PZT박막 Capacitor에 관한 기초연구(I)

황유상,백수현,하용해,최진석,조현춘,마재평,Hwang, Yu-Sang,Baek, Su-Hyeon,Ha, Yong-Hae,Choe, Jin-Seok,Jo, Hyeon-Chun,Ma, Jae-Pyeong 한국재료학회 1993 한국재료학회지 Vol.3 No.1

Abstract The PZT thin film was deposited by usin. RF magnetron sputtering with PZT(52/48) target. The formation of perovskite structure PZT thin film started at 55$0^{\circ}C$ on Si substrate. The AES results showed an oxide layer formed at the between Si and PZT film during the annealing. And, Ti$O_2$ layer appeared at the between TiN and PZT film for the annealing. But, the perovskite phase PZT film was formed after the annealing on the Si$O_2$/Si substarte. The ratio in PZT film was constant across the asdeposited PZT film, but, Pb have diffused into the Si substrate and Si have out-diffused into PZT layer during the post annealing at 75$0^{\circ}C$. The dielectric constants of PZT film indicated about 1300( thickness: 1500$\AA$, at 10KHz) but, the cracks were appeared to surface for annealing. RF magnetrom sputtering으로 52/48 PZT target을 사용하여 PZT thin film을 증착시킨후, furnace annealing을 실시하여 Si 기판에서는 55$0^{\circ}C$에서부터 안정상인 peroskite구조가 형성되었다. Si기판위에서는 후속열처리시 계면에 상당한 산화막층이 형성되었으며 TiN 기판위에서는 후속열처리시 TiN층은 사라지고 Ti$O_2$층이 형성되었다. Si$O_2$기판에서는 후속열처리후에도 안정한 PZT film을 형성시킬 수 있었다. As-depo.시에는 PZT film의 조성비가 균일하게 유지되었으나 75$0^{\circ}C$후속열 처리시에는 상당량의 Pb가 Si기판으로 diffusion하였으며 Si도 out-diffusion하였다. 전기적 특성은 10KHz에서 C-V를 측정결과 약 1300정도의유전상수 값이 나왔으나 후속열처리시 표면에 crack이 발생하였다.

Pt/Ti/Si 기판위에 형성시킨 PZT박막의 특성

황유상,백수현,백상훈,박치선,마재평,최진석,정재경,김영남,조현춘,Hwang, Yu-Sang,Baek, Su-Hyeon,Baek, Sang-Hun,Park, Chi-Seon,Ma, Jae-Pyeong,Choe, Jin-Seok,Jeong, Jae-Gyeong,Kim, Yeong-Nam,Jo, Hyeon-Chun 한국재료학회 1994 한국재료학회지 Vol.4 No.2

$(PbZr_{52},Ti_{48})O_{3}$인 composite ceramic target을 사용하여 R. F. 마그네트론 스퍼터링 방법으로 기판온도 $300^{\circ}C$에서 Pt/Ti/Si 기판위에 PZT 박막을 증착하였다. 페롭스 카이트 PZT박막을 얻기 위하여 PbO분위기에서 로열처리를 행하였다. 하부전극으로 Pt를 사용하였으며 Pt(205$\AA$)/Ti(500 $\AA$)/Si 및 Pt(1000$\AA$)/Ti(500$\AA$)/Si기판을 준비하여 Pt두께화 Ti층이 산소의sink로 작용함으로서 이를 가속화하였다. Ti층의 상부는 산소의 확산으로 인하여 TiOx층으로 변태하였고 하부는 in diffused Pt와 함께 실리사이드층을 형성하였다. TiOx 층의 형성은PZT층의 방향성에 영향을 주었다. 유전상수 (10kHz), 누설전류, 파괴전압, 잔류분극 및 항전계는 각각 571, 32,65$\mu A /\textrm{cm}^2$, 0.40MV/cm, 3.3$\mu C /\textrm{cm}^2$, 0.15MV/cm이었다. On PT/Ti/Si substrates, PZT thln fllms are deposited at $300^{\circ}C$ by rf magnetron sputtering uslng a $(PbZr_{52}, Ti_{48})O_{3}$ composltc cerarnlc target. To abtaln, the stable phase, perovskltc structure, furnace annealmg techmque had been cmplo:~d In PbO amb~ent for the $550^{\circ}C$-$750^{\circ}C$ temperature ranges. On Pt(250$\AA$)/Ti(500$\AA$)/Si, Pt(1000)$\AA$/Ti(500$\AA$)/Si substrates, effects of Ti layer and Pt thickness are studled. Though thickness of the Pt layer 1s 1000$\AA$). oxygen diffusion is not prevented and accelerated by Ti layer actlng for oxygen sink sites durmg furnace annealing. The upper TI layer 1s transformed Into TIOX by oxyen dlffuslon and lower Ti layer Into silicide with in-diffused Pt. The formation of TiOx layer seems to affect the orlentatton of the PZT layer. Furnace annealed f~lm shows ferroelectr~c and electrical properties wth a remanent polarlzation of 3.3$\mu A /\textrm{cm}^2$, , coerclve fleld of 0.15MV/cm, a=571 (10kHz), leakage current 32.65$\mu A /\textrm{cm}^2$, , breakdown voltage of 0.4OMV/cm.

Dopant가 주입된 poly-Si 기판에서 Ta-silicides의 형성 및 dopant 의 거동에 관한 연구

최진석,조현춘,황유상,고철기,백수현,Choi, Jin-Seok,Cho, Hyun-Choon,Hwang, Yu-Sang,Ko, Chul-Gi,Paek, Su-Hyon 한국재료학회 1991 한국재료학회지 Vol.1 No.2

Ta-silicide의 게이트 전극 및 비트라인(bit line)으로의 사용가능성을 알아보기 위하여 As, P, $BF_2$가 $5{\times}10^15cm^-2$의 농도로 이온주입된 다결정 실리콘에 탄탈륨을 스퍼터링으로 증착한 후 급속 열처리로 Ta-silicide를 형성하였다. 형성된 Ta-silicide의 특성은 4-탐침법, X-rayghlwjf, SEM 단면사진과 ${\alpha}$-step으로 조사하였으며, 불순물들의 거동은 Secondary Ion Mass Spectroscopy(SIMS)로 알아보았다. $TaSi_2$의 형성은 $800^{\circ}C$에서 시작하며 $1000^{\circ}C$ 이상에서 완료됨을 알았다. 형성된 $TaSi_2$층으로 out-diffusion 하였다. Trantalum thin films have been prepared by DC sputtering onto As, P, and $BF_2$-implanted ($5{\times}10^15cm^-2$) poly-silicon. The heat treatments by rapid thermal annealing(RTA) have been applied to these samples for the formation of silicides. We have studied the application possibility of Ta-silicide as gate electrode and bit line. The silicide formation and the dopant diffusion after the heat treatment were investigated by various methods, such as four-point probe, X-ray, SEM cross sectional views, ${\alpha}$-step, and SIMS, The tantalum disilicide($TaSi_2$) are formed in the temperature above $800^{\circ}C$, and grown in colummar structure. $TaSi_2$ has a good surface roughness, having range from $80{\AA}\;to\;120{\AA}$, and implanted dopants are incoporated into the $TaSi_2$ layer during the RTA temperature.

Composite target으로 증착된 Ti-silicide의 형성에 관한 연구(I)

최진석,강성건,황유상,백수현,김영남,정재경,문환구,심태언,이종길,Choe, Jin-Seok,Gang, Seong-Geon,Hwang, Yu-Sang,Baek, Su-Hyeon,Kim, Yeong-Nam,Jeong, Jae-Gyeong,Mun, Hwan-Gu,Sim, Tae-Eon,Lee, Jong-Gil 한국재료학회 1991 한국재료학회지 Vol.1 No.3

Ti-Silicides를 single-Si wafer와 그 위에 oxide를 성장시킨 기판위에 composite target($TiSi_{2.6}$)을 sputtering함으로써 증착시켰다. 증착된 비정질 상태의 Ti-silicide는 급속 열처리(RTA)방법으로 $600^{\circ}C$에서 $850^{\circ}C$가지 20초간 처리하였다. RTA온도가 $800^{\circ}C$가 되어서야 비로소 안정한 $TiSi_2$가 형성되었으며, 그 때의 비저항 값은 $27~29{\mu}\Omega-cm$로 Ti-metal reactive방법에 의한 $TiSi_2$보다 약간 높은 값으로 드러났다. X-ray로 상천이를 조사한 결과 역시 $750^{\circ}C$가지 C49 $TiSi_2$가 형성되고, $800^{\circ}C$가 되어서야 안정한 C54 $TiSi_2$로의 상천이가 일어남을 나타내고 있다. 또한 완전히 형성된 Ti-silicide의 조성비는 x-ray photoelectron spectroscopy(XPS)결과에서 Ti : Si이 1 : 2로 드러났으며, 그 동안 reactive 시켰을 때 $TiSi_2$의 단점으로 지적되어 왔던 형성 완료된 $TiSi_2$의 surface roughness는 $17{\pm}1mm$이내로 매우 우수한 값으로 판명되어, device에 대한 응용 가능성을 높이고 있다. Ti-silicide was deposited by sputtering the composite target($TiSi_{2.6}$) on single-Si wafers and oxide on them. The heat treatment temperatures by rapid thermal annealing(RTA) have been varied in the range of $600-850^{\circ}C$ for 20seconds. It was not until RTA temperature was $800^{\circ}C$ that a stable $TiSi_2$ was formed, and the value of resistivity of that phase was $27~29{\mu}{\Omega}-cm$, which seems a little higher than that formed by the reactive method. The result of x-ray diffraction peals showed that till $750^{\circ}C$, C49 $TiSi_2$ phase was dominant, but at $800^{\circ}C$, at last, the phase was transformed into a stable C54 $TiSi_2$ phase. And, the result of x-ray photoeletron spectroscopy(XPS) measurements showed that the composition ratio of Ti and Si was 2 1 in the case of specimens treated at $800^{\circ}C$, The surface roughness of $TiSi_2$, which was condidered a weak point, was improved to a superior value of $17{\pm}1nm$, therefore increasing the possibility of applying $TiSi_2$ to semiconductor devices.

회전익비행체 다분야통합 최적설계 프레임워크 개발 및 KHP-SDM RMDO를 이용한 회전익비행체 개념설계

최원(Won Choi),황유상(Yu-Sang Hwang),김철호(Cheol-Ho Kim),김상훈(Sang-Hun Kim),이동호(Dong-Ho Lee),박찬우(Chan-Woo Park) 한국항공우주학회 2009 韓國航空宇宙學會誌 Vol.37 No.7

본 논문에서는 회전익 비행체 개발과정에서 사용되는 다양한 해석데이터를 관리하기 위한 KHP - SDM 시스템 개발 및 회전익 비행체 개념설계를 위한 다분야통합 최적설계 프레임워크 개발에 관해 기술하였다. KHP-SDM 시스템 상에 개발된 다분야 해석 모듈을 통합하고 KHP-SDM의 최적화 모듈을 적용하여 KHP-SDM RMDO 프레임워크를 구축하였다. KHP-SDM RMDO 프레임워크를 이용한 회전익 비행체 개념설계 결과 프레임워크가 성공적으로 구성되었음을 보여주었다. This paper dealt with the development of the Framework for Multidisciplinary Design Optimization for the rotorcraft design concept and the building proces of KHP(Korea Helicopter Project) - SDM(Simulation Data Management) system to manage various analysis data, which are used in the rotorcraft development phase. KHP-SDM RMDO(Rotorcraft Multidisciplinary Design Optimization) framework, which applied optimization modules of KHP-SDM and integrated the developed Multidisciplinary analysis modules, was constructed in the KHP-SDM. The results of the rotorcraft conceptual design using KHP-SDM RMDO showed that the framework was evaluated to be successfully constructed.

Composite target으로 증착된 Mo-silicide의 형성 및 불순물의 거동

조현춘,백수현,최진석,황유상,김호석,김동원,심태언,정재경,이종길,Cho, Hyun-Choon,Paek, Su-Hyon,Choi, Jin-Seog,Hwang, Yu-Sang,Kim, Ho-Suk,Kim, Dong-Won,Shim, Tae-Earn,Jung, Jae-Kyoung,Lee, Jong-Gil 한국재료학회 1992 한국재료학회지 Vol.2 No.5

Molybdenum silicide films have been prepared by sputtering from a single composite MoS$i_2$ source on both P, B$F_2$respectively implanted (5${\times}10^{15}ions/cm^2$ single crystal and P implanted (5${\times}10^{15}ions/cm^2$) polycrystalline silicon substrates followed by rapid thermal annealing in the ambient of argon. The heat treatment temperatures have been varied in the range of 600-l20$0^{\circ}C$ for 20 seconds. The properties of Mo-silicide and the diffusion behaviors of dopant after the heat treatment are investigated using X-ray diffraction, scanning electron microscopy(SEM) , secondary ions mass spectrometry(SIMS), four-point probe and $\alpha-step.$ Annealing at 80$0^{\circ}C$ or higher resulted in conversion of the amorphous phase into predominantly MoS$i_2$and a lower sheet resistance. There was no significant out-diffusion of dopants from both single crystal and polycrystalline silicon substrate into molybdenum silicide layers during annealing. Composite target(MoS$i_{2.3}$)으로 부터 Mo-silicide를 형성시, 단결정 실리콘 위에 P, B$F_2$불순물(5${\times}10^{15}ions/cm^2$)과 다결정 실리콘 위에 P 불순물(5${\times}10^{15}ions/cm^2$)을 이온 주입하여 아르곤 분위기에서 급속열처리(RTA)하였다. 열처리는 600-120$0^{\circ}C$ 온도구간에서 20초간 행하였다. Mo-silicide의 특성 및 불순물의 거동은 4-point probe, X선 회절분석, SEM, SIMS, $\alpha$-step을 통해 조사하였다. 80$0^{\circ}C$에서 부터 MoS$i_2가 형성되며 열처리 온도가 증가할수록 낮은 비저항간을 갖는 안정한 MoS$i_2로 결정화가 이루어진다. 또한 열처리 동안 단결정 실리콘과 다결정 실리콘에서 Mo-silicide층으로 불순물의 내부 확산은 거의 발생하지 않았다.

헬기에서 발사되는 미사일의 폭발과압에 대한 해석적 연구

신필권(Phil Kwon Shin),류민형(Min-Young Ryu),이동인(Tong-in Lee),황유상(Yu-sang Hwang),김성찬(Sung-Chan Kim) 한국항공우주학회 2019 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2019 No.4