 향상 등에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이때 삽입되는 전하저장층의 경우 기존 널리 이용되는 질화막(SiNx) 외에 최근에는 산화 알루미늄(Al2O3) 등의 고유전상수 물질 뿐만 아니라, 밴드갭 조절을 통해 전하저장능력을 향상시키는 산화막(SiOx)에 대한 연구도 진행 중이다. 이번 연구에서는 전하저장능력을 향상시키기 위해 전하저장층으로 산화막을 이용할 뿐만 아니라, 기존의 평편한 구조가 아닌 표면 조절을 통해 전하저장능력을 보다 향상시키고자 한다. 또한 이번 연구에서는 비휘발성 메모리 소자의 응용을 위해 우선적으로 금속-절연체-반도체 형태의 MOOxOyS 구조를 이용하였다. 이 때 실리콘 표면적을 변화시키기 위해 이용된 실리콘 웨이퍼는 1) 평편한 실리콘, 2) 수산화암모늄, 이소프로필 알코올 및 탈이온수를 혼합한 용액에 식각시킨 삼각형 구조, 3) 불산, 질산 및 아세트산을 혼합한 용액에 식각시킨 라운드 구조이다. 정전용량-전압 측정을 통해 얻어진 메모리 윈도우는 1) 평편한 실리콘의 경우 약 5.1 V, 2) 삼각형 구조의 경우 약 5.3 V, 3) 라운드 구조의 경우 약 5.9 V를 얻었다. 이 때, 라운드 구조의 경우 가장 넓은 표면적으로 인해 상대적으로 전하트랩이 가장 많이 되어 메모리 윈도우가 가장 커지는 특성을 볼 수 있었다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.14 no.5
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• pp.315-321
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• 2004

The void evolution in direct bonding process of $Si/Si_3$$N_4$ ∥ $SiO_2$/Si silicon wafer pairs has been investigated with an infrared camera. The voids that formed in the premating process grew in the conventional furnace annealing process at a temperature of $600^{\circ}C$. The voids are never shrunken even with the additional annealing process at the higher temperatures. We observed that the voids became smaller and disappeared with sequential scanning by our newly proposed fast linear annealing(FLA). FLA irradiates the focused line-shape halogen light on the surface while wafer moves from one edge to the other. We also propose the void shrinking mechanism in FLA with the finite differential method (FDM). Our results imply that we may eliminate the voids and enhance the yield for the direct bonding of wafer pairs by employing FLA.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.48 no.5
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• pp.354-359
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• 2011

Silicon nitride ceramics were prepared by microwave gas phase reaction sintering. By this method higher density specimens were obtained for short time and at low temperature, compared than ones by conventional pressureless sintering, even though sintering behaviors showed same trend, the relative density of sintered body inverse-exponentially increases with sintering temperature and/or holding time. And grain size of ${\beta}$-phase of the microwave sintered body is bigger than one of the conventional pressureless sintered one. Also they showed good bending strengths and thermal shock resistances.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.24 no.2
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• pp.170-178
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• 1987

Changes of the properties of PECVD-SiN film with the variation of deposition process parameters were investigated and optimum process parameters were determined. The refractive index of the film increased with increasing substrate temperature and pressure, and decreasing rf-power, NH3/SiH4 gas ratio and total gas flow. BHF etch rate and deposition rate show a decreasing tendency with increasing refractive index. The step coverage of the film was not affected much by deposition rate and pressure, but improved apparently with increasing rf-power and NH3/SiH4 gas ratio. Also the optimum process parameters were determined by considering the characteristic properties as well as thickness uniformity of films. The refractive index of the film deposited under this condition was 2.06.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.14 no.4
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• pp.258-262
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• 2005

We report on the field emission properties from vertically aligned carbon nanotubes (CNTs) produced by a triode PECVD with a SiNx capping layer on metal catalyst. It is found that the CNTs density can be controlled by the capping layer thickness and decreases with increasing SiNx thickness. The CNT density of $\~$ 104/$cm^{2}$ exhibited highest electron emission characteristics, the threshold field of 1.2 V/$\mu$m and the current density of 0.17 mA/$cm^{2}$ at 3.6 V/$\mu$m. We have carried out investigation of electron emission stability under ambient gas of N2. The electron emission stability was improved with decreasing CNT density. Under $1\times$$10^{-5}$ Torr ambient pressure, the CNTs in 5 $\mu$m hole show electron emission current higher than $1\times$$10^{-4}$ A/cm2 and it's electron emission uniformity has $2\%$.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.4 no.4
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• pp.373-379
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• 1995

200keV의 에너지로 산소 이온들을 주입한 후 열처리하여 만든 SIMOX의 층구조를 분광 타원해석법을 이용하여 비파괴적으로 분석하여, 약 $300AA$의 계면층과 $800\AA$의 매몰산화층이 $3360\AA$ 정도의 결정성 실리콘층 아래에 존재하는 것을 알 수 있었다. 이러한 매몰산화층의 분포와 TRIM 전산시늉 결과의 비교로부터 매몰산화층의 형성은 산소 이온들이 열처리에 따라 이온 주입시 실리콘의 비정질화가 최대인 곳 주변으로 이동하여 이루어짐을 알 수 있었다. 또한 측정 위치에 따른 분광 타원해석 상수들의 변화로부터 이온주입시의 이온빔의 형태와 주사 방향의 영향으로 생긴 SIMOX층구조의 비균일성을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.405-405
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• 2011

실리콘 질화막(SiNx : H)는 결정질 실리콘 태양전지 제작 공정에서 ARC (Anti Reflection Coating)과 표면 패시베이션의 역할로써 많이 사용되었지만, layer 자체의 quality가 좋지 않기 때문에 최근에는 SiNx/SiO2 이중 layer로 passivation layer를 형성하고 있다. SiO2 layer는 Si substrate를 소스로 하여 성장시키기 때문에 막의 질이 우수하기는 하지만, 막 성장을 위해서 Furnace를 이용해야 하기 때문에, 공정 시간과 공정 비용을 증가시키는 단점이 있다. 본 연구에서는 SiO2 layer를 Furnace가 아닌, 질산(HNO3)을 이용하여SiNx/Thin SiO2 passivation layer 제작하였다. 실험에서는 SiO2 성장을 위해서 질산 용액에 p-type wafer를 dipping하여 시간대 별, SiO2 막의 두께를 관찰하였고, passivation의 효과를 확인하기 위해 lifetime을 측정하였다. 그 결과 SiNx/SiO2 이중 passivation layer는 SiNx 단일 막으로 passivation을 하였을 때보다, lifetime이 10 us 상승했고, 셀 제작시 효율은 약 1.1%, Fill Factor는 약 4% 정도 증가한 것을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.294-294
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• 2011

비정질 인듐-갈륨-아연 산화막은 저온 공정 및 높은 투과도의 가능성으로 인해 플라스틱 기판과 같은 플렉서블 디스플레이에 적합한 물질이다. 이번 연구에서 비정질 인듐-갈륨-아연 산화막을 비휘발성 메모리에 채널 영역으로 응용하였다. 비휘발성 메모리의 경우 전하 저장 영역으로 가장 널리 이용되는 실리콘 질화막이 아닌 실리콘 산화막을 이용하여 산화막/산화막/산화막의 구조를 이용하였다. +8V의 낮은 프로그래밍 전압에서 2V 이상의 메모리 윈도우를 얻을 수 있었다. 이를 통해 비정질 인듐-갈륨-아연 산화막을 비휘발성 메모리에 적용할 수 있는 가능성이 있다.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.41 no.5
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• pp.483-491
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• 1992

Plasma silicon oxynitride film has been applied as a final passivation layer for semiconductor devices, because it has high resistance to humidity and prevents from alkali ion's penetration, and has low film stress. Structure properties of plasma silicon oxynitride film have been studied experimentally by the use of FT-IR, AES, stress gauge and ellipsometry. In this experiment,Si-N bonds increase as NS12TO/(NS12TO+NHS13T) gas ratio increases. Peaks of Si-N bond, Si-H bond and N-H bond were shifted to high wavenumber according to NS12TO/(NS12TO+NHS13T) gas ratio increase. Absorption peaks of Si-H bond were decreased by furnace anneal at 90$0^{\circ}C$. The atomic composition of film represents that oxygen atoms increase as NS12TO/(NS12TO+NHS13T) gas ratio increases, to the contrary, nitrogen atoms decrease.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.101-101
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• 2007

We fabricated floating gate non-volatile memory devices with Si nanocrystals embedded in $SiN_x$ layer to achieve higher trap density. The average size of Si nanocrystals embedded in $SiN_x$ layer was ranging from 3 nm to 5 nm. The MOS capacitor and MOSFET devices with Si nanocrystals embedded in $SiN_x$ layer were analyzed the charging effects as a function of Si nanocrystals size.