• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.9-10
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• 2007

In this paper, Thin films of $HfO_2$/Hf were deposited on p-type wafer by Atomic Layer Deposition(ALD). And we studied the electrical characterization of $HfO_2$/Hf/Si MOS capacitor depending on thickness of Hf metal layer. $HfO_2$ films were deposited using TEMAH and $O_3\;at\;350^{\circ}C$. Samples were then annealed using furnace heating to $500^{\circ}C$. The MOS capacitor of round-type was fabricated on Si substrates. Through TEM(Transmission Electron Microscope), XRD(X-ray Diffraction), capacitance-voltage(C-V) and current-voltage(I-V) analysis, the role of thin Hf metal layer for the better $HfO_2$/Si interface property was investigated.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.711-714
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• 2008

Metal-oxide-semiconductor (MOS) capacitors were fabricated to investigate the plasma damage caused by reactive ion etching (RIE) on (100) oriented silicon-on-insulator (SOI) substrates. The thickness of the top-gate oxide, SOI, and buried oxide layers were 10 nm, 50 nm, and 100 nm, respectively. The MOS/SOI capacitors with an etch-damaged SOI layer were characterized by capacitance-voltage (C-V) measurements and compared to the sacrificial oxidation treated samples and the reference samples without etching. The measured C-V curves were compared to the numerical results from corresponding 2-dimensional (2-D) structures by using a Silvaco Atlas simulator.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 1999년도 춘계종합학술대회
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• pp.411-414
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• 1999

70 ${\AA}$-thick oxides nitridied at various conditions were reoxidized at pemperatures of 900$^{\circ}C$ in dry-O$_2$ ambients for 5～40 mininutes. The gate oxide interface porperties as well as the oxide substrate interface properties of MOS(Metal Oxide Semiconductor) capacitors with various nitridation conditions, reoxidation conditions and pure oxidation condition were investigated. We stuided I$\sub$g/-V$\sub$g/ characteristics, $\Delta$V$\sub$g/ shift under constant current stress from electrical characteristics point of view and breakdown voltage from leakage current point of view of MOS capacitors with SiO$_2$, NO, RNO dielectrics. Overall, our experimental results show that reoxidized nitrided oxides show inproved charge trapping porperites, I$\sub$g/-V$\sub$g/ characteristics and gate $\Delta$V$\sub$g/ shift. It has also been shown that reoxidized nitridied oxide's leakage currented voltage is better than pure oxide's or nitrided oxide's from leakage current(1${\mu}$A) point of view.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.198-198
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• 2013

Metal-Oxide-Semiconductor (MOS)에서 사용되는 다양한 channel materials로 high electron mobility을 가지는 III-V compound semiconductor가 대두되고 있다 [1,2]. 하지만 이러한 III-V compound semiconductor는 Si에 비해 안정적인 native oxide가 부족하기 때문에 Si, Ge, Al2O3과 BeO 등과 같은 다양한 물질들의 interface passivation layers (IPLs)에 대한 연구가 많이 되고 있다. 이러한 IPLs 물질은 0.5~1.0 nm의 매우 얇은 physical thickness를 가지고 있고 또한 chemical inert하기 때문에 플라즈마 식각에 대한 연구가 되고 있지만 IPLs 식각 후 기판인 III-V compound semiconductor에 physical damage과 substrate recess를 줄이기 위해서 높은 선택비가 필요하다. 이러한 식각의 대안으로 원자층 식각이 연구되고 있으며 이러한 원자층 식각은 반응성 있는 BCl3의 adsorption과 low energy의 Ar bombardment로 desorption으로 self-limited한 one monolayer 식각을 가능하게 한다. 그러므로 본 연구에서는, III-V compound semiconductor 위에 IPLs의 adsorption과 desorption의 cyclic process를 이용한 원자층식각으로 다양한 물질인 SiO2, Al2O3 (self-limited one monolayer etch rate=about 1 ${\AA}$/cycle), BeO (self-limited one monolayer etch rate=about 0.75 ${\AA}$/cycle)를 얻었으며 그 결과 precise한 etch depth control로 minimal substrate recess 식각을 할 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 1998년도 추계종합학술대회
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• pp.165-168
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• 1998

Re-oxidized nitrided oxides which have been investigated as alternative gate oxide for Metal- Oxide -Semiconductor field effect devices were grown by conventional furnace process using pure NH$_3$ and dry $O_2$ gas, and were characterized via a Fowler-Nordheim Tunneling electron injection technique. We studied Ig-Vg characteristics, leakage current, $\Delta$Vg under constant current stress from electrical characteristics point of view and TDDB from reliability point of view of MOS capacitors with SiO$_2$, NO, ONO dielectrics. Also, we studied the effect of stress temperature (25, 50, 75, 100, and 1$25^{\circ}C$). Overall, our results indicate that optimized re-oxidized nitrided oxide shows improved Ig-Vg characteristics, leakage current over the nitrided oxide and SiO$_2$. It has also been shown that re-oxidized nitrided oxide have better TDDB performance than SiO$_2$ while maintaining a similar temperature and electric field dependence. Especially, the Qbd is increased by about 1.5 times.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.241.1-241.1
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• 2013

최근 고집적화된 금속-산화막 반도체 metal oxide semiconductor (MOS) 소자는 크기가 점점 작아짐에 따라 얇은 산화막과 다양한 High-K 물질과 전극에 대하여 연구되고 있다. 이러한 소자의 열적 안정성과 균일성을 얻기 위해 다양한 열처리 방법이 사용되고 있으며, 일반적인 열처리 방법으로는 conventional thermal annealing (CTA)과 rapid thermal annealing (RTA)이 많이 이용되고 있다. 본 실험에서는 microwave radiation에 의한 열처리로 소자의 특성을 개선시킬 수 있다는 사실을 확인하였고, 상대적으로 $100^{\circ}C$ 이하의 저온에서도 공정이 이루어지기 때문에 열에 의한 소자 특성의 열화를 억제할 수 있으며, 또한 짧은 처리 시간 및 공정의 단순화로 비용을 효과적으로 절감할 수 있다. 본 실험에서는 metal-oxide-silicon (MOS) 구조의 capacitor를 제작한 다음, 기존의 CTA나 RTA 처리가 아닌 microwave radiation을 실시하여 MOS capacitor의 전기적인 특성에 미치는 microwave radiation 효과를 평가하였다. 본 실험은 p-type Si 기판에 wet oxidation으로 300 nm 성장된 SiO2 산화막 위에 titanium/aluminium (Ti/Al) 금속 전극을 E-beam evaporator로 형성하여 capacitance-voltage (C-V) 특성 및 current-voltage (I-V) 특성을 평가하였다. 그 결과, microwave 처리를 통해 flat band voltage와 hysteresis 등이 개선되는 것을 확인하였고, microwave radiation 파워와 처리 시간을 최적화하였다. 또한 일반적인 CTA 열처리 소자와 비교하여 유사한 전기적 특성을 확인하였다. 이와 같은 microwave radiation 처리는 매우 낮은 온도에서 공정이 이루어짐에도 불구하고 시료 내에서의 microwave 에너지의 흡수가 CTA나 RTA 공정에서의 열에너지 흡수보다 훨씬 효율적으로 이루어지며, 결과적으로 산화막과 실리콘 기판의 계면 특성 개선에 매우 효과적이라는 것을 나타낸다. 따라서, microwave radiation 처리는 향후 저온공정을 요구하는 nano-scale MOSFET의 제작 및 저온 공정이 필수적인 display 소자 제작의 해결책으로 기대한다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제20권4호
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• pp.1-5
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• 2021

Field-effect transistors based on solution-processed metal oxide semiconductors has attracted huge attention due to their intrinsic characteristics of optical and electrical characteristics with benefits of simple and low-cost process. Especially, spray-pyrolysis has shown excellent device performance which compatible to vacuum-processed Field-effect transistors. However, the high annealing temperature for crystallization of MOS and narrow range of precursors has impeded the progress of the technology. Here, we demonstrated the nc-ZnO/ZnO films performed by spray-pyrolysis with incorporating ZnO nanoparticles into typical ZnO precursor. The films exhibit preserving morphological properties of poly-crystalline ZnO and enhanced electrical characteristics with potential for low-temperature processability. The influence of nanoparticles within the film was also researched for realizing ZnO films providing good quality of performance.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.244-245
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• 2015

PEALD TiN 금속 전극을 갖는 MOS device에서 SC1 ($NH_4/H_2O_2/H_2O=1:2:5$), SPM ($H_2SO_4/H_2O_2=10:1$), $H_2O_2$ etch chemical을 이용해 TiN 식각 후 oxide 표면 잔류 Ti에 의한 전기적 특성 분석을 진행 하였다. Etch chemical 중 SPM을 이용한 소자의 전기적 특성이 우수하였는데, 이는 잔류Ti atom의 양이 다른 etch chemical을 사용한 것 대비 낮았기 때문이다. 이로 인하여 낮은 leakage current, less frequency dependence의 특성이 관찰되었다. 또한, 후속 열처리를 통해 더욱 우수한 특성이 관찰 되었다. 이러한 공정기술은 single 전극을 갖는 CMOS 형성 시 사용 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.128-129
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• 2008

The annealing effects of $SiO_2/Si_3N_4$ stacked tunneling dielectrics were investigated. I-V characteristics of band gap engineered tunneling gate stacks consisted of $Si_3N_4/SiO_2/Si_3N_4$(NON), $SiO_2/Si_3N_4/SiO_2$(ONO) dielectrics were evaluated and compared with $SiO_2$ single layer using the MOS(Metal-Oxide-Semiconductor) capacitor structure. The leakage currents of engineered tunneling barriers (ONO, NON stacks) are lower than that of the conventional $SiO_2$ single layer at low electrical field. Meanwhile, the engineered tunneling barriers have larger tunneling current at high electrical field and improved electrical characteristics by annealing processes than $SiO_2$ layer.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.64-67
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• 2000

Tungsten silicide(WSi$_2$) is proposed for the alternate gate electrode of ULSI MOS devices. Good structural property and low resistivity of WSi$_2$ deposited by a low pressure chemical vapor deposition(LPCVD) method directly on SiO$_2$ is obtained after annealing. Especially, WSi$_2$-SiO2 interface remains flat after annealing tungsten silicide at high temperature. Electrical characteristics of annealed WSi$_2$-SiO$_2$-Si(MOS) capacitors were improved in view of charge trapping.