| 학회 |
한국재료학회 |
| 학술대회 |
2017년 봄 (05/17 ~ 05/19, 목포 현대호텔) |
| 권호 |
23권 1호 |
| 발표분야 |
A. 전자/반도체 재료 분과 |
| 제목 |
Densification of ~5 nm-thick SiO2 Layers by Nitric Acid Oxidation |
| 초록 |
Plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) 으로 제조된 ~5 nm SiO2 박막을 저온 nitric acid oxidation of Si (NAOS) method의 치밀화 거동을 통해 계면 특성 및 전기적 특성을 향상 시켰다. 치밀화 공정 후 박막의 두께 변화는 없었으나 -1 V에서 측정한 leakage current density는 처음 1.868×10-5 A/cm2 에서 약 two orders of magnitude 이상 감소하였다. 또한 그 후 250 °C의 5 vol.% H2 분위기에서 10 분간 post-metallization annealing (PMA) 진행 시 leakage current density는 처음보다 약 three orders of magnitude 정도 급격히 감소하여 5.2×10-8 A/cm2 를 달성하였다. 치밀화에 의한 leakage current density 감소를 확인하기 위해 박막 분석결과, SiO2/Si 계면의 density of suboxide species (Si1+, Si2+ and Si3+) 뿐만 아니라 the equilibrium density of defect sites (Nd) 및 fixed charge density (Nf)의 감소를 확인할 수 있었다. 또한 Poole-Frenkel mechanism에 기인한 barrier height (Φt)가 NAOS와 PMA 후 0.205에서 0.371 eV로 증가하여 tunneling barrier의 역할을 확인하였다. 그 결과, SiO2 layer의 NAOS 및 PMA를 통한 계면 특성 향상 및 -OH 제거에 기인한 치밀화로 leakage current density의 급격한 감소를 달성할 수 있었다. |
| 저자 |
Jaeyoung Choi1, Soyeong Joo2, Tae Joo Park3, Woo-Byoung Kim4
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| 소속 |
1Department of Energy Engineering, 2Dankook Univ., 3Institute for Advanced Engineering (IAE), 4Advanced Materials & Processing Center |
| 키워드 |
Densification; Nitric acid oxidation of silicon; Low temperature oxidation; Leakage current
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| E-Mail |
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