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Cycle-CVD법으로 증착된 TiN 박막의 ALD 증착기구와 특성에 관한 연구 KCI 등재 SCOPUS

A Study on the Atomic-Layer Deposition Mechanism and Characteristics of TiN Films Deposited by Cycle-CVD

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/295336
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한국재료학회지 (Korean Journal of Materials Research)
한국재료학회 (Materials Research Society Of Korea)
초록

Ti[N (C2H5 CH3)2]4 [tetrakis(ethylmethylammino)titanium.TEMAT]와 NH3를 반응가스로 하여 각각 펄스(pulse) 형태로 시분할 주입되는 새로운 박막 증착방법(이하 Cycle-CVD라 함)을 이용하여 TiN박막이 SiO2.기판위에 증착되었다.Cycle-CVD에서 반을로 내로 주입되는 반응가스와 Ar가스는 TEAM 펄스, Ar 펄스,NH3펄스, Ar 펄스의 순서로 시분할주입되었고, 이렇게 차례대로 주입되는 4개의 펄스를 하나의 cycle로 규정하고, Cycle-CVD는 이러한 cycle이 연속하여 반복적으로 주입되도록 설계되었다. 기판온도가 170˚C-210˚C에서는 atomic layer deposition(ALD)특성을 보였고, 200˚C에서 충분한 반응가스의 펄스시간 후에 cycle당 증착된 박막의 두께가 0.6nm/cycle로 포화되는 양상을 보여주었는데, 이는 cycle당 증착된 TiN 박막의 두께가 1.6 monolayer(ML)/cycle에 해당된다. 이와 같이 반등가스의 흡착을 이용ㅇ하여 TiN이 제한된 표면반응만에 의하여 ALD 기구에 의해 증착이 이루어지므로 TiN 박막의 두께는 단지 cycle 횟수만으로 정확하게 제어할 수 있었고, 우수한 step coverage 특성을 얻었다. 또한 반응가스간의 기상반응을 방지함으로써 입자의 발생을 억제할 수 있었고, 상대적으로 낮은 온도임에도 불구하고 4at% 이하의 낮은 탄소함량을 갖는 양호한 특성을 보여주었다.

저자
  • 민재식 | Min, Jae-Sik
  • 손영웅 | 손영웅
  • 강원구 | 강원구
  • 강상원 | 강상원