• 제목/요약/키워드: 후열처리시간

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다결정 실리콘 위에서의 titanium silicide 형성과 그 특성 (A study on silicidation and properties of titanium film on polysilicon by rapid thermal annealing)

  • 김영수;한원열;박영걸
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제4권4호
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    • pp.304-311
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    • 1991
  • 본 연구에서는 p형(100) 실리콘 기판 위에 LPCVD법으로 산화막과 다결정 실리콘을 증착하고 그 위에 Magnetron Sputtering법으로 티타늄을 500.angs.을 증착한 후, 열처리 온도 500-900.deg.C 사이에서 열처리 시간을 변화시키면서 N$_{2}$ 분위기 속에서 급속 열처리하여 티타늄 실리사이드를 형성하고 그 특성을 조사하였다. 500-600.deg.C 온도 범위에서 10초간 열처리한 시료에서는 실리사이드상은 나타나지 않고, 산소등의 불순물이 티타늄 박막 내로 확산되어 600.deg.C에서 면 저항이 최대값을 보였으며 열처리 온도는 675-750.deg.C로 높이자 TiSi상이 나타나면서 면저항이 감소되고 결정립의 크기가 크게 증가하였다. 또한 열처리온도 800.deg.C에서 나타나기 시작한 TiSi$_{2}$상은 열처리 온도 850.deg.C까지 TiSi상과 공존하면서 면저항과 reflectance는 계속 감소했다. 900.deg.C에서 10초간 열처리한 시료에서는 orthorhombic구조의 완전한 실리사이드 상만 나타났다. 최종적인 티타늄 실리사이드 박막의 두께는 1200.angs.이며 비저항은 18.mu..OMEGA.cm였다.

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Performance enhancement of Amorphous In-Ga-Zn-O junctionless TFT at Low temperature using Microwave Irradiation

  • 김태완;최동영;조원주
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.208.2-208.2
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    • 2015
  • 최근 산화물 반도체에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 비정질 산화물 반도체인 In-Ga-Zn-O(IGZO)는 기존의 비정질 실리콘에 비해 공정 단가가 낮으며 넓은 밴드 갭으로 인한 투명성을 가지고 있고, 저온 공정이 가능하여 다양한 기판에 적용이 가능하다. 반도체의 공정 과정에서 열처리는 소자의 특성 개선을 위해 필요하다. 일반적인 열처리 방법으로 furnace 열처리 방식이 주로 이용된다. 그러나 furnace 열처리는 시간이 오래 걸리며 일반적으로 고온에서 이루어지기 때문에 최근 연구되고 있는 유리나 플라스틱, 종이 기판을 이용한 소자의 경우 기판이 손상을 받는 단점이 있다. 이러한 단점들을 극복하기 위하여 저온 공정인 마이크로웨이브를 이용한 열처리 방식이 제안되었다. 마이크로웨이브 열처리 기술은 소자에 에너지를 직접적으로 전달하기 때문에 기존의 다른 열처리 방식들과 비교하여 에너지 전달 효율이 높다. 또한 짧은 공정 시간으로 공정 단가를 절감하고 대량생산이 가능한 장점을 가지고 있으며, 저온의 열처리로 기판의 손상이 없기 때문에 기판의 종류에 국한되지 않은 공정이 가능할 수 있을 것으로 기대된다. 따라서 본 연구에서는 마이크로웨이브 열처리가 소자의 전기적 특성 개선에 미치는 영향을 확인하였다. 제작된 IGZO 박막 트렌지스터는 p-type bulk silicon 위에 thermal SiO2 산화막이 100 nm 형성된 기판을 사용하였다. RCA 클리닝을 진행한 후 RF sputter를 사용하여 In-Ga-Zn-O (1:1:1) 을 70 nm 증착하였다. 이후에 Photo-lithography 공정을 통하여 active 영역을 형성하였고, 전기적 특성 평가가 용이한 junctionless 트랜지스터 구조로 제작하였다. 후속 열처리 방식으로 마이크로웨이브 열처리를 1000 W에서 2분간 실시하였다. 그리고 기존 열처리 방식과의 비교를 위해 furnace를 이용하여 N2 가스 분위기에서 $600^{\circ}C$의 온도로 30분 동안 열처리를 실시하였다. 그 결과, 마이크로웨이브 열처리를 한 소자의 경우 기존의 furnace 열처리 소자와 비교하여 우수한 전기적 특성을 나타내는 것을 확인하였다. 따라서 마이크로웨이브를 이용한 열처리 공정은 향후 저온 공정을 요구하는 소자 공정에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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Performance enhancement of Amorphous In-Ga-Zn-O junctionless TFT at Low temperature using Microwave Irradiation

  • 김태완;최동영;조원주
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.210.1-210.1
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    • 2015
  • 최근 산화물 반도체에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 비정질 산화물 반도체인 In-Ga-Zn-O (IGZO)는 기존의 비정질 실리콘에 비해 공정 단가가 낮으며 넓은 밴드 갭으로 인한 투명성을 가지고 있고, 저온 공정이 가능하여 다양한 기판에 적용이 가능하다. 반도체의 공정 과정에서 열처리는 소자의 특성 개선을 위해 필요하다. 일반적인 열처리 방법으로 furnace 열처리 방식이 주로 이용된다. 그러나 furnace 열처리는 시간이 오래 걸리며 일반적으로 고온에서 이루어지기 때문에 최근 연구되고 있는 유리나 플라스틱, 종이 기판을 이용한 소자의 경우 기판이 손상을 받는 단점이 있다. 이러한 단점들을 극복하기 위하여 저온 공정인 마이크로웨이브를 이용한 열처리 방식이 제안되었다. 마이크로웨이브 열처리 기술은 소자에 에너지를 직접적으로 전달하기 때문에 기존의 다른 열처리 방식들과 비교하여 에너지 전달 효율이 높다. 또한 짧은 공정 시간으로 공정 단가를 절감하고 대량생산이 가능한 장점을 가지고 있으며, 저온의 열처리로 기판의 손상이 없기 때문에 기판의 종류에 국한되지 않은 공정이 가능할 수 있을 것으로 기대된다. 따라서 본 연구에서는 마이크로웨이브 열처리가 소자의 전기적 특성 개선에 미치는 영향을 확인하였다. 제작된 IGZO 박막트렌지스터는 p-type bulk silicon 위에 thermal SiO2 산화막이 100 nm 형성된 기판을 사용하였다. RCA 클리닝을 진행한 후 RF sputter를 사용하여 In-Ga-Zn-O (1:1:1)을 70 nm 증착하였다. 이후에 Photo-lithography 공정을 통하여 active 영역을 형성하였고, 전기적 특성 평가가 용이한 junctionless 트랜지스터 구조로 제작하였다. 후속 열처리 방식으로 마이크로웨이브 열처리를 1000 W에서 2분간 실시하였다. 그리고 기존 열처리 방식과의 비교를 위해 furnace를 이용하여 N2 가스 분위기에서 $600^{\circ}C$의 온도로 30분 동안 열처리를 실시하였다. 그 결과, 마이크로웨이브 열처리를 한 소자의 경우 기존의 furnace 열처리 소자와 비교하여 우수한 전기적 특성을 나타내는 것을 확인하였다. 따라서, 마이크로웨이브를 이용한 열처리 공정은 향후 저온 공정을 요구하는 소자 공정에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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박용 디젤엔진 부품 크랭크샤프트의 기계적 성질에 미치는 열처리 공정의 영향 (Effect of Heat Treatment Processes on Mechanical Properties of Crankshafts in Marine Diesel Engine Use)

  • 강기홍
    • 한국재료학회지
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    • 제5권5호
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    • pp.532-543
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    • 1995
  • 박용 디젤엔진 부품 크랭크샤프트의 기계적 성질에 미치는 화학 성분과 열처리 공정의 영향을 인장시험기, 경도시험기, 충격시험기와 광학현미경으로 조사연구하였다. 시행된 4가지 열처리공정중 다음의 열처리 공정인 노말라이징$\longrightarrow$TR단조$\longrightarrow$\ulcorner칭$\longrightarrow$템퍼링이 최적의 기계적 성질을 나타냈다. 이때 기계적인 성질은 오스테나이트 결정입도 크기, 냉각 속도, 오스테나이트화 온도와 오스테나이트화 유지 시간에 의존하였다. 오스테나이트 결정입도는 TR단조 후의 초기 결정입도 크기에 의존하고, 냉각 속도는 C-곡선 Nose를 지나야 하고, 오스테나이트화 온도는 탄소 함량에 의존하고 그리고 오스테나이트화 유지 시간은 저어널지름에 의존하는 것으로 나타났다.

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생체골의 열전도성 및 열처리된 골의 염전력 변화에 대한 실험적 연구 (Experimental Studies on Heat Conductivity of Human Bone and Torsional Strength of Pasteurized Porcine Tibia)

  • 박일형;김신근;신동규;인주철
    • 대한골관절종양학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.7-16
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    • 1995
  • 인체골 4 시편(specimen)과 돼지 경골 25쌍을 이용하여, 생체골의 열전도성 측정과 열처리후 열처리온도와 시간에 따른 골의 염전력을 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 인체골에 있어서 골수강을 제거하지 않고 $60^{\circ}C$의 항온식염수에서 열처리하면, 골심부의 온도가 $20^{\circ}C$에서 $58^{\circ}C$에 도달하는데 소요된 시간은 경골근위부가 32분 50초, 대퇴골 원위부가 30.분, $80^{\circ}C$ 항온조에서는 경골근위부가 12분 50초, 대퇴골 원위부가 11분 10초 소요되었다. 돼지 경골간부의 피질골내부(endosteum)에 열전대를 부착하고 뼈 양끝을 밀봉하여 같은 실험을 행한 결과 $50^{\circ}C$까지는 시간에 비례해서 일정한 비율로 온도상승이 이루어 졌으며, $20^{\circ}C$에서 $58^{\circ}C$에 이르는 시간이 $60^{\circ}C$ 항온조에서는 7분, $70^{\circ}C$에서는 3분 30초, $80^{\circ}C$에서는 2분이었다. 따라서 임상에서 골수강을 제거 후 장골의 간부(shaft) 만을 항온조에 달굴때는 골구강내에도 데워진 심염수로 가득차게 되므로 상기 시간의 절반이 못되는 짧은 시간내에 피질골의 내부가 $58^{\circ}C$에 이르리라고 판단되었다. 골수강을 소파하지 않은 돼지 경골을 각각 4쌍씩 우측만을 $60^{\circ}C$ 35분, $80^{\circ}C$ 15분 열처리한 후 실험군의 최대염전력은 대조군과 비교할 때 +7.0%, -5.1%, -3.2%, -4.2%의 변화가 있었고, $80^{\circ}C$ 15분 열처리후는 -4.3%, -3.8%, -1.4%(1예는 실험 오류로 제외됨)의 변화가 있었다. 골수강을 완전 제거한 되재 경골을 각각 4쌍씩 우측만을 $60^{\circ}C$, $70^{\circ}C$, $80^{\circ}C$에서 15분 열처리 후 실험군의 최대염전력은 대조군과 비교할 때 -3.4%, -4.2%, -0.7%, +2.7%의 변화가 있었고, $70^{\circ}C$ 15분 열처리후는 -2.8%, -3.9%, -2.1%(1예는 실험 오류로 제외됨)의 변화가 있었으며, $80^{\circ}C$ 15분 열처리후는 +5.2%, -4.4%, -2.9%, -0.3%의 염전력 변화가 있었다. 그러므로 골수강을 제거하지 않고 $80^{\circ}C$ 35분, $60^{\circ}C$ 15분 열처리 하거나, 골수강을 완전소파 후 $60^{\circ}C$ 15분, $70^{\circ}C$ 15분, $80^{\circ}C$ 15분 열처리해서는 각군사이에 염전력의 유의한 차이는없었다. 이상의 결과로 돼지 경골의 경우 $60^{\circ}C$ 항온에서는 35분까지, $80^{\circ}C$이하의 항온에서는 15분까지 열처리하여도 골강도에는 거의 영향이 없는 것으로 나타났다.

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Comparative Photoluminescence Study of Single-Layer MoS2 Annealed in Hydrogen and Vacuum

  • 류예진;박민규;류순민
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.195.1-195.1
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    • 2014
  • 최근 반자성 물질인 $MoS_2$를 수소 기체 속에서 열처리하게 되면 약한 강자성이 유발된다는 연구가 보고되었다. 본 연구에서는 강자성 발현을 수반하는 물리적 및 화학적 변화를 이해하기 위해서 단일층 $MoS_2$에 대한 라만분광 및 광발광 연구를 수행하였다. 기계적 박리법을 이용하여 $MoS_2$ 결정으로부터 단일층 및 이중층 $MoS_2$를 분리하여 $SiO_2/Si$ 기판에 전사한 후, $200^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$ 영역의 특정 온도에서 1시간 동안 열처리하였다. 배경 기체가 열처리 도중 $MoS_2$에 미치는 영향을 이해하기 위하여 수소 속 반응을 진공 상태와 비교하였다. 라만 스펙트럼에서는 큰 변화가 없었으나, 광발광의 세기는 수소 속 반응 후에 감소하고 진공 속 반응 후에는 증가하는 대조적인 결과를 보였다. AFM 측정으로부터는 열처리 후에 $MoS_2$ 표면에 뚜렷한 변화가 일어나지 않는다는 사실을 확인하였다. 본 발표에서는 수소와 진공 조건에서 관찰된 상이한 광발광 특성과 그래핀/$SiO_2/Si$에서 관찰된 p-형 도핑과의 상관관계를 설명하고자 한다.

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열처리 대두에서 분리한 대두 단백질의 기능성 (Functional Properties of Soy Protein Isolate from Heat Treated Soybean)

  • 윤혜현;전은재
    • 한국식품과학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.38-43
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    • 2004
  • 대두 단백질의 기능성 변형 방법의 하나로 대두를 열처리 함에 의해 대두 단백질의 기능 특성에 어떠한 변화가 있는지 알아보기 위하여 대두를 $60^{\circ}C$에서 30, 60, 90과 120분 침지한 후 대두 분리 단백(SPI)을 제조하여 열처리하지 않은 대조군과 여러 가지 기능성을 비교하였다. 용해도 특성은 pH 4.5의 등전점 부근에서 최소의 용해도를 보였고 등전점 이하와 이상에서는 비교적 90% 넘는 높은 용해도를 나타내었다. 만리와 태광에서 모두 열처리 시간이 증가함에 따라 등전점 이하의 pH에서 용해도가 증가하였다. 수분흡수력도 열처리 시간이 증가함에 따라 증가하였고 만리의 경우 90분 시료에서 가장 높은 수분흡수력을 나타내었다. 유지흡수력은 만리의 경우 열처리 시간이 증가함에 따라 감소하였고 태광의 경우에는 60분 시료에서 최대값을 나타내었다. 유화 특성은 만리의 경우 열처리에 의해 유화활성도, 유화안정성과 유화형성력이 모두 대조군보다 유의하게 증가하였고, 태광의 경우에는 열처리에 의해 유화활성도와 유화형성력이 유의적으로 증가하였다. 만리의 경우 기포 팽창력과 기포안정성이 열처리에 의해 증가하였고, 만리와 태광 모두 기포팽창력이 90분 시료에서 최대값을 보였으며, 태광은 열처리에 의해 매우 불안정한 기포 안정성을 보였다. 겔의 TPA결과, 열처리 시간이 증가함에 따라 경도, 부착성, 탄성, 검성 및 씹힘성이 증가하였고 특히 모든 특성이 대체로 90분 시료에서 최고값을 보였다. 그러나 응집성은 열처리 시간이 증가함에 따라 감소하였다. 이상의 결과로 대두의 열처리에 의해 대두 단백질의 기능성이 변화하는 것을 알 수 있었고. 대두를 첨가물이나 식품가공재료로 사용할 때 이러한 변화를 고려하여 유용하게 활용할 수 있으리라 생각된다.

질화 규소 접합체의 미세구조와 파괴 강도에 관한 연구 (Microstructure and Fracture Strength of Si3N4 Joint System)

  • 차재철;강신후;박상환
    • 한국세라믹학회지
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    • 제36권8호
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    • pp.835-842
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    • 1999
  • 본 연구에서는 Ag-Cu-Ti 와 Ag-Cu-In-Ti 를 사용하여 브레이징법으로 질화규소 간 접합체를 제작하고 $400^{\circ}C$$650^{\circ}C$에서 장시간(2000 h) 열처리 후 파괴 강도의 변화를 살펴보았다. 접합후 강도는 Ag-Cu-Ti 가 높게 나왔지만, 열처리 시간이 증가할수록 Ag-Cu-In-Ti 의 경우가 강도의 감소 정도가 작은 것으로 나타났다. 또한 고온 응용을 위해 개발된 새로운 접학 합금인 Au-Ni-Cr-Mo-Fe 계를 이용하여 질화 규소 간의 접합체를 제작하여 $650^{\circ}C$에서 100시간까지 장시간 열처리 하였다 접합 당시의 강도는 상용 접합 합금보다는 낮은 값을 보였지만, 열처리를 함에 따라 강도의 증가를 보였다 SUS316과의 접합시에는 중간재로 몰리브데늄 또는 구리를 사용하였으며 $400^{\circ}C$에서 1000시간 동안 열처리하였다. 강도는 몰리브데늄을 사용한 경우가 높게 나왔지만, 접합체의 형성이 어렵다는 단점이 있었다. 산화 실험에서는 Ti가 첨가된 접합 합금인 Ag-Cu-Ti 의 경우가 첨가되지 않은 Ag-Cu의 경우보다 산화가 잘 일어나며, 인듐을 첨가한 Ag-Cu-In-Ti 의 경우는 산화 억제의 효과가 나타났다. 전반적으로 In을 포함한 접합 합금이 고온 신뢰도 면에서 우수한 것으로 나타났다.

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스퍼터링 증착된 Y-Ba-Cu-O계 박막의 열처리 전 조성이 열처리 후 박막의 초전도특성 및 미세구조에 미치는 영향 (Effects of composition of preannealed Y-Ba-Cu-0 thin films deposited by sputtering on the superconducting properties and microstructure of post-annealed thin films)

  • 조해석;김형준
    • 한국재료학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.54-61
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    • 1991
  • $YBa_2Cu_3O_{7-\delta}$ 단일 타게트를 사용하여 R. F. 마그네트론 스퍼터링법으로 MgO(100), Si(100)기판 위에 박막을 증착한 후, $880^{\circ}C$의 산소 분위기에서 1시간 동안 열처리를 하였다. 열처리 전 박막의 미세한 조성변화에 의해서도 열처리 후 박막의 미세구조 및 전기적 특성은 크게 변화했다. MgO(100)기판의 표면에 성장되는 입자들은 선택 배향적으로 성장하려는 경향을 가지므로 가늘고 길쭉한 입자 형상을 띠는 반면에 이들 입자위에 성장되는 다른 입자들은 결정 성장 방향의 선호도가 없으므로 둥근 모양의 입자형상을 가진다. 열처리 전 박학의 조성이 1-2-3을 벗어나면 증착 후 열처리할 때 액상이 형성되며, 액상의 양이 많을수록 선택 배향적 성장이 용이해져 texture를 쉽게 이룬다. 그러나 이러한 액상은 냉각 시에 초전도입자의 입계에 이차상으로 형성되기 때문에 초전도 박막의 전기적 특성, 특히 임계온도를 저하시킨다. 또한 $T_{c,\;zero}$$T_{c,\;on}$에 비해서 입계에 형성되는 이차상의 영향을 더 크게 받는다.

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고에너지 이온주입에 따른 격자 결함 발생 및 거동에 관한 열처리 최적화방안에 관한 연구 (A study of electrical characteristic of MOSFET device)

  • 송영두;곽계달
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.1830-1832
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    • 1999
  • 고에너지 이온주입(1)에 기인한 격자 손상 발생 및 열처리에 따라 이들의 회복이 어느정도 가능한지에 대하여 측정 및 분석방법을 통하여 조사하였다. 그리고 본 실험에서는 이온주입시 형성되는 빈자리 결함(Vacancy defect)과 격자간 결함(interstitial defect)의 재결할(recombination)을 이용 점결합(point defect)를 감소 시킬 수 있는 effective RTA조건을 설정하여 well 특성을 개선하고자 하였다. 8inch p-type Si(100)기판에 pad oxide 100A을 형성한 후 NMOS 형성하기 위해 vtn${\sim}$p-well과 PMOS 형성을 위해 vtp$\sim$n-well을 이온주입 하였다. Mev damage anneal은 RTA(2)(Rapid Thermal Anneal)로 $1000\sim1150C$ 온도에서 $15\sim60$초간 spilt 하여 실험후 suprem-4 simulation data를 이용하여 실제 SIMS측정 분석결과를 비교하였으며 이온주입에 의해 발생된 격자손상이 열처리후 damage 정도를 알아보기 위해 T.W(Therma-Wave)을 이용하였으며 열처리후 면저항값은 4-point probe를 사용하였다. 이온주입후 열처리 전,후에 따른 불순물 분포를 SIMS(Secondary ion Mass Spectrometry)를 이용하여 살펴보았다. SIMS 결과로는 열처리 온도 및 시간의 증가에 따라서 dopant확산 및 활성화는 큰차이는 보이지 않고 오히려 감소하는 경향을 볼 수 있으며 또한 접합깊이와 농도가 약간 낮아지는 것을 볼 수 있었다. 결점(defect)을 감소시키기 위해서 diffusivity가 빠른 임계온도영역($1150^{\circ}C$-60sec)에서 RTA를 실시하여 dopant확산을 억제하고 점결점(point defect)의 재결합(recombination)을 이용하여 전위 (dislocation)밀도를 감소시켜 이온주입 Damage 및 면저항을 감소 시켰다. 이와 같은 특성을 process simulation(3)(silvaco)을 통하여 비교검토 하였다.

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