초록 ▼

실리콘 질화막은 산화막과 함께 반도체 산업에서의 제 실리콘 전자부품에서 부도체층, 보호막, 이온확산장벽 등 여러기능으로 중요한 부분이다. 이 막의 형성은 대체로 고온 열처리가 수반되어 이에 따른 불순물의 함량이나 비균질성, 제반 결함의 형성 등의 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 저에너지의 질소이온을 실리콘 단결정에 주사시켜 고온 열처리 과정없이 실리콘 질화막을 형성하며, 이때 생성된 질화막의 물리적인 특성을 조사하고자 한다. 본 연구팀은 이미 유사한 방법으로 실리콘 상화막을 상온에서 형성하여 그 결합특성등의 제 물리적 성질

실리콘 질화막은 산화막과 함께 반도체 산업에서의 제 실리콘 전자부품에서 부도체층, 보호막, 이온확산장벽 등 여러기능으로 중요한 부분이다. 이 막의 형성은 대체로 고온 열처리가 수반되어 이에 따른 불순물의 함량이나 비균질성, 제반 결함의 형성 등의 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 저에너지의 질소이온을 실리콘 단결정에 주사시켜 고온 열처리 과정없이 실리콘 질화막을 형성하며, 이때 생성된 질화막의 물리적인 특성을 조사하고자 한다. 본 연구팀은 이미 유사한 방법으로 실리콘 상화막을 상온에서 형성하여 그 결합특성등의 제 물리적 성질등을 연구 한 바 있으며, 이는 고온 열처리에 수반되던 제 결함등을 배제할 수 있을 뿐 아니라 질화막의 두께조절등을 할 수 있는 장점 등으로 많은 응용이 기대된다.

Abstract ▼

We have investigated various physical properties of silicon nitride films fabricated at roon temperature using a non-thermal mehtod. The nitrogen contents in the nitrides and Si-N bond nature were studied by utilizing x-ray photoemission spectroscopy. HIgh-resolution low-energy-electron diffractio

We have investigated various physical properties of silicon nitride films fabricated at roon temperature using a non-thermal mehtod. The nitrogen contents in the nitrides and Si-N bond nature were studied by utilizing x-ray photoemission spectroscopy. HIgh-resolution low-energy-electron diffraction and electron-energy-loss spectroscopy have been used to explore long-range order and local Si-N vibrational characteristics in the films. The data interpreted in terms of continuous random network model Si3N tetrahedra reveal that the slow-ion deposited nitride films produced in this study resembe typical thermal silicon nitride films at high dose of N. We find that the chemical shift per Si-N bond to be 0.62eV, and a shift of Fermi level due to nitridation less than 0.1eV. The thermal activation energy of the film of E=400eV with nitrogen contents, x=1.33 is found to be about 0.21 eV, in agreement with theoretical estimation. We also estimate force constants of the restoing forces, which turned out to be proportionally increasing with x. In particular, the central force constant for the in-plane stretching mode of silicon atoms varies with x in the range 297＜k＜331 N/M.

목차 Contents

• 목 차...5
• 1.연구제목...6
• 2.연구배경, 내용 및 방법...6
• 3.결과 및 고찰...7
• 3.1.고분해능 전자에너지 손실 분괌법에의한 질화막의 진동특성 및 구조연구...7
• 3.2.XPS및 LEED에의한 실리콘 질화막의 물성분석...10
• 4.결 론...10
• 5.참고문헌...11
• 6.논문발표실적...12
• 7.국외학술지발표논문...13
• 9.그림 및 도표...20
• 10.연구인력활용-배출 및 연구실적...25
• 11.연구비 집행내역...26