직류 마그네트론 스핏트링으로 제조한 크로미움 포토 마스크 특성조사

남기수(Kee Soo Nam),박신종(Sin-Chong Park) 대한전자공학회 1985 대한전자공학회 학술대회 Vol.1985 No.6

Electrical Characteristics of Trench Capacitor with Various Structures

이진희,남기수,김말문,박신종,Lee, Jin Hee,Nam, Kee Soo,Kim, Mal Moon,Park, Sin Chong The Institute of Electronics and Information Engin 1987 전자공학회논문지 Vol.24 No.1

Trench capacitors with four different structures were fabricated using plasma and reactive ion etching technique, and evaluated using their C-V and I-V characteristics. The results shows that the two step plasma etching technique is the best method to fabricate the trench capacitor because of its high breakdown field (~7.75 MV/Cm) and good step coverage. And the fixed oxide charges are comparable between the trench (3.6xE10/Cm\ulcorner~7.5xE10/Cm\ulcorner and the planar(4.5xE10/Cm\ulcorner~6.5E10/Cm\ulcorner capacitors.

Effect of Annealing on the Dielectric Properties and Microstructures of Thin Tantalum Oxide Film Deposited with RF Reactive Sputtering

이경수,남기수,천창환,김근홍,Lee, Gyeong-Su,Nam, Kee-Soo,Chun, Chang-Hwan,Kim, Geun-Hong 한국전자통신연구원 1991 전자통신 Vol.13 No.2

Effects of annealing on the dielectric properties and microstructures of thin tantalum oxide film(25nm) deposited on p-type Si substrate with rf reactive magnetron sputtering were investigated. The leakage current density was remarkably reduced from $10^-8$ to $10^-12$ A/$\mum^2$at the electric field of 2MV/cm after rapid thermal annealing(RTA) in $O_2$at $1000^{\circ}C$, while little leakage reduction was observed after furnace annealing in $O_2$ at $500^{\circ}C$. The structural changes of thin tantalum oxide film after annealing were examined using high resolution electron microscope(HREM). The results of HREM show that substantial reduction in the leakage current density after the RTA in $O_2$ can be attributed to crystallization and reoxidation of the thin amorphous tantalum oxide film.

The TDDB Characteristics of Thin $SiO_2$ with Stress Voltage Polarity

김천수,이경수,남기수,이진효,Kim, Cheon-Soo,Yi, Kyoung-Soo,Nam, Kee-Soo,Lee, Jin-Hyo 대한전자공학회 1989 전자공학회논문지 Vol. No.

얇은 산화막의 신뢰성을 정전류 스트레스 방법으로 조사하였다. 실험에 사용된 소자는 산화막 두께가 20~25nm인 다결정실리콘 MOS 커패시터 이었다. VLSI 신뢰성 평가에 필수적인 자동측정 및 통계적 데이타분석을 HP9000 컴퓨터를 이용하여 수행하였다.측정한 TDDB 결과로부터 산화막의 결합밀도, 절연파괴 전하량(Qbd), 수명등을 측정한 결과 스트레스를 가하는 극성에 따라서 다른 특성이 나타났다. 결함밀도는 (-) 게이트 주입의 경우에 62개$cm^2$ 이었다. 절연파괴 전하량은 (+) 게이트 주입의 경우 30C/$cm^2$이었고, (-)게이트 주입의 경우가 1.43$cm^2$/A 이었고, (+)게이트 주입의 경우가 1.25$cm^2$/A이었다. The reliability of the thin thermal oxide was investigated by using constant current stress method. Polysilicon gate MOS capacitors with oxide thickness range of 20-25nm were used in this experiment. Automatic measurement and statistical data analysis which were essential in reliability evaluation of VLSI process preformed by HP 9000 computer. Based on TDDB results, defect density, breakdown charge (Qbd) and lifetime of oxide film were evaluated. According to the polarity of the stress, some different characteristics were shown. Defect density was 62/$cm^2$ at negative gate injection. The value of Qbd was about 30C/$cm^2$ at positive gate injection, and about 21C/$cm^2$ at negative. The current density acceleration factor was 1.43$cm^2$/A for negative gate injection, and 1.25$cm^2$/A for positive gate injection.

HF 세정후 자연 산화막의 존재가 티타늄 실리사이드 형성에 미치는 영향

배종욱,현영철,유현규,이정용,남기수,Bae, Jong-Uk,Hyeon, Yeong-Cheol,Yu, Hyun-Kyu,Lee, Jeong-Yong,Nam, Kee-Soo 한국재료학회 1998 한국재료학회지 Vol.8 No.5

HF 세정후 자연 산화막의 존재가 급속 열처리 장비를 이용, 아르곤 분위기에서 열처리할 때 티타늄 실리사이드 형성을 관찰하였다. 고분해능 단면 투과 전자 현미경 관찰 결과 기판 온도가 상온일 때 자연산화막(native oxide)이 존재함을 확인하였으며 기판 온도가 40$0^{\circ}C$일 때는 실리콘 기판과 티타늄 박막의 계면 부위에서 자연산화막, 티타늄 및 실리콘이 혼합된 비정질층이 존재함을 확인하였다. 티타늄을 증착하는 동안 기판 온도를 40$0^{\circ}C$로 유지했을 때는 C54~$TiSi_2$상이 형성되는데 요구되는 급속 열처리(Rapid Thermal Annealing : RTA)온도가 기판 온도를 상오느로 유지 했을 때보다 $100^{\circ}C$정도 감소함을 확인하였다. 이 같은 결과는 산소불순물을 함유한 비정질 층이 핵생성 자리를 제공하여 이 상의 형성이 촉진된다는 사실을 말한다. 기판온도 $400^{\circ}C$에서 형성된 티타늄 실리사이드막의 경우 비저항 $\mu$$\Omega$cm임을 확인하였다.

E<SUP>2</SUP>PROM 을 위한 인도핑 폴리실리콘 산화막의 전기적 특성에 관한연구

윤형섭(Hyung Sup Yoon),남기수(Kee Soo Nam),박신종(Sin-Chong Park) 대한전자공학회 1986 대한전자공학회 학술대회 Vol.1986 No.6

Traveling Wave Reactor Atomic Layer Epitaxy를 이용한 ZnS와 ZnS : Tb 박막의 성장과 박막 특성의 연구

윤선진(Sun Jin Yun),남기수(Kee-Soo Nam) 한국진공학회(ASCT) 1998 Applied Science and Convergence Technology Vol.7 No.1

Traveling wave reactor atomic layer epitaxy(ALE) 방법으로 ZnS와 ZnS:Tb 박막을 성장하고 성장 조건에 따른 박막 특성을 연구하였다. ZnS 박막의 precursor로는 ZnCl₂와 H₂S를 이용하였으며, 기판 온도 400-500℃ 범위에서 성장하였다. 본 연구 논문에서는 성장온도에 따른 ZnS 박막의 결정성의 변화와 precursor에 의한 Cl 유입량의 변화를 살펴보고 투과 전자현미경과 주사형 전자현미경으로 ZnS 박막의 표면 형상과 미세구조를 관찰하였다. 연구 결과에 의하면 ALE에 의하여 매우 균일하고hexagonal 2H 구조의 결정성이 우수한 박막이 성장되었으며 성장온도가 증가할수록 Cl 유입량이 감소하고 결정성이 향상되었다. 성장온도 400℃에서 약 9 at.%, 500℃에서 약 1 at.%의 Cl이 유입되었으며, 박막 내에 유입된 Cl은 표면으로의 segregation 현상을 나타내었다. 또한 electroluminescent 소자의 녹색 형광재료인 ZnS:Tb을 Tb precursor로 tris(2,2,6,6-tetramethyl 3,5-heptandionato) terbium을 이용하여 성장하고 박막 결정성과 박막 내 불순물이 유입되는 경향 등을 연구하였다. Auger electron spectroscopy 분석 결과에 의하면 0.5 at.%의 Tb이 포함된 ZnS:Tb 박막은 C은 거의 포함하고 있지 않았으나 O은 약 1 at.% 정도 포함되어 있었다. ZnS:Tb 박막은 Tb과 소량의 O을 함유하고 있음에도 불구하고 결정성은 우수한 hexagonal 구조를 유지하고 있었다. ZnS and Tb-doped ZnS (ZnS:Tb) thin films were grown by traveling wave reactor atomic layer epitaxy (ALE) and characterized using materials and surface analysis techniques. ZnCl₂, H₂S, and tris(2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptandionato) terbium (Tb(TMHD)₃) were used as the precursors in the growth of ZnS:Tb films. The dependence of Cl content in ZnS films on growth temperature was investigated using Rutherford backscattering spectrometry. The Cl content decreased from approximately 9 at.% to 1 at.% as increasing the growth temperature from 400 to 500℃. The segregation of Cl in near surface region was also observed by depth profiling using Auger electron spectroscopy. Scanning electron microscopic studies showed that the ALE-grown ZnS and ZnS:Tb films revealed smooth surface morphology and very uniform thickness. High-resolution transmission electron microscopic image of ZnS showed polycrystalline columnar structure. The incorporation of O in ZnS:Tb film during ALE process using Tb(TMHD)₃ was also investigated. Approximately 1 at.% of O was contained in ZnS:Tb(0.5 at.%) film which showed a good crystallinity of hexagonal 2H structure.

Subthreshold Characteristics of Poly - Si Thin - Film Transistors Fabricated by Using High - Temperature Process

송윤호(Yoon-Ho Song),남기수(Kee-Soo Nam) 한국진공학회(ASCT) 1995 Applied Science and Convergence Technology Vol.4 No.3

비정질실리콘의 고상결정화 및 다결정실리콘의 열산화를 포함한 고온공정으로 제작한 다결정실리콘 박막 트랜지스터의 서프트레시홀드 특성을 연구하였다. 제작된 소자의 전계효과이동도는 60㎠/Vㆍs 이상, 서브트레시홀드 스윙은 0.65 V/decade 이하로 전기적 특성이 매우 우수하다. 그러나, 소자의 문턱전압이 음게 이트전압으로 크게 치우쳐 있으며 n-채널과 p-채널 소자간의 서브트레시홀드 특성이 크게 다르다. 열성장된 게이트 산화막을 가진 다결정실리콘 박막 트랜지스터의 서브트레시홀드 특성을 다결정실리콘 활성층내의 트랩과, 게이트산화막과 다결정실리콘 사이의 계면 고정전하를 이용하여 모델링하였다. 시뮬레이션을 통하여 제안된 다결정실리콘의 트랩모델이 실험결과를 잘 설명할 수 있음을 확인하였다. The subthreshold characteristics of polycrystalline silicon (poly-Si) thin-film transistors (TFTs) fabricated by using high-temperature process, including solid phase crystallization of amorphous Si and thermal oxidation of poly-Si, have been studied. The devices show high performances with a field effect mobility higher than 60 ㎠/Vㆍs and a subthreshold swing lower than 0.65 V/decade. However, the threshold voltages of the devices are strongly shifted toward the negative gate voltage and there are prominent differences in the subthreshold characteristics of the n-channel and p-channel poly-Si TFTs. The subthreshold characteristics of the poly-Si TFTs with thermally gown gate oxide was modeled by traps in the bandgap of poly-Si active layer and fixed charge density at the interface between gate oxide and poly-Si. Simulation showed that the proposed trap model of poly-Si could explain the experimental results very well.

트렌티 식각시 식각 방지막의 형성과 이들이 결함 생성에 미치는 영향

이주욱,김상기,김종대,구진근,이정용,남기수,Lee, Ju-Wook,Kim, Sang-Gi,Kim, Jong-Dae,Koo, Jin-Gon,Lee, Jeong-Yong,Nam, Kee-Soo 한국재료학회 1998 한국재료학회지 Vol.8 No.7

HBr을 이용한 트렌치 식각시 식각 방지막의 형성과 이들이 결함 생성 및 분포에 미치는 영향을 고분해능 투과전자현미경을 이용하여 연구하였다. $O_2$ 및 다른 첨가 가스로 $SiO_xF_y$, $SiO_xBr_y$ 등의 식각 방지막을 표면에 형성시켜 벽면 undercut을 방지하고 표면의 거칠기를 감소할 수 있었으며, 이후의 트렌치 채움 공정에서 void 가 없는 잘 채원진 구조를 얻을 수 있었다. 형성된 식각 방지막은 격자 결함의 생성 및 이들의 분포에 영향을 미쳤다. 대부분의 식각 유도 결함들은 트렌치 바닥의 가장자리에서 $10\AA$ 이내의 깊이로 분포하였으며, 잔류막의 두께에 의존하였다. 두꺼운 잔류막층 아래로는 결함들이 거의 사라졌으며, 결함층의 깊이와 잔류막 두께는 대체로 반비례하는 것을 나타났다. 기판 내에 존재하는 결정학적인 결함들은 식각종의 입사각이나 에너지에 의존하는 반면에,식각된 표면에서 관찰되는 결함들은 트렌치 식각동안 형성되는 이러한 잔류막의 두께에 크게 의존하는 것으로 나타났다. A well- shaped trench was investigated in view of the defect distribution along trench sidewall and bottom using high resolution transmission electron microscopy. The trench was formed by HBr plasma and additive gases in magnetically enhanced reactive ion etching system. Adding $0_2$ and other additive gases into HBr plasma makes it possible to eliminate sidewall undercut and lower surface roughness by forming the passivation layer of lateral etching, resulted in the well filled trench with oxide and polysilicon by subsequent deposition. The passivation layer of lateral etching was mainly composed of $SiO_xF_y$ $SiO_xBr_y$ confirmed by chemical analysis. It also affects the generation and distribution of lattice defects. Most of etch induced defects were found in the edge region of the trench bottom within the depth of 10$\AA$. They are generally decreased with the thickness of residue layer and almost disappeared below the uni￢formly thick residue layer. While the formation of crystalline defects in silicon substrate mainly depends on the incident angle and energy of etch species, the region of surface defects on the thickness of residue layer formed during trench etching.

C54구조의 $TiSi_2$와 As 이온 주입된 다결정 Si계에서 고온 열처리에 의한 표면상태 거칠어짐과 TiAs 침전물 형성에 관한 연구

박형호,조경익,이희태,성명모,이상환,권오준,남기수,Park, Hyung-Ho,Cho, Kyoung-Ik,Lee, Hee-Tae,Sung, Myung-Mo,Lee, Sang-Hwan,Kwon, Oh-Joon,Nam, Kee-Soo 대한전자공학회 1990 전자공학회논문지 Vol. No.

비로소 높게 이온주입된 다결정 실리콘에 대한 C54 구조를 갖는 $TiSi_{2}$의 열적 안정성과 $TiSi_{2}{\times}As{\longrightarrow}TiAs{\times}2Si$의 TiAs 석출물 형성반응이 다결정 실리콘 박막의 표면 상태 거칠어짐에 미치는 영향을 살펴보았다. Thermal stability of $TiSi_{2}$ with C54 structure and morphology degradation of poly silicon layer resulted from the formation of TiAs precipitate through the reaction between T>$TiSi_{2}$</TEXT> and arsenic ion implanted in poly silicon have been studied.