Si 반도체 기술의 출현 이후, 반도체 기술 분야는 급격한 개발이 이루어 졌다. 최근에는 다기능을 가진 반도체 소자 개발을 목표를 함으로써 반도체의 고집적화는 커다란 이슈가 되었다. 반도체 DRAM소자의 고집적화를 이루기 위해서는 단위 셀(cell)크기의 축소, 선폭 미세화, 캐패시터(capacitor)의 축전용양 확보 등이 필요하다. 특히 셀 단위의 축소와 선폭미세화를 위해서는 소자구조의 발전과 새로운 증착기법의 개발이 요구되고 있고, 소형화 된 캐패시터(capacitor) 개발에서는 기존재료와 다른 고유전물질의 개발이 시급하다. 현재 반도체 증착방법으로 사용되는 방법은 ...
Si 반도체 기술의 출현 이후, 반도체 기술 분야는 급격한 개발이 이루어 졌다. 최근에는 다기능을 가진 반도체 소자 개발을 목표를 함으로써 반도체의 고집적화는 커다란 이슈가 되었다. 반도체 DRAM소자의 고집적화를 이루기 위해서는 단위 셀(cell)크기의 축소, 선폭 미세화, 캐패시터(capacitor)의 축전용양 확보 등이 필요하다. 특히 셀 단위의 축소와 선폭미세화를 위해서는 소자구조의 발전과 새로운 증착기법의 개발이 요구되고 있고, 소형화 된 캐패시터(capacitor) 개발에서는 기존재료와 다른 고유전물질의 개발이 시급하다. 현재 반도체 증착방법으로 사용되는 방법은 CVD(chemical vapor deposition)방법이 사용되고 있다. CVD법은 저진공에서 증착하는 방법으로 증착속도가 빠른 장점을 가진 반면 불순물의 오염, 기상반응에 의한 particle생성, 공정변수의 제어가 정밀하지 않아 앞으로 요구되는 반도체의 증착에는 부적합하다. 그래서 새로운 증착기술로는 MBE(Molecular Beam Epitaxy)와 CVD(chemical vapor deposition)법의 장점을 모은 ALD(atomic layer deposition)법이 큰 관심을 받고 있다. 반도체 DRAM소자의 고집적화를 이루기 위해서는 ALD증착기술 뿐 만 아니라, 전구체의 개발도 중요하다. 기존에 사용되는 Ru-전구체를 이용한 박막의 문제점은 박막 내에 산소의 존재와 낮은 증기압이다. 박막 내 산소의 존재는 박막을 들뜨게 하는 현상(lift-off)을 발생시키기 때문에 증착 후 다른 공정에서 많은 문제를 일으킬 수 있고, 낮은 증기압은 결합에너지가 너무 커서 ALD 또는 CVD공정 시 Ru원자가 증착되기 어려운 점이 있다. 본 실험에서는 증기압이 높고, 산소의 잔존이 없는 소스를 만들기 위해서 새로운 Ru 전구체(Ru(CO)_(3)(C_(6)H_(8)))를 만들었고, ALD방법을 사용하여 8인치 Si기판에 단원자 수준의 두께 단위로 Ru 박막을 성공적으로 증착하였다. 증착된 막을 면저항 측정, x-선 회절 분석(x-ray diffraction, XRD), 주사전자현미경(scanning electron micoscope, SEM), 주사형 터널링 현미경(scanningtunneling microscopy, STM)을 사용하여 분석을 하였다.
Si 반도체 기술의 출현 이후, 반도체 기술 분야는 급격한 개발이 이루어 졌다. 최근에는 다기능을 가진 반도체 소자 개발을 목표를 함으로써 반도체의 고집적화는 커다란 이슈가 되었다. 반도체 DRAM소자의 고집적화를 이루기 위해서는 단위 셀(cell)크기의 축소, 선폭 미세화, 캐패시터(capacitor)의 축전용양 확보 등이 필요하다. 특히 셀 단위의 축소와 선폭미세화를 위해서는 소자구조의 발전과 새로운 증착기법의 개발이 요구되고 있고, 소형화 된 캐패시터(capacitor) 개발에서는 기존재료와 다른 고유전물질의 개발이 시급하다. 현재 반도체 증착방법으로 사용되는 방법은 CVD(chemical vapor deposition)방법이 사용되고 있다. CVD법은 저진공에서 증착하는 방법으로 증착속도가 빠른 장점을 가진 반면 불순물의 오염, 기상반응에 의한 particle생성, 공정변수의 제어가 정밀하지 않아 앞으로 요구되는 반도체의 증착에는 부적합하다. 그래서 새로운 증착기술로는 MBE(Molecular Beam Epitaxy)와 CVD(chemical vapor deposition)법의 장점을 모은 ALD(atomic layer deposition)법이 큰 관심을 받고 있다. 반도체 DRAM소자의 고집적화를 이루기 위해서는 ALD증착기술 뿐 만 아니라, 전구체의 개발도 중요하다. 기존에 사용되는 Ru-전구체를 이용한 박막의 문제점은 박막 내에 산소의 존재와 낮은 증기압이다. 박막 내 산소의 존재는 박막을 들뜨게 하는 현상(lift-off)을 발생시키기 때문에 증착 후 다른 공정에서 많은 문제를 일으킬 수 있고, 낮은 증기압은 결합에너지가 너무 커서 ALD 또는 CVD공정 시 Ru원자가 증착되기 어려운 점이 있다. 본 실험에서는 증기압이 높고, 산소의 잔존이 없는 소스를 만들기 위해서 새로운 Ru 전구체(Ru(CO)_(3)(C_(6)H_(8)))를 만들었고, ALD방법을 사용하여 8인치 Si기판에 단원자 수준의 두께 단위로 Ru 박막을 성공적으로 증착하였다. 증착된 막을 면저항 측정, x-선 회절 분석(x-ray diffraction, XRD), 주사전자현미경(scanning electron micoscope, SEM), 주사형 터널링 현미경(scanning tunneling microscopy, STM)을 사용하여 분석을 하였다.
Since the advent of Si-based semiconductor devices, the semiconductor industry has developed rapidly. At present, very large scale integration of circuits has focused on the development of versatile semiconductor devices. To achieve such highly integrated circuits, novel deposition technique are nee...
Since the advent of Si-based semiconductor devices, the semiconductor industry has developed rapidly. At present, very large scale integration of circuits has focused on the development of versatile semiconductor devices. To achieve such highly integrated circuits, novel deposition technique are needed. This can be achieved by reducing unit-cell size, minimizing line-width, and introducing high k dielectrics. By doing these three things, capacitors of high capacitance inDRAM devices will be attained. Recently, chemical vapor deposition (CVD) is the most common semiconductor deposition technique. However, in the future, CVD will be not appropriate for the semiconductor industry due to contamination by impurities during low vacuum deposition, creation of particles by gas reaction, and the failure to precisely control process parameters. Therefore, atomic layer deposition (ALD) having the advantages of both molecular beam epitaxy (MBE) and CVD has come to the limelight. In addition, the development of precursors is important to achieve high capacitance. Thin films made using Ru-precursor have been problematic because of the presence of oxygen and low vapor pressure in the films. This results in "lift-off" which means the films becomedetached from the substrates, and there is unsatisfactory deposition of Ru atoms caused by very high bonding energy during CVD or ALD. In this research, a new Ru precursor (Ru(CO)_(3)(C_(6)H_(8))) was introduced to increase vapor pressure and eliminate oxygen. By implementing the ALD technique, Ru-thin films with nearly monatomic thickness was successfully deposited on a Si substrate. This thin film was then analyzed by plane resistivity, XRD, SEM, and STM.
Since the advent of Si-based semiconductor devices, the semiconductor industry has developed rapidly. At present, very large scale integration of circuits has focused on the development of versatile semiconductor devices. To achieve such highly integrated circuits, novel deposition technique are needed. This can be achieved by reducing unit-cell size, minimizing line-width, and introducing high k dielectrics. By doing these three things, capacitors of high capacitance inDRAM devices will be attained. Recently, chemical vapor deposition (CVD) is the most common semiconductor deposition technique. However, in the future, CVD will be not appropriate for the semiconductor industry due to contamination by impurities during low vacuum deposition, creation of particles by gas reaction, and the failure to precisely control process parameters. Therefore, atomic layer deposition (ALD) having the advantages of both molecular beam epitaxy (MBE) and CVD has come to the limelight. In addition, the development of precursors is important to achieve high capacitance. Thin films made using Ru-precursor have been problematic because of the presence of oxygen and low vapor pressure in the films. This results in "lift-off" which means the films becomedetached from the substrates, and there is unsatisfactory deposition of Ru atoms caused by very high bonding energy during CVD or ALD. In this research, a new Ru precursor (Ru(CO)_(3)(C_(6)H_(8))) was introduced to increase vapor pressure and eliminate oxygen. By implementing the ALD technique, Ru-thin films with nearly monatomic thickness was successfully deposited on a Si substrate. This thin film was then analyzed by plane resistivity, XRD, SEM, and STM.
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