• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권11호
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• pp.18-24
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• 2000

(Ba,Sr)$TiO_3$ 박막은 ULSI-DRAM 즉 1-4 Gbit급 DRAM용 셀(cell) 커패시터의 새로운 유전물질로 각광받고 있다. 본 연구에서는 ICP 장비에서 $BCl_3/Cl_2/Ar$ 플라즈마로 (Ba,Sr)$TiO_3$ 박막을 식각하였다. 이때 RF power/dc bias voltage는 600W/-250V, 반응로의 압력은 10mTorr 이었다. $Cl_2/(Cl_2+Ar)$은 0.2로 고정하였고, $BCl_3$ 가스를 첨가하면서 (Ba,Sr)$TiO_3$ 박막을 식각하였다. $BCl_3$ 가스를 10% 첨가하였을 때, $480{\AA}/min$으로 (Ba,Sr)$TiO_3$ 박막은 가장 높은 식각 속도를 나타내었다. $Cl_2/Ar$가스에 $BCl_3$의 첨가 비에 따른 Cl, BCl 및 B의 라디칼 밀도를 optical emission spectroscopy(OES)에 의해 구하였다. $BCl_3$를 10% 첨가하였을 때 Cl의 라디칼 밀도가 가장 높았다. (Ba,Sr)$TiO_3$ 박막의 표면반응을 규명하기 위하여 XPS 분석을 수행한 결과 이온 bombardment 식각이 Ba-O 결합을 파괴하고 Ba와 Cl의 결합형태인 $BaCl_2$을 제거하기 위하여 필요하다. Sr과 Cl의 결합의 양은 많지 않고, Sr은 주로 물리적인 스퍼터링에 의하여 제거된다. Ti와 Cl은 화학적으로 반응하여 $TiCl_4$ 결합형태로 용이하게 제거된다. 식각후 단면사진을 SEM을 통해 본 결과 식각단면이 약 65~70$^{\circ}$ 정도였다.

• 분석과학
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• 제6권2호
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• pp.239-246
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• 1993

ITO coated glass, bare glass, 그리고 (100)Si 기판 위에 증착된 $(BaSr)TiO_3$ 박막의 구조는 기판의 종류에 관계없이 변하지 않았으나 결정성은 다결정 ITO층과 (100)Si 기판에 있어서 증대되었다. ITO coated glass 기판 위에 증착된 $(BaSr)TiO_3$ 박막의 조성은 거의 화학양론적으로 일치하였으며 ((Ba+Sr)/Ti=1.08~1.09) 증착 중 상당히 치밀하고 균질하였다. 그러나 증착온도가 증가함에 따라 성장한 박막과 ITO층 사이에, 그리고 ITO층과 base glass 사이에 확산이 보다 심화되었다. ITO coated glass 기판 위에 증착된 $(BaSr)TiO_3$ 박막은 상당히 투명하였으며(투과율 약 80%) 굴절률($n_f$)은 기판온도의 증가에 따라 2.138~2.286이었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.55-55
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• 2003

Ferroelectric 물질은 고유전성, 자발분극과 전기장에 따른 유전상수의 변화 등의 특성을 가지고 있으므로 많은 연구가 진행중이다. 이러한 ferroelectric 물질의 유전 특성에 미치는 요소로는 물질의 조성비, 박막의 스트레스, 결정성 등이 있다. 특히 스트레스에 대한 연구가 활발히 진행중이다. 본 연구에서 산화물 인공격자를 이용하여 단일박막에서 얻을 수 없는 격자변형도를 얻어 격자 변형이 박막의 유전특성에 미치는 영향을 연구하였다. BaTiO$_3$ (BTO)/SrTiO$_3$ (STO) 산화물 인공격자를 Pulsed laser deposition (PLD)법으로 (La,Sr)CoO$_3$ 전극이 코팅된 MGO (100) 단결정 기판위에 증착시켰다. 적층 주기에 변화를 주어 BTO와 STO 각각 1.01~1.095와 0.925 ~ 1.003의 단일 막에서는 얻을 수 없는 격자 변형도를 얻었다. 이 실험적 데이터를 기초로 하여 density functional theory (DFT)라고 불리는 범함수밀도론를 기초한 제일원리적 계산 방법을 통하여 격자 변형된 SrTiO$_3$의 구조적, 전기적 특성을 계산하였다. SrTiO$_3$와 BaTiO$_3$ 격자의 안정성을 분석하기 위하여 Vienna Ab-intio Simulation Package (VASP) code가 사용되었다. SrTiO$_3$와 BaTiO$_3$ 산화물 격자의 안정성 분석 후, frozen-phonon 계산 방법을 사용하여 zone-centered optical phonon mode가 계산되었으며, mode effective charge는 Berry-phase polarization 으로부터 얻어졌다. SrTiO$_3$ 격자가 격자변형이 일어나지 않은 상태로부터 c/a= 0.985로 격자 변형 이 일어남에 따라 optical phonon mode는 점차 hardening되었다. BaTiO$_3$ 격자의 경우 SrTiO$_3$ 격자와는 달리 격자 변형이 1.01~1.023으로 진행됨에 따라 optical phonon mode의 증가를 가져왔으나 Born effective charge의 증가하였으며, 더 이상 격자 변형이 진행됨에 따라 optical phonon mode의 감소를 가져왔으나 Born effective charge의 증가 유전상수는 증가했다. 격자 변형이 SrTiO$_3$ 와 BaTiO$_3$ 산화물 격자의 optical phonon mode와 Born effective charge에 크게 영향을 미쳤다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1996년도 재료학회 추계학술발표회
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• pp.50-50
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• 1996

• 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.

• 한국결정성장학회지
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• 제10권2호
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• pp.111-115
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• 2000

Ba과 Ti의 금속 유기 화합물을 이용하여 (100) $SrTiO_3$ 기판 위에 $BaTIO_3$ 박막을 코팅-열분해법으로 제조하였다. $450^{\circ}C$에서 사전 열처리한 비정질상의 박막은 $2\times 10^{-4}$ atm으로 조정된 산소 분압 하에서 $700^{\circ}C$ 이상의 온도로 열처리함으로써 결정화되었다. $800^{\circ}C$ 이하에서 제조한 박막의 기판에 수직한 면의 격자상수는 cubic $BaTIO_3$의 a 값에 가까우면 $800^{\circ}C$ 이하에서 제조한 박막의 tetragonal $BaTIO_3$ 의 a 값에 가까 웠다. 박막과 기판의 정렬상태를 XRD $\beta$ scan과 pole-figure로 분석한 결과 $BaTIO_3$ 박막은 $SrTiO_3$ 기판과 에피택시 관계가 있었다. $800^{\circ}C$에서 열처리한 박막의 표면은 0.4${\mu}m$ 정도의 섬 형태의 입자로 구성되어 있었고 약 0.8$\mu\textrm{m}$의 두께를 가진 단면은 구형의 입자가 층을 이루고 있었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2000년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.47-47
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• 2000

• 한국재료학회지
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• 제10권9호
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• pp.607-611
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• 2000

고밀도 DRAM에서 박막 커패시터로의 적용을 위해 Zr이 첨가된 (Ba(sub)1-x, Sr(sub)x)TiO$_3$<원문차조> 박막이 r.f. magnetron sputter-ing 법에 의해 제조되었다. 증착된 박막들은 다결정질 구조를 보였으며 증착압력이 감소함에따라 Zr/Ti의 비가 현저히 증가하였으며 본 연구에서는 얻어진 박막들은 100kHz에서 380∼525의 유전상수값을 나타냈다. 전압에 따른 커패시턴스와 분극량의 변화는 이력특성을 크게 보이지 않아 상유전상으로 형성되었음을 보였다. 누설전류밀도는 증착압력이 감소함에 따라 작아지는 경향을 보였고 10mTorr이상에서 증착된 박막의 경우 200kV/cm의 전계에서 10(sup)-7∼10(sup)-8A/$\textrm{cm}^2$의 차수를 갖는 누설전류밀도를 보여 본 연구에서 제조된 (Ba(sub)1-x, Sr(sub)x)(Ti(sub)1-x, Zr(sub)x)O$_3$<원문참조>박막은 고밀도 DRAm을 위한 커패시터에의 적용가능성을 보였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.121-124
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• 1999

The (Ba,Sr)TiO$_3$[BST] thin film were fabricated on the Pt/Ti/SiO$_2$/Si substrate by RF sputtering technique. The structural properties of the BST thin films were investigated with deposition time and substrate temperature by XRD. In the case of the BST thin films which has the deposition thin of 20 min, second phases and BST (111) peaks were increased with increasing the temperature of substrate. The capacitance of the BST thin film (deposition time of 20 min.) was decreased with the substrate temperature and was 1500pF with applied voltage of 1V.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.649-652
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• 1999

The (Ba, Sr)TiO$_3$(BST) thin films were fabricated on Pt/Ti/SiO$_2$/Si substrate by RF sputtering technique. The structural properties of the BST thin films were investigated with substrate temperature by XRD, SEM, EDS and AES depth profils. Increasing the substrate temperature, barium multi titanate phases were decreased. The BST thin film had a structure of perovskite type, and had peaks of (100), (200) at the substrate temperature of 50$0^{\circ}C$. When the BST thin films were deposited at the substrate temperature of 50$0^{\circ}C$, the composition ratio of Ba/sr was 52/48.