• 한국진공학회지
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• 제14권1호
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• pp.17-23
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• 2005

본 논문은 글로우방전 질량분석법(Glow Discharge Mass Spectrometry: GDMS)을 이용하여 구리 박막내의 미량 불순물의 농도분석과 음의 기판 바이어스에 대한 구리 박막내의 불순물의 농도변화에 대해서 고찰하였다. 구리 박막은 실리콘 기판 위에 비질량 분리형 이온빔 증착장비를 이용하여 기판 바이어스를 걸지 않은 경우와 -50 V의 기판 바이어스를 걸은 상태에서 증착하였다. 전기를 통하지 않는 분석 샘플의 경우, 직류(DC) GDMS에 의한 분석시, 샘플 표면에서의 charge-up 효과에 의해 분석에 어려움이 있었지만, 본 실험에서는 간편하게 분석이 가능하도록 샘플을 알루미늄 포일(foil)로 감싸서 구리 박막으로부터 실리콘 기판 뒤의 샘플 홀더까지 전기적 접촉이 이루어지도록 하였다. 구리 타겟과 증착된 구리 박막들에 대한 GDMS 분석결과에 의해서, 전체적으로 박막내의 불순물의 양이 음의 기판 바이어스에 의해 줄어듦으로써 구리 박막의 전체 순도를 높일 수 있다는 것을 알게 되었다. 음의 기판 바이어스에 의한 불순물들의 농도변화는 각각의 불순물의 이온화 포텐셜의 차이에 의한 것으로, 박막 증착시 플라즈마내의 Penning ionization effect와 본 논문에서 제시한 이온화 과정에 의해 각 불순물의 농도변화가 설명되어질 수 있었다. 또한, 기판 위에서의 구리 이온들의 충격에 의한 cleaning effect도 박막내의 불순물의 농도변화에 기여했다고 판단된다.

• 한국안광학회지
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• 제9권2호
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• pp.291-299
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• 2004

ECR-PECVD 방법을 이용하여 ECR power, $CH_4/H_2$ 가스 혼합비와 유량, 증착시간을 고정 시켜놓고 기판 bias 전압을 변화 시켜가면서 유리 기판위에 DLC 박막을 제작하였다. Raman, FTIR 및 UV/Vis 스펙트럼을 측정하여 기판 bias 진압에 따른 이용 충돌이 박막의 특성 변화에 미치는 영향을 조사하였다. FTIR 분석결과로부터 기판 bias 전압을 증가시킬수록 이용충돌 현상이 두드러져 탄소와 결합하고 있던 수소원자들의 탈수소화 현상을 확인할 수 있었고, 박막의 두께는 bias 전압을 증가시킬수록 감소되었다. 그리고 Raman 스펙트럼으로부터 Gaussian curve fitting을 통하여 sp3/sp2의 결합수에 비례하는 D/G피크의 면적 강도비(ID/IG)는 기판 bias 전압을 증가시킬수록 증가하였다. 그리고 광 투과율은 증착시간을 길게 할수록, 기판 bias 전압을 크게할수록 감소하였으나, 박막의 밀도가 증가하고 더 매끄러운 DLC 박막이 형성되었다. 이 결과로부터 DLC 박막은 기판 bias 전압의 크기를 증가시킬수록 특성이 더 향상됨을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.879-882
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• 1999

The effects of the substrate bias on the performance of programming erasing in p-channel flash memory cell have been investigated. It is found that applying positive substrate bias can improve the programming and erasing speed. This improvements can be explained by Substrate Current Induced Hot Electron Injection. From the results, we can confirm that BTB programming method is better in programming and erasing speed than CHE programming method.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.302-303
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• 2008

Nominally undoped (intrinsic) ZnO thin films were deposited by magnetron sputtering system with utilization of substrate bias on silicon at $450^{\circ}C$. Oxygen gas was selected as sputtering gas. The deposited thins were evaluated with X-ray diffraction (XRD) for their microstructure analysis and Hall effect in Van der Pauw configuration for their electrical property. The XRD shows that the magnitude and polarity of substrate bias significantly influence the microstructure and electrical properties.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제12권5호
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• pp.209-212
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• 2011

Hafnium nitride (HfN) thin films were deposited onto a silicon substrate by inductive coupled nitrogen plasma-assisted radio frequency magnetron sputtering. The films were prepared without intentional substrate heating and a substrate negative bias voltage ($-V_b$) was varied from -50 to -150 V to accelerate the effects of nitrogen ions ($N^+$) on the substrate. X-ray diffractometer patterns showed that the structure of the films was strongly affected by the negative substrate bias voltage, and thin film crystallization in the HfN (100) plane was observed under deposition conditions of -100 $V_b$ (bias voltage). Atomic force microscopy results showed that surface roughness also varied significantly with substrate bias voltage. Films deposited under conditions of -150 $V_b$ (bias voltage) exhibited higher hardness than other films.

• 한국진공학회지
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• 제12권3호
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• pp.174-181
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• 2003

본 논문은 탄탈 확산 방지막의 증착시 음의 기판 바이어스에 의한 탄탈막의 특성변화와 열적 안정성에 대해서 고찰하였다. 기판 바이어스를 걸지 않은 경우, 탄탈막은 원주형 모양의 결정 성장을 보이는 주상구조와 250 $\mu\Omega$cm의 높은 비저항값을 보였으나, 기판 바이어스를 걸어줌에 파라서 주상구조가 아닌 치밀한 미세구조와 표면이 평탄한 막이 형성되었고 비저항값도 현저히 감소되었으며, 특히 -125 V에서 증착된 탄탈막은 비저항값이 약 40 $\mu\Omega$cm로 이는 탄탈 벌크의 저항값 (13 $\mu\Omega$cm)에 근접한 값임을 알 수 있었다. 또한, 탄탈 확산 방지막의 열적 안정성에 대해서도, 기판 바이어스를 걸지 않은 탄탈막의 경우 $400^{\circ}C$에서 구리와 실리콘의 반응에 의해 비저항 값이 크게 증가한 결과에 비해, 기판 바이어스에 의해 증착된 탄탈막의 경우 $600^{\circ}C$까지 확산 방지막의 효과를 유지하고 있는 것으로 관찰되었다.

• 한국재료학회지
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• 제17권11호
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• pp.618-621
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• 2007

Chromium nitride (CrN) films were deposited on silicon substrate by RF magnetron sputtering assisted by inductive coupled nitrogen plasma without intentional substrate heating. Films were deposited with different levels of bombarding energy by nitrogen ions $(N^+)$ to investigate the influence of substrate bias voltage $(V_b)$ on the growth of CrN thin films. XRD spectra showed that the crystallographic structure of CrN films was strongly affected by substrate bias voltage. Scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM) results showed that surface roughness and grain size of the CrN films varied significantly with bias voltage. For - 80 $V_b$ depositions, the CrN films showed bigger grain sizes than those of other bias voltage conditions. The lowest surface roughness of 0.15 nm was obtained from the CrN films deposited at .130 $V_b$.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.706-710
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• 2008

The substrate bias effect on the current level of SOI-MOSFETs for high temperature operation has been investigated. In this work, we demonstrate the current level of SOI-MOSFETs can be controlled at different temperatures by applying a control bias to the substrate, showing that all current levels below T=150$^{\circ}C$ can be adjusted to a constant current level. 2D numerical simulation results show that substrate bias effectively controls the current conduction; as the substrate bias effectively lower the potential of the channel, inversion carrier generation is effectively controlled and consequently a constant current conduction level is achieved up to T=150$^{\circ}C$. We also demonstrate that the device simulated in this work has same operation at any temperature below T=150$^{\circ}C$ through mixed mode simulation.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2007년도 7th International Meeting on Information Display 제7권1호
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• pp.257-260
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• 2007

Hydrogenated amorphous silicon thin film transistors were fabricated on a flexible metal substrate. A negative voltage at a floated gate can be induced by a negative substrate bias through a capacitor between the substrate and gate electrode. This can recover the shifted-threshold voltage to an original value.

• 한국표면공학회지
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• 제32권3호
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• pp.257-264
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• 1999

Thin reflective films are synthesized by using PVD methods with a bright metal of Al or Ag. For purposes of improving the reflectance and adhesion of such films particularly, substrate bias was applied during sputtering (namely, ion-plating) to enhance the deposition process with higher energy. And we succeeded in fabricating a quality silver film which possesses an adhesion of $85{\;}Kg/\textrm{cm}^2$ and a high reflectivity of more than 96%. Both of reflectivity and adhesion are better in case of bias sputtering as controlled than nonbias sputtering, particularly the bias of 50-100 V showed most effective. The microstructures of sample films were examined by using various equipments and the XRD spectrum in particular showed that <111> direction is the preferred growth orientation.