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제안 방법
- 따라서, 본 연구에서는 금속배선공정에서 확산방지막으로서 연구가 많이 되어 있고 Ti과 같은 전극재료와 Ta2O5 사이의 반응을 지연시키는 확산방지막으로도 사용될 수 있기 때문에13) Ta2O5에 대한 전극재료로서의 적용 가능성이매우 높은 TiN과 TaN을 선택하여, Ta2O5의 미세구조와 더불어 어닐링 온도에 따른 두 전극의 열적안정성을 비교하였다.
- TaQ의 미세구조를 관찰하기 위하여 p-type Si(l00)을 열산화한 SiO2(1000Å) 기판위에 Ar+O2 가스를 사용하여 반응성 스퍼터링법 (reactive sputtering) 으로 Ta2O5 를 1000Å 증착하고, 600℃에서 1분간 산소 열처리하였다. Ta2O5의 결정화 열처리는 800℃ 에서 30분간 진공에서 실행하였다.
- TiN과 TaN 전극의 열적안정성을 비교하기 위하여, p- type Si(100)을 열산화한 SiOz(lOOOA) 기판위에 TaN 또는 TiN을 반응성 스퍼터링법을 이용하여 증착하였다. 이러한 하부전극 위에 Ta2O5박막을 Ar + O2 가스를 사용하여 반응성 스퍼터링법으로 500Å 증착한 다음, 관상로에서 600℃ 1분간 산소열처리를 행하였으며, 그 후에 다시 상부 전극으로 TaN 또는 TiN 박막을 각각 반응성 스퍼터링 법으로 증착하였다.
- 이러한 하부전극 위에 Ta2O5박막을 Ar + O2 가스를 사용하여 반응성 스퍼터링법으로 500Å 증착한 다음, 관상로에서 600℃ 1분간 산소열처리를 행하였으며, 그 후에 다시 상부 전극으로 TaN 또는 TiN 박막을 각각 반응성 스퍼터링 법으로 증착하였다.
- 이러한 시편들을 가지고 열적안정성을 측정하였는데, 시편들을 진공분위기 (<10-6Torr) 에서 각각 600℃, 700℃, 800℃로 1시간 동안 열처리한 후, X-선 회절분석 (XRD, X-Ray Diffractometry), 오제전자분석 (AES, Auger Electron Spectrometry), 그리고 투과전자현미경분석 (TEM, Transmission Electron Microscopy) 을 이용하여 계면에서의 반응여부를 확인하였다. AES 깊이분석 (depth profiling)을 할 때, 전자총의 전압은 5kV, 스퍼터링시의 Ar의 에너지는 3kV, 스퍼터링 속도는 (120Å SiO2/min) 로 하였다.
- 반응성 스퍼터링법으로 증착하고 600℃ 에서 1분간 산소열처리한 Ta2O5의 열처리에 따른 미세구조 변화를 분석하고, 이러한 Ta2O5에 대한 전극재료로서 스퍼터링법으로 증착한 TiN과 TaN을 600℃, 700℃, 그리고 800℃에서 각각 1 시간 열처리하여 계면반응성을 비교한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
이론/모형
- 따라서 결정입내에 있는 입자들이 기지와 비슷한 구조를 가지고 있는 다른상16)이던지 혹은 비정질14)이거나 빈 구멍(hole)17) 일 수 있다. 이것을 좀 더 자세히 살펴보기 위하여 Fig. 3과 같은고분해능 투과전자현미경 (HRTEM) 상을 얻었다. Fig.
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