본 논문에서는 가변형 $Bi_2O_3-ZnO-Nb_2O_5(BZN)$ Pyrochlore 박막을 이용한 고가변형 inter-digital capacitor를 제안하였다. 가장자리 전계 효과를 이용한 가변성의 향상과 DC 전압의 감소를 위해 inter-digital capacitor의 전극이 박막 내부에 삽입되었다. 2.5D simulator를 이용한 설계 결과, 제 안된 구조의 inter-digital capacitor(IDC)가 일반적인 구조의 IDC에 비해 가변성이 10 % 향상되었다. 제안된 IDC는 설계 결과를 바탕으로 실리콘 기판 위에 BZN 박막을 이용하여 제작되었다. BZN 박막은 reactive RF magnetron sputtering 방법을 이용하여 증착되었다. 제작된 inter-digital capacitor는 5.8 GHz와 18 V의 DC 인가 전압에서 최대 가변율이 50 %였다.
It is common practice to identify the insulation faults of GIS through monitor the contents of SF6 decomposed components. Partial discharges (PD) could lead to the decomposition of SF6 dielectric, so new reactions usually occur in the mixture of the newly decomposed components including traces of H2O and O2. The new reactions also cause the decomposed components to differ due to the different amounts of H2O and O2 even under the same strength of PD. Thus, the accuracy of assessing the insulation faults is definitely influenced when using the concentration and corresponding change of decomposed components. In the present research, a needle-plate electrode was employed to simulate the PD event of a metal protrusion insulation fault for two main characteristic components SO2F2 and SOF2, and to carry out influence analysis of trace H2O and O2 on the characteristic components. The research shows that trace H2O has the capability of catching an F atom, which inhibits low-sulfide SFx from recombining into high-sulfide SF6. Thus, the amount of SOF2 strongly correlates to the amount of trace H2O, whereas the amount of SO2F2 is weakly related to trace H2O. Furthermore, the dilution effect of trace O2 on SOF2 obviously exceeds that of SO2F2.
상부 전극에 RF power 가 직접 인가되는 capacitively coupled plasma source를 이용한 oxide layer etching 공정은 현재 반도체 제조 공정에서 매우 유용하게 사용되고 있는 방식이다. 그러나 디바이스의 사이즈가 점점 작아지면서 공정을 진행하기 위한 RF power도 커지고, plasma ignition 되는 electrode 사이의 간격도 점점 좁아지는 기술적 변화가 이루어지고 있다. 이러한 H/W의 변화에 따라 예상치 못한 문제들로 공정을 적용하는데 많은 문제점이 발생하고 있는데, 공정 진행 시에 plasma의 영향으로 인한 electrode의 온도 변화도 그 중 하나이다. 이러한 온도 변화로 인해 wafer to wafer의 공정 진행 결과가 서로 다르게 나타나게 하는 문제가 야기되고 있다. 아래의 내용에서는 상부 electrode의 온도 변화에 따른 etch 특성을 연구하고, 이를 개선할 수 있는 방법에 대해 논하고자 한다.
초광대역 임펄스를 이용한 비파괴 지중 금속 매설물 탐지용 지반 탐사 레이더(Ground penetrating image radar:GPR)를 개발하였다. 탐사 지면의 상대 유전율을 측정하였고, 최대 탐사 깊이 1m 이내의 측정이 가능하도록 시스템을 설계하였다. 전체 경로 감쇄, 시스템의 크기, 해상도를 고려하여 최고 주파수 및 최저 주파수를 선택하였다. 선택된 주파수에 맞는 1 나노세컨더(ns) 이하의 상승 시간을 갖는 초광대역 임펄스를 선택하였으며, 사용한 임펄스의 주파수 범위를 고려하여 소형 평판형 초광대역 다이폴 안테나를 설계하였다. 또한, 지중으로부터 반사되는 신호를 수신하기 위해서 디지털 오실로스코프를 사용하였다. 측정은 monostatic 방식과 마이그레이션(migration) 기법을 사용하였다. 지중 매설물의 영상 처리를 위해서는 A-scan 및 B-scan 평균 제거 방식을 사용하였다. 개발된 시스템은 금속 물체와 비금속 물체가 매설된 실증 시험장에서 시험되었고, 수 센티미터 직경의 작은 지중 금속 매설물까지도 탐지할 수 있는 우수한 성능을 가짐을 보였다.
[ $RuO_2$ ]는 DRAM과 FRAM소자에서 고유전 capacitors의 저전극물질로서 폭넓게 연구되고 있다. 본 연구에서는 XRD, SEM, AFM 분석 등을 통하여 금속유기 화학 증착법(MOCVD)으로 $RuO_2$ 증착시 핵생성에 영향을 미치는 수소, 산소, 아르곤 ECR플라즈마 전처리 효과를 조사하였으며, 아르곤 ECR플라즈마 전처리의 경우 가장 높은 핵생성 밀도를 나타내었다. ECR 플라즈마 전처리를 통한 $RuO_2$의 핵생성 향상 메카니즘은 아르곤이나 수소 ECR 플라즈마는 TiN막 표면의 질소나 산소원자를 제거하고 따라서 TiN막 표면은 Ti-rich TiN으로 바뀌게 되는 것이다.
ECR PECVD법에 의해 $Pt/Ti/SiO_{2}/Si$ 다층 기판 위에 $480^{\circ}C$에서 순수한 페로브스카이트상의 PLT박막을 증착하였다. PLT 박막 증착전 ECR산소 플라즈마내에서의 $Pb(DPM)_{2}$ pre-flowing처리는 $Pb(DPM)_{2}$의 공급을 안정화시켜주며 박막증착초기에 Pb성분이 풍부한 분위기를 조성해 줌으로써 페로브스카이트 핵생성을 용이하게 하여 PLT박막 특성을 향상시켰다. Ti-source 유입량을 변화시킬 때 PLT박막의 증착특성, 조성, 결정상 그리고 전기적 특성을 관찰하였다. PLT박막은(100)으로 우선 배향되었으며 화학양론비가 잘 맞는 경우 높은 페로브스카이트 X-선 회절강도와 높은 유전율을 나타내었다.
Ultrasound imaging by using piezoelectric materials, such as lead zirconium titanate (PZT) has been one of the most preferred modes of imaging in the medical field due to its simple, low cost and non-ionizing radiation in comparison to other imaging techniques. Recently, the market demand for portable ultrasound is becoming larger with applications in developing countries, disaster area, military, and emergency purposes. However, most of ultrasound probes used is bulky and high power consumable, so unsuitable for such applications. In this study, the 3 layered ceramic specimen consisted of 128 pitches of $420{\mu}m$ in width and $450{\mu}m$ in thickness were prepared by using the Ti-rich PZT compositions co-fired at $1,050^{\circ}C$. Their electrical and ultrasound pulse-echo properties were investigated and compared to the single layer specimen. The 3 layered ultrasound probe showed 1.584 V of Vp-p, which is 3.2 times higher than single layered one, implying that it would allow effectively such a portable ultrasound probe system. The result were discussed in terms of higher capacitance, lower impedance and higher dielectric coefficient of the 3 layered ultrasound probe.
본 논문에서는 등방성(isotropic) 특성과 작은 분산 오차(low dispersion error)를 갖는 3차원 등방성 시간 영역 유한 차분법(ID-FDTD: Isotropic Dispersion Finite Difference Time Domain) 방법의 stability condition과 광대역 해석 특성에 대해 논의하였다. 3차원 ID-FDTD 방법은 기존의 Yee FDTD 방법의 비등방성 특성과 큰 분산 오차를 개선하기 위해 제안되었다. 기존 연구에서는 3차원 ID-FDTD 방법의 stability condition을 수치적으로 계산하였지만, 이에 대한 검증이 충분히 이뤄지지 않은 상태이다. 이에 본 논문에서는 단일 주파수와 광대역 주파수 신호를 입력원으로 한 모의 실험 환경에서 3차원 ID-FDTD 방법의 stability condition 검증을 수행하였다. 또한 광대역 특성에 대해 3차원 ID-FDTD 방법과 유사한 알고리즘들을 비교 분석해 해보았고, 마지막으로 3D ID-FDTD을 적용하여 대형 크기 구 모델에 대해 radar cross section(RCS) 해석을 수행함으로써, 실질적 해석을 통한 알고리즘 검증 및 분석을 마무리 하였다.
The oxide CMP has been applied to interlayer dielectric(ILD) and shallow trench isolation (STI) in chip fabrication. Recently the slurry used in oxide CMP being changed from silica slurry to ceria (cerium dioxide) slurry particularly in STI CMP, because the material selectivity of ceria slurry is better than material selectivity of silica slurry. Moreover, the ceria slurry has good a planarization efficiency, compared with silica slurry. However ceria abrasives make a material removal rate too high at the region of wafer center. Then we focuses on why profile of material removal rate is convex. The material removal rate sharply increased to 3216 $\AA$/min by $4^{th}$ run without conditioning. After $4^{th}$ run, material removal rate converged. Furthermore, profile became more convex during 12 run. And average material removal rate decreased when conditioning process is added to end of CMP process. This is due to polishing mechanism of ceria. Then the ceria abrasive remains at the pad, in particular remains more at wafer center contacted region of pad. The field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) images showed that the pad sample in the wafer center region has a more ceria abrasive than in wafer outer region. The energy dispersive X-ray spectrometer (EDX) verified the result that ceria abrasive is deposited and more at the region of wafer center. Therefore, this result may be expected as ceria abrasives on pad surface causing the convex profile of material removal rate.
본 연구에서는 편광 유지 광섬유 기반의 고출력 이터븀 첨가 광섬유 증폭기를 이용하여 고품질의 2 kW급 출력을 갖는 파장제어 빔 결합 레이저를 구현하였다. 파장제어 빔 결합을 위하여 광섬유 증폭기의 발진 파장은 각각 1062 nm, 1063 nm, 1064 nm, 1065 nm, 1066 nm로서 서로 다른 값을 갖는다. 협대역 광섬유 레이저 증폭 시 발생하는 유도 브릴루앙 산란 비선형 효과를 완화하기 위해 시드 광원은 유사이진난수 신호(pseudo-random bit sequence, PRBS)를 이용하여 위상 변조된 5 GHz의 협대역 선폭을 갖도록 하였으며 전송광섬유는 30 ㎛ 코어 크기를 가지는 대면적 편광 유지 광섬유를 이용하였다. 파장제어 빔 결합으로 얻은 레이저의 최대 출력은 2.3 kW이며 빔 품질(M2)은 1.74이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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