• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07c
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• pp.1526-1528
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• 2003

본 연구에서는 P-type Si wafer에 1000[$^{\circ}C$]의 조건에서 열산화방식으로 성장시킨 산화막($SiO_2$) 두께 3000[${\AA}$] 그 위에 APCVD방법으로 형성시킨 질화막($Si_3N_4$)의 두께 500[${\AA}$], 1500[${\AA}$]인 시료에 대하여 전기적 특징 중 유전정접 특성에 관하여 조사하였다. [1] 또한 각각의 두께에 대하여 측정 온도범위 상온${\sim}150[^{\circ}C]$ 와 인가전압 범위 1[V]${\sim}$20[V]에서 유전정접의 주파수 의존성과 온도 의존특성을 조사하고 특히 정전용량 변화에 따른 유전특성에 대하여 조사하고 변환기 소자재료 개발을 위한 기초물성을 실험한 결과를 보고한다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.4 no.3
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• pp.80-88
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• 1995

This paper presents the fabrication of a metal-insulator-metal(MIM) antifuse structure consisting of insulators sandwiched between top electrode, Al, and bottom electrode, TiW and additionally studies on antifuse properties depending on the condition of insulator. The intermetallic insulators, prepared by means of sputter, comprised of silicon oxide and tantalum oxide. In such an antifuse structure, silicon oxide layer is utilized to decrease the leakage current and tantalum oxide layer, of which the dielectric strength is lower than that of silicon oxide, is also utilized to lower the breakdown voltage near 10V. Finally sufficient low leakage current, below 1nA, and low programming voltage, about 9V, could be obtained in antifuse device comprising $Al/Ta_{2}O_{5}(10nm)/SiO_{2}(10nm)/TiW$ structure and OFF resistance of 3$3.65M{\Omega}$ and ON resistance of $7.26{\Omega}$ could be also obtained. This $Ta_{2}O_{5}/SiO_{2}$ based antifuse structures will be promising for highly reliable programmable device.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.57.2-57.2
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• 2010

투명전도 산화막(Transparent conducing oxide: TCO)은 태양 전지, 터치패널, 가스 센서 등 여러 분야에 적용할 수 있는 물질로서 전기 전도성과 광 투과성을 동시에 가진다. 높은 전기 전도성과 광 투과성을 가지는 Sb:$In_2O_3$(ITO)는 투명전도 산화막 재료로써 가장 일반적으로 사용되고 있으나 인듐의 매장량 한계로 인해 가격이 높다는 단점이 있다. 본 연구에서는 ITO 대체 TCO 물질인 Al doped ZnO(AZO)를 rf magnetron sputter를 이용하여 최적의 수소 도핑량을 찾아 ITO의 전기적 광학적 성질과 비교하였다. AZO 박막은(ZnO:Al2O3 2wt.%)타겟을 이용하여 heater 온도 250도에서 슬라이드 글래스 및 코닝 글래스에 증착시켰고 비교군인 ITO박막은 (In2O3:$SnO_2$ 10wt.%)타겟을 이용하여 수소 도핑 없이 350도로 증착시켰다. AZO 및 ITO 박막의 전기적 특성은 hall measurement를 이용하여 측정하였고, UV-VIS spectrophotometer로 광학적 특성을 측정하였다. 수소 도핑량이 증가함에 따라 AZO 박막의 캐리어 농도가 증가하여 전기적 특성이 향상되었고, 가시광 영역에서 높은 평균 투과도를 유지 하였다. AZO 박막과 ITO 박막의 전기적 및 광학적 특성을 비교한 결과, 최적 수소 도핑량을 가진 AZO 박막은 ITO 박막에 준하는 특성을 보였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.151-151
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• 1999

금속-산화막-반도체(MOS) 소자를 이용하는 집적회로의 발전은 게이트 금속의 규격 감소를 필요로 한다. 규격감소에 따른 저항 증가가 중요한 문제점으로 대두되었으며, 그동안 여러 연구자들에 의하여 금속 게이트에 관련된 연구가 진행되어 왔다. 특히 저항이 낮으며 녹는점이 매우 높은 내화성금속(refractory metal)인 텅스텐(tungsten, W)이 차세대 MOS 소자의 유력한 대체 게이트 금속으로 제안되었다. 텅스텐은 스퍼터링(sputtering)과 화학기상 증착(CVD) 방식을 이용하여 성장시킬 수 있다. 스퍼터링에 의한 텅스텐 증착은 산화막과의 접착성은 우수한 반면에 증착과정 동안에 게이트 산화막(SiO2)에 손상을 주어 게이트 산화막의 특성을 열화시킬 수 있다. 반면, 화학기상 증차에 의한 텅스텐 성장은 스퍼터링보다 증착막의 저항이 상대적으로 낮으나 산화막과의 접착성이 좋지 않은 문제를 해결하여야 한다. 본 연구에서는 감압 화학기상 증착(LPCVD)방식을 이용하여 텅스텐 게이트 금속을 100~150$\AA$ 두께의 게이트 산화막(SiO2 또는 N2O 질화막)위에 증착하여 물리 및 전기적 특성을 분석하였다. 물리적 분석을 위하여 XRD, SEM 및 저항등이 증착 조건에 따라서 측정되었으며, 텅스텐 게이트로 구성된 MOS 캐패시터를 제작하여 절연 파괴 강도, 전하 포획 메커니즘 등과 같은 전기적 특성 분석을 실시하였다. 특히 텅스텐의 접착성을 증착조건의 변화에 따라서 분석하였다. 텅스텐 박막의 SiO2와의 접착성은 스카치 테이프 테스트를 실시하여 조사되었고, 증착시의 기판의 온도에 민감하게 반응하는 것을 알 수 있었다. 또한, 40$0^{\circ}C$ 이상에서 안정한 것을 볼 수 있었다. 텅스텐 박막은 $\alpha$ 및 $\beta$-W 구조를 가질 수 있으나 본 연구에서 성장된 텅스텐은 $\alpha$-W 구조를 가지는 것을 XRD 측정으로 확인하였다. 성장된 텅스텐 박막의 저항은 구조에 따라서 변화되는 것으로 알려져 있다. 증착조건에 따른 저항의 변화는 SiH4 대 WF6의 가스비, 증착온도에 따라서 변화하였다. 특히 온도가 40$0^{\circ}C$ 이상, SiH4/WF6의 비가 0.2일 경우 텅스텐을 증착시킨 후에 열처리를 거치지 않은 경우에도 기존에 발표된 저항률인 10$\mu$$\Omega$.cm 대의 값을 얻을 수 있었다. 본 연구를 통하여 산화막과의 접착성 문제를 해결하고 낮은 저항을 얻을 수 있었으나, 텅스텐 박막의 성장과정에 의한 게이트 산화막의 열화는 심각학 문제를 야기하였다. 즉, LPCVD 과정에서 발생한 불소 또는 불소 화합물이 게이트의 산화막에 결함을 발생시킴을 확인하였다. 향후, 불소에 의한 게이트 산화막의 열화를 최소화시킬 수 있는 공정 조건의 최저고하 또는 대체게이트 산화막이 적용될 경우, 개발된 연구 결과를 산업체로 이전할 수 있는 가능성이 높을 것을 기대된다.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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• v.25 no.11
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• pp.1329-1334
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• 1988

A new method was developed for growing oxidation film by thermal reaction of $NH_3$ and $O_2$. The growth rate increased with the increase of partial pressure of $NH_3$. Optical transparency of the growth film was 12% at the wave number 1100 $cm^{-1}$ compared with 17% by thermal dry oxidation method, and the quality was much better. In C-V characteristic curve, $Q_{OX}$ was almost equal to $Q_{SS}$ and no hysteresis phenomena was observed. n-MOS transistors fabricated with this new method showed $I_D$-$V_{DS}$ characteristics better than thermal dry oxidation method.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1353-1354
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• 2007

폴리 실리콘 층의 유무에 따른 금속-옥사이드-반도체(MOS) 구조의 소자를 제작하였다. 터널링 산화막과 블로킹 산화막으로는 $Al_{2}O_{3}$ 층을 증착하였으며, 원자층 증착법을 이용하여 제작하였다. 터널링 산화막 층의 두께에 따른 I-V와 C-V 특성을 측정하였다. 전자들이 폴리 실리콘 층에 저장됨에 따라 N-형의 I-V 특성이 관찰되었다. C-V 측정 시에는 반시계 방향의 히스테리시스 특성을 나타내었으며, 전압이 증가할수록 플랫-밴드 전압 이동 폭이 더욱 증가하였다. 이러한 전기적 특성은 전압의 이동에 따른 전자들이 터널링 산화막 층을 통하여 폴리 실리콘 내부에 저장되기 때문이다. 이를 특성들은 폴리 실리콘의 전하 저장 가능성을 보여주는 것이며, 터널링 산화막 층의 두께에 따른 전기적 특성 변화도 관찰하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1998.06a
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• pp.36-36
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• 1998

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2006.08a
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• pp.124-124
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• 2006

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.342-342
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• 2011

산화막은 반도체 공정 중 가장 핵심적이며 기본적인 물질이다. 반도체 소자에서 내부의 캐리어들의 이동을 막고 전기를 절연시켜주는 절연체로서 역할을 하게 된다. 실제로 제작된 산화막에서는 dangling bond 혹은 내부에 축적되는 charge들의 의해 leakage가 생기게 되고 그에 따라 산화막의 특성은 저하되게 된다. 내부에서 특성을 저하시키는 defect을 감소시키기 위해 Plasma Treatment에 따른 특성변화를 관찰하였다. 본 연구에서는 최적화 시킨 Flexible TFT제작을 위해 저온에서 Silicon Oxide로 형성한 Gate Insulator에 각각 N2O, H2, NH3가스를 주입 후 Plasma처리를 하였다. 특성화 시킨 Gate Insulator를 이용하여 MIS(Metal-Insulator-Semiconductor)구조를 제작 후 C-V curve특성변화, Dit의 감소, Stress bias에 따른 stability를 확인 하였다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.8 no.2
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• pp.1-7
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• 2001

In order to form a uniform oxidation layer of spinel phase on Kovar which helps the strong bonding in Kovar-to-glass sealing, the humidified $N_2/H_2$ was used as an oxidation atmosphere. The oxidation of Kovar was controlled by diffusion mechanism and the activation energy was 31.61 kacl/mol at 500~$800^{\circ}C$. After oxidation at $600^{\circ}C$, the external oxidation layer was below 0.5 $\mu \textrm{m}$ thick. According to TEM analysis, oxidized Kovar was spinel its lattice parameter of 7.9 $\AA$. Oxidation of under $600^{\circ}C$ and in a humidified $N_2/H_2$ atmosphere, Kovar was found to be appropriate for the Kovar-to-glass sealing.