금속 유도 일측면 선결정화에 의해 제작된 다채널 다결정 실리콘 박막 트랜지스터 소자 및 회로의 전기적 특성 평가

황욱중,강일석,임성규,김병일,양준모,안치원,홍순구,Hwang, Wook-Jung,Kang, Il-Suk,Lim, Sung-Kyu,Kim, Byeong-Il,Yang, Jun-Mo,Ahn, Chi-Won,Hong, Soon-Ku 한국재료학회 2008 한국재료학회지 Vol.18 No.9

Electrical properties of multi-channel metal-induced unilaterally precrystallized polycrystalline silicon thin-film transistor (MIUP poly-Si TFT) devices and circuits were investigated. Although their structure was integrated into small area, reducing annealing process time for fuller crystallization than that of conventional crystal filtered MIUP poly-Si TFTs, the multi-channel MIUP poly-Si TFTs showed the effect of crystal filtering. The multi-channel MIUP poly-Si TFTs showed a higher carrier mobility of more than 1.5 times that of the conventional MIUP poly-Si TFTs. Moreover, PMOS inverters consisting of the multi-channel MIUP poly-Si TFTs showed high dynamic performance compared with inverters consisting of the conventional MIUP poly-Si TFTs.

선결정화법을 이용한 금속 유도 일측면 결정화에 의해 제작된 다결정 실리콘 박막 트랜지스터 소자 및 회로의 전기적 특성 개선 효과

황욱중,강일석,김영수,양준모,안치원,홍순구,Hwang, Wook-Jung,Kang, Il-Suk,Kim, Young-Su,Yang, Jun-Mo,Ahn, Chi-Won,Hong, Soon-Ku 한국진공학회 2008 Applied Science and Convergence Technology Vol.17 No.5

적층 박막 내에서의 상변화는 주변 층에 영향을 준다. 결정화가 게이트 절연층에 주는 영향이 제거된 선결정화법(precrystallization)이 금속 유도 일측면 결정화(metal-induced unilateral crystallization)에 의해 제작된 다결정 실리콘 박막 트랜지스터 소자 및 회로의 전기적 특성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 이 방법으로 만들어진 소자는 일반적인 후 결정화(postcrystallization) 소자에 비하여 높은 전류 구동력을 보였다. 여기에 본 연구는 DC bias에 의한 ring oscillator의 특성 변화를 연구하였다. 선결정화된 실리콘 박막을 이용하여 제작한 PMOS inverter는 후결정화된 실리콘 박막을 이용하여 제작한 inverter에 비하여 매우 동적(dynamic)이고도 안정적인 특성을 보였다. The phase transformation in a film influences its surrounding. Effects of the precrystallization method, which removes influences on gate oxide caused by lateral crystallization, in metal-induced unilaterally crystallized polycrystalline silicon thin-film transistor devices and circuits were studied. Device by the method was shown to have a higher current drive, compared with conventional postcrystallized device. Moreover, we studied DC bias-induced changes in the performance of ring oscillator. PMOS inverters fabricated using precrystallized silicon films have very high dynamic and stable performance, compared with inverters fabricated using postcrystallized silicon films.

습식표면처리 및 열 사이클에 따른 Cu/SiN_x 계면접착에너지 평가 및 분석

정민수,김정규,강희오,황욱중,박영배,Jeong, Minsu,Kim, Jeong-Kyu,Kang, Hee-Oh,Hwang, Wook-Jung,Park, Young-Bae 한국마이크로전자및패키징학회 2014 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.21 No.1

반도체 미세구리배선 적용을 위하여 구리배선의 습식 표면처리 및 열 사이클에 따른 구리 박막과 실리콘질화막 도포층 사이의 계면접착에너지를 4점굽힘시험을 통해 정량적으로 평가하였다. 구리배선을 화학적 기계적 연마한 후 습식 표면처리를 통하여 구리 박막과 실리콘질화막의 계면접착에너지는 $10.57J/m^2$에서 $14.87J/m^2$로 증가하였다. $-45{\sim}175^{\circ}C$범위에서 250사이클 후, 표면처리를 하지 않은 시편의 계면접착에너지는 $5.64J/m^2$으로, 표면처리를 한 시편은 $7.34J/m^2$으로 감소하였으며, 모든 시편의 박리계면은 구리 박막과 실리콘질화막 계면으로 확인되었다. X-선 광전자 분광법으로 계면 결합 상태를 분석한 결과, 화학적 기계적 연마 공정 후 구리배선의 표면 산화물이 습식표면처리에 의해 효과적으로 제거된 것을 확인하였다. 또한, 열 사이클 처리동안, 구리 박막과 실리콘질화막의 큰 열 팽창 계수 차이로 인한 열응력으로 인하여 구리 박막과 실리콘질화막 계면이 취약해지고, 계면을 통한 산소유입에 따른 구리 산화층이 증가하여 계면접착에너지가 저하된 것으로 판단된다. Effects of wet chemical treatment and thermal cycle conditions on the quantitative interfacial adhesion energy of $Cu/SiN_x$ thin film interfaces were evaluated by 4-point bending test method. The test samples were cleaned by chemical treatment after Cu chemical-mechanical polishing (CMP). The thermal cycle test between Cu and $SiN_x$ capping layer was experimented at the temperature, -45 to $175^{\circ}C$ for 250 cycles. The measured interfacial adhesion energy increased from 10.57 to $14.87J/m^2$ after surface chemical treatment. After 250 thermal cycles, the interfacial adhesion energy decreased to $5.64J/m^2$ and $7.34J/m^2$ for without chemical treatment and with chemical treatment, respectively. The delaminated interfaces were confirmed as $Cu/SiN_x$ interface by using the scanning electron microscope and energy dispersive spectroscopy. From X-ray photoelectron spectroscopy analysis results, the relative Cu oxide amounts between $SiN_x$ and Cu decreased by chemical treatment and increased after thermal cycle. The thermal stress due to the mismatch of thermal expansion coefficient during thermal cycle seemed to weaken the $Cu/SiN_x$ interface adhesion, which led to increased CuO amounts at Cu film surface.

Microstructure Analysis of Fe Thin Films Prepared by Ion Beam Deposition (초)

양준모,김가희,안치원,황욱중,강일석,서현상 대한금속재료학회 ( 구 대한금속학회 ) 2008 대한금속재료학회 학술대회 개요집 Vol.2008 No.1

습식표면처리 및 열 사이클에 따른 Cu/SiNx 계면접착에너지 평가 및 분석

정민수,김정규,강희오,황욱중,박영배 한국마이크로전자및패키징학회 2014 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.21 No.1

Effects of wet chemical treatment and thermal cycle conditions on the quantitative interfacial adhesion energyof Cu/SiNx thin film interfaces were evaluated by 4-point bending test method. The test samples were cleaned by chemicaltreatment after Cu chemical-mechanical polishing (CMP). The thermal cycle test between Cu and SiNx capping layer wasexperimented at the temperature, -45 to 175oC for 250 cycles. The measured interfacial adhesion energy increased from10.57 to 14.87 J/m2 after surface chemical treatment. After 250 thermal cycles, the interfacial adhesion energy decreasedto 5.64 J/m2 and 7.34 J/m2 for without chemical treatment and with chemical treatment, respectively. The delaminatedinterfaces were confirmed as Cu/SiNx interface by using the scanning electron microscope and energy dispersivespectroscopy. From X-ray photoelectron spectroscopy analysis results, the relative Cu oxide amounts between SiNx andCu decreased by chemical treatment and increased after thermal cycle. The thermal stress due to the mismatch of thermalexpansion coefficient during thermal cycle seemed to weaken the Cu/SiNx interface adhesion, which led to increased CuOamounts at Cu film surface. 반도체 미세구리배선 적용을 위하여 구리배선의 습식 표면처리 및 열 사이클에 따른 구리 박막과 실리콘질화막도포층 사이의 계면접착에너지를 4점굽힘시험을 통해 정량적으로 평가하였다. 구리배선을 화학적·기계적 연마한 후 습식표면처리를 통하여 구리 박막과 실리콘질화막의 계면접착에너지는 10.57 J/m2에서 14.87 J/m2 로 증가하였다. -45~175oC범위에서 250사이클 후, 표면처리를 하지 않은 시편의 계면접착에너지는 5.64 J/m2으로, 표면처리를 한 시편은 7.34 J/m2으로감소하였으며, 모든 시편의 박리계면은 구리 박막과 실리콘질화막 계면으로 확인되었다. X-선 광전자 분광법으로 계면 결합상태를 분석한 결과, 화학적·기계적 연마 공정 후 구리배선의 표면 산화물이 습식표면처리에 의해 효과적으로 제거된 것을 확인하였다. 또한, 열 사이클 처리동안, 구리 박막과 실리콘질화막의 큰 열 팽창 계수 차이로 인한 열응력으로 인하여 구리 박막과 실리콘질화막 계면이 취약해지고, 계면을 통한 산소유입에 따른 구리 산화층이 증가하여 계면접착에너지가 저하된 것으로 판단된다.

Effects of annealing on ion-implanted Si for interdigitated back contact solar cell

강민구,이종한,부현필,탁성주,황해철,황욱중,강희오,김동환 한국물리학회 2012 Current Applied Physics Vol.12 No.6

Effects of annealing on the properties of P- and B-implanted Si for interdigitated back contact (IBC) solar cells were investigated with annealing temperature of from 950 to 1050 ℃. P-implanted samples annealed at 950 ℃ were enough to activate dopants and recover the damage by implantation. As the annealing temperature was increased, the diode properties of P-implanted samples were degraded,while that of B-implanted samples were improved. However, in order to activate an implanted B ion, Bimplanted samples needed an annealing of above 1000 ℃. The implied Voc of lifetime samples by quasisteady-state photoconductance decay followed the trend of diode properties on annealing temperature. Finally, IBC cell was fabricated with a two-step annealing at 1050 ℃ for B of the emitter and 950 ℃ for P of the front and back surface fields. The IBC cell had Voc of 618 mV, Jsc of 35.1 mA/cm2, FF of 78.8%, and the efficiency of 17.1% without surface texturing. Effects of annealing on the properties of P- and B-implanted Si for interdigitated back contact (IBC) solar cells were investigated with annealing temperature of from 950 to 1050 ℃. P-implanted samples annealed at 950 ℃ were enough to activate dopants and recover the damage by implantation. As the annealing temperature was increased, the diode properties of P-implanted samples were degraded,while that of B-implanted samples were improved. However, in order to activate an implanted B ion, Bimplanted samples needed an annealing of above 1000 ℃. The implied Voc of lifetime samples by quasisteady-state photoconductance decay followed the trend of diode properties on annealing temperature. Finally, IBC cell was fabricated with a two-step annealing at 1050 ℃ for B of the emitter and 950 ℃ for P of the front and back surface fields. The IBC cell had Voc of 618 mV, Jsc of 35.1 mA/cm2, FF of 78.8%, and the efficiency of 17.1% without surface texturing.

DB-FIB를 이용한 Nanotube의 전기적 특성평가용 시편제작 (초)

양준모,박경진,유정호,현문섭,고진원,황욱중,손수민,황지훈,양비룡 대한금속재료학회 ( 구 대한금속학회 ) 2008 대한금속재료학회 학술대회 개요집 Vol.2008 No.1

Plasma Dry Etching 방법에 의한 Wafer Backside Etch 특성 평가

한영기,서영수,유재하,이동열,서상훈,황욱중 한국진공학회 2009 한국진공학회 학술발표회초록집 Vol.37 No.-

습식표면처리 및 열 사이클에 따른 Cu/SiNx 계면접착에너지 평가 및 분석

정민수(Minsu Jeong),김정규(Jeong-kyu Kim),강희오(Hee-Oh Kang),황욱중(Wook-Jung Hwang),박영배(Young-Bae Park) 한국마이크로전자및패키징학회 2015 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.21 No.1

반도체 미세구리배선 적용을 위하여 구리배선의 습식 표면처리 및 열 사이클에 따른 구리 박막과 실리콘질화막 도포층 사이의 계면접착에너지를 4점굽힘시험을 통해 정량적으로 평가하였다. 구리배선을 화학적 기계적 연마한 후 습식 표면처리를 통하여 구리 박막과 실리콘질화막의 계면접착에너지는 10.57J/m²에서 14.87J/m²로 증가하였다. -45~175°C범위에서 250사이클 후, 표면처리를 하지 않은 시편의 계면접착에너지는 5.64J/m²으로, 표면처리를 한 시편은 7.34J/m²으로 감소하였으며, 모든 시편의 박리계면은 구리 박막과 실리콘질화막 계면으로 확인되었다. X-선 광전자 분광법으로 계면 결합 상태를 분석한 결과, 화학적 기계적 연마 공정 후 구리배선의 표면 산화물이 습식표면처리에 의해 효과적으로 제거된 것을 확인하였다. 또한, 열 사이클 처리동안, 구리 박막과 실리콘질화막의 큰 열 팽창 계수 차이로 인한 열응력으로 인하여 구리 박막과 실리콘질화막 계면이 취약해지고, 계면을 통한 산소유입에 따른 구리 산화층이 증가하여 계면접착에너지가 저하된 것으로 판단된다. Effects of wet chemical treatment and thermal cycle conditions on the quantitative interfacial adhesion energy of Cu/SiN_x thin film interfaces were evaluated by 4-point bending test method. The test samples were cleaned by chemical treatment after Cu chemical-mechanical polishing (CMP). The thermal cycle test between Cu and SiN_x capping layer was experimented at the temperature, -45 to 175°C for 250 cycles. The measured interfacial adhesion energy increased from 10.57 to 14.87J/m² after surface chemical treatment. After 250 thermal cycles, the interfacial adhesion energy decreased to 5.64J/m² and 7.34J/m² for without chemical treatment and with chemical treatment, respectively. The delaminated interfaces were confirmed as Cu/SiN_x interface by using the scanning electron microscope and energy dispersive spectroscopy. From X-ray photoelectron spectroscopy analysis results, the relative Cu oxide amounts between SiN_x and Cu decreased by chemical treatment and increased after thermal cycle. The thermal stress due to the mismatch of thermal expansion coefficient during thermal cycle seemed to weaken the Cu/SiN_x interface adhesion, which led to increased CuO amounts at Cu film surface.

TSV에서의 절연막에 따른 누설전류의 측정

서승호(S. H. Seo),이원준(W. J. Lee),황욱중(W. J. Hwang) 한국정밀공학회 2010 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2010 No.5월