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      • SCOPUSKCI등재

        CeO<sub>2</sub> 연마입자의 합성온도와 수계안정성이 CMP 특성에 미치는 영향

        임건자,김태은,이종호,김주선,이해원,현상훈 한국세라믹학회 2003 한국세라믹학회지 Vol.40 No.2

        기계적 방법으로 합성된 CeO$_2$분말을 연마입자로 하여 STI용 CMP 슬러리를 제조하였다. 연마입자는 정전기적 방법과 입체적 방법으로 수계에서 안정화시킬 수 있었으며, 장기 안정성을 위해서는 입체적 방법에 의한 안정화가 유효하였다. 50$0^{\circ}C$와 $700^{\circ}C$에서 합성된 CeO$_2$를 이용하여 CMP 슬러리를 제조하고, SiO$_2$와 Si$_3$N$_4$가 블랭킷 형태로 증착된 웨이퍼를 연마한 결과 연마능률과 선택비는 연마입자의 합성조건과 분산 안정성, 슬러리의 pH 등에 의해 영향을 받았다. CMP(Chemical Mechanical Planarization) slurry for STI process is made by mechanically synthesized$CeO_2$as abrasive. The abrasive can be stabilized by electrostatic or steric stabilization in aqueous slurry and steric stabilization is more effective for long-term stability. Blanket-type$SiO_2$and $Si_3N_4$ wafers are polished with CMP slurry containing$CeO_2$synthesized in 50$0^{\circ}C$ or $700^{\circ}C$. Removal rate and surface uniformity of$SiO_2$and$Si_3N_4$wafer and selectivity are influenced by synthetic condition of abrasive, suspension stability and pH of slurries.

      • SCOPUSKCI등재

        희석혼합체의 기계적 분쇄에 의한 나노 CeO<sub>2</sub>의 합성

        임건자,김태은,이종호,이해원,이동주,현상훈,Lim, Geon-Ja,Kim, Tae-Eun,Lee, Jong-Ho,Lee, Hae-Weon,Rhee, Dong-Joo,Hyun, Sang-Hoon 한국세라믹학회 2002 한국세라믹학회지 Vol.39 No.8

        The nanocrystalline $CeO_2$ was synthesized by mechanical milling and subsequent heat-treatment with the mixture of $Ce(OH)_4$ precursor and diluent, NaCl. Using deionized water, the diluent, NaCl, in the mixture has been easily dissolved out. Diffusion barrier was provided by the diluent during heat-treatment, which suppressed not only the coarsening of primary particle but also the agglormeration between the particles. Crystallite and aggregate size of $CeO_2$ depended on the concentration of diluent, temperature and time of heat-treatment; increased with the temperature and time increases. In case the mixture was heat-treated at high than $600^{\circ}C$, however, the crystallite size was saturated near 20 nm, which was supposed to be due to the densification of diluent. 산화물의 금속 전구체인 $Ce(OH)_4$를 희석제인 NaCl과 함께 기계적으로 분쇄하여 나노 크기의 일차입자를 제조하고, 분쇄한 전구체 분말은 희석제와 함께 열처리를 하여 나노 결정립의 $CeO_2$를 합성하였다. 희석제는 전구체의 분쇄시 분말의 재응집을 억제하여 분쇄효율을 증진시켰을 뿐만 아니라 열처리 중에는 일차입자 성장과 응집을 억제하여 열처리 온도와 시간에 따라 일차입자의 크기 뿐만 아니라 응집체으 크기도 제어할 수 있었다. 열처리 중 희석제는 고온에서 전구체 표면에서 치밀화 되어 일차입자 성장과 응집체 형성의 확산장벽으로 작용하는 것으로 판단되며 열처리 후 증류수에 쉽게 용해되어 $CeO_2$ 나노 입자 제조에 효과적이었다. 일차입자와 응집체의 크기 및 결정성은 희석제의 농도, 열처리 온도와 시간에 의존하는 것으로 확인 되었다.

      • KCI등재
      • KCI등재
      • SCOPUSKCI등재

        CeO2 연마입자의 합성온도와 수계안정성이 CMP 특성에 미치는 영향

        임건자,김태은,이종호,김주선,이해원,현상훈 한국세라믹학회 2003 한국세라믹학회지 Vol.40 No.2

        CMP(Chemical Mechanical Planarization) slurry for STI process is made by mechanically synthesized CeO2 as abrasive. The abrasive can be stabilized by electrostatic or steric stabilization in aqueous slurry, and steric stabilization is more effective for long-term stability. Blanket-type SiO2 and Si3N4 wafers are polished with CMP slurry containing CeO2 synthesized in 500oC or 700oC. Removal rate and surface uniformity of SiO2 and Si3N4 wafer and selectivity are influenced by synthetic condition of abrasive, suspension stability and pH of slurries.Key words; CeO2, Chemical mechanical planarization, Synthetic temperature, Suspension stability, pH 기계적 방법으로 합성된 CeO2 분말을 연마입자로 하여 STI용 CMP 슬러리를 제조하였다. 연마입자는 정전기적 방법과 입체적 방법으로 수계에서 안정화 시킬 수 있었으며, 장기 안정성을 위해서는 입체적 방법에 의한 안정화가 유효하였다. 500oC와 700oC에서 합성된 CeO2를 이용하여 CMP 슬러리를 제조하고, SiO2와 Si3N4가 블랭킷 형태로 증착된 웨이퍼를 연마한 결과 연마능률과 선택비는 연마입자의 합성조건과 분산 안정성, 슬러리의 pH등에 의해 영향을 받았다.

      • SCOPUSKCI등재

        산화 티타늄 나노분말의 건식가압성형

        이해원,임건자,전형우,박종구,이종호 한국세라믹학회 2000 한국세라믹학회지 Vol.37 No.12

        표면윤활층 처리와 540 MPa 까지의 진공가압성형을 통하여 나노 TiO$_2$과립 분말의 가압성형공정에서 나타나는 접합압력을 확인하였으며, 접합압력 상하에서 제조된 시편의 소결특성을 $700^{\circ}C$ 등온 소결을 통하여 분석하였다. 접합압력 이상에서 가압성형한 성형체를 $700^{\circ}C$에서 48시간 소결하여 96%의 높은 소결밀도와 112 nm의 평균 결정립 크기를 얻었다.

      • KCI등재

        CeO2 슬러리에서 Glycine의 츱착이 질화규소 박막의 연마특성에 미치는 영향

        김태은,임건자,이종호,김주선,이해원,임대순 한국세라믹학회 2003 한국세라믹학회지 Vol.40 No.1

        Adsorption of glycine on Si3N4 powder surface has been investigated, which is supposed to enhance the formation of passive layer inhibiting oxidation in aqueous solution. In the basic solution, multinuclear surface complexing between Si and dissociated regands was responsible for the saturated adsorption of glycine. In addition, CeO2-based CMP slurry containing glycine was manufactured and then applied to planarize SiO2 and Si3N4 thin film. Owing to the passivation by glycine, the removal rates, RR, were decreased, however, the selectivities, RR(SiO2)/RR(Si3N4), increased, and showed maximum at pH=12. The suppressed oxidation and dissolution by adsorbate were correlated with the dissociation behavior of glycine at different pH and subsequent chemical adsorption. 수용액 내에서 질화물 박막의 산화저항성 흡착 피막의 형성을 확인하기 위하여 Si3N4 분말 표면의 glycine 흡착 거동을 조사하였다. 염기성분위기에서 glycine은 Si3N4 분말 표면에 포화 흡착되었으며 이러한 흡착거동은 Si3N4 박막의 경우에도 동일하게 일어날 것으로 예상되었다. Glycine을 첨가한 CeO2 슬러리를 제조하고 pH에 따른 Si3N4와 SiO2박막의 연마시험을 수행하여 연마율은 감소하고 선택비는 증가하는 것을 확인하였다. 실험에서 얻은 최대 선택비는 pH=12에서 35 이상이었다. 이는 염기성 분위기에서 glycine이 해리하여 막 표면에 화학흡착하고 산화와 용해를 억제함으로써 연마율을 낮추고 선택비 향상에 기여하였기 때문으로 판단된다. 아미노 계열의 첨가제를 CeO2계 CMP용 슬러리에 적용하는 경우 산화물/질화물 박막의 선택비를 향상시키는데 효과적임을 확인하였다.

      • SCOPUSKCI등재

        CeO<sub>2</sub> 슬러리에서 Glycine의 흡착이 질화규소 박막의 연마특성에 미치는 영향

        김태은,임건자,이종호,김주선,이해원,임대순 한국세라믹학회 2003 한국세라믹학회지 Vol.40 No.1

        수용액 내에서 질화물 박막의 산화저항성 흡착 피막의 형성을 확인하기 위하여 Si$_3$N$_4$분말 표면의 glycine 흡착 거동을 조사하였다. 염기성분위기에서 glycine은 Si$_3$N$_4$ 분말 표면에 포화 흡착되었으며 이러한 흡착거동은 Si$_3$N$_4$ 박막의 경우에도 동일하게 일어날 것으로 예상되었다. Glycine을 첨가한 CeO$_2$ 슬러리를 제조하고 PH에 따른 Si$_3$N$_4$와 SiO$_2$ 박막의 연마시험을 수행하여 연마율은 감소하고 선택비는 증가하는 것을 확인하였다. 실험에서 얻은 최대 선택비는 pH=12에서 35 이상이었다. 이는 염기성 분위기에서 glycine이 해리하여 막 표면에 화학흡착하고 산화와 용해를 억제함으로써 연마율을 낮추고 선택비 향상에 기여하였기 때문으로 판단된다. 아미노산 계열의 첨가제를 CeO$_2$계 CMP용 슬러리에 적용하는 경우 산화물/질화물 박막의 선택비를 향상시키는데 효과적임을 확인하였다. Adsorption of glycine on$Si_3N_4$powder surface has been investigated, which is supposed to enhance the formation of passive layer inhibiting oxidation in aqueous solution. In the basic solution, multinuclear surface complexing between Si and dissociated ligands was responsible for the saturated adsorption of glycine. In addition, $CeO_2$-based CMP slurry containing glycine was manufactured and then applied to planarize$SiO_2$and$Si_3N_4$thin film. Owing to the passivation by glycine, the removal rates, Rh, were decreased, however, the selectivities, RE(SiO$_2$)/RR($Si_3N_4$), increased and showed maximum at pH=12. The suppressed oxidation and dissolution by adsorbate were correlated with the dissociation behavior of glycine at different pH and subsequent chemical adsorption.

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