• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.22 no.2
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• pp.128-133
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• 2008

This paper describes underwater discharge phenomena and breakdown characteristics in case that the standard lightning impulse voltage is injected to the needle and spherical electrodes installed in the hemisphere water tank. The objective of this work is to understand the basic features related to transient ground impedance against lightning surges. The discharge luminous images were observed and the dependence of breakdown voltage on the polarity of applied voltage and water resistivity were investigated. As a consequence, streamer corona is initiated at the tip of needle and spherical electrodes and is propagated toward grounded tank with stepwise extension. The breakdown voltage characteristics measured as a function of water resistivity showed V-shaped curves. Breakdown voltage and time curve of needle electrode is higher than that of spherical electrode.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.12 no.5
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• pp.168-173
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• 2002

Electrostatic discharge characteristics were studied by connecting human body model (HBM) with tunneling magnetoresistance (TMR) device in this research. TMR samples were converted into electrical equivalent circuit with HBM and it was simulated utilizing PSPICE. Discharge characteristics were observed by changing the component values of the junction model in this equivalent circuit. The results show that resistance and capacitance of the TMR junction were determinative components that dominate the sensitivity of the electrostatic discharge(ESD). Reducing the resistance oi the junction area and lead line is more profitable to increase the recording density rather than increasing the capacitance to improve the endurance for ESD events. Endurance at DC state was performed by checking breakdown and failure voltages for applied DC voltage. HBM voltage that a TMR device could endure was estimated when the DC failure voltage was regarded as the HBM failure voltage.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.73-73
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• 2000

안티퓨즈 소자는 프로그램 가능한 절연층의 상하 각각에 금속층이나 다결정 실리콘 등의 전도 가능한 전극으로 구성된다. 프로그램은 상하 전극간에 임계전압을 가했을 때 일어나게 되며 이때 절연층이 파괴되므로 비가역적이어서 재사용은 불가능하게 된다. 안티퓨즈 소자는 이러한 프로그램 특성으로 인하여 메모리 소자를 이용한 스위치 보다 속도나 집적도 면에서 우수하다. FPGAsdp 사용되는 안티퓨즈 소자는 집적도의 향상과 적정 절열파괴전압 구현을 위해 절연막의 두께를 감소시키는 것이 바람직하다. 그러나 두께나 감소될 경우 바닥전극의 hillock에 큰 영향을 받게 되며, 그로 인해 절연막의 두께를 감소시키는 것는 한계가 있는 것으로 보고되어 있다. 본 논문에서는 낮은 구동 전압에서 동작하고 안정된 on/pff 상태를 갖는 Al/TiO2-SiO2/Mo 형태의 안티퓨즈 소자를 제안하였다. 만들어진 antifuse cell은 0.6cm2 크기로 약 300개의 샘플을 제작하여 측정하였다. 비저항이 6-9 $\Omega$-cm인 P형의 실리콘 웨이퍼에 RF 마그네트론 스퍼터링(RF magnetron sputtering) 방법으로 하부전극인 Mo를 3000 증착하였다. SiO2는 안티퓨즈에서 완충막의 역할을 하며 구조적으로 antifuse cell을 완전히 감싸고 있는 형태로 제작되었다. 완충막 구조를 만들기 dln해 일반적인 포토리소그라피(Photo-lithography)작업을 거처 형성하였다. 형성된 hole의 크기는 5$mu extrm{m}$$\times$5$\mu\textrm{m}$ 이었다. 완충막이 형성된 기판위에 안티퓨즈 절연체인 SiO2를 PECVD 방식으로 100 증착하였다. 그 후 이중 절연막을 형성시키기 위해 LPCVD를 이용하여 TiO2를 150 증착시켰다. 상부 전극은 thermal evaporation 방식으로 Al을 250nm 증착하여Tejk. 하부전극으로 사용된 Mo 금속은 표면상태가 부드럽고 녹는점이 높은 매우 안정된 금속으로, 표면위에 제조된 SiO2의 특성을 매우 안정되게 유지시켰다. 제안된 안티푸즈는 이중절연막을 증착함으로서 전체적인 절연막의 두께를 증가시켜 바닥전극의 hillock의 영향을 적게 받아 안정성을 유지할 수 있도록 하였다. 또한, 두 절연막 사이의 계면 반응에 의해 SiO2 막을 약화시켜 절연막의 두께가 두꺼워졌음에도 기존의 SiO2 절연막의 절연 파괴 전압 및 누설 전류오 비교되는 특성을 가졌다. 이중막을 구성하고 있는 안티퓨즈의 ON-저항이 단일막과 비교해 비슷한 것을 볼 수 잇는데, 그 이유는 TiO2에 포함된 Ti가 필라멘트에 포함되어 있어 필라멘트의 저항을 감소시켰기 때문으로 사료된다. 결국 이중막을 구성시 ON-저항 증가에 의한 속도 저하 요인은 없다고 할 수 있다. 5V의 절연파괴 시간을 측정한느 TDDB 테스트 결과 1.1$\times$103 year로 기대수치인 수십 년보다 높아 제안된 안티퓨즈의 신뢰성을 확보 할 수 있었다. 제안된 안티퓨즈의 이중 절연막의 두께는 250 이고 프로그래밍 전압은 9.0V이고, 약 65$\Omega$의 on 저항을 얻을수 있었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.345-346
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• 2008

최근에 콘덴서 뱅크에서 자주 일어나는 고장의 유형은 콘덴서의 내부절연파괴, 리액터의 소손이 주를 이루고 있다. 그중에서 콘덴서 셀의 절연파괴가 수대에서 십 수대까지 동시에 발생하기도 한다. 이러한 현상의 대부분은 차단기의 투입 시 서지전압과 전류에 의해 서서히 진행 혹은 갑작스런 고장으로 진행되고 있다. 이중에서 저항기의 절연열화가 진행되면 차단기 투입 시 순간적인 절연파괴를 일으켜 급준파의 전류를 더 급준하게 만들면서 콘덴서나 리액터의 열화를 더욱 더 가중시키며 순간적으로 저항기의 역할을 못하게 되어 안정상태를 더욱 해치는 역할을 수행하게 된다. 이 논문에서는 콘덴서 뱅크와 중성점 저항기의 특성을 분석하고 중성점 저항기의 절연성능을 보강하여 전, 후의 서지전류 특성을 비교함으로써 실제 계통에서 중성점 저항기의 절연열화가 콘덴서 뱅크에 미치는 영향에 대해서 알아보고자 한다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 1998.10a
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• pp.659-662
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• 1998

전자부품이나 설계된 회로시스템에 납땜을 하기 위해 인두를 사용하는데 누설전류, 서지전압, 정전기, 적절하지 못한 온도 등 여러 가지 악조건으로 인해 부품의 파괴를 가져온다. 특히 C-MOS로 설계된 소자의 경우는 다른 전자부품 보다 더 민감하기 때문에 파괴될 경우가 다발적으로 발생된다. 따라서 절연저항이 높고, 사용자가 적절한 온도로 제어할 수 있는 인두조절기 설계가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는, 인두 히터에 센서를 삽입하여 이 저항의 변화율에 따라 온도를 감지하고, 주파수 방해를 최소화할 수 있는 Zero Voltage Switch IC를 사용하여 히터의 온도를 제어하였다. 또한, 사용자가 온도 변화를 알 수 있도록 A/D 변환기를 사용하여 시그먼트로 표시하였다. 기존에 설계된 시스템은 온도를 감지하는 센서가 민감하며 센서에서 감지된 신호가 비교기를 통해서 직접 히터의 온도를 제어하였기 때문에 온도 변화율이 매우 심하고, 이두팁이 분리되어있지 않기 때문에 절연저항이 매우 낮았다. 본 논문에서는, 이러한 문제점을 해결하기 위해 센서의 민감성을 최소화하고, Zero Voltage Switch IC를 사용하여 히터의 온도를 정밀하게 제어하였으며, 절연저항을 높이기 위해 인두팁의 중간에 세라믹을 삽입하여 팁에 온도만 전달될 수 있도록 용접을 하여 기존의 문제점을 개선하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.1 no.3
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• pp.132-138
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• 1991

A comparision was made on the influence of BPSG flow temperatures on the electrical properties in submicron CMOS DRAMs containing two BPSG layers. Three different combinations of BPSG flow temperature such as $850^{\circ}C/850^{\circ}C,\;850^{\circ}C/900^{\circ}C,\;and\;900^{\circ}C/900^{\circ}C$ were employed and analyzed in terms of threshold, breakdown and isolation voltage along with sheet resistance and contact resistance. In case of $900^{\circ}C/900^{\circ}C$ flow, the threshold voltage of NMOS was decreased rapidly in channel length less than $0.8\mu\textrm{m}$ with no noticeable change in PMOS and a drastic decrease in breakdown voltages of NMOS and PMOS was observed in channel length less than and equal to $0.7\mu\textrm{m}$ and $0.8\mu\textrm{m}$, respectively. Little changes in threshold and breakdown voltages of NMOS and PMOS, however, were shown down to channel length of $0.6\mu\textrm{m}$ in case of $850^{\circ}C/850^{\circ}C$ flow. The isolation voltage was increased with decreasing BPSG flow temperature. A significant increase in the sheet resistance and contact resistance was noticeable with decreasing BPSG flow temperature from $900^{\circ}C$ to $850^{\circ}C$. All these observations were rationalized in terms of dopant diffusion and activation upon BPSG flow temperature. Some suggestions for improving contact resistance were made.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.375-375
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• 2012

최근 차세대 평판 디스플레이의 응용에 많은 주목을 받고 있는 AMOLED의 경우 전류구동 방식이기 때문에 a-Si TFT 보다는 LTPS-TFT가 요구되며, 대면적 기판에서의 결정립 크기의 균일도가 매우 중요한 인자이다. 비정질 실리콘 박막 상부 혹은 하부에 도전층을 개재하고, 상기도전층에 전계를 인가하여 그것의 주울 가열에 의해 발생한 고열에 의해 비정질 실리콘 박막을 급속 고온 고상 결정화하는 방법에 관한 기술인 JIC (Joule-heating Induced Crystallization) 결정화 공정은 기판 전체를 한번에 결정화 하는 방법이다. JIC 결정화 공정에 의하여 제조된 JIC poly-Si은 결정립 크기의 균일성이 우수하며 상온에서 수 micro-second내에 결정화를 수행하는 것이 가능하고 공정적인 측면에서도 별도의 열처리 Chamber가 필요하지 않는 장점을 가지고 있다. 그러나 고온 고속 열처리 방법인 JIC 결정화 공정을 수행 하면 Arc에 의하여 시편이 파괴되는 현상이 발견되었다. 본 연구에서는 Arc현상의 원인을 파악하기 위해 전압 인가 조건 및 시편 구조 조건을 변수로 결정화실험을 진행하였다. ARC가 발생하는 Si층과 Electrode 계면을 식각 분리하여 Electrode와 Si층 사이의 계면이 형성되지 않는 조건에서 전계를 인가하는 실험을 통하여 JIC 결정화 공정 중 고온에 도달하게 되면, a-Si층이 변형되어 형성된 poly-Si층이 전도성을 띄게 되고 인가된 전압이 도전층과 Poly-Si 사이에 위치한 $SiO_2$의 절연파괴(Dielectric breakdown)전압보다 높을 경우 전압 인가 방향에 수직으로 $SiO_2$가 절연 파괴되며 면저항 형태의 전도층의 단락이 진행되며 전도층이 완전히 단락되는 순간 Arc가 발생한다는 것을 관찰 할 수 있었다. 본 실험의 연구 결과를 바탕으로 Arc 발생을 방지하는 다양한 구조의 Equi-Potential 방법이 개발되었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07b
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• pp.691-693
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• 2002

본 연구에서는 전류 영점 직전까지의 대전류 구간에서의 열가스 해석을 수행하여, 그 결과와 과도 회복 전압에 따른 아크 후 전류를 계산하여, 아크 후 전류의 0으로의 수렴 여부를 이용하여 열적 파괴 영역에서의 차단성능을 평가한다 아크 후 전류는 유동해석을 통해 구하여진 극간의 온도분포로부터 계산된 아크 저항과 과도인가회복 전압을 이용하여 계산된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1173-1174
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• 2015

내연 발전기(50 MW, 13.8 kV) 출력단자에서 차단기까지 연결된 13.8 kV XLPE(cross-linked polyethylene) 케이블에서 운전중에 절연파괴로 인해 지락이 발생하였다. XLPE 케이블의 건전성을 확인하기 위해 절연저항과 절연진단 시험을 수행하였다. 교류전압을 1~10 kV까지 증가하면서 XLPE 케이블의 유전정접 측정결과 A상과 C상은 0.1%로 일정하게 측정되었다. 반면에 B상의 유전정접은 1 kV에서 0.54%, 2 kV에서 0.68%, 3 kV에서 0.82%, 4 kV에서 1.12%로 증가하였다. 그리고 교류전압을 약 4.3 kV 인가 중에 진단장비가 차단되었다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.9 no.3
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• pp.263-266
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• 2000

This paper is focused on the fabrication of reliable Al/$TiO_2-SiO_2$/Mo antifuse, which could operate at low voltage along with the improvement in on/off state properties. Mo metal as the bottom electrode had smooth surface and high melting point, and was being kept as-deposited $SiO_2$film stable. The breakdown voltage of TiO_2-SiO_2$ stacked antifuse was better than that of same-thickness (100 $\AA$) $SiO_2$antifuse because of Ti diffusion in $SiO_2$. The improving breakdown-voltage and on-resistance can be obtained as well as the influence of hillock in the bottom metal is reduced by using double insulator. Low on-resistance (65 $\Omega$) and low programming voltage (9.0 V) can be obtained in these antifuses with 250 $\AA$ double insulator.