Study on ALD process conditions of ultra-thin HZO using heteroleptic Hf/Zr precursors

학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 공과대학 재료공학부(하이브리드 재료), 2023. 2. 황철성.최근 고유전물질로 가장 널리 사용되고 있는 Doped-HfO2을 적용한 DRAM, Fe-FET, FTJ 등의 어플리케이션에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 ZrO2를 도핑 한 HZO 박막은 DRAM의 capacitor 대체 물질로 그 중요성이 크게 증가하고 있다. HZO는 dopant의 농도와 가해지는 열 조건에 따라 다양한 상을 가지며 사용 목적에 따라 높은 유전율을 갖는 tetragonal 상과 강유전성 특성을 갖는 non-symmetric orthorhombic 상 등이 연구되고 있다. HZO 박막에 대한 다양한 관점의 연구가 진행되고 있고, 박막이 사용되는 DRAM의 capacitor나 박막 소자들의 집적도 향상을 위한 초박형 박막에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 하지만, 5nm 두께 이하의 초박형 박막은 물리적 두께에서 오는 누설전류의 한계와 전극 혹은 물질 간의 interfacial 등이 미치는 영향이 상대적으로 더 커지는 문제가 존재하며, grain size의 감소로 생기는 표면 에너지로 인해 강유전체 특성을 보이는 결정상을 유도하는 것도 어려워진다. 이러한 이유로 인해 10nm를 기준으로 그 이하에서는 잔류 분극이 급격히 감소하게 되어 강유전성 특성이 저하된다. 본 연구에서는 원자층박막증착의 조건을 최적화함으로써 가장 널리 사용되는 TiN 전극에서의 5nm 이하의 초박형 HZO의 강유전체 특성을 구현하고자 했다. 기존에 사용되던 TEMA-Hf, TEMA-Zr의 전구체 대비 열적 안정성이 우수하고 높은 밀도와 낮은 불순물, 우수한 step coverage 등의 장점을 갖는 Cyclopentadienyl 구조의 Cp-Hf, Cp-Zr을 통해 HZO 박막의 특성을 개선하는 연구를 진행하였고, 이를 위해 330도 이상의 고온 공정 조건을 적용하였다. 고온 공정 Cp 전구체를 통해 증착 된 5nm HZO 박막에서 TEMA 전구체와의 비교를 통해, 문헌과 같이 더 높은 박막 밀도를 보이고 1order 정도의 누설 전류 특성이 개선되는 것이 관찰되었다. 또한, 강유전성의 hysteresis 곡선과 스위칭 current 분석에서도 Cp 전구체가 TEMA 전구체 대비 우수한 특성을 보이는 것이 관찰되었다. 또한, Cp 전구체로 증착 한 HZO 박막에 대해 5nm 이하 두께에서의 최적의 온도 조건을 찾기 위해 증착 온도를 330도, 340도, 350도로 각각 진행하였고 열처리 온도 조건 또한 400도부터 700도까지 진행하였다. 온도 조건 실험을 통해 5nm에서는 증착 온도 330도, 열처리 조건 450도 1분에서 잔류 분극 2Pr 32.1uC/cm2을 얻었고 4nm에서는 증착 온도 340도, 열처리 조건 500도 1분에서 잔류 분극 2Pr 22.3 uC/cm2의 결과를 얻었다. 특히 4nm HZO 박막의 강유전성은 TiN/HZO/TiN의 MIM 구조에서 보고된 사례가 없는 의미 있는 결과를 보였다. 마지막으로 두께 감소에 따른 누설 전류의 영향으로 인한 박막의 전기적 특성 측정의 한계를 해결하기 위한 방법으로 누설 전류를 제거하는 측정 방법을 적용해보았다. 4nm 와 3nm HZO 박막의 강유전성 스위칭 특성의 유무를 관찰해보았고, 3nm에서는 박막의 저항 성분 외 강유전체 특성을 보이는 전류의 특성이 발견되지 않았다.Recently, studies on applications such as DRAM, Fe-FET, and FTJ to which doped-HfO2, which is most widely used as a high dielectric material, are applied are being actively conducted. Among them, HfO2 thin film doped with ZrO2 is increasing in importance as a substitute material for DRAM capacitors. Doped-HfO2 has various phases depending on the concentration of the dopant and applied heat conditions. Depending on the purpose of use, a tetragonal phase with high permittivity and a non-symmetric orthorhombic phase with ferroelectric properties are being studied. Research on doped-HfO2 and ZrO2 thin films from various perspectives is being conducted, and research on ultra-thin thin films for improving the integration of thin film devices or capacitors of DRAM where thin films are used is also being actively conducted. Ultra-thin thin films with a thickness of less than 5 nm have problems in that the leakage current from the physical thickness and the influence of the interfacial between electrodes or materials are relatively greater. For this reason, the remnant polarization rapidly decreases below 10 nm, and the ferroelectric properties deteriorate. In this study, we tried to realize the ferroelectric properties of ultra-thin HZO of less than 5 nm in the most widely used TiN electrode by optimizing the ALD deposition conditions. Characteristics of HZO thin film through Cp-Hf and Cp-Zr of Cyclopentadienyl structure, which have advantages such as better thermal stability, higher density, lower impurity, and excellent step coverage compared to the precursors of TEMA-Hf and TEMA-Zr used previously A study was conducted to improve, and for this, high-temperature process conditions of 330 degrees or more were applied. In comparison with the TEMA precursor, 5 nm HZO thin films deposited through high-temperature process Cp precursors showed higher film density and improved leakage current characteristics on the order of 1 order, as in the literature. In addition, it was observed that the Cp precursor showed superior characteristics compared to the TEMA precursor in the analysis of the ferroelectric hysteresis curve and switching current. In addition, in order to find the optimal temperature condition for the HZO thin film deposited with the Cp precursor at a thickness of 5 nm or less, the deposition temperature was set to 330 degrees, 340 degrees, and 350 degrees, respectively. proceeded with through these temperature conditions experiments, a remnant polarization of 2Pr 32.1 uC/cm2 was obtained at a deposition temperature of 330 degrees and a heat treatment condition of 450 degrees for 1 minute at 5nm, and a remnant polarization of 2Pr 22.3 uC/cm2 at a deposition temperature of 340 degrees and heat treatment condition of 500 degrees for 1 minute at 4nm. In particular, the ferroelectricity of the 4 nm HZO thin film showed a significant result that has not been reported in the MIM structure of TiN/HZO/TiN. Finally, as a way to solve the limitations of measuring electrical properties of thin films due to the influence of leakage current due to thickness reduction, a measurement method to remove leakage current was applied. The presence or absence of ferroelectric switching characteristics of 4 nm and 3 nm HZO thin films was observed, and current characteristics showing ferroelectric characteristics other than the resistance component of the thin films were not found in 3 nm.1. 서 론 13 2. 문헌연구 17 2.1 강유전물질 HZO의 도입 배경 및 특성 17 2.2 Cyclopentadienyl(Cp) based precursor 21 2.2.1 이종(Heteroleptic) Cp 리간드의 원리 22 2.2.2 HfxZr1-xO2 박막의 Hf과 Zr 전구체의 비교 25 2.3 초박형(Ultra-thin) 박막의 연구와 박막 품질 개선 32 2.3.1 Ultra-thin HZO 박막에 관한 연구 32 2.3.2 HZO 박막의 interface quality 37 2.3.3 누설전류 제거 측정법 40 3. 본문 43 3.1 제작 및 측정 43 3.1.1 고온 공정 Cp-Hf 및 Zr 전구체와 ALD 증착 장비 43 3.1.2 고온 증착 ALD 조건과 박막 특성 측정 조건 45 3.1.3 실험 신뢰도 향상을 위한 calibration 51 3.2 5nm Cp-H0.5Zr0.5O2 박막의 ALD 공정 조건 53 3.2.1 Cp 전구체의 HfO2와 ZrO2 ALD 공정 53 3.2.2 재료적 특성 58 3.2.3 5nm HfO2, ZrO2 단일막의 전기적 특성 64 3.2.4 결정화 특성 비교 실험 65 3.3 전구체에 따른 5nm H0.5Zr0.5O2 박막 특성 비교 69 3.3.1 5nm HZO 박막의 전구체에 따른 전기적 특성 69 3.4 초박형 H0.5Zr0.5O2 연구 71 3.4.1 Cp 전구체로 증착한 HZO 박막의 ultra-thin 실험 계획 73 3.4.2 5nm H0.5Zr0.5O2 박막에 대한 실험 결과 74 3.4.3 5nm H0.5Zr0.5O2 박막에 대한 실험 결과 79 3.4.4 5nm H0.5Zr0.5O2 박막에 대한 실험 결과 84 4. 결론 85 참고문헌 87 Abstract 90석

Factors Affecting the Nursing Practice on Physical Restraints Use of Nurses

본 연구는 간호사의 신체보호대 간호실무 정도를 파악하고, 그 영향요인을 파악하기 위해 시행되었다. 자료는 2023년 2월 20일부터 2월 25일까지 전국 병원급 이상 병원에 근무하며 신체호보대 적용 경험이 있는 간호사 236명을 대상으로 자가기입식 설문지로 조사하였다. 수집된 자료는 SPSS/WIN 27.0 프로그램을 이용하여 independent t-test, one-way ANOVA, Scheffe test, Pearson’s correlation coefficient, 선형 다중회귀 분석으로 분석하였다. 대상자의 신체보호대 관련 지식점수는 18점 만점에 11.42±3.61점이었고, 정답률은 63.44%이었다. 신체보호대 관련 태도는 5점 만점에 3.55±0.35점이었고, 신체보호대 간호실무 점수는 3점 만점에 2.46±0.30점이었다. 신체보호대 간호실무는 대상자의 직위(t=-3.554, p＜.001), 인증 경험(t=2.909, p=.007), 임상 경력(F=4.799, p=.009), 신체보호대 관련 교육 경험(t=3.456, p=.001), 현 근무병원 신체보호대 관련 지침 유무(F=3.399, p=.001), 신체보호대 관련 지침의 필요성(t=2.404, p=.017)에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 신체보호대 간호실무는 신체보호대 관련 지식(r=.460, p<.001), 태도(r=.345, p<.001)와 유의한 양의 상관관계를 나타냈다. 다중회귀 분석 결과 직위(β=.133, p=.046), 신체보호대 관련 지식(β=.203, p=.005), 신체보호대 관련 태도(β=.226, p<.001)가 간호실무에 통계적으로 유의한 영향요인으로 나타났으며 설명력은 27.5%이었다. 결과적으로 직위가 높고 신체보호대 관련 지식이 높을수록, 신체보호대에 대한 부정적인 태도를 가질수록 신체보호대 간호실무 점수가 높은 것으로 나타났다. 따라서 정기적으로 교육을 실시하고 신체보호대 간호 자료를 배포하여 간호지식을 향상시키고 신체보호대에 대한 부정적인 태도를 정립하는 것이 신체보호대 간호실무 향상과 신체보호대의 일상적인 사용을 감소시킬 수 있을 것으로 생각한다.|This study was conducted to investigate factors that affect nursing practice on physical restraints use of nurses. Participants were 236 nurses from general hospitals. Data were collected on February 20 to February 25 using self-administerd questionnaire. Collected data were analyzed using t-test, one-way ANOVA, Scheffe test, Pearson correlation coefficients, and multiple regression analysis with SPSS/WIN 27.0. The average score of the knowledge about physical restraint application was 11.42±3.61 out of 18 questions, and the overall correct rate was 63.44%. The attitude score toward physical restraints application was 3.55±0.35 out of 5, and the nursing practice score of the physical restraint was 2.46±0.30 out of 3. There were significant differences in nursing practice on physical restraints according to nurses’ position (t=-3.554, p<.001), experience of hospital accreditation assessment (t=2.909, p=.007), clinical experience (F=4.799, p=.009), educational experience with physical restraint (t=3.456, p=.001), guidelines for physical restraint at the current work hospital (F=3.399, p=.001) and the need for guidelines related to physical restraint (t=2.404, p=.017). Nursing practice on physical restraints had significant correlations with knowledge related to physical restraints (r=.460, p<.001) and attitude related to physical restraints (r=.345, p<.001). Factors influencing Nursing practice on physical restraints were nurses’ position (β=.133, p=.046), knowledge related to physical restraints (β=.203, p=.005), and attitude related to physical restraints (β=.226, p<.001) which explained about 27.5% of total variance. In conclusion, it was found that nurses with high positions, high knowledge related to physical restraint, and negative attitudes toward physical restraint had high scores in nursing practice. We suggest that continuing education program and distribute data related to proper use of physical restraint to improve nursing knowledge and have a negative attitude. It will improve nursing practice and reduce daily use rate of physical restraint.Maste

Re-examination of Titians Le Concert champêtre

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 인문대학 고고미술사학과(미술사학전공), 2019. 2. 신준형.This thesis re-examines Le Concert champêtre of the Musée du Louvre, known as the early work of Tiziano Vecellio, the great Venetian master of the Renaissance period. This work is regarded as a pastoral landscape which emerged in the early Sixteen century Venice based on pastoral literature. Previous studies interpreted this work that amidst two men performing music, two Muses would appear and evoke artistic inspiration and thereon enjoy the pastoral concert. This thesis, however, will argue that the concert is not the reality in the work, but an imaginary scene in the young Venetian aristocrat's mind, wherein the luxuriously dressed man holds a lute. He is in conflict between two attributes of life in Arcadia, symbolized by the two women. And the shepherd-like man next to him can be interpreted as a self-image reflecting his self. While he was in conflict between tragedy and happiness-and-blessing in Arcadia, a self appeared before him showing his true inner self. This thesis proceeds as follows. This thesis proceeds as follows. First, in Chapter II, I discuss the woman standing on the left side of the scene. Previous studies interpreted this woman as the Nymph of Spring. However, this woman does not correspond to an image of the Spring Nymph which was popular at the time. It is also difficult to see this woman as the Nymph of Spring because the structure where she pours water is close to a sarcophagus, not a fountain. The image of a woman pouring water into a sarcophagus appears to have originated from an ancient funeral ceremony mourning death. In other words, she is an allegorical figure, a reminder that death is also present in Arcadia, and symbolizes the tragic aspect of life that is triggered by death. In Chapter III, I analyze the young Venetian aristocrat and discuss his relationships with other figures. The difference in class between the two men, aristocrat and shepherd, is a noteworthy feature which was not addressed in previous studies. The two men differ not only in class, but also in painting techniques which expresses them. For instance, the shepherd-like man is represented by a painting technique similar to that of the two nude women. Since the two nude women have been previously interpreted as unrealistic beings, I argue that the only real person in this work is the noble man and the other three are unrealistic beings. The fact that the aristocrats lute cannot be played for there are no strings or rosette suggests that this is an imaginary scene. At this time, the two women on both sides of the aristocratic man are interpreted as allegorical figures provoking conflict with him. The woman standing on the left symbolizes the tragedy of life and death, and the woman sitting on the right symbolizes the happiness-and-blessing. Therefore, I argue that the aristocratic man is in conflict between the two attributes of life in Arcadia, symbolized by the two women. Finally, in Chapter IV, the existence and role of the man who looks like a shepherd are discussed. Considering the postures and facial expressions of the two men, the shepherd-like man can be interpreted as a self-being projected by the young Venetian aristocrat himself. The concept of an individual and self greatly developed along with the beginning of the Italian Renaissance. This humanistic tendency can be found in many literature and paintings produced in Italy during this period, as well as in Le Concert champêtre. This shows that writers and artists of the Renaissance period recognized their own selves and reproduced themselves through various forms in their works. This thesis sought to redefine the identity and relationship of the figures apart from the perspectives of previous studies. I interpreted Le Concert champêtre as a work expressing the inner conflict of the young Venetian aristocrat pursuing the happiness-and-blessing of Arcadia despite the presence of death. My argument is based on the prevalence of pastoral literature and expansion of self-awareness in Italy during the Renaissance. In this regard, Le Concert champêtre is an important work for it shows that Titian is interested in not only the pastoral literature but also the self-awareness of the individual.본 논문은 르네상스 시기 이탈리아 베네치아의 거장 티치아노의 초기작으로 알려진 프랑스 파리 루브르박물관 소장 를 재해석하는 글이다. 이 작품은 목가 문학을 기반으로 16세기 초반 베네치아에서 등장한 전원 풍경화의 한 작품으로 여겨진다. 이를 분석한 기존 연구들은 두 남성이 음악을 연주하는 가운데 그들에게 예술적 영감을 불어 넣어줄 뮤즈들이 나타나 함께 음악회를 즐기고 있다고 해석했다. 그러나 본 논문은 전원 음악회가 작품 속 현실이 아닌 귀족 남성의 내면 속 상상의 장면이라고 주장할 것이다. 그는 두 여성이 상징하는 아르카디아에서 삶의 두 가지 속성 사이에서 갈등하고 있다. 이때 그의 옆에 나타난 목동풍의 남성은 그의 자아가 투영된 자아 이미지라고 해석할 것이다. 아르카디아에 존재하는 비극과 복락 사이에서 갈등하는 그에게 자신의 진정한 내면을 보여주는 자아가 등장한 것이다. 본 논문은 다음과 같이 진행된다. 먼저 제II장에서는 왼쪽 여성에 대해 분석할 것이다. 기존 연구에서 화면 왼쪽에 서 있는 여성은 샘의 님프로 해석되어 왔다. 그러나 왼쪽 여성은 당시에 유행하던 샘의 님프 이미지와 일치하지 않는다. 또한 왼쪽 여성이 물을 붓고 있는 구조물은 분수가 아니라 석관에 가깝다는 점에서 왼쪽 여성을 샘의 님프라 보기는 어렵다. 석관에 물을 붓는 여성의 모습은 죽음을 애도하는 고대의 장례 의식에서 유래했다고 볼 수 있다. 즉 왼쪽 여성은 아르카디아에도 죽음이 존재한다는 사실을 일깨워주며 나아가 죽음이 촉발하는 삶의 비극적 측면을 상징한다고 주장할 것이다. 제III장에서는 귀족 남성에 대해 알아보고 다른 인물들과의 관계에 대해 논할 것이다. 이를 위해 귀족과 목동이라는 두 남성의 계급 차이에 주목한다. 두 남성은 계급은 물론이고 이를 나타내는 표현 기법에서도 차이가 난다. 목동풍의 남성은 귀족 남성이 아니라 나체의 두 여성과 비슷하게 표현되어 있다. 따라서 이 작품에서 실재하는 인물은 오직 귀족 남성뿐이며 나머지 세 인물은 비현실적인 존재라고 해석할 것이다. 또한 귀족 남성이 들고 있는 류트가 현과 로제트가 없어 연주할 수 없는 악기라는 점에서 이 장면이 실재하지 않는 상상의 장면임을 암시한다고 본다. 이때 귀족 남성의 양옆에 위치한 두 여성은 그에게 갈등을 불러일으키는 알레고리적 인물들이라고 해석한다. 왼쪽 여성은 아르카디아에 존재하는 삶과 죽음의 비극을, 오른쪽 여성은 아르카디아의 복락을 상징하는 것이다. 따라서 귀족 남성은 두 여성이 의미하는 아르카디아에서 삶의 두 가지 속성 사이에서 갈등하고 있다고 주장할 것이다. 마지막으로 제IV장에서는 목동처럼 보이는 남성의 존재와 역할에 대해서 논의한다. 두 남성의 자세와 얼굴 표현을 종합해 볼 때 목동 풍의 남성은 귀족 남성의 자아가 투영된 존재라고 주장할 것이다. 개인과 자아라는 개념은 이탈리아 르네상스가 시작되면서 크게 발전했다. 는 물론이고 이 시기의 이탈리아에서 제작된 많은 문학과 회화 작품에서 이러한 인문주의적 경향을 찾아볼 수 있다. 이를 통해 르네상스 시기 문인 및 예술가들이 자신의 자아를 인식하고 이를 작품 속에서 다양한 형태로 재현했음을 알 수 있다. 본 논문은 기존의 시각에서 벗어나서 인물들의 정체성과 관계를 재정립하고자 했다. 필자는 이 작품을 죽음의 존재에도 불구하고 아르카디아의 복락을 추구하고자 하는 귀족 남성의 내적 갈등이 표현된 작품으로 해석한다. 이러한 필자의 주장은 르네상스 시기 이탈리아에서 목가 문학의 유행과 자아 인식의 확대에 기반하고 있다. 따라서 이 작품은 티치아노가 목가 문화는 물론이고 개인의 자아 탐색에도 관심이 많았음을 보여주는 중요한 작품이라 할 수 있다.I. 서론 II. 왼쪽 여성 1. 샘의 님프? 2. 분수가 아닌 석관 3. 목가시와 비극성 III. 귀족 남성 1. 귀족 남성의 동반자 2. 소리 없는 류트 3. 두 여성, 비극과 복락 IV. 목동 1. 두 남성의 관계 2. 문학에 투영된 자아 3. 회화에 투영된 자아 V. 결론 참고 문헌 도판 목록 도판 AbstractMaste