| 초록 |
극히 얇은 유전체 박막으로 형성된 3차원의 stacked 혹은 trenched capacitor는 256 Mbit DRAM(dynamic random access memory)과 같은 고집적 기억 소자의 soft error를 방지하기 위하여 그 내부에 전하를 충분히 축적할 수 있어야 한다. 그러기 위해서는 유전체막을 보다 얇게 하거나 더욱더 복잡한 구조로 만들어야만 하는데 현재의 SiO2나 Si3N4로서는 이미 그 한계를 드러내기 시작하였다. 따라서 커패시터의 구조를 좀더 단순화하고 작업 공정의 수를 줄이기 위하여 Ta2O5, SrTiO3, BaxSr1-xTiO3와 같은 높은 유전 상수를 갖는 물질들이 폭넓게 연구되어지고 있다. Ta2O5 박막은 thermal oxidation, anodic oxidation, reactive sputtering, CVD등과 같은 다양한 방법에 의해 성장이 가능하다. 특히 tantalum pentoxide[Ta(OC2H5)5]와 O2를 반응물로 한 LPCVD(low pressure chemical vapor deposition)에 의하여 제조된 Ta2O5박막은 SiO2( s=3.9)에 비하여 비교적 높은 유전 상수(s=20-25)와 우수한 step coverage 특성 때문에 커패시터 유전체 박막으로의 적용 가능성을 더욱 밝게 하고있다. 그러나 Ta2O5 커패시터의 누설 전류 특성은 종래의 Si3N4 커패시터만큼 좋지는 못하다. 따라서 누설 전류의 주된 요인으로 작용하는 Ta2O5와 Si의 접촉 영역에서의 SiO2층 성장을 억제하고 broken bond나 oxygen vacancy와 같은 박막의 결함을 감소시키기 위하여 RTA(rapid thermal annealing)나 O2 - ozone annealing 등이 행해지고 있다. 본 연구에서는 이러한 취지에서 deposition 이후 O2 annealing을 하였으며 annealing 온도에 따른 누설 전류의 특성 변화와 박막의 구조적 성질등을 분석하였다. 그리고 deposition 온도에 따른 박막의 성장 속도와 굴절률을 비교 검토하였다.
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