• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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• pp.951-954
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• 2004

본 논문에서는 DLC(Diamond-like Carbon) 박막과 기판 사이에 금속층을 포함하는 DLC 박막의 기계적 특성을 분석하였다. 금속층은 sputtering법을 사용하고, DLC 박막은 PECVD법을 사용하여 각각 중착하였다. 티타늄(Ti), 니켄(Ni), 크롬(Cr)을 각 중간 금속층으로 사용한 후 DLC 박막과 실리콘(Si) 기판 간의 기계적 특성을 분석하였다. 각 막의 두께는 FE-SEM으로 확인하였고, DLC 박막의 구조 평가는 Raman spectrometer를 사용하여 분석하였으며, 각 금속층과 DLC 박막의 표면 상태는 AFM을 이용하여 확인하였다. XRD 분석을 통하여 박막의 격자분석을 하였고, SIMS(secondary ion mass spectrometry) 분석을 통하여 DLC 박막의 depth Profile을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.184-184
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• 2010

반도체 집적도의 비약적인 발전으로 각 박막 층간의 두께는 더욱 줄어들었고 이는 각 박막 층간의 확산에 대한 문제를 간과할 수 없게 하였다. 따라서 각 층간의 확산을 방지하기 위하여 두께가 수십 nm size의 확산방지막의 연구에 대한 관심도는 증가하게 되었다. 본 연구에서 분석을 위하여 사용된 Nano-indentation은 박막 표면에 다이아몬드 팁을 이용하여 압입을 실시하여 이때 시표의 반응에 의한 팁의 위치(Z-축)를 in-situ로 측정하여 인가력과 팁의 위치에 대한 연속 압입곡선을 측정하게 된다. 이를 통하여 박막의 hardness와 elastic modulus를 측정하게 되고, 연속 압입곡선 분석을 통하여 박막의 표면응력 변화를 측정한다. 이 논문에서는 반도체의 기판으로 사용되는 Si기판과 금속배선 물질인 Cu와의 확산을 효과적으로 방지하기 위한 W-C-N 확산 방지막을 제시하였고, 시료 증착을 위하여 RF-magnetron sputter를 사용하여 동일한 증착조건에서 질소(N)의 비율을 다르게 하여 박막 내 질소비율에 따른 확산방지막을 제작하였다. 이후 시료의 열적 안정성 측정을 위하여 상온, $600^{\circ}C$, $800^{\circ}C$로 각각 질소 분위기에서 30분간 열처리 과정을 실시하여 열적 손상을 인가하였다. 고온에서 확산방지막의 물리적 특성을 알아보기 위해 Nano-indentation을 이용하여 분석하였고, WET-SPM을 이용하여 표면 이미지와 거칠기를 확인하였다. 그 결과 질화물질이 내화물질에 비해 고온에서 물성변화가 적게 나타나는 것을 알 수 있었고, 균일도와 결정성 또한 질화물질에서 더 안정적이었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.88-88
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• 2010

We synthesized molybdenum thin films deposited by RF magnetron sputtering and physicochemical analysis was performed. The physical and chemical properties of these films were examined with X-ray diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The obtained film at the oxygen ratio of 0% showed crystallinity of cubic Mo(110) phase. After the oxygen ratio increased more than 5% in the sputter gas, the molybdenum films were formed as an amorphous phase. The thickness of the Mo thin film was drastically decreased from 1000 nm to ca 70 nm after introduction of oxygen in the sputter gas confirmed by spectroscopic ellipsometer (SE) and scanning electron spectroscopy (SEM). The calculated band gap of the film deduced from SE data increased from 3.17 to 3.63 eV by addition of oxygen in the sputter gas. The roughness of the Mo film was examined with atomic force microscopy (AFM) and it was dramatically decreased by introducing of oxygen during sputtering. XPS results revealed that the ratio of metallic Mo species in the film decreased by the contents of Mo(VI) species increased at the ratio of oxygen increased in the sputter gas and fully oxidized at low content of oxygen in the sputter gas.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.181-181
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• 2010

현대 반도체 금속배선 연구에서는 기존에 쓰이던 Al (Aluminium) 금속배선 대신에 Cu (Copper) 금속배선 연구가 진행되고 있다. Cu는 Al 보다 비저항이 낮고, 녹는점도 Al보다 높다는 장점이 있지만 저온에서 기판인 Si (Silicon) 과 반응하고 접착력이 우수하지 못 하다는 단점이 있다. 이런 문제를 해결하기 위하여 확산방지막을 기판과 금속배선 사이에 삽입하는 방법이 제시 되었다. 확산방지막으로는 기존에 쓰이던 Ti (Titanium) 계열의 확산방지막과 W (Tungsten) 계열의 확산방지막이 있다. 이번 연구에서는 W 계열의 확산방지막에 불순물 C (Carbon) 과 N (Nitrogen) 을 첨가한 W-C-N 확산방지막 시편을 제조하였고, N2의 비율을 변화시키며 $600^{\circ}C$, $800^{\circ}C$열처리를 하였다. 본 실험의 결과로, 확산방지막의 $N_2$ 농도가 0, 0.5, 2 sccm으로 증가할수록 고온에서도 Elastic modulus 와 Hardness 값이 시편의 여러 영역에서 비교적 안정적으로 유지된다는 결과를 얻었다. 이 결과로부터 W-C-N 박막의 질소 농도에 따라 고온에서도 비교적 안정적으로 유지된다는 결과를 얻었다. 본 연구에서 시편은 RF magnetron sputtering 방법으로 제작하였고 Elastic modulus와 Hardness의 측정은 Hysitron사의 Triboindenter를 이용하였다. Indenting에 사용된 압입팁은 Berkovich tip을 사용하였다.

• 한국자기학회지
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• 제5권5호
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• pp.641-644
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• 1995

We have studied the effect of the nitrogen on the microstructure, thermomagnetic properties and corrosion resistance of Fe-Hf-C-N nanocrystalline thin films with high permeability and high saturation magnetization. These films were fabricated by reactive sputtering in $Ar+N_{2}$ plasma using an rf magnetron sputtering apparatus. As $P_{N2}$ increases, the microstructure changes from amorphous to crystalline $\alpha$-Fe phase and again returns to amorphous one. Spin wave stiffness constant increases with $P_{N2}$ until 5% $P_{N2}$, and then decreases with the further increase. This trend corresponds well with that of the microstructure with increasing $P_{N2}$. The Fe-Hf-C-N films with over 3% $P_{N2}$ show higher corrosion resistance than the N-free Fe-Hf-C films. The Fe-Hf-C-N films are considered to have high potentials for the head core materials suitable for high density recording systems, owing to their excellent soft magnetic properties and corrosion resistance.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.375-379
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• 2019

Zn와 Sn의 원자비가 2:1인 타겟을 고주파 스파터링하여 $ZnO-SnO_2(ZTO)$박막을 증착하고 열처리에 따른 구조적 특성변화를 조사하였다. 이 ZTO박막을 활성층으로 사용하여 투명박막트랜지스터(TTFT)를 제조하였다. 약 100 nm 두께의 $SiO_2$위에 100 nm의 $Si_3N_4$막을 기른 후 TTFT의 게이트 절연막으로 채택하였다. TTFT의 전달 특성을 통해 이동도, 문턱전압, 작동전류-차단전류 비($I_{on}/I_{off}$), 계면트랩밀도를 구하였다. 기판 가열 및 후속 열처리가 ZTO TTFT의 특성 변화에 미치는 영향을 분석하였다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제16권4호
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• pp.75-78
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• 2017

The $CO_2$ gas responsibility of $SnO_2$ thin films was researched with various annealing temperatures. $SnO_2$ was prepared on n-type Si substrate by RF magnetron sputtering system and annealed in a vacuum condition. The bonding structure of $SnO_2$ was changed from amorphous to crystal structure with increasing the annealing temperature, and the content of oxygen vacancy was researched the highest of the annealed at $60^{\circ}C$. The $SnO_2$ annealed at $60^{\circ}C$ had the characteristics of the highest capacitance. The special properties of $CO_2$ gas responsibility was found at the $SnO_2$ thin film annealed at $60^{\circ}C$ with amorphous structure because of the combination with the oxygen vacancies and $CO_2$ gases changed the resistivity. The amorphous structure enhanced the responsibility at the $SnO_2$ surface and the conductivity of $SnO_2$ thin film.

• 한국표면공학회지
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• 제52권3호
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• pp.145-149
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• 2019

Transparent and conductive ZnO/Ag/SnO2 (ZAS) tri-layer films were deposited onto glass substrates at room temperature by using radio frequency (RF) and direct current (DC) magnetron sputtering. The thickness values of the ZnO and $SnO_2$ thin films were kept constant at 50 nm and the value for Ag interlayer was varied as 5, 10, 15, and 20 nm. In the XRD pattern the diffraction peaks were identified as the (002) and (103) planes of ZnO, while the (111), (200), (220), and (311) planes could be attributed to the Ag interlayer. The optical transmittance and electrical resistivity were dependent on the thickness of the Ag interlayer. The ZAS films with a 10 nm thick Ag interlayer exhibited a higher figure of merit than the other ZAS films prepared in this study. From the observed results, a ZAS film with a 10 nm thick Ag interlayer was believed to be an alternative transparent electrode candidate for various opto-electrical devices.

• 한국표면공학회지
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• 제54권3호
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• pp.124-132
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• 2021

Graphene which grown on the cobalt or nickel sputtered copper foil depending on the annealing time was studied. Graphene on the copper foil grown by chemical vapor deposition was compared to those on cobalt or nickel sputtered copper foil by using a RF (Radio Frequency) magnetron sputtering at room temperature. FLG(few-layer graphene) was identified independent of substrates by Raman and X-Ray Photoelectron Spectroscopy analyses. On copper foil, size and area fraction of the graphene growth increased until 30 minutes annealing and then didn't changed. Comparing to that, graphene on the cobalt refined till 50 minutes annealing, after then the effect disappeared which means a similar shape to that on copper foil. On nickel the graphene refined irrespective of annealing time that is possibly because of the complete solid solution of nickel with copper.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제35권4호
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• pp.348-352
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• 2022

Resistive switching behaviors of a co-sputtered zinc silicate thin film (ZnO and SiO₂ targets) have been investigated. We fabricated an Ag/ZnSiO_x/highly doped n-type Si substrate device by using an RF magnetron sputter system. X-ray diffraction pattern (XRD) indicated that the Zn₂SiO₄ was formed by a post annealing process. A unique morphology was observed by scanning electron microscope (SEM) and atomic force microscope (AFM). As a result of annealing process, 50 nm sized nano clusters were formed spontaneously in 200~300 nm sized grains. The device showed a unipolar resistive switching process. The average value of the ratio of the resistance change between the high resistance state (HRS) and the low resistance state (LRS) was about 106 when the readout voltage (0.5 V) was achieved. Resistance ratio is not degraded during 50 switching cycles. The conduction mechanisms were explained by using Ohmic conduction for the LRS and Schottky emission for the HRS.