Direct Liquid Injection Metal Organic Chemical Vapor Deposition of $HfO_2$ Thin Films Using $Hf(dimethylaminoethoxide)_4$.

본 논문에서는 gate 산화막을 위한 Hf oxide 박막을 $Hf(dmae)_4$ (dmae=dimethylaminoethoxide) 전구체로 Direct Liquid Injection Metal Organic Chemical Vapor Deposition (DLI-MOCVD)방법을 이용하여 p-type Si(100) 기판 위에 증착하였다. 이 전구체를 이용하여 $150^{\circ}C$의 낮은 증착 온도에서도 낮은 carbon 농도와 roughness를 가지는 양질의 박막을 증착할 수 있었다. 증착된 박막은 비정질 구조를 나타내었지만 annealing 온도를 증가시킴에 따라서 결정성(monoclinic phase)을 나타내었다. $500{\AA}$으로 증착한 박막을 C-V 와 I-V curve를 통하여 전기적 특성을 평가하였다. 열처리 온도가 증가함에 따라 유효유전상수(k)는 증가하지만 열처리 온도가 $900^{\circ}C$ 이상이 되면 계면층의 형성에 의해 유효유전상수는 감소하게 되고 이에 따라 누설 전류도 감소하게 된다. 산소분위기 $800^{\circ}C$에서 annealing한 $HfO_2$ 박막의 유전상수는 20.1이고, 누설 전류 밀도는 SV에서 $2.2\times10^{-6}A/\textrm{cm}^2$ 로 좋은 전기적 특성을 가진다.