초록 ▼

나노기능소자의 제조에 있어 가장 중요한 핵심 기술 중 하나는 복잡한 모양을 가지
고 있는 일정한 두께의 고품질 막을 만드는 것이다. 본 연구의 목표는 ALD 기술을
개발하여 원자층 수준에서 두께가 조절된 고품질의 균일한 막을 제조하려는 것이다.
하지만 많은 경우 완전한 표면반응이 일어나지 않아 막의 품질이나 두께 조절 및 균
일도에 여러 가지 문제를 야기하고 있다. 따라서 ALD 기술에 있어 가장 중요한 단계
는 완전한 표면반응이 일어나게 만드는 것으로 ALD 표면반응에 영향을 주는 요소들
을 알아내

나노기능소자의 제조에 있어 가장 중요한 핵심 기술 중 하나는 복잡한 모양을 가지
고 있는 일정한 두께의 고품질 막을 만드는 것이다. 본 연구의 목표는 ALD 기술을
개발하여 원자층 수준에서 두께가 조절된 고품질의 균일한 막을 제조하려는 것이다.
하지만 많은 경우 완전한 표면반응이 일어나지 않아 막의 품질이나 두께 조절 및 균
일도에 여러 가지 문제를 야기하고 있다. 따라서 ALD 기술에 있어 가장 중요한 단계
는 완전한 표면반응이 일어나게 만드는 것으로 ALD 표면반응에 영향을 주는 요소들
을 알아내고 이들을 최적화하여 완전한 표면반응이 일어나게 하는 것이 매우 중요하
다. ALD 표면반응에 영향을 미치는 요소들은 원료화합물, 기질의 표면, 및 photon
등이며 따라서 완전한 표면반응이 일어나는 ALD 기술의 개발을 위해서는 원료화합
물의 합성 기술, 자기조립 분자박막을 이용한 기질의 표면개질 기술, UV를 이용한
표면반응의 활성화 기술, 원료화합물의 표면반응 메커니즘 규명 기술 등과 갈은 핵
심기술들을 개발하여야 하고 이들 핵심 기술들을 유기적으로 연계하여야 한다.
ALD 표면반응에 영향을 미치는 요소들은 원료화합물, 기질의 표면, 및 빛등이 있다.
따라서 완전한 표면반응이 일어나는 ALD 기술의 개발을 위해서는 원료화합물의 합
성, 자기조립 분자박막을 이용한 기질의 표면개질, UV를 이용한 표면반응의 활성화
기술들을 개발하여야 하고 이들 핵심 기술들을 유기적으로 연계하여야 한다. 본 연
구는 3개 분야로 나누어져 수행하려고 한다. 제 1 분야는 원료화합물 및 자기조립용
화합물의 합성 연구를 중점적으로 수행토록 하고, 제 2 분야에서는 제 1 분야에서
합성한 화합물을 가지고 ALD 방법으로 박막 제조, 기질표면의 개질 및 표면반응의
활성화 연구에 중점을 두며, 제 3 분야에서는 Laser-Ionization Time-of-Flight
Mass와 X-ray photoelectron spectroscopy를 이용하여 각각의 표면반응 메커니즘을
규명하여 원료화합물, 표면개질 및 UV의 최적화 연구에 중요한 자료를 제공해주는
역할에 중점을 두려고 한다. 본 연구에서는 구성한 3개의 분야를 단계별로 밀접하
게 연계하여 완전한 표면반응이 일어나는 최적의 ALD 기술을 개발하려고 한다.
- Ti&(OPri)_4& 및 [Ti&(OPri)_2&&(dmae)_2&]를 이용한 ALD 방법으로 TiO2 박막 제조
- Zr(Ot-Bu)4를 이용한 ALD 방법으로 &(ZrO)_2& 박막 제조
- ALD 표면반응 메커니즘 규명
- 자기조립 단분자막을 이용한 기질의 표면개질이 ALD에 미치는 효과 연구
- UV-enhanced ALD를 이용한 &(TiO)_2&와 &(ZrO)_2& 박막 제조
- 자기조립 단분자막의 미세접촉인쇄와 ALD를 이용한 &(TiO)_2&와 &(ZrO)_2& 박막의 패터닝 기
술 개발
- &(TiO)_2&와 &(ZrO)_2& 박막의 전기적 특성 평가
- 다공성 membrane과 ALD를 이용한 &(TiO)_2&와 &(ZrO)_2& nanotube의 제작

Abstract ▼

One of the most important technologies in the manufacture of nanofunctional
devices is to make thin films of high quality and uniform thickness. The
purpose of this study is to develop a technology to make high-quality thin
films with controlled thickness at the atomic level. The ALD techno

One of the most important technologies in the manufacture of nanofunctional
devices is to make thin films of high quality and uniform thickness. The
purpose of this study is to develop a technology to make high-quality thin
films with controlled thickness at the atomic level. The ALD technology with
the complete surface reaction is an ideal method to deposit each atomic layer
completely at a time with 100 % step coverage on the substrate, and it is
possible to deposit the high-quality thin films on any complicate structural
surfaces of the substrates with controlled thickness at the atomic level. In
many cases, however, the surface reactions of the ALD are not complete, which
causes problems in attaining the high quality and uniformity of the films as
well as the control of film thickness. Consequently, in ALD, it is the most
important to induce a complete surface reaction by investigating the factors
to affect the surface reactions and controlling these factors. In this
research, we are planning to develop the ALD technology which comprises the
complete surface reactions.
The important factors to affect the surface reactions of the ALD include
precursors, chemical properties of substrate surfaces, and catalysts. To
develop the ALD technology with the complete surface reaction, the syntheses
of precursors, the modification of the substrate surfaces by the
self-assembled monolayers, and the catalytic activation of the surface
reactions should be developed and interconnected closely. To accomplish
these, the research consists of three parts. The 1st part is to synthesize
the precursors, the compounds for self-assembled monolayers, and the
catalysts. The 2nd part is to make thin films by ALD, modify the substrate
surfaces, and activate the surface reactions by catalysts. The last part is
to investigate the mechanism of the surface reactions using Laser-Ionization
Time-of-Flight mass spectrometry and provide the optimum conditions for the
complete surface reactions of the ALD. In this study, the ALD technology
accompanying the complete surface reaction will be developed through
interconnection and feedback of these three parts.
The development of the nanofunctional devices is the most important area in
nanotechnology. In the future, the nano-sized machines will be manufactured
by assembling the nanofunctional devices. One of the most important
technologies in the manufacture of nanofunctional device is to make thin
films on the complicate surface of the substrates with the high quality and
uniform thickness, and the ALD technology is the most effective method to
deposit such thin films. Consequently, it is expected that the development
of this ALD technology will have a tremendous effect on the manufacture of
the nanofunctional devices.

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문...4
• 2. 영문요약문...5
• Ⅲ. 연구내용...6
• 1. 서론...6
• 2. 연구방법 및 이론...12
• 3. 결과 및 고찰...22
• 4. 결론...54
• 5. 인용문헌...57