• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권6호
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• pp.17-22
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• 2005

유무기 하이브리드 SiOC 박막은 차세대 유력한 저유전상수를 갖는 박막이다. SiOC 박막의 결합구조는 FTIR 분석기를 이용하여 화학적 이동이 일어나는 것을 확인하여 분석하였다. 유기화학분야에서의 일반적인 화학적 이동은 red shift에 해당하지만, 하이브리드 타입의 SiOC 박막은 red shift 뿐만 아니라 특이한 경우에 해당하는 blue shift도 관찰되었다. 화학적 이동의 원인은 전기음성도가 큰 원소가 주변에 존재하는 수소결합사이의 상호작용 때문인데, SiOC 박막에서 blue shift는 전자를 많이 포함하는 메틸그룹이 증가함으로 생기는 기공을 만드는 원인을 제공한다. SiOC 박막의 결합구조 역시 2가지 유형의 화학적 이동에 따라서 cross-link 구조와 case-link 구조의 두 가지 유형으로 나타난다. 유량비와 증착할 때 주어지는 열에너지에 따라서 두 가지 결합구조를 나타낸다. cross-link 구조와 cross-link breakage 구조는 박막의 유전상수가 낮아지는 원인 서로 다르며 화학적 물리적인 특성 또한 다르게 나타나는 것을 증명하고 있다. Si-O-C cross-link 구조는 red shift의 원인이 된 수소결합에 의한 원자사이의 길이가 길어지는 효과에 의해 표면접착력이 개선되며, 유전상수 역시 감소하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.487-488
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• 2008

SiOC films containing alkyl groups have a low dielectric constant because of the interaction between the C-H hydrogen bonds and the oxygen of high electro-negative atom. The Si-$CH_3$ in a void is broken by the $O_2$, therefore the strength of CH bond in Si-O-O-$CH_3$ bond increases. The Si-O-O-$CH_3$ bond is broken by nucleophilic attack due to Si atom, again. The elongation of C-H bond causes the red shift, and the compression of C-H bond causes the blue shift. Among these chemical shifts, the blue shift from $1000\;cm^{-1}$ to $1250\;cm^{-1}$ was related with the formation of pores. If the oxygen is deficient condition, the methylradicals of the electron-rich substitution group terminate easily the Si-O-Si cross-link, and the pore is originated from the cross-link breakdown due to much methyl radicals of Si-$CH_3$. The dielectric constant of the films decreases due to pore generation.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.517-520
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• 2004

Organosilicate films are promising porous low-dielectric materials, which can replace the silicon dioxide films. It was researched that organosilicate films have two different chemical shifts according to the increase of the flow rate ratio. There are the red shift due to the electron deficient substitution group, and the blue shift of the electron rich substitution group. Among these chemical shifts, the blue shift from $1000 cm^{-1}$ to $1250 cm^{-1}$ was related with the formation of pores. The methyl radicals of the electron-rich substitution group terminate easily the Si-O-Si cross-link, and the Si-O-C cage-link near $1057 cm^{-1}$ is originated from the cross-link breakdown due to much methyl radicals.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.4468-4472
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• 2010

ICP-CVD 방법에 의해 제작된 SiOC 박막을 유전상수와 화학적 이동의 상관성에 대하여 조사하였다. SiOC 박막은 플라즈마 에너지에 의해서 해리작용과 재결합작용에 의해서 cross link 구조를 갖게 되는 Si-O 와 C-O 결합으로 구성된 $930{\sim}1230\;cm^{-1}$ 영역에서 혼합된 Si-O-C 주 결합으로 이루어졌다. C-O 결합은 $1270cm^{-1}$에서 보여지는 Si-$CH_3$ 결합의 말단부분인 C-H 결합이 전기음성도가 큰 산소에 의해서 끌리는 효과로부터 만들어진 결합이다. 그러나 Si-O 결합은 Si-$CH_3$ 결합이 분해되고 난뒤 2차 이온결합에 의해서 만들어진 결합이다. Si-O 결합의 증가는 주결합에서 오른쪽 결합이 증가하기 때문이며, FTIR 스펙트라에 의해서 red shift로 나타났다. 이러한 결과는 SiOC 박막이 보다 더 안정되고 강한 박막임을 의미한다. 그래서 SiOC 박막은 열처리 후 비정질도가 높고 거칠기가 감소되는 것을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.354-361
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• 2008

The dielectric characteristics of low-k interlayer dielectric materials was fabricated by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). BTMSM precursor was evaporated and introduced with the flow rates from 16 sccm to 25 sccm by 1sccm step in the constant flow rate of 60 sccm $O_2$ in process chamber. Manufactured samples are analyzed components by measuring FT/IR absorption lines. Decomposition each Microscopic structures through two-dimensional correlation analysis about mechanisms for the formation of SiOCH in $SiOCH_3$, Si-O-Si and Si-$CH_3$ bonding group and analyzed correlation between the micro-structure of each group. It is a tendency that seems to be growing of Si-O-Ci(C) bonding group and narrowing of Si-O-$CH_3$ bonding group relative to the increasing flow-rate BTMSM. The order of changing sensitivity about changes of flow-rate in Si-O-Si(C) bonding group is cross link mode$(1050cm^{-1})$ $\rightarrow$ open link mode$(1100cm^{-1})\rightarrow$ cage link mode $(1140cm^{-1})$.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.544-551
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• 2008

We have studied the dielectric characteristics of low-k interlayer dielectric materials fabricated by PECVD for various precursor's flow rates. BTMSM precursor was introduced with the flow rates from 42 sccm to 60 sccm by 2 sccm step in the constant flow rate of 60 sccm $O_2$. The absorption intensities of Si-O-$CH_x$ bonding group and Si-$CH_x$ bonding group changed synchronously for the variation of precursor flow rate, but the intensity of Si-O-Si(C) responded asynchronously with the $CH_x$ combined bonds. The heat treatment reduced the FTIR absorption intensity of Si-O-$CH_x$ bonding group and Si-$CH_x$ bonding group but increased the intensity of Si-O-Si(C). The nanopore and free space formed by the increasement of caged link mode and cross link mode of Si-O-Si(C) group implied the origin of low-k SiOCH films.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권11호
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• pp.20-25
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• 2007

SiOC 박막과 같은 유무기 하이브리드 실리카 물질에서의 열처리효과에 의한 결합구조의 변화와 유전상수에 관하여 연구하였다. 유무기 하이브리드 실리카 물질은 BTMSM과 산소의 혼합가스를 이용한 CVD방법에 의하여 증착되었다. 유무기 하이브리드 실리카 물질은 증착조건에 따라 3가지 유형으로 분류되었으며, 유전상수는 MIS 구조에 의하여 조사되었다. XPS 분석에 의하여 C 1s 스펙트라는 O2/BTMSM=1.5의 유량비를 갖는 박막에서 282.9 eV의 organometallic carbon 반응을 보여주는 피크를 나타내었다. organometallic carbon반응의 결과는 안정성 있는 크로스 링크 결합구조를 만들어내며, 하이브리드 특성을 갖는 이 박막에서 열처리 후 유전상수는 가장 낮았다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.514-519
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• 2007

The surfaces of $SiO_2$ films were treated by PMMA diluted solutions, and analyzed the chemical shift from Fourier Transform Infrared Spectrometer. The $SiO_2$ film treated by PMMA diluted solution changed the properties of the surface, and showed the blue and red shift according to the concentration of PMMA. The C-H bond elongation effect due to the high electro-negative atom chlorine showed the red shift, and makes the final material with the cross-link structure. The leakage current was efficiently reduced at the sample No 7 with the red shift, witch depends on the electron deficient group.

• 전기화학회지
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• 제13권2호
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• pp.145-152
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• 2010

본 연구에서는 organophosphate를 기반으로 한 과불소화된 아크릴레이트 가교제를 사용하여 제조한겔 고분자 전해질의 이온 전도도 및 전기화학적 특성을 평가하였다. 과불소화된 아크릴레이트 가교제를 사용하여 만든 겔 고분자 전해질은 액체전해질의 함량이 최대 97 wt%까지 안정한 겔 상태를 유지하였다. 본 연구에서 제조한 겔 고분자 전해질의 이온전도도는 $30^{\circ}C$에서 $1.0\;{\times}\;10^{-2}\;S/cm$의 값을 가졌다. 또한 전기화학적 안정성 테스트에서도 약 4.5V로 이상까지 산화에 의한 열화가 없이 안정하였다. 합성된 겔고분자 전해질을 리튬이온 고분자 전지에 적용하여 그 활용성을 평가하였다. 양극으로는 $LiCoO_2$를 사용하였으며 음극으로는 카본을 사용하였다. 이렇게 만든 리튬이온 고분자 전지는 0.1C에서 136.11 mAh/g의 용량으로 이론용량과 거의 비슷한 값을 나타내었으며, 2C 방전에서도 초기 용량의 91%를 유지하였다. 또한 500번의 충방전 후에도 초기 용량의 70%정도의 용량을 유지하였다.