화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2004년 가을 (11/05 ~ 11/05, 인하대학교)
권호 10권 2호
발표분야 반도체I(실리콘)
제목 고유전물질의 게이트 전극 활용을 위한 TaN, TaSiN의 일함수 및 열안정성
초록 반도체 제조 기술의 고 집적화는 소자의 scaling down 방식에 의해 발전되어 왔으나 기존의 열산화막/폴리실리콘 게이트 구조로서 집적화 될 경우 단순한 Scaling에 의한 방법은 한계를 나타내므로 신물질이나 신개념 공정의 도입이 필요하다. 이러한 일환으로서 high-k gate dieletrics, dual metal gate electrode의 도입은 필수적이다. 이중 메탈 게이트 전극은 기존의 poly silicon 게이트 전극의 공핍층(poly depletion) 형성에 의한 EOT(equivalent oxide thickness)의 증가 및 열처리 시 dopant의 channel 영역 확산으로 인한 트랜지스터의 성능 저하 등의 문제를 해결할 수 있는 기술로 평가된다.
본 연구에서는 50nm MOSFET 소자에 적용을 위한 NMOS용 게이트 전극으로 TaN, TaSiN의 전기적 특성 및 열안정성을 평가하였다. 전극의 형성은 PVD(cosputtering)를 이용하였고 C-V (Keithley 82-win)와 I-V (HP4155B) 분석을 통해 전기적 특성을 평가하였으며 물리적/화학적 특성 분석을 위해 TEM, AES을 이용하였다. 또한 안정적인 유전체 특성을 보이는 SiO2를 통해 신뢰성 있는 전극의 일함수를 평가하였다. TaSiN 전극은 1000℃ 진공분위기 열처리 후에도 비정질상을 유지하여 source/drain activation 온도에서도 전극으로서 양호한 특성을 나타내었다.
저자 김광수, 김영배, 최덕균
소속 한양대
키워드 TaN; TaSiN; workfunction; gate electrode
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