Journal of the Korean Vacuum Society (한국진공학회지)

The Korean Vacuum Society (한국진공학회)
권호 표지

Physical Properties of TiN films grown by ALD

ALD법으로 증착한 TiN막의 특성

  • 김재범 (인하대학교 공과대학 재료공학부) ;
  • 홍현석 (인하대학교 공과대학 재료공학부) ;
  • 오기영 (주성엔지니어링) ;
  • 이종무 (인하대학교 공과대학 재료공학부)
  • Published : 2002.09.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

The physical properties of the TiN films deposited by ALD using $TiCl_4$and $NH_3$have been investigated. The TiN deposition rate is ~0.6 $\AA$ under an optimum deposition condition and the resistivity of the TiN films is 200~350 $\mu\Omega$cm . According to the XRD analysis results TiN films are crystallized in the ALD process window. AES analysis results show that the Cl impurity concentration in the TiN films is lower than 1 at% and that the atomic ratio of the TiN films is 1:1. Also it is found by SEM observation that the step coverage of the TiN films on which TiN films with trenches the aspect ratio of which is 10:1 is excellent.

본 연구에서는 $TiCl_4$과 $NH_3$을 이용하여 atomic layer deposition(ALD)법으로 TiN막을 증착한 후, 그 막의 특성에 관하여 조사하였다. 최적 공정조건에서 TiN막의 성장률은 cycle당 두께가 약 0.6 $\AA$인 것으로 나타났고, 비저항은 반응온도 구간에서 200~350 $\mu\Omega$cm 수준으로 낮게 얻어졌다. XRD분석결과 TiN-ALD온도구간에서 TiN막이 결정화되었음을 알 수 있었다. AES 분석결과 Cl불순물의 함량이 거의 없는 상태(<1 at%)로 나타났고, TiN막에서의 Ti:N비가 1:1인 것으로 보아 거의 균일하게 형성되었음을 알 수 있었다. 또한 SEM관찰로 Aspect ratio 10:1의 trench 내에 형성된 TiN막의 스텝.커버리지는 극히 우수함을 알 수 있었다.

Keywords

References

  1. Appl. Phys. A v.57 G. I. Grigorov;K. G. Grigorov;M. Stoyanova;J. L. Vignes;J. P. Langeron;P. Denjean https://doi.org/10.1007/BF00331444
  2. Appl. Phys. Let. v.62 Rama I. Hedge https://doi.org/10.1063/1.109406
  3. J. Vac. Sci. Technol. A v.16 F. Cerio;J. Drewery;E. Huang;G. Reynolds https://doi.org/10.1116/1.581119
  4. Proc. 10th Int. Conf. on CVD, Electrochem. Soc. H. R. Stock;P. Mayer
  5. Appl. Phys. Lett. v.49 K. Kitahama;K. Hirata;H. Nakamatsu;S. Kawai;N. Fujimori;T. Imai;H. Yoshino;A. Doi https://doi.org/10.1063/1.97063
  6. Jpn. J. Appl. Phys. v.29 K. Ishihara;K. Yamazaki;H. Hamada https://doi.org/10.1143/JJAP.29.2103
  7. Thin Solid Films v.332 J. C. Hu;T. C. Chang;L. J. Chen;Y. L. yang;C. Y. Chang https://doi.org/10.1016/S0040-6090(98)01018-9
  8. J. Electrochem. Soc. v.144 C. Faltermeier(et al.) https://doi.org/10.1149/1.1837520
  9. J. Electrochem. Soc. v.143 D. H. Kim;J. J. Kim;J. W. Park;J. J. Kim https://doi.org/10.1149/1.1837081
  10. VMIC Conference J. T. Hillman;M. J. Rice, Jr.;D. W. Studiner;R. F. Foster;R. W. Fiordalice
  11. J. Electrochem. Soc. v.146 S. H. Kim;D. S. Chung;K. C. Park;K. B. Kim;S. H. Min https://doi.org/10.1149/1.1391785
  12. Semiconductor International Alexander E. Braun
  13. Thin Solid Films v.216 T. Suntola https://doi.org/10.1016/0040-6090(92)90874-B
  14. SID 80 Dig. v.11 T. Suntola;J. Antson;A. Pakkala;S. Lindfors
  15. Appl. Sirf. Sci. v.84 I. Bertoti;M. Mohai;J. L. Sullivan;S.O. Saied https://doi.org/10.1016/0169-4332(94)00545-1
  16. J. Electrochem. Soc. v.142 no.8 M. Ritala(et al.) https://doi.org/10.1149/1.2050083
  17. Appl. Sur. Sci. v.120 M. Ritala(et al.) https://doi.org/10.1016/S0169-4332(97)00387-5
  18. 한국재료학회지 v.8 no.5 민재식;손영웅;강원구;강상원
  19. J. of Korean Vac. Soc. v.6 no.3 Chi-Kyu Choi(et al.)
  20. J. Vac. Sci. Technol. B v.11 no.4 R. I. Hegde;R. W. Fioralice;E. O. Travis;P. J. Tobin https://doi.org/10.1116/1.586931
  21. U.S patent No. 4, 058, 430 T. Suntula;M. J. Antson
  22. Appl. Phys. Lett. v.67 G. Eres https://doi.org/10.1063/1.115030