| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2006년 가을 (11/03 ~ 11/03, 수원대학교) |
| 권호 | 12권 2호 |
| 발표분야 | 반도체 재료 |
| 제목 | Sputter를 이용하여 상온에서 제작된 고유전 Ti1-xSixO2 게이트 절연막 (Room temperature fabricated high-k Ti1-xSixO2 gate dielectrics prepared by sputtering) |
| 초록 | 반도체 산업이 발전함에 따라 MOSFET과 같은 구조의 소자에서 그 두께를 감소시키는 것은 소자의 성능을 향상시키는데 있어서 중요한 요소가 되었다. 이에 따라 MOSFET에서 사용되는 게이트 절연막의 경우 그 두께가 15Å 이하가 되는 것이 이상적이나, 현재 가장 많이 사용되고 있는 게이트 절연막인 SiO2는 두께를 감소시켰을 경우 공핍효과 및 터널링에 의한 누설전류 증가 등의 문제점이 발견되고 있다. 이러한 문제점들을 극복하기 위해 많은 연구자들이 Al2O3, GdO3, ZrO2, HfO2, Ta2O5, TiO2와 같은 물질들을 연구하고 있으나 상대적으로 높은 밴드 갭 에너지를 가지는 SiO2 (9 eV) 와 높은 유전상수를 가지는 TiO2 (k: 50 ~ 80) 의 두 물질을 합성한 게이트 절연막에 관한 연구는 많이 진전되지 않은 상황이므로 본 연구에서는 co-sputtering 방법을 이용한 Ti1-xSixO2 절연막의 제작 및 SiO2 RF power를 변화시켰을 때 절연막 특성의 변화에 대한 분석을 실시하였다. RF magnetron sputter를 이용하여 p-type Si (100) 기판 위에 SiO2 타켓의 RF power를 변화를 주어 제작한 Ti1-xSixO2 절연막의 SEM 분석을 통해 박막 표면의 형상과 두께를 확인하였으며, XPS 분석을 통해서 SiO2 타겟의 RF power의 변화에 따른 Si, Ti, O의 원자간 화학적 결합의 변화를 살펴보았다. 제작한 Ti1-xSixO2 절연막 위에 sputter를 이용하여 Pt 전극을 만든 후 I-V, C-V를 측정하여 고유전 절연막으로서 Ti1-xSixO2 박막의 적합성 여부를 확인하였다. |
| 저자 | 김성연, 함문호, 오병윤, 명재민 |
| 소속 | 연세대 |
| 키워드 | TiO2; SiO2; RF magnetron sputtering; dielectric constant (k) |
