• Title/Summary/Keyword: 유기금속화학증착

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Preparation and Electrical Properties of $(Ba_{1-x},\;Sr_x)TiO_3$ Thin Film by Metal-Organic Chemical Vapor Deposition (유기 금속 화학 증착법에 의한 $(Ba_{1-x},\;Sr_x)TiO_3$ 박막의 제조 및 전기적 특성)

  • Yun, Jong-Guk;Yun, Sun-Gil
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.5 no.7
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    • pp.816-819
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    • 1995
  • (Ba$_{1-x}$ , Sr$_{x}$)TiO/$_3$thin films on Pt/Ti/SiO$_2$/Si substrates were prepared by LP MOCVD(Low Pressure Metal-Organic Chemical Vapor Deposition). The crystalinity of BST deposit had a (100) preferred orientation with increasing deposition temperature due to surface diffusion. BST films deposited at 90$0^{\circ}C$ showed a dielectric constant of 365 and a dissipation factor of 0.052 at a frequency of 100kHz. The chance of capacitance of the films with applied voltage was small, showing paraelectric properties. BST film deposited at 90$0^{\circ}C$ had a charge storage density of 60 fc/${\mu}{\textrm}{m}$$^2$at a field of 0.2MV/cm and the leakage current density of 20 nA/$\textrm{cm}^2$ at a field of 0.15 MV/cm.cm.

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MOCVD 법에 의한 Ruthenium 박막의 증착 및 특성 분석

  • 강상열;최국현;이석규;황철성;석창길;김형준
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.152-152
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    • 1999
  • 1Gb급 이상 기억소자의 캐패시터 재료로 주목받고 있는 (Ba,Sr)TiO3 [BST] 박막의 전극재료로는 Pt, Ru, Ir과 같은 금속전극과 RuO2, IrO2와 산화물 전도체가 유망한 것으로 알려져 있다. 그런데, DRAM의 집적도가 증가하게 되면, BST같은 고유전율 박막을 유전재료로 사용한다 하더라도, 3차원적인 구조가 불가피하게 때문에 기존의 sputtering 방법으로는 우수한 단차피복성을 얻기 힘들므로, MOCVD법이 필수적이다. 본 연구에서는 기존에 연구되었던 Pt에 비해 식각특성이 우수하고, 비교적 낮은 비저항을 갖는 Ru 박막증착에 대한 연구를 행하였다. 본 연구에서는 수직형의 반응기와 저항 가열 방식의 susceptor로 구성된 저압 유기금속 화학증착기를 사용하여 최대 6inch 직경을 갖는 기판 위에 Ru박막을 증착하였다. Precursor로는 기존에 연구된 적이 없는 bis-(ethyo-$\pi$-cyclopentadienyl)Ru (Ru(C5H4C2H5)2, [Ru(EtCp)2])를 사용하였으며, bubbler의 온도는 85$^{\circ}C$로 하였다. Si, SiO2/Si를 사용하였으며, 증착온도 25$0^{\circ}C$~40$0^{\circ}C$, 증착압력 3Torr의 조건에서 Ru 박막을 증착하였다. Presursor를 운반하는 수송기체로는 Ar을 사용하였으며, carbon과 같은 불순물의 제거를 위해 O2를 첨가하였다. 증착된 박막은 XRD, SEM, 4-point probe등을 통해 구조적, 전기적 특성을 평가하였으며, 열역학 계산을 위해서는 SOLGASMIX-PV프로그램을 사용하였다. Ru 박막의 증착에 있어서 산소의 첨가는 필수적이었으며, Ru 박막의 증착속도는 30$0^{\circ}C$~40$0^{\circ}C$의 온도 영역에서 200$\AA$/min으로 일정하였으며, 첨가된 산소의 양이 적을수록 더 치밀하고 평탄한 표면형상을 보였으며, 또한 더 낮은 전기 전도도를 보였다. 그리고 증착된 박막은 12~15$\mu$$\Omega$cm 정도의 낮은 비저항 값을 나타냈으며 이것은 기존의 sputtering 법에 의해 증착된 Ru 박막의 비저항 값들과 비교될만하다. 한편, 높은 온도, 높은 산소분압 조건에서 RuO2의 형성을 관찰하였으며, 이것은 열역학적인 계산을 통해서 잘 설명할 수 있었다.

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(Substrate and pretreatment dependence of Cu nucleation by metal-organic chemical vapor deposition) (유기금속화학기상증착법에 의해 증착된 구리 핵의 기판과 전처리의 의존성)

  • Kwak, Sung-Kwan;Lee, Myoung-Jae;Kim, Dong-Sik;Kang, Chang-Soo;Chung, Kwan-Soo
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TE
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    • v.39 no.1
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    • pp.22-30
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    • 2002
  • The nucleation of copper(Cu) with (hfac)iu(VTMS) oganometallic precursor is investigated for Si, $Sio_2$, TiN, $W_2N$ substrates. As the deposition temperature is increased, the dominant growth mechanism is observed to change from the nucleation of Cu particles to the clustering of Cu nuclei around $180^{\ciec}C$, independent of the employed substrates. It is also observed that the cleaning of substrate surfaces with the diluted HF solution improves the selectivity of Cu nucleation between TiN and $Sio_2$ substrates. Dimethyldichlorosilane treatment is found to passivate the surface of TiN substrate, contrary to the generally accepted belief, when the TiN substrate is cleaned by $H_2O_2$ solution before the treatment.

원자층 증착법을 이용한 고 단차 Co 박막 증착 및 실리사이드 공정 연구

  • Song, Jeong-Gyu;Park, Ju-Sang;Lee, Han-Bo-Ram;Yun, Jae-Hong;Kim, Hyeong-Jun
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.83-83
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    • 2012
  • 금속 실리사이드는 낮은 비저항, 실리콘과의 좋은 호환성 등으로 배선 contact 물질로 널리 연구되고 있다. 특히 $CoSi_2$는 선폭의 축소와 관계없이 일정하고 낮은 비저항과 열적 안정성이 우수한 특성 등으로 배선 contact 물질로 활발히 연구되고 있다. 금속 실리사이드를 실리콘 평면기판에 형성시키는 방법으로는 열처리를 통한 금속박막과 실리콘 기판 사이에 확산작용을 이용한 SALICIDE (self-algined silicide) 기술이 대표적이며 CoSi2도 이와 같은 방법으로 형성할 수 있다. Co 박막을 증착하는 방법에는 물리적 기상증착법 (PVD)과 유기금속 화학 증착법 등이 보고되어있지만 최근 급격하게 진행 중인 소자구조의 나노화 및 고 단차화에 따라 기존의 증착 기술은 낮은 단차 피복성으로 인하여 한계에 부딪힐 것으로 예상되고 있다. ALD(atomic layer deposition)는 뛰어난 단차 피복성을 가지고 원자단위 두께조절이 용이하여 나노 영역에서의 증착 방법으로 지대한 관심을 받고 있다. 앞선 연구에서 본 연구진은 CoCp2 전구체과 $NH_3$ plasma를 사용하여 Plasma enhanced ALD (PE-ALD)를 이용한 고 순도 저 저항 Co 박막 증착 공정을 개발 하고 이를 SALICIDE 공정에 적용하여 $CoSi_2$ 형성 연구를 보고한 바 있다. 하지만 이 연구에서 PE-ALD Co 박막은 플라즈마 고유의 성질로 인하여 단차 피복성의 한계를 보였다. 이번 연구에서 본 연구진은 Co(AMD)2 전구체와 $NH_3$, $H_2$, $NH_3$ plasma를 반응 기체로 사용하여 Thermal ALD(Th-ALD) Co 및 PE-ALD Co 박막을 증착 하였다. 고 단차 Co 박막의 증착을 위하여 Th-ALD 공정에 초점을 맞추어 Co 박막의 특성을 분석하였으며, Th-ALD 및 PE-ALD 공정으로 증착된 Co 박막의 단차를 비교하였다. 연구 결과 Th-ALD Co 박막은 95% 이상의 높은 단차 피복성을 가져 PE-ALD Co 박막의 단차 피복성에 비해 크게 향상되었음을 확인하였다. 추가적으로, Th-ALD Co 박막에 고 단차 박막의 증착이 가능한 Th-ALD Ru을 capping layer로 이용하여 CoSi2 형성을 확인하였고, 기존의 PVD Ti capping layer와 비교하였다. 이번 연구에서 Co 박막 및 $CoSi_2$ 의 특성 분석을 위하여 X선 반사율 분석법 (XRR), X선 광전자 분광법 (XPS), X선 회절 분석법 (XRD), 주사 전자 현미경 (SEM), 주사 투과 전자 현미경 (STEM) 등을 사용하였다.

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Deposition of copper dots with new copper precursors (새로운 Copper 전구체를 이용한 구리점 증착)

  • Kang, Sang-Woo;Seong, Dae-Jin;Shin, Yong-Hyoen;Rhee, Shi-Woo;Yun, Ju-Young
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.15 no.5
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    • pp.485-492
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    • 2006
  • Two new copper(I) complexes with organic ligands, $[Cu^I(hfac)]_2(DVTMSO)$ and $[Cu^I(hfac)]_2(HD)$ (hfac=hexafluoroacetylacetonate, DVTMSO=1,2-divinylte-tramethyl-disiloxane, HD=1,5-hexadiene) were synthesized and used for copper metal-organic chemical vapor deposition. In these compounds, two Cu(hfac) fragments are bonded by one neutral ligand forming unusual structure with respect to other Cu(I) complexes. The compounds exhibited relatively high volatility and stability when compared to other copper(I) precursors. By using the reported compounds as precursors, a continuous Cu layer was not formed but the Cu islands were only observed. And the shape and size of Cu islands are significantly changed as a function of the substrate temperature.

Preparation of Ferroelectric $\textrm{SrBi}_{2}\textrm{Ta}_{2}\textrm{O}_{9}$ Thin Films Deposited by Plasma-enhanced Metalorganic Chemical Vapor Deposition (플라즈마를 이용한 유기금속 화학증착법에 의한 강 유전체 $\textrm{SrBi}_{2}\textrm{Ta}_{2}\textrm{O}_{9}$ 박막의 제조)

  • Seong, Nak-Jin;Kim, Nam-Gyeong;Yun, Sun-Gil
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.7 no.2
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    • pp.107-113
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    • 1997
  • $SrBi_{2}Ta_{2}O_{9}(SBT)$ thin films wcre prepared on $Pt/Ti/SiO_{2}/Si$ suhsrrate by pL~snia-enhanced chemical vapor deposition. Sr and Ta huhhling temperatures were kept ,it $120^{\circ}C$ Iron1 X- ray tiiffriict!on. n~icrostruc~ure. and composjrional analysis of SH7' films, respectivels Hi I~ut~t~lmg tempcl.arure was varied SR'I' thin tilrns dcpositcd ar i3i buhbling temperature of $130^{\circ}C$ have dielccrric constanr of 150 anti dissipation factor of 0 02 at IOOkFic. I .eakagc wrrent density of films was ahour $1.0{\times}10^{-8}A/cm^2$ at 20kV/cm. 1.eakage current i11amcrc1istic.s of Sli'l' films nras c.ontrolled by I'oole Frcnkel emission Kenianent polariziit~on and mercivc field oi SR\ulcorner' films annealed at $550^{\circ}C$ were $9{\mu}C/cm^2$ and 70kV/cm, respectively.

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Growth and characterizations of INAlAs epilayers and InGaAs/INAlAs quantum well structures by low pressure metalorganic chemical vapor deposition (저압 유기금속 화학증착법을 이용한 InAIAs 에피층과 InGaAs/InAIAs 양자 우물 구조의 성장과 분석)

  • 유경란;문영부;이태완;윤의준
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.7 no.4
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    • pp.328-333
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    • 1998
  • Lattice-matched InAIAs epilayers were grown on (001) InP substrate by low pressure metalorganic chemical vapor deposition. The effects of growth conditions on the properties of InAIAs were analyzed, and InGaAs/InAIAs single and multiple quantum wells were successfully grown. It was observed that the optical property of InAIAs epilayers was improved in the temperature range of 620~$700^{\circ}C$ as the growth temperature increased due to the reduction of oxygen incorporation, however, the crystallinity decreased at temperatures higher than $750^{\circ}C$ due to the degraded crystallinity of the bufter layers. The enhanced incorporation of AI into epilayer was observed at high $AsH_3$flow rates and it was explained in terms of the differences in bond strengths of AI-As and In-As. The measured photoluminescence peak energies from InGaAs/InAIAs single quantum wells were consistent with the calculated ones based on transfer matrix method. High-order satellite peaks and fine thickness fringes were observed by high-resolution x-ray diffraction, implying that the high-quality multiple quantum wells with abrupt heterointerfaces were grown.

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catalyst-free 유기금속 화학증착법을 이용한 InN nanorods의 성장

  • Kim, Min-Hwa;Hong, Yeong-Jun;Jeong, Geon-Uk;Park, Seong-Hyeon;Lee, Geon-Hun;Mun, Dae-Yeong;Jeon, Jong-Myeong;Kim, Mi-Yeong;Lee, Gyu-Cheol;Yun, Ui-Jun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.126-126
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    • 2010
  • 본 연구에서는 catalyst-free 유기금속 화학증착법 (MOCVD)를 이용하여 사파이어 (0001)면 위에 직접 InN nanorods를 성장하였다. InN 박막의 성장에서 TMIn과 $NH_3$를 전구체로 사용하였으며, 캐리어 가스로는 질소를 사용하였다. 성장 전, 기판에 $1100^{\circ}C$에서 3분간 nitridation 처리를 거친 후 온도를 낮춰 $630{\sim}730^{\circ}C$의 온도범위 에서 InN 박막을 성장하였다. 이때 $710^{\circ}C$의 온도에서 박막은 columnar growth의 특성을 보였으며 동일조건에서 80분간 성장시킨 결과 InN nanorods가 성장되었다. 성장시킨 InN nanorod는 X-선 회절 측정법, 주사 전자 현미경 그리고 투과 전자 현미경을 이용하여 그 특성을 분석하였다. 투과 전자 현미경을 통한 분석결과 지름이 150~200 nm이며 그 길이는 수 ${\mu}m$인 InN nanorod가 성공적으로 성장되었음을 확인하였다. 또한 X-선 회절 측정법과 주사 전자 현미경을 통한 분석에서 이들 nanorods가 대부분 c 방향으로 수직하게 정렬되어 있음을 확인하였다. 또한 Ti/Au (120/80 nm)를 전극으로 사용하여 개개의 nanorod의 전기적 특성을 분석한 결과 linear한 I-V특성이 관찰되었으며 비저항은 평균적으로 $0.0024\;{\Omega}cm$ 이었다. transfer 특성의 측정결과 -50V까지 게이트 전압을 인가하여도 드레인 전류의 변화는 매우 적어 doping level이 상당히 높다고 예상가능하다. 또한 mobility는 $133\;cm^2/Vs$로 도출되었다.

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