| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2006년 봄 (05/19 ~ 05/20, 경상대학교 ) |
| 권호 | 12권 1호 |
| 발표분야 | 반도체재료 |
| 제목 | RF magnetron sputter로 성장시킨 고유전 TiO2:SiO2 박막의 특성(Properties of high-k TiO2:SiO2 films grown by RF magnetron sputter) |
| 초록 | 반도체 소자의 고집적화가 진행됨에 따라 게이트 길이 0.1µm 이하의 소자 구현을 위해서는 MOS 구조에서 게이트 유전막의 두께가 10~15Å 이하가 되도록 요구되고 있다. 하지만 현재 사용되고 있는 SiO2는 박막의 두께가 감소함에 따라 게이트 공핍효과 및 터널링에 의한 누설전류 증가 등의 문제점이 있어 이를 극복하기 위한 새로운 고유전 물질의 개발이 필요하게 되었다. 지금까지 Al2O3, TiO2, Ta2O5, HfO2를 비롯한 많은 고유전 물질들이 연구되어 왔는데 이러한 고유전 물질은 높은 유전상수 외에도 낮은 누설전류, 실리콘 기판과의 열역학적 안정성 등이 고려되어야 한다. SiO2에 Ti을 첨가하면 기존 게이트 유전막의 장점들을 유지하면서 높은 유전상수 값을 가질 것으로 예상된다. 본 연구에서는 30~35의 높은 유전상수를 가진 TiO2와 약 9 eV의 큰 밴드갭을 갖는 SiO2를 co-sputtering 방법을 이용하여 TiO2:SiO2 박막을 증착하고 그 특성을 관찰하였다. TiO2와 SiO2 타겟을 이용하여 rf 전력을 각각 변화시키면서 박막을 증착하였다. 박막 증착 후 SEM, XRD 측정을 통해 표면형상과 결정성을 관찰하였고, XPS 측정을 통해 rf 전력에 따른 TiO2와 SiO2의 화학적 결합의 변화를 분석하였다. 또한 증착된 박막에 Pt 전극을 증착하여 MOS 구조를 만든 후 C-V, I-V를 측정하여 고유전 박막으로의 응용 가능성을 확인하였다. |
| 저자 | 김성연, 오병윤, 함문호, 명재민 |
| 소속 | 연세대 |
| 키워드 | TiO2; SiO2; gate insulator; RF magnetron sputtering |
