• 한국표면공학회지
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• 제51권2호
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• pp.110-115
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• 2018

The Na low temperature gettering in $SiO_2/PSG/SiO_2/Al-1%Si$ and $SiO_2/TEOS/SiO_2/Al-1%Si$ multilevel thin films was investigated using dynamic SIMS(secondary ion mass spectrometry) analysis. DC magnetron sputter, APCVD and PECVD techniques were utilized for the deposition of Al-1%Si thin films, $SiO_2/PSG/SiO_2$ and $SiO_2/TEOS/SiO_2$ passivations, respectively. Heat treatment was carried out at $300^{\circ}C$ for 5 h in air. SIMS depth profiling was used to determine the distribution of Na, Al, Si and other elements throughout the $SiO_2/PSG/SiO_2/Al-1%Si$ and $SiO_2/TEOS/SiO_2/Al-1%Si$ multilevel thin films. XPS was used to analyze chemical states of Si and O elements in $SiO_2$ passivation layers. Na peaks were observed throughout the $PSG/SiO_2$ and $TEOS/SiO_2$ passivation layers on the Al-1%Si thin films and especially at the interfaces. Na low temperature gettering in $SiO_2/PSG/SiO_2/Al-1%Si$ and $SiO_2/TEOS/SiO_2/Al-1%Si$ multilevel thin films is considered to be caused by a segregation type of gettering.

• 대한화학회지
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• 제38권1호
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• pp.1-7
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• 1994

알루미노인산염 족($AlPO_4-5$, BAPO-5, 그리고 SAPO-5)분자체의 구조 골격인 가교 $$T_1-OH-T_2$(T_1$ = Al, B 그리고 $T_2=$ P, Si) 안정성 및 가교 OH 그룹 이온성을 연구하기 위하여 반경험적 MNDO 계산 방법으로 연구하였다. 이러한 계산은 Al-OH-P, B-OH-P 그리고 Al-OH-Si덩어리 모델로써 실행하였다. Al-OH-P가교 모델에서 Al대신에 B원자를 치환할 때 B-OH-Si가교에서는 변형이 우선적으로 일어났으나, P 대신에 Si원자를 치환한 Al-OH-Si가교에서는 회전이 우선적으로 일어났다. 이러한 모델 덩어리에서 OH그룹 이온성 및 가교 안정성은 B-OH-P < Al-OH-P < Al-OH-Si 가교 순서로 증가하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제33권11호
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• pp.1209-1216
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• 1996

MoSi2-Al2O3 composites were prepared by thermal explosion mode of self-propagating high temperature syn-thesis (SHS) using element powders of MoO3 Mo Si and Al. The combustion products of MoSi2 which have 10, 20, 30 and 40 wt% Al2O3 showed the molten state in the range of Mo to MoO3 6:1-9.5:1, 2:1-8:1, 1:1-5:1, and 1:1-3:1 (molar ratio) respectively. The combustion products which made least seperation the molten phase from the slag phase were in Mo/MoO3=9, 5:1, 8:1, 5:1 and 3:1 (molar ratio) respectively. Particles size of MoSi2 and Al2O3 in the combustion product were decreased as the molar ratio of Mo to MoO3 increase. By XRD analysis only MoSi2 and $\alpha$-Al2O3 peaks were identified in the combusion products, In case of MoSi2 containing 20wt% Al2O3 5.1wt% Al existed into MoSi2 grains and 30.7wt% Si and 7.7wt% Mo existed into Al2O3 grains. The relative density of MoSi2 containing 10, 20, 30 and 40 wt% Al2O3 were 82.7, 85.2, and 81.9% respectively. The fracture strength of MoSi2-Al2O3 composites increased with increasing Al2O3 and that of MoSi2-20wt% Al2O3 composite was 195 MPa.

• 한국진공학회지
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• 제22권3호
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• pp.126-130
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• 2013

PSG/$SiO_2$ 보호막 처리된 Al-1%Si 박막배선 내 sodium (Na)과 수분($H_2O$) 게터링(gettering) 현상을 측정, 분석하였다. PSG/$SiO_2$ 보호막과 Al-1%Si 박막을 상압CVD (APCVD: atmosphere pressure chemical vapor deposition)법과 DC 마그네트론 스퍼터로 각각 증착하였고, 이차이온 질량분석기(SIMS: secondary ion mass spectrometry)를 이용한 깊이분포측정(depth profiling) 분석을 통해 PSG/$SiO_2$ 보호막으로부터 Al-1%Si 박막배선 층까지의 sodium과 수분 등 성분들의 분포를 확인하였다. Sodium과 수분 피크 모두 Al-1%Si 박막배선 내부보다는 막 간 계면에서 강하게 나타났다. PSG와 $SiO_2$ 보호막 계면에서는 sodium 피크는 관찰되었지만 수분 피크는 관찰되지 않았다.

• 한국진공학회지
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• 제8권1호
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• pp.31-35
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• 1999

본 연구에서는 반도체 소자에서 일렉트로마이그레이션에 기인하는 Al-1%Si 박막배선의 길이 변화에 따른 수명시간 의존도를 조사하였다. 사용된 Al-1%Si 박막배선은 표준 사진식각 공정(standard photolithography process)을 사용하여 제작된 직선형 패턴이다. 직선형 패턴은 100에서 1600 $mu extrm{m}$ 범위의 길이 변화를 갖도록 제작하였다. Ti underlayer가 없는 시편보다 Ti underlayer가 있는 시편에서 Al-1%Si 박막배선의 수명시간이 더 길게 나타났다. Ti underlayer를 갖는 시편에서 electromigration에 대한 저항성을 향상시키는 것으로 사료되어진다. Al-1%Si 박막배선의 길이에 의존하는 수명시간은 800$\mu\textrm{m}$ 이하에서 포화되는 경향을 나타내었다.

• 한국표면공학회지
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• 제49권5호
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• pp.467-471
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• 2016

In order to investigate the Na gettering, PSG/$SiO_2$/Al-1%Si multilevel thin films were fabricated. DC magnetron sputter techniques and APCVD (atmosphere pressure chemical vapor deposition) were utilized for the deposition of Al-1%Si thin films and PSG/$SiO_2$ passivations, respectively. Heat treatment was carried out at $300^{\circ}C$ for 5 h in air. SIMS (secondary ion mass spectrometry) depth profiling and XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) analysis were used to determine the distribution and binding energies of Na, Al, Si, O, P and other elements throughout the PSG/$SiO_2$/Al-1%Si multilevel thin films. Na peaks were mainly observed at the the PSG/$SiO_2$ interface and at the $SiO_2$/Al-1%Si interfaces. Na impurity gettering in PSG/$SiO_2$/Al-1%Si multilevel thin films is considered to be caused by a segregation type of gettering. The chemical state of Si and O elements in PSG passivation appears to be $SiO_2$.

• 한국표면공학회지
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• 제48권5호
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• pp.233-237
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• 2015

In order to investigate the potassium (K) gettering, Al-1%Si/$SiO_2$/PSG multilevel thin films were fabricated. Al-1%Si thin films and $SiO_2$/PSG passivations were deposited by using DC magnetron sputter techniques and APCVD (atmosphere pressure chemical vapor deposition), respectively. Heat treatment was carried out at $300^{\circ}C$ for 5 h in air. SIMS (secondary ion mass spectrometry) depth profiling analysis was used to determine the distribution of K, Al, Si, P, and other elements throughout the $SiO_2$/PSG passivated Al-1%Si thin film interconnections. Potassium peaks were observed throughout the $SiO_2$/PSG passivation layers, and especially the interface gettering at the $SiO_2$/PSG and at the Al-1%Si/$SiO_2$ interfaces was observed. Potassium gettering in Al-1%Si/$SiO_2$/PSG multilevel thin films is considered to be caused by a segregation type of gettering.

• 한국세라믹학회지
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• 제51권5호
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• pp.392-398
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• 2014

$Al_2O_3$-SiC composites reinforced with SiC whisker ($SiC_w$) were fabricated using three different methods. In the first, $Al_2O_3-SiC_w$ starting materials were used. In the second, $Al_2O_3-SiC_w$-SiC particles ($SiC_p$) were used, which was intended to enhance the mechanical properties by $SiC_p$ reinforcement. In the third method, reaction-sintering was used with mullite-Al-C-$SiC_w$ starting materials. After hot-pressing at $1750^{\circ}C$ and 30 MPa for 1 h, the composites fabricated using $Al_2O_3-SiC_w$ and $Al_2O_3-SiC_w-SiC_p$ showed strong mechanical properties, by which the effects of reinforcement by $SiC_w$ and $SiC_p$ were confirmed. On the other hand, the mechanical properties of the composite fabricated by reaction-sintering were found to be inferior to those of the other $Al_2O_3$-SiC composites owing to its relatively lower density and the presence of ${\gamma}-Al_2O_3$ and ${\gamma}-Al_{2.67}O_4$. The greatest hardness and $K_{1C}$ were 20.37 GPa for the composite fabricated using $Al_2O_3-SiC_w$, and $4.9MPa{\cdot}m^{1/2}$ using $Al_2O_3-SiC_w-SiC_p$, respectively, which were much improved over those from the monolithic $Al_2O_3$.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.237.1-237.1
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• 2013

Ti 와 Al 은 금속간의 화합물이 내산화성에 우수한 성질을 가지고 있으며 낮은 밀도와 고온에도 큰 변화가 없는 성질을 가지고 있다. 그리하여 내식 및 부식 관련 연구나 고온재료를 필요로 하는 우주, 엔진 제품 등에 많은 연구가 진행되고 있다. 또한 Ti-Al-N 박막은 경도가 우수하여 고속 공구 부품에 널리 사용되고 있으며 최근 Ti-Al-N 에 Si 첨가로 인하여 40 GPa 이상의 고경도와 1,000도 이상의 산화온도를 지닌 나노 혼합물 코팅을 형성 시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 Ti, Al, Si 원분말을 PBM (Planetary Ball Milling) 방법을 사용하여 Ti-Al-Si 혼합분말로 제조하고, 제조된 분말들은 SPS (Spark Plasma Sintering) 공정을 통하여 Ti-Al-Si 합금타겟을 제작하였다. 제작된 Ti-Al-Si 합급타겟을 사용한 Sputtering 공정을 수행하여 Ti-Al-Si 3원계 박막을 증착하였다. 그 결과 기존 Ti (82 ${\mu}m$), Al (32 ${\mu}m$), Si (16 ${\mu}m$) 크기의 원분말들이 PBM (Planetary Ball Milling) 공정 후 Ti-Al-Si (18 ${\mu}m$) 로 입도가 작아진 것을 확인 할 수 있었고, 소결 후 타겟이 99% 이상의 높은 밀도를 가졌으며 원분말의 조성과 동일한 조성을 가진 타겟이 제작되었음을 확인하였다. Ti-Al-Si 타겟의 경도는 약 1,000 Hv 이상의 값을 보였으며, Ti-Al-Si-N 박막의 경우 타겟의 조성과 동일하였고 경도는 약 35 GPa 로 높은 경도 값을 가지는 것을 확인하였다. 내산화 테스트 결과 Ti-Al-Si-N 박막은 1,000도 에서도 박막의 손상이 가지 않았다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.130-130
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• 2018

산업 발전으로 특수합금들이 발달함에 따라 가공할 수 있는 새로운 절삭공구소재들이 개발되어지고 있다. 또한 공구소재보다 코팅개발이 상대적으로 더욱 효과적이기 때문에 코팅 기술 개발이 활발히 진행되고 있다. 일본에서는 새로운 코팅층 물질 개발보다는 기존의 코팅물질을 조합하거나 개량하여 성능을 향상시키는 추세이다. TiAlSiN 박막은 스퍼터링과 음극 아크 소스를 이용한 hybrid 공정을 이용하여 코팅 후 특성을 평가하였다. Ti-50at.%Al의 조성을 갖는 TiAl 합금 타겟은 음극 아크 소스를 이용하여 코팅하였다. 공정 가스는 Ar과 N2의 혼합 가스를 사용하였으며 공정 압력은 $1.0{\times}10^{-2}Torr$이었다. 음극 아크 소스에 인가된 전류는 70 A이었다. TiAlSiN 박막의 Si 함량을 조절하기 위해서 Si은 스퍼터링으로 코팅하였으며 스퍼터링 소스에 인가되는 전력의 세기를 0.29 kW ~ 1.05 kW까지 변화시켰다. 코팅 공정에 사용된 Si 타겟의 순도는 4N이다. TiAlSiN 박막의 Si 함량은 스퍼터링 전력에 따라 3.4 ~ 14.4at%까지 변화하는 것을 확인하였다. TiAlSiN 코팅층의 경도는 초미소 경도계를 이용하여 측정하였으며, Si 함량이 증가하면 TiAlSiN 박막의 경도도 증가하는 것을 확인할 수 있다. TiAlSiN 박막의 Si 함량이 9.2at.%일 때 3000 Hv 이상의 경도를 보였다. TiAlSiN 코팅층의 Si 함량이 14.4at%로 높아지면 경도가 낮아지는 현상을 보였다. TiAlSiN 박막의 Si 함량이 증가하면 내산화성이 향상되는 현상을 확인할 수 있었다.