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제안 방법
- Cu+ ions의 drift diffusion은 BTS 전 - 후의 Cu gate 를 가진 capacitors 의 C-V를 측정하여 flatband voltage의 변화를 측정함으로서 연구하였다. BTS test는 열처리와 함께 전계를 인가돤 전계에 의하여 유전체로의 Cu+ drift diffusion을 발생시킨다.
- 본 연구에서 사용한 SiOCH 필름은 Coral을 이용하였고 이 물질은 기존의 CVD로 증착되며 기존의 공정 라인을 변화없이 사용할 수 있어 주목을 받고 있는 물질이다. SiOCH 필름의 Cu+ 이온들drift diffusion에 대한 특성을 알아보기 위하여 BTS 처 리 전 . 후의 flatband voltage 변화를 측정하여 고찰하였다.
- SiOCH는 RF(radio frequence) PECVD를 이용하여 제작하였고, 실리콘 산화막은 wet oxidation으로 성장시켰다. 두께 측정은 엘립소미터와 나노 스펙을 이용하여 측정하였다. 제작된 실리콘 산화막과 SiOCH films의 비유전율은 각각 4.
- 이렇게 측정된 C-V 곡선을 이용하여 flatband voltage의 변화를 관찰하고, 측정된 Z\Vf와 BTS 시간을 이용하여 Cu drift rate 을 계산하고, 비교 하였다. 이렇게 계산되어진 Cu drift rate을 이용하여 SiO2와 SiOCH film을 비교, 분석하였다.
- 후의 C-V를 측정하여 Cu drift diffusion이 소자에 미치는 영향을 알아보았다. 이렇게 측정된 C-V 곡선을 이용하여 flatband voltage의 변화를 관찰하고, 측정된 Z\Vf와 BTS 시간을 이용하여 Cu drift rate 을 계산하고, 비교 하였다. 이렇게 계산되어진 Cu drift rate을 이용하여 SiO2와 SiOCH film을 비교, 분석하였다.
- 본 실험에서는 SiO2와 SiOCH를 절연층으로 가지는 Cu gate capacitors# BTS 전 . 후의 C-V를 측정하여 Cu drift diffusion이 소자에 미치는 영향을 알아보았다. 이렇게 측정된 C-V 곡선을 이용하여 flatband voltage의 변화를 관찰하고, 측정된 Z\Vf와 BTS 시간을 이용하여 Cu drift rate 을 계산하고, 비교 하였다.
- SiOCH 필름의 Cu+ 이온들drift diffusion에 대한 특성을 알아보기 위하여 BTS 처 리 전 . 후의 flatband voltage 변화를 측정하여 고찰하였다.
대상 데이터
- Thermal oxide와 SiOCH의 두께는 각각 10KA으로 증착하였다. 10KA으로 증착된 SiOCH 와 SiO2는 ILD용으로서, 현재 산업체에서 사용하고 있는 ILD 의 두께와 동일하게 제조하였다. SiOCH는 RF(radio frequence) PECVD를 이용하여 제작하였고, 실리콘 산화막은 wet oxidation으로 성장시켰다.
- 그림 i. 본 실험에 사용된 Mis 구조 단면도.
- 그러나, 전계가 인가되면 Cu+ ions들은 급격하게 산화물로 drift되어 소자의 신뢰성에 커다란 영향을 미친다. 본 연구에서 사용한 SiOCH 필름은 Coral을 이용하였고 이 물질은 기존의 CVD로 증착되며 기존의 공정 라인을 변화없이 사용할 수 있어 주목을 받고 있는 물질이다. SiOCH 필름의 Cu+ 이온들drift diffusion에 대한 특성을 알아보기 위하여 BTS 처 리 전 .
- 본 연구에서는 (100) p-type si wafer를 이용하여 MlS(metal-insulator-silicon) capacitors< 제작하였다. Thermal oxide와 SiOCH의 두께는 각각 10KA으로 증착하였다.
- 각각의 A1 층은 evaporater를 이용하여 각각 5000A을 증착하였고 A1 을 증착한 목적은 측정시 전기적 접촉이 좋기 때문이다. 이렇게 만들어진 capacitors의 BTS 테스트와 고주파 (1MHz) C-V 측정은 HP4280을 이용하여 측정하였다. BTS 테스트의 조건은 온도는 200°C 〜500°C로 열처 리 하였고, 또한 시간은 0분에서 60분의 조건으로 처리하였다.
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