메뉴 건너뛰기
.. 내서재 .. 알림
소속 기관/학교 인증
인증하면 논문, 학술자료 등을  무료로 열람할 수 있어요.
한국대학교, 누리자동차, 시립도서관 등 나의 기관을 확인해보세요
(국내 대학 90% 이상 구독 중)
로그인 회원가입 고객센터 ENG
주제분류
인문학
인문학 일반 역사학 철학 종교학 어문학 기타 인문학
사회과학
사회과학 일반 경영학 관광학 교육학 군사학 문헌정보학 법학 사회학 신문방송학 심리과학 정치외교학 지리학 행정학 경제학 무역학 인류학 기타 사회과학
자연과학
자연과학 일반 물리학 생물학 생활과학 수학·통계학 천문학 지구과학 화학 기타 자연과학
공학
공학 일반 건축공학 기계공학 산업공학 재료·에너지공학 전기전자공학 조선해양공학 화학공학 컴퓨터학 기타공학
의약학
의학 일반 간호학 수의학 약학 한의학 기초의학 임상의학 기타 의약학
농수해양학
농수해양학 일반 농학 수산학 식품과학 임학 축산학 해상운송학 기타 농수해양학
예술체육학
예술 일반 디자인 미술 미용 사진 음악학 의상 체육 공연매체예술 기타 예술체육학
복합학
학제간연구 과학기술학 뇌인지과학 기술정책 기타 복합학

ENG

추천
검색

논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

김수연 (한밭대학교, 한밭대학교 대학원)

지도교수
김정환
발행연도
2023
저작권
한밭대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수33

표지
AI에게 요청하기
추천
검색

이 논문의 연구 히스토리 (4)

2023

스퍼터링 증착법으로 제작된 금속/산화물 박막의 구조색 연구
김수연 ,  이승훈 ,  김정환 한국생산제조학회 학술발표대회 논문집 2023.12 학술대회자료
저온에서 원자층 증착법으로 제작된 HfO₂ 박막의 특성 연구
김수연 ,  이승훈 ,  조인호 외 1명 한국생산제조학회 학술발표대회 논문집 2023.07 학술대회자료
원자층 증착법(ALD)을 이용하여 저온에서 제작된 금속 산화물 박막의 유전 강도 및 박막 내 산소 결함의 영향에 관한 연구
김수연 응용소재공학과 2023.01 학위논문

2021

저온에서 원자층 증착법으로 제작된 Al₂O₃, TiO₂ 박막의 특성 연구
김수연 ,  조인호 ,  유영은 외 1명 한국생산제조학회 학술발표대회 논문집 2021.07 학술대회자료

초록· 키워드

오류제보하기
최근 플렉서블 전자 제품의 연구가 활발히 진행되면서 열에 약한 기판에도 적용가능한 저온 공정의 중요성이 대두되고 있다. 전자 소자의 박막을 제조하기 위한 다양한 증착 기술 중, 순차 자기 제한 반응을 기반으로 하는 ALD(Atomic Layer Deposition)는 원자 수준에서 두께와 조성을 정밀하게 제어하고 입체 구조물에서 균일한 박막을 증착하는 것이 가능한 공정 방법이다. 무엇보다 비교적 낮은 온도에서도 공정이 가능하다는 장점으로 인해 플렉서블 전자 제품에도 적용할 수 있다. 하지만 저온에서 진행되는 ALD 공정은 증착 속도가 느리며, 증착된 박막의 전기적 신뢰성이 부족하다는 문제점이 있다. 이러한 낮은 생산성은 ALD의 자기 제한적 표면 반응에 기반한 것이므로 피하기 어렵지만, 전자 소자에서 사용되는 박막의 절연 특성에 매우 중요한 특성인 유전강도에 대한 개선이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 저온 ALD 공정으로 제작된 Al2O3 박막과 HfO2 박막의 특성을 분석하여 박막의 전기적 신뢰성을 저하시키는 요소를 연구하고, 이를 개선하여 유전강도를 향상시키기 위한 연구를 진행하였다. 첫 번째 연구에서는 ALD 증착 온도가 Al2O3 박막의 특성에 주는 영향을 분석하였다. 그 결과 Al2O3 박막의 증착률은 온도가 증가함에 따라 0.9 Å/cycle에서 1.1 Å/cycle로 증가했으며 완전한 산화 반응이 발생하는 임계 온도인 150 ℃ 이상의 증착 온도에서 포화되었다. 유전 강도도 증착 온도가 증가함에 따라 향상되었으며 150 ℃에서 성장한 박막은 XPS 분석으로 확인된 바와 같이 산소 결함의 감소로 인한 높은 항복 전계 강도(~8.3 MV/cm)를 나타냈다. 이러한 저온에서의 산소 결함으로 인한 낮은 유전강도를 개선하기 위해, 산화제 조건에 따른 ALD로 증착된 HfO2 박막의 특성을 분석하였다. ALD 증착 단계 중 산화제 단계를 추가적으로 실행했을 때 저온에서 증착된 HfO2 박막의 물리적, 전기적 특성이 향상되었다. 특히 박막 내의 산소 결함의 감소로 인해 저온에서도 개선된 전기적 특성을 보였다.
#원자층 증착법 #저온 금속 산화물 박막 #유전 강도 #산소 결함

목차

Ⅰ. 서 론
1.1. 연구 배경
1.2. 연구 목적
Ⅱ. 이론적 배경
2.1. ALD 공정
2.1.1. ALD 메커니즘
2.1.2. ALD window
2.1.3. Precursor and Reactant
2.1.4. ALD 공정의 장점 및 단점
2.2. Al2O3 박막의 특성 및 ALD 반응 매커니즘
2.3. HfO2 박막의 특성 및 ALD 반응 매커니즘
2.4. 저온 ALD 연구 동향
2.5. 유전 강도
2.5.1. 누설전류 및 항복전압 발생 메커니즘
2.5.2. 전기적 신뢰성에 영향을 주는 요소
2.5.3. 산소 결함의 발생 및 영향
Ⅲ. 실험 방법
3.1. ALD 박막 증착
3.1.1. ALD 증착 및 장비
3.1.2. Al2O3 시편 준비 및 분석
3.1.3. HfO2 시편 준비 및 분석
3.2. ALD로 증착된 박막의 특성 분석 방법
3.2.1. 타원분광분석법 (Spectroscopic Ellipsometry)
3.2.2. X-선 광전자 분광법 (XPS, X-ray photoelectron spectroscopy)
3.2.3. X-선 반사분석법 (XRR, X-ray Reflection)
3.2.4. X-선 회절분석법 (XRD, X-ray Diffraction)
3.2.5. 주사 탐침 현미경 (SPM, Scanning Probe Microscope)
3.2.6. 투과 전자 현미경 (TEM, Transmission Electron Microscope)
3.2.7. 전기적 특성 측정 방법
Ⅳ. 실험 결과
4.1. Spectroscopic ellipsometer로 확인한 ALD 증착 결과
4.1.1. Al2O3 박막의 ALD 증착 거동 및 특성
4.1.2. HfO2 박막의 ALD 증착 거동 및 특성
4.2. 증착 온도에 따른 Al2O3 박막의 특성
4.2.1. 물리적 특성과 광학적 특성 분석
4.2.2. MIM 캐패시터 구조를 이용한 Al2O3 박막의 전기적 특성 분석
4.2.3 X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) 분석 결과
4.3. 산화제 조건에 따른 저온에서의 HfO2 박막의 특성
4.3.1 MIS 캐패시터 구조를 이용한 HfO2 박막의 전기적 특성 분석
4.3.2. 물리적 특성 분석
4.3.3 X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) 분석 결과
4.3.4. HfO2 박막 증착 시 ALD 공정의 반응 메커니즘
Ⅴ. 결 론
참 고 문 헌
ABSTRACT

최근 본 자료

전체보기

댓글(0)

0