• 제목/요약/키워드: 유전체 박막

검색결과 215건 처리시간 0.03초

펄스 레이저 증착법에 의한 $(Pb_{0.72}La_{0.28})Ti_{0.93}O_3$ 박막의 증착 (Growth of $(Pb_{0.72}La_{0.28})Ti_{0.93}O_3$ thin film by pulsed laser deposition)

  • 은동석;박정흠;이상렬;박창엽
    • 대한전기학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 C
    • /
    • pp.1236-1238
    • /
    • 1997
  • 유전체 PLT(28) ($Pb_{0.72}La_{0.28}Ti_{0.93}O_3$) 박막을 레이저 어블레이션 기법으로 Pt/Ti/$SiO_3$/Si기판을 $500^{\circ}C{\sim}700^{\circ}C$까지 가열한 상태에서 $O_2$분위기에서 증착시켰다. 증착된 박막은 SEM, XRD 등의 구조적 분석을 통하여 $600^{\circ}C$이상에서 증착된 경우, (111)방향으로 우세하게 성장한, 결정성이 양호한 박막임을 확인하였다. 박막의 전기적 특성은, 증착 온도가 $650^{\circ}C$일 때 약 1400정도의 높은 비유전율을 얻었으며, 전하저장밀도는 100[KV/cm]에서 약 9[${\mu}C/cm^2$]이었다.

  • PDF

표면 플라즈몬 공명을 이용한 유전체 박막의 광학 상수 결정과 형상 측정 (Determination of Optical Constants and Observation of Patterns of Dielectric Thin Films Using Surface Plasmon Resonance)

  • 황보창권;김성화;이규진
    • 한국광학회지
    • /
    • 제3권4호
    • /
    • pp.205-216
    • /
    • 1992
  • 공명각과 비공명각에서 각각 표면 플라즈몬의 전기장 분포를 계산하고 두 경우를 비교하였다. 표면 플라즈몬 공명의 응용으로서 (1) 은박막 위에 덧증착한 얇은 ZnS 박막의 광학 상수를 두께가 증가함에 따라 측정하였고, (2) 발산하는 입사파를 이용하여 은박막 위에 덧증착한 두께가 서로 다른 SiO 박막에 의한 4개의 표면 플라즈몬 공명을 한 화면에서 관측하였으며 (3) 평행광을 이용하여 은박막 위에 덧증착한 격자 모양의 SiO박막과 문자 "가" 모양의 SiO 박막의 형상을 측정하였다.

  • PDF

PEMOCVD에 의한 강 유전체 $\textrm{SrBi}_{2}\textrm{Ta}_{2}\textrm{O}_{9}$박막의 제조 및 증착온도 특성 (Preparation and Characteristics of Ferroelectric $\textrm{SrBi}_{2}\textrm{Ta}_{2}\textrm{O}_{9}$ Thin Films Deposited by Plasma-Enhanced Metalorganic Chemical Vapor Deposition Technique with Various Deposition Temperatures)

  • 성낙진;윤순길
    • 한국재료학회지
    • /
    • 제7권5호
    • /
    • pp.381-385
    • /
    • 1997
  • PEMOCVD에 의해서 SrBi$_{2}$Ta$_{2}$O$_{9}$밥막이 낮은 온도에서 성공적으로 Pt/Ti/SiO$_{2}$Si위에 증착되었다. 5$50^{\circ}C$에서 증착된 200nm박막은 치밀하고 작은 결정립을 보였으며 3V의 인가전압하에서 이력곡선은 포화되기 시작하였다. 3V에서 박막은 잔류분극 (P$_{r}$)과 항전계(E$_{c}$)는 각각 15$\mu$/$\textrm{cm}^2$과 50kV/cm이었다. 6V bipolar square pulse의 피로측정에서 박막은 1.0x$10^{11}$cycles까지 피로 현상을 보이지 않았다. PEMOCVD에 의해서 5$50^{\circ}C$에서 증착된 SBT박막은 비휘발성 기억소자에 충분히 활용할 수 있다.다.

  • PDF

$Si_3N_4$를 이용한 금속-유전체-금속 구조 커패시터의 유전 특성 및 미세구조 연구

  • 서동우;이승윤;강진영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
    • /
    • pp.75-75
    • /
    • 2000
  • 플라즈마 화학증착법(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)을 이용하여 양질의 Si3N4 금속-유전막-금속(Metal-Insulator-Metal, MIM) 커페시터를 구현하였다. Fig.1에 나타낸 바와 같이 p형 실리콘 웨이퍼의 열 산화막 위에 1%의 실리콘을 함유하는 알루미늄을 스퍼터링으로 증착하여 전극을 형성하고 두 전극사이에 Si3N4 박막을 증착하여 MIM구조의 박막 커패시터를 제조하였다. Si3N4 유전막은 150Watt의 RF 출력하에서 반응 가스 N2/SiH4/NH3를 각각 300/10/80 sccm로 흘려주어 전체 압력을 1Torr로 유지하면서 40$0^{\circ}C$에서 플라즈마 화학증착법을 이용하여 증착하였으며, Al과 Si3N4 층의 계면에는 Ti과 TiN을 스퍼터링으로 증착하여 확산 장벽으로 이용하였다. 각 시편의 커패시턴스 및 바이어스 전압에 따른 누설 전류의 변화는 LCR 미터를 이용하여 측정하였고 각 시편의 커패시턴스 및 바이어스 전압에 따른 누설 전류의 변화는 LCR 미터를 이용하여 측정하였고 각 시편의 유전 특성의 차이점을 미세구조 측면에서 이해하기 이해 극판과 유전막의 단면 미세구조를 투과전자현미경(Transmission Electron Microscope, TEM)을 이용하여 분석하였다. 유전체인 Si3N4 와 전극인 Al의 계면반응을 억제시키기 위해 TiN을 확산 장벽으로 사용한 결과 MIM커패시터의 전극과 유전체 사이의 계면에서는 어떠한 hillock이나 석출물도 관찰되지 않았다. Fig.2와 같은 커패시턴스의 전류-전압 특성분석으로부터 양질의 MIM커패시터 특성을 f보이는 Si3N4 의 최소 두께는 500 이며, 그 두께 미만에서는 대부분의 커패시터가 전기적으로 단락되어 웨이퍼 수율이 낮아진다는 사실을 알 수 있었다. TEM을 이용한 단면 미세구조 관찰을 통해 Si3N4 층의 두께가 500 미만인 커패시터의 경우에 TiN과 Si3N4 의 계면에서 형성되는 슬릿형 공동(slit-like void)에 의해 커패시터의 유전특성이 파괴된다는 사실을 알게 되었으며, 이러한 슬릿형 공동은 제조 공정 중 재료에 따른 열팽창 계수와 탄성 계수 등의 차이에 의해 형성된 잔류응력 상태가 유전막을 기준으로 압축응력에서 인장 응력으로 바뀌는 분포에 기인하였다는 사실을 확인하였다.

  • PDF

원자층증착법을 이용한 Y2O3 박막 형성 및 저항 스위칭 특성

  • 정용찬;성세종;이명완;박인성;안진호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
    • /
    • pp.229.2-229.2
    • /
    • 2013
  • Yttrium oxide (Y2O3)는 band gap이 5.5 eV 정도로 상대적으로 넓고, 굴절상수가 1.8, 유전율이 10~15, Silicon 과의 격자 불일치가 작은 특성을 가지고 있다. 또한 녹는점이 높아 열적으로 안정하기 때문에 전자소자 및 광학소자에 다양하게 응용되는 물질이다. Y2O3 박막은 다양한 방법으로 증착할 수 있는데, 그 방법에는 e-beam evaporation, laser ablation, sputtering, thermal oxidation, metal-organic chemical vapor deposition, and atomic layer deposition (ALD) 등이 있다. ALD는 기판 표면에 흡착된 원자들의 자기 제한적 반응에 의하여 박막이 증착되기 때문에 박막 두께조절이 용이하고 step coverage와 uniformity 측면에서 큰 장점이 있다. 이전에는 Y(thd)3 and Y(CH3Cp)3 와 같은 금속 전구체를 이용하여 ALD를 진행하여, 증착 속도가 낮고 defect이 많아 non-stoichiometric한 조성의 박막이 증착되는 문제점이 있었다. 이번 연구에서는, (iPrCp)2Y(iPr-amd)와 탈이온수를 사용하여 Y2O3 박막을 증착하였다. Y2O3 박막 증착에 사용한 Y 전구체는 상온에서 액체이고 $192^{\circ}C$ 에서 1 Torr의 높은 증기압을 갖는다. Y2O3 박막 증착을 위하여 Y 전구체는 $150^{\circ}C$ 로 가열하여 N2 gas를 이용하여 bubbling 방식으로 공정 챔버 내로 공급하였다. Y2O3 박막의 ALD window는 $250{\sim}350^{\circ}C$ 였으며, Y 전구체의 공급시간이 5초에 다다르자 더 이상 증착 두께가 증가하지 않는 자기 제한적 반응을 확인할 수 있었다. 그리고 증착된 Y2O3 박막의 특성 분석을 위해 Atomic force microscopy (AFM)과 X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Auger electron spectroscopy (AES) 를 진행하였다. 박막의 Surface morphology 는 매끄럽고 uniform 하였으며, 특히 고체 금속 전구체를 사용했을 때와 비교하여 수산화물이 거의 없는 박막을 얻을 수 있었다. 그리고 조성 분석을 통해 증착된 Y2O3 박막이 stoichiometric하다는 것을 알수 있었다. 또한 metal-insulator-metal (MIM) 구조 (Ru/Y2O3/Ru) 의 resistor 소자를 형성하여 저항 스위칭 특성을 확인하였다.

  • PDF

반사에 의한 편광상태의 변화를 최소화시키는 광학박막계의 설계 (Design of Optical Thin Film Systems Reducing the Variation of Polarization State)

  • 한성홍;김석원
    • 한국광학회지
    • /
    • 제7권1호
    • /
    • pp.17-23
    • /
    • 1996
  • 광파가 사각으로 입사할때 유전체층과 금속층에서 발생하는 편광상태의 변화를 분석하고 이것을 이용하여 금속박칵 양쪽에 각 한 층의 유전체 matching layer를 두어 넓은 대역에서 편광상태의 변화를 최소화기키는 박막계를 설계하였다. 45도 입사에 대하여 기준파장$(\lambda=550nm)$을 중심으로 기준파장의 10% 파장대역$(\DELTA\lambda/\lambda= 10%)$에서 목표 반사율을 0.5와 0.6으로 하여 입사광파의 편광상태의 변화를 최소화시키는 광학박막계를 설계하였다.

  • PDF

SiOCH 박막의 열처리에 대한 안정성 검토 (An inspection of stability for annealing SiOCH thin flim)

  • 박용헌;김민석;황창수;김홍배
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
    • /
    • pp.41-42
    • /
    • 2008
  • p-type(100) Si 위에 BTMSM과 산소를 혼합한 전구체를 가지고 PECVD 방법을 사용 하여 저유전상수를 갖는 SiOCH막을 형성하였다. 알루미늄 전극을 구현한 MIS (Al/SiOCH/p-si(100)) 구조의 커패시터를 가지고 C-V 특성을 측정하여 유전상수를 계산하였다. 상온에서 증착된 SiOCH 박막의 유전상수는 $450^{\circ}C$에서 30분 동안 열처리 후 뚜렷하게 감소하는 경향을 나타냈으며, 상온 및 대기압에서 공기 중에 노출시켜 자연 산화과정을 겪은 후에 각각의 유전상수는 전체적으로 증가하였지만, 열처리한 박막이 상대적으로 경시효과(aging effects)에 대하여 안정화된 것을 확인하였다.

  • PDF

차세대용 저유전막 PECVD 장비 개발과 박막 특성 평가 (Development of low-k dielectric PECVD system for next generation and characterization of its films)

  • 김대희;김대현;박소연;이도형;서화일;김영철
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
    • /
    • pp.148-148
    • /
    • 2009
  • 반도체 소자의 크기가 45 nm 이하로 감소함에 따라 최소 선폭에 따른 다층 배선 연결 구조가 요구되고 있다. 그러나 고집적화 구조는 기생 저항과 정전 용량에 의한 신호지연증가 및 혼선 전력 소모의 문제가 발생한다. 이런 문제를 해결하기 위한 방법 중의 하나는 저저항 배선연결물질과 층간 절연막으로 저유전 상수를 갖는 물질을 사용하는 것이다. 본 연구는 DEMS $(H-Si(CH_3)(OC_2H_5)_2)$ 전구체를 이용하여 저유전막을 증착할 때 사용되는 PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition) 장비를 국내 기술로 개발하고 개발된 장비로 저유전박막을 평가한 것에 관한 것이다. 본 연구에서 평가 및 박막 종확 시 사용한 장비는 MAHA hp 1 type ((주)아토)로서 양산용 PECVD 장비이다. 변수는 C-He의 유랑, 300 mm Si 웨이퍼와 shower head 사이의 거리, 증착 압력, 구동 전력이고, 증착된 저유전막의 두께, 두께의 균일성, 굴절률, 굴절률의 균일성를 평가하였다. 구동 전력이 500W 일 때, C-He의 유량과 진공의 크기를 감소시키면 박막의 두께가 감소하고 박막의 균일성은 증가하였다. C-He의 유량을 증가시키고 shower head 와 Si 웨이퍼 사이의 거리 및 구동 압력을 감소시키면 굴절률과 굴절률의 균일성이 모두 저하되었다. 구동 전력이 700W 일 때, 박막 두께의 경우, 구동 전력이 500W 일 때의 결과와 유사하지만, 박막의 균일성, 굴절률, 굴절률의 균일성은 모든 조건에서 저하되었다.

  • PDF

핀 폭에 따른 문턱전압 변화를 줄이기 위한 무접합 MuGFET 소자설계 가이드라인 (Device Design Guideline to Reduce the Threshold Voltage Variation with Fin Width in Junctionless MuGFETs)

  • 이승민;박종태
    • 한국정보통신학회논문지
    • /
    • 제18권1호
    • /
    • pp.135-141
    • /
    • 2014
  • 본 연구에서는 무접합 MuGFET의 핀 폭에 따른 문턱전압의 변화를 줄이기 위한 소자 설계 가이드라인을 제시하였다. 제작된 무접합 MuGFET으로부터 핀 폭이 증가할수록 문턱전압의 변화가 증가하는 것을 알 수 있었다. 무접합 MuGFET의 핀 폭에 따른 문턱전압의 변화를 줄이기 위한 소자 설계가이드라인으로 게이트 유전체, 실리콘박막의 두께, 핀 수를 최적화 하는 연구를 3차원 소자 시뮬레이션을 통해 수행하였다. 고 유전율을 갖는 $La_2O_3$ 유전체를 게이트 절연층으로 사용하거나 실리콘 박막을 최대한 얇게 하므로 핀 폭이 증가해도 문턱전압의 변화율을 줄일 수 있음을 알 수 있었다. 특히 유효 채널 폭을 같게 하면서 핀 수를 많게 하므로 문턱전압 변화율과 문턱전압 아래 기울기를 작게 하는 것이 무접합 MuGFET의 최적의 소자 설계 가이드라인임을 알 수 있었다.