• 제목/요약/키워드: $Ba_{0.5}Sr_{0.5})TiO_3$ 박막

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RF Magnetron Sputtering에 의한 $(Ba_{0.5}, Sr_{0.5})Tio_3$박막의 제조와 전기적 특성에 관한 연구 (Preparation and Electrical Properties of $(Ba_{0.5}, Sr_{0.5})Tio_3$Thin Films by RF Magnetron Sputtering)

  • 박상식;윤손길
    • 한국재료학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.453-458
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    • 1994

  • 256Mb DRAM에서 박막 커패시터로의 적용을 위해서$(Ba_{0.5}Sr_{0.5)/TiO_3$(BST)박막이 RF Magnetron Sprttering방법에 의해 제조되었다. BST박막의 결정화도는 기판온도가 높아짐에 따라 증가하였고 증착된 박막의 조성은 $(Ba_{0.48}Sr_{0.48)/TiO_{2.93}$이었다. 이때 Pt/Ti장벽층은 Si의 BST계면으로의 확산을 억제하였다. 100kHz에서의 유전상수 및 유전손실은 각각 320 및 0.022이었다. 인가전계도 (Charge Storage Density)는 40fC/$\mu \textrm{m}^{2}$, 누설전류밀도(Leakage Current Density)는 0.8$\mu A/\textrm{cm}^2$ 로서 RF Matnetron sputtering방법에 의해 제조된 BST 박막이 256Mb DRAM 적용 가능함을 보였다.

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다양한 열처리 조건에 따른 ${Ba_{0.5}}{Sr_{0.5}}{TiO_3}$박막의 전기적 특성 (Electrical Properties of ${Ba_{0.5}}{Sr_{0.5}}{TiO_3}$Thin Film with Various Heat Treatment Conditions)

  • 손영국
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.492-498
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    • 2001

  • Ba$_{0.5}$Sr$_{0.5}$TiO$_3$타겟을 이용 Pt/Ti/SiO/Si 기판 위에 R.F magnetron sputtering 방법으로 BST 박막을 증착하여 다양한 열처리 조건에 따른 BST 박막의 전기적 성질(정전용량, 누설전류)에 대해 박막의 결정성과 미세구조의 연관성에 대하여 연구하였다. BST 박막의 유전상수는 grain size에 영향 받으며, 열처리 온도가 증가할수록 유전상수는 증가함을 보였고 온도에 따른 누설전류는 저전압 영역에서는 Hopping conduction, 고전압 영역에서는 Schottky conduction mechanism을 따르는 것으로 나타났다.

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RF Magnetron Sputtering을 이용한 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}TiO_3$박막 커패시터의 제작과 전기적 특성에 관한 연구 (Investigation on manufacturing and electrical properties of$Ba_{0.5}Sr_{0.5}TiO_3$thin film capacitors using RE Magnetron Sputtering)

  • 이태일;박인철;김홍배
    • 한국진공학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.1-7
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    • 2002

  • RF Magnetron Sputtering 방법으로 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}TiO_3$ 박막을 Pt/Ti/$SiO_2$/Si 기판위에 증착하였다. $Ba_{0.5}Sr_{0.5}TiO_3$ 박막 증착시 기판온도는 실온으로 고정시켜주었고, 작업 가스 유량(Ar:$O_2$)과 RF Power는 각각 90:10에서 60:40까지 그리고 50 W와 75 W로 하였다. 또한 박막 증착 후 RTA(Rapid Thermal Annealing)를 이용하여 산소분위기에서 $600^{\circ}C$로 고온 순간 열처리를 하였다. 커패시터 제작을 위해 UHV System의 E-beam evaporator를 이용하여 Pt를 증착하였다. XRD 측정을 통한 구조적 특성에서는 작업 가스 유량과 RF Power에 비해 고온 순간 열처리가 결정화에 기여도가 큼을 확인할 수 있었다. 전기적 특성에서는 RF Power가 50 W이고 열처리를 한 샘플에서 비교적 우수한 특성을 보여주었다.

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RF magnetron sputtering을 이용한 ($Ba_{0.5}Sr_{0.5})TiO_3$ 박막의 RF power 의 존성 (Dependence of RF power of ($Ba_{0.5}Sr_{0.5})TiO_3$ thin film using RF magnetron sputtering)

  • 최형윤;이태일;정순원;박인철;최동한;김흥배
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.51-54
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    • 2000

  • In this paper, $Ba_{0.5}$Sr$_{0.5}$TiO$_3$ thin films were prepared on Pt/Ti/SiO$_2$/Si substrate by RF magnetron sputtering method. We investigated effect of deposition conditions (especially RF input power) on structural properties of BST thin films. Deposit conditions of BST films were set working gas ratio, Ar:O$_2$= 70 : 30, working pressure 10mTorr, and RF input power 25W, 50W, 75W and 100W. Post-annealing using rapid thermal annealing(RTA) performed at 45$0^{\circ}C$, 55$0^{\circ}C$, $650^{\circ}C$, and 75$0^{\circ}C$ in oxigen ambient for 60 sec, respectively. The structural properties of BST films on Pt/Ti/SiO$_2$/Si substrate analysed by X-ray diffraction(XRD).).).

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유도결합 플라즈마에 의한(Ba, Sr)TiO$_3$ 박막의 식각 특성 연구 (The Study on the Etching Characteristics of (Ba, Sr)TiO$_3$ Film by Inductively Coupled Plasma)

  • 김승범;이영준;염근영;김창일
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권4호
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    • pp.56-62
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    • 1999

  • 본 연구에서, (Ba,Sr)TiO\sub 3\ 박막이 rf 전력, dc 바이어스 전압 및 반응로 압력과 같은 식각 공정 변수를 변화하여 ICP에서 Cl\sub 2\Ar 가스 혼합비에 따라 식각되었다. 0.2의 Cl\sub 2\/(Cl\sub 2\+Ar) 가스 혼합비, 600 W의 rf 전력,250 V의 dc 바이어스 전압 및 5 mTorr의 반응로 압력의 공정 조건하에서 식각율은 56nm/min이었다. 이때 Pt, SiO\sub 2\ 막에 대한 BST 박막의 식각 선택비는 각각 0.52, 0.43이었다. 식각된 BST 박막의 표면반응은 XPS로 분석하였다. Ba는 BaCl\sub 2\ 와 같은 화학적인 반응과 물리적인 스퍼터링에 의해 제거되었다. Sr의 제거는 Sr과 Cl의 화확적인 반응보다 Ar 이온 충격이 더 효과적이었다. Ti는 TiCl\sub 4\ 와 같은 화학반응에 의해 용이하게 제거되었다. XPS 분석 결과를 비교하기 위하여 SIMS의 분석을 수행하여 비교한 결과 동일한 결론을 도출하였다.

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Rf Magnetron Sputtering 방법으로 제조된 $Ba_{1-x}Sr_xTiO_3$ 박막의 구조적 특성에 대한 연구 (A Study on the Structural Properties of rf Magnetron Sputtered $Ba_{1-x}Sr_xTiO_3$ Thin Film)

  • 김태송;오명환;김종희
    • 한국세라믹학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.441-448
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    • 1993

  • The Ba1-xSrxTiO3 thin films deposited on ITO-coated glass substrate at 55$0^{\circ}C$ by rf magnetron sputtering method have individual preferential orientations as a function of composition (X=0, 0.25, 0.5, 0.75, 1) due to the stress relief interactions among the intrinsic compressive stress, thermal tensile stress adn extrinsic compressive stress (compressive stress in case of BaTiO3(Tc=12$0^{\circ}C$) and Ba0.75Sr0.25TiO3(Tc=57$^{\circ}C$)). This behavior also appears on the (BaSr)TiO3 thin films (X=0.5) deposited on ITO-coated glass substrate at deposition temperature between 35$0^{\circ}C$ and 55$0^{\circ}C$. The composition of Ba1-xSrxTiO3 thin films deposited on ITO-coated glass substrate at 55$0^{\circ}C$ is close to stoichiometry (1.009~1.089 in A/B ratio), but the compositional deviation from a stoichiometry is larger as SrTiO3 is added. The morphology of Ba1-xSrxTiO3 thin films is very similar for over all substrate temperatures, and the roughness due to the differences of cluster size is the smallest at X=0.25.

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