| 학회 |
한국재료학회 |
| 학술대회 |
2004년 가을 (11/05 ~ 11/05, 인하대학교) |
| 권호 |
10권 2호 |
| 발표분야 |
전자부품 |
| 제목 |
후속 열처리가 ALD로 성막된 Al2O3 박막의 유전특성에 미치는 영향 |
| 초록 |
CMOS와 같은 소자의 스케일이 급격하게 감소함에 따라 소자의 성능을 향상시키기 위해 누설전류가 적고 유전상수가 큰 게이트 유전체(gate dielectric)에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중에서 Al2O3 박막은 우수한 열 안정성과 SiO2 보다 큰 유전상수(k~10), 넓은 밴드갭을 지니므로 SiO2를 대체할 유전체로 많은 보고가 이루어지고 있다. 또한 ALD(atomic layer depositon)은 원자 수준의 두께까지 제어가 가능하며, 박막 특성이 기존증착공정에 의한 것에 비해 우수하고, 저온에서 증착 공정을 시킬 수 있어, 기판 가열에 기인한 열화를 피할 수 있는 큰 장점이 있다. Al2O3 박막의 적용에 있어 문제시 되는 점에는 flatband voltage (Vfb) shift와 높은 누설전류 등과 같은 문제점이 있어 유전박막과 실리콘 기판 사이의 계면에 존재하는 결함과 박막 내부의 mobile ion 등의 거동을 이해하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 이러한 계면과 박막내의 결함을 감소시키고 flatband voltage shift를 줄이기 위해 교번자장 및 RTA등과 같은 열처리 실험과 hot chuck system을 이용하여 BTS(bias thermal stressing)실험을 진행하였다. Al2O3 박막은 ALD(atomic layer deposition)을 이용하여 5~40nm 두께로 n-type과 p-type 실리콘 웨이퍼에 증착하였다. Capacitance-Voltage 특성과 전류-전압 특성을 통해, Al2O3의 전기적/유전 물성을 평가하여, 박막 증착 공정 변수에 따른 Al2O3초박막의 전기적/유전 물성의 변화를 파악하였다. 궁극적으로 게이트 절연막 특성과 관련된 결함의 종류를 파악하고, 제어 방법에 대한 원리를 규명하고자 한다. |
| 저자 |
소병수1, 김성문1, 황진하1, 김영환1, 조원태2, 안기석2
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| 소속 |
1홍익대, 2한국화학(연) |
| 키워드 |
열처리; ALD; AL2O3; 유전특성
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