일반적으로 LPCVD 방법에 의한 다결정 실리콘 박막은 SiH4가스를 열분해하여 증착한다. 본 실험에서는 다결정 실리콘 박막속에 포함된 산소농도를 낮추기 위하여 실리콘 웨이퍼를 반응로 안으로 장착할 때, 20slm의 N2가스를 반응로의 위에서부터 아래로 flow하였으며 박막의 산소농도를 측정하기 위하여 두께가 1000Å인 박막을 증착한 다음 SIMS로 분석한 결과 반응로의 hatch에 있는 짧은 injector를 통하여 20slm의 N2가스를 flow한 경우보다 박막의 산소농도가 ~30배 정도 낮아짐을 알 수 있었다. 긴 injector를 사용하여 증착된 박막의 두께 균일도, particle 및 Rs를 측정하여 박막증착의 재현성이 있음을 평가하였다.

저압 화학 기상증착법으로 제작한 비정질 실리콘의 표면 형태 및 결정 성장 과정을 증착조건과 열처리 조건의 변화에 따라 조사하였다. 비정질에서 결정으로 변화하는 전이온도인 570~590˚C에서 증착한 시편은 (311)조직의 거친 표면으로 성장하였다. 같은 증착 온도에서 두께가 두꺼울수록 다결정에서 비정질로 변화하였다. 증착하는 과정에서의 결정화는 기판에서부터 시작되지만, 진공상태를 그대로 유지하고 비정질 실리콘을 전이온도에서 열처리하면 표면 실리콘 원자가 이동하여 결정화하였다.

실리콘 질화막을 습식 산화하여 제작한 산화막/질화막 복합층과 이 박막의 산화막을 식각하여 제작한 oxynitride 박막의 물리적, 전기적 특성을 기술하였다. 900˚C에서 산화시간이 증가함에 따라 산화막/질화막의 경우에는 축전용량은 급격히 감소하였으나 절연 파괴전장은 증가하였다. Oxynitrite박막은 축전용량과 절연파괴 전장이 모두 증가하였다. Oxynitride박막의 경우 축전 용량의 증가와 절연 파괴 전장이 증가하였는데 이는 유효 주께 감소와 박막의 양질화에 기인하였다. 또한, 산화 시강의 증가에 따라 Oxynitride박막의 TDDB특성과 초기 불량율도 향상되었다. 결론적으로 Oxynitride박막은 dynamic기억소자의 유전체 박막으로 사용하기에 적합하였다.

Conatact barrier metal용 selective W CVD 기술에서 SiH4//WF6(=R)유량비가 W막의 비저항, contact resistance, 접합주설전류 등의 전기적 특성에 미치는 영향을 β-W 의 생성에 촛점을 맞추어 조사하였다. R의 증가에 따라 W의 비저항이 증가하는데, 그 주원인은 α-W로 부터 β-W 로의 상변태에 있다. SiH4환원에 의한 CVD W에서 생성되는 β-W 는 산소에 의해서가 아니라 막내에 유입된 Si에 의하여 안정화된다. Si기탄상에 W를 증착할 때에는 R값이 클 경우에 β-W 가 생성되지만, TiN 기판상에 W를 증착할 때에는 R값이 큰 경우에도 β-W 가 생성되지 않는 것으로 나타났다. 또한 R이 증가함에 따라 접합누설전류가 증가하는데, 이것은 W-Si계면에 대한 수직방향으로의 Si의 소모뿐만 아니라 수평방향으로의 Si의 소모에도 그 원인이 있는 것으로 보인다.

LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition) System을 이용하여 여러가지 증착 변수에 따른 실리콘 박막의 표면형상에 대해 고찰하였다. 중착압력, 중착온도, 반응기체의 유속에 따라 증착층의 표면형상이 큰 변화를 나타냈으며, 증착압력과 반응기체의 유속이 증가할수록 유효면적이 최대가 되는 증착온도가 증가하였다. 이러한 실험결과는 안정한 핵의 생성률이 최대가 될때 유효표면적이 최대가 된다는 가정으로부터 유도된 식과 일치하는 결과를 나타냈다.

저압 화학 증착법으로 증착된 다결정실리콘에 As를 이온주입하여 As농도와 25~105˚C 범위의 측정온도에 따른 비저항의 변화를 조사하였다. 비저항이 최대가 되는 적정 As농도가 존재하였으며 이때 비저항의 온도의존성면에서 활성화에너지 값도 최대를 보였다. Passivation공정후 감소된 비저항이 O2플라즈마 처리와 N2 분위기에서의 열처리에 의하여 회복되는 현상에 대하여 설명한다.