• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.101-101
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• 2003

Al 박막의 화학증착(CVD)과 Al-Cu 합금박막의 물리증착(PVD)을 조합하는 CVD-PVD Al 공정은 수평방향의 배선과 수직방향의 via를 동시에 형성할 수 있으므로 공정단순화 및 생산원가절감 측면에서 장점이 있어서 DRAM 둥의 반도체 소자의 배선공정으로 매우 유망하다[1]. 본 연구에서는 CVD-PVD Al 공정을 이용하여 초고집적소자의 Al via와 Al 배선을 동시에 형성할 때 층간절연막의 영향을 조사하고 그 원인을 규명하였다. Al CVD를 위한 원료기체로는 dimethylaluminum hydride [($CH_3$)$_2$AlH]를 사용하였고 PVD는 38$0^{\circ}C$에서 실시하였다 층간절연막에 따른 CVD-PVD Al의 via hole 매립특성을 조사한 결과, high-density plasma(HDP) CVD oxide의 경우에는 via hole 매립특성이 우수하였으나, hydrogen silscsquioxane (HSQ)의 경우에는 매립특성이 우수하지 않아서 via 저항이 불균일 하였다. 이는 via 식각 후 wet cleaning 과정에서 HSQ에 흡수된 수분이 lamp를 이용한 degassing 공정에 의해서 완전히 제거되지 않아 CVD-PVD 공정 중에 탈착되어 Al reflow에 나쁜 영향을 미치기 때문으로 판단된다. CVD-PVD 공정 전에 40$0^{\circ}C$, $N_2$ 분위기에서 baking하여 HSQ 내의 수분을 충분히 제거함으로써 via 매립특성을 향상시킬 수 있었다. CVD-PVD Al 공정은 aspect ratio 10:1 이상의 via hole도 완벽하게 매립할 수 있었고 이에의해 제조된 Al 배선은 기존의 W plug 공정에 의해 제조된 배선에 비해 낮은 via 저항을 나타내었다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.3 no.5
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• pp.451-458
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• 1993

Wear resistant titanium nirridc(TiN) coatings Were depositecd onto bearing stcel(AISI 52100) by plasma assisted chemical vapor deposition using the gaseous mixtyre of $TiCI_4, N_2, H_2$ and Ar. The In- fluences of the choorine on the crystallinity, microhardness, adhesion. Wear. property of coatings were studied. It was found that the TiN coatings had an outstanding resistance to wear but the mechanical properties of the coatings deteriorated with the increase in the chlorine content. From wear test, many cracks in the trailing edge which was under tensile stress was investigated.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.2 no.1
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• pp.34-40
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• 1993

새로운 단결정 박막 성장방법으로 최근에 많은 관심을 끌고 있는 초고진공 화학기상증착법(Ultra-High Vacuum Chemical Vapor Deposition)을 이용하여 AlGaAs에 에피탁시 박막을 성장시켰다. AlGaAs 에피탁시층의 성장은 2。 경사진 GaAs(100) 기판을 사용하였다. 반응 기체로는 Trimethylgallium(TMGa), Trimethylaluminum(TMAl)과 arsine을 사용하였고, 성장온도는 $580~700^{\circ}C$, 기체 압력은 10-5~10-4Torr를 유지하였다. 특히 본 연구에서는 arsine을 사전에 열분해 하는 통상의 Chemical Beam Epitaxy(CBE) 성장법과는 달리, arsine이 표면에서 분해되는 화학 반응만을 사용하여도 AlGaAs 에피탁시를 성장할 수 있음은 물론 박막내의 탄소 불순물의 농도가 크게 낮아짐을 관찰하였다. 또한 성장 온도의 변화에 따른 AlGaAs 에피탁시층의 Al 함유 과정에 대하여도 고찰하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.10
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• pp.945-949
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• 1998

Ta(OC2H5)5와 NH3를 이용하여 Cycle-CVD법으로 산화탄탈륨 막을 증착하였다. Cycle-CVD법에서는 Ta(OC2H5)5와 NH3사이에 불활성 기체를 주입한다. 하나의 cycle은 Ta(OC2H5)5주입, Ar주입, NH3 주입, Ar 주입의 네 단계로 이루어진다. Cycle-CVD법으로 산화탄탈륨 막을 증착할 때, 온도 $250-280^{\circ}C$에서 박막의 증착 기구는 원자층 증착(Atomic Layer Deposition:ALD)이었다. $265^{\circ}C$에서 Ta(OC2H5)5:Ar:NH3:Ar:NH3:Ar의 한 cycle에서 각 단계의 주입 시간을 1-60초:5초:5초:5초로 Ta(OC2H5)5 주입 시간을 변화시키면서 산화탄탈륨 막을 Cycle-CVD법으로 증착하였다. Ta(OC2H5)5주입시간이 증가하여도 cycle 당 두께가 $1.5\AA$/cycle로 일정하였다. $265^{\circ}C$에서 증착된 박막의 누설 전류는 2MV/cm에서 2x10-2A/$\textrm{cm}^2$이었고 열처리후의 산화탄탈륨 막의 누설 전류값은 $10-4A\textrm{cm}^2$ 이하고 감소하였다. 증착한 산화탄탈륨 막의 성분을 Auger 전자 분광법으로 분석하였다. 2$65^{\circ}C$에서 증착한 막의 성분은 탄탈륨 33at%, 산소 50at%, 탄소 5at%, 질소 12at% 이었으며 90$0^{\circ}C$, O2300torr에서 10분 동안 열처리한 박막은 탄탈륨 33at%, 산소 60wt%, 탄소 4at%, 질소 3at%이었다. 박막의 열처리 온도가 높을수록 불순물인 탄소와 질소의 박막 내 잔류량이 감소하였다. 열처리 후의 박막은 O/Ta 화학정량비가 증가하였으며 Ta의 4f7/5와 4f 5/2의 결합 강도가 열처리 전 박막보다 증가하였다. 열처리 후 누설 전류가 감소하는 것은 불순물 감소와 화학정량비 개선 및 Ta-O 결합 강도의증가에 의한 것으로 생각된다.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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• v.27 no.10
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• pp.113-123
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• 1990

Tungsten film was deposited on the single crystal silicon wafer in a low pressure chemical vapor deposition reactor from silane and tungsten hexafluoride in the temperature range of $250-400^{\circ}C$ Deposition rate was found to be determined by the mass transfer rate of reactants from the gas phase to the safter surface. It was found out that tungsten films deposited contained about 3 atomic $\%$ of silicon and that the crystallinity and the grain size increased as the deposition temperature was increased. The resistivity of the film was measured to be in the range of $7~25{\mu}{\Omega}-cm$ and decreased with increasing deposition temperature. The adhesion of the tungsten film on a silicon surface was measured by the tape peel off test and it was improved with increasing deposition temperature. From the analysis of the gas composition, the reaction pathway to form $SiF_{4}$ and $H_{2}$ was found to be more favorable than HF formation.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.10 no.1
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• pp.98-104
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• 1999

In this work, we investigated hydrogen content, bond structure, and electrical properties of a-Si:H films prepared by ECR plasma CVD as a function of pressure. In general, the photo sensitivity of a-Si:H films prepared by CVD method decreases as the deposition rate increases, but the photo sensitivity of a-Si:H films prepared by ECR plasma deposition method increases as the deposition rate increases. In the same condition of microwave power, the ratio of $SiH_4/H_2$, and pressure, though film thickness increases linearly with deposition time and hydrogen content in the film is constant, photo conductivity can be decreased because $SiH_2$ bond is made more than SiH bond in the short reaction time. According to increase pressure in the chamber, SiH bond in the film increase and optical energy gap decrease. So, photo conductivity can be increased. But photo sensitivity decreased as dark conductivity increase. It must be grown in the condition of low pressure and hydrogen gas for taking the a-Si:H film of high quality.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.2 no.1
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• pp.19-26
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• 1992

The rate of tungsten nuclei formation from $WF_6-SiH_4$ on silicon dioxide surface was measured. The nucleation rate became faster at high deposition temperature, low carrier gas flow rate and high deposition pressure. Also the rate became faster at the downstream of the oxide surface compared to the oxide surface near the inlet. Shape and cross-sectional view of the tungsten nuclei were observed with SEM and their chemical compositions were also determined.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.152-152
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• 1999

1Gb급 이상 기억소자의 캐패시터 재료로 주목받고 있는 (Ba,Sr)TiO3 [BST] 박막의 전극재료로는 Pt, Ru, Ir과 같은 금속전극과 RuO2, IrO2와 산화물 전도체가 유망한 것으로 알려져 있다. 그런데, DRAM의 집적도가 증가하게 되면, BST같은 고유전율 박막을 유전재료로 사용한다 하더라도, 3차원적인 구조가 불가피하게 때문에 기존의 sputtering 방법으로는 우수한 단차피복성을 얻기 힘들므로, MOCVD법이 필수적이다. 본 연구에서는 기존에 연구되었던 Pt에 비해 식각특성이 우수하고, 비교적 낮은 비저항을 갖는 Ru 박막증착에 대한 연구를 행하였다. 본 연구에서는 수직형의 반응기와 저항 가열 방식의 susceptor로 구성된 저압 유기금속 화학증착기를 사용하여 최대 6inch 직경을 갖는 기판 위에 Ru박막을 증착하였다. Precursor로는 기존에 연구된 적이 없는 bis-(ethyo-$\pi$-cyclopentadienyl)Ru (Ru(C5H4C2H5)2, [Ru(EtCp)2])를 사용하였으며, bubbler의 온도는 85$^{\circ}C$로 하였다. Si, SiO2/Si를 사용하였으며, 증착온도 25$0^{\circ}C$~40$0^{\circ}C$, 증착압력 3Torr의 조건에서 Ru 박막을 증착하였다. Presursor를 운반하는 수송기체로는 Ar을 사용하였으며, carbon과 같은 불순물의 제거를 위해 O2를 첨가하였다. 증착된 박막은 XRD, SEM, 4-point probe등을 통해 구조적, 전기적 특성을 평가하였으며, 열역학 계산을 위해서는 SOLGASMIX-PV프로그램을 사용하였다. Ru 박막의 증착에 있어서 산소의 첨가는 필수적이었으며, Ru 박막의 증착속도는 30$0^{\circ}C$~40$0^{\circ}C$의 온도 영역에서 200$\AA$/min으로 일정하였으며, 첨가된 산소의 양이 적을수록 더 치밀하고 평탄한 표면형상을 보였으며, 또한 더 낮은 전기 전도도를 보였다. 그리고 증착된 박막은 12~15$\mu$$\Omega$cm 정도의 낮은 비저항 값을 나타냈으며 이것은 기존의 sputtering 법에 의해 증착된 Ru 박막의 비저항 값들과 비교될만하다. 한편, 높은 온도, 높은 산소분압 조건에서 RuO2의 형성을 관찰하였으며, 이것은 열역학적인 계산을 통해서 잘 설명할 수 있었다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.11 no.1
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• pp.20-26
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• 2001

The deposition characteristics of MOCVO Cu using the (hfac)Cu(I) (1,5-DMCOD)(1,1,1,5,5,5-hexafluoro-2,4-pentanedionato Cu(I) 1,5-dimethyl-cyclooctadine) as a precursor have been investigated in terms of the effects of hydrogen and H(hfac) ligand addition with He carrier gas. MOCVD Cu using a Helium carrier gas showed a low deposition rate (20~$125{\AA}/min$) at the substrate temperature range of 180~$230^{\circ}C$. Moreover, the Cu film deposited at 19$0^{\circ}C$ was very thin (~$700{\AA}$) and showed the lowest resistivity value of $2.8{\mu}{\Omega}-cm$. The deposition rate of MOCVD Cu using $H_2$or H(hfac) addition was significantly enhanced especially at the low temperature region (180~$190^{\circ}C$). Furthermore, thinner Cu films (~$500{\AA}$) provided low resistivity (3.6~$2.86{\mu}{\Omega}-cm$). From surface reflectance measurement, very thin films deposited by using different gas system revealed good surface morphology comparable with sputtered Cu film ($300^{\circ}C$, vacuum-anneal). Hence, Cu film using (hfac)Cu(1,5-DMCOD) as a precursor is expected as a good seed layer in the electrochemical deposition process for Cu metallization.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.309-309
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• 2014

음극방식법은 피방식체에 외부전원을 인가하거나 보다 활성인 금속을 전기적으로 연결하여 피방식체의 전위가 일정 전위까지 음극분극 되도록 하여 부식을 억제하는 방법이다. 이러한 음극 방식의 결과로 $OH^-$이온이 금속 표면 부근에 생성되고 금속/해수 사이의 pH 증가를 유발하게 되며, 높은 pH는 $Mg(OH)_2$ 및 $CaCO_3$의 석출을 유발한다. 전착 박막은 각각 1, 3, 6, 12시간 및 5, 15, $20mA/cm^2$의 전류 밀도 조건에서 자연 해수, $CO_2$ 가스가 용해된 해수 용액 내에서 스틸 기판 상에 전기적 증착기술을 가해 형성되었다. 상기 조건에서 증착 된 박막의 내용물은 주사 전자 현미경 (SEM) 및 X-선회절(XRD)에 의해 조사되었다. 또한 코팅 박막의 내식성은 전기화학적 양극 분극시험에 의해 평가되었다.