| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2004년 봄 (05/14 ~ 05/14, 강릉대학교) |
| 권호 | 10권 1호 |
| 발표분야 | 반도체 I (실리콘) |
| 제목 | 화학기상증착법으로 성장된 silane-based와 DCS-based WSix 박막의 특성평가 |
| 초록 | 반도체소자에 있어 gate RC delay는 소자성능에 중요한 인자로 작용한다. Line 저항을 감소시키기 위해 bit-line과 gate-line에 TiSi2, CoSi2 그리고 WSi2등의 polycide (silicide on poly-Si)의 채용이 필수적이다.1] TiSi2와 CoSi2는 낮은 비저항 값을 가지고 있으나, 열안정성이 열악하다는 단점을 가지고 있으며, 이에 비해 WSix는 우수한 열안정성과 낮은 비저항으로 현재까지도 많이 사용되고 있는 물질이다. 그러나 WSix는 증착 방법 및 조건에 따라 그 물리적 특성이 변하기 때문에 최적의 공정조건을 설정해야만 하는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 phosphorus, arsenic 그리고 BF2를 주입한 doped poly-Si (80nm) 위에 silane-based WSix (SiH4-WSix)와 DCS (dichlorosilane, SiH2Cl2)-based WSix (DCS-WSix)를 약 100nm 정도 증착시켰다. 증착조건(증착소스, 이온주입원소)에 따른 WSi2 박막의 표면 거칠기는 atomic force microscopy (AFM), 단면구조는 scanning electron microscopy (SEM), dopant와 미량 불순물은 secondary ion mass spectroscopy (SIMS)를 이용하여 비교/평가하였다. WSix 박막의 단면관찰에서 silane-WSix와 DCS-WSix 증착소스에 상관없이 주상정 (columnar) 구조를 가지고 있으며, 표면 거칠기는 두 방법 모두에서 약 14nm 정도의 비슷한 값을 나타냈다. Poly-Si에 doping된 boron, phosphorus는 WSix 박막내로 확산된 것으로 관찰되었으나, 두 방법간 차이는 크지 않았다. 불순물 분석결과, carbon은 WSix 박막내 고루 분포되어 있었으며, 특히 WSix/poly-Si 계면에 산화막의 형성과 함께 fluorine이 두 방법 모두에서 pile-up되어 있음을 확인하였다. 그러나 silane-WSix 방법의 경우, fluorine의 양은 더 많이 함유되어 있어 반도체소자의 gate RC delay 특성 측면에 커다란 영향을 줄 것으로 판단된다. [Reference] [1] Yang Hee Joung, Kyoung Won Kim and Seong Jun Kang, Materials Science in Semiconductor Processing 6 (2003) 185~191. |
| 저자 | 안은정, 김경원, 정칠성, 김호정, 이순영 |
| 소속 | 하이닉스 반도체 메모리(연) |
| 키워드 | SEM; AFM; SIMS; WSix; DCS; silane |
