화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2006년 봄 (05/19 ~ 05/20, 경상대학교 )
권호 12권 1호
발표분야 반도체재료
제목 전처리에 따른 HfO2 MOS-Cap의 전기적 특성 평가
초록 고유전 재료 중 HfO2는 특히 높은 유전상수와 bandgap energy를 가지고 있으며 Si과의 lattice 차이가 비교적 적으면서 밀도가 높은 장점이 있으므로 차세대 고유전 물질로 현재 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만 HfO2는 Si기판과의 사이에 계면층을 형성하고 그에 따른 유전율 감소와 계면준위의 증가로 인해 결과적으로 전기적 특성 감소를 초래한다. 그러나 전처리 실시에 따라 미리 극박막의 SiO2를 형성시키면 HfO2증착 및 열처리시의 계면층 증가현상이 감소하고 그에 따라 계면에서의 계면준위를 감소시켜 전기적 특성 감소를 방지할 수 있다.

본 연구에서는 P-type Si에 KCN 및 Chemical Oxide 전처리를 한 후 Tetrakis-ethyl-methyl-amino-Hafnium (TEMAH)와 H2O을 이용하여 ALD방법으로 HfO2를 증착하였고 상부, 하부전극 모두 Pt를 사용하여 최종적으로 HfO2 MOS Cap을 제작하였다. 또한 전처리를 하지 않은 HfO2 MOS Cap을 제작하여 전처리 종류 및 유무에 따른 HfO2의 전기적 특성을 비교 분석 하였다.

전처리시에 형성되는 극박막의 SiO2의 두께와 HfO2 증착 및 열처리로 인한 계면층 증가를 TEM을 통해 확인하였다. HP 4284A precision LCR meter로 Capacitance-Voltage를 측정하였고, HP 4140B pA meter/DC voltage source를 사용하여 Current density-Voltage를 측정하였다. 이를 통해 전처리한 HfO2 MOS Cap의 전기적 특성을 확인하였다.
저자 양대준1, 김주연1, 손영준1, 김현철1, 김영배2, 최덕균3
소속 1한양대, 2Department of Physics, 3North Carolina State Univ.
키워드 전처리; HfO2; 전기적 특성
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