| 초록 |
CoSi2는 선폭의 축소와 관계없이 일정하고 낮은 비저항을 갖는 물질로서 TiSi2를 대체할 소자 컨택 물질로 널리 연구되었다. 금속 실리사이드를 평판에 형성시키는 방법으로는 열처리를 통한 샐리사이드(Salicide, self-algined silicide) 기술이 대표적이며 CoSi2도 이와 같은 방법으로 형성할 수 있다. Co 박막을 증착하는 방법에는 sputter 등 물리적 기상증착법과 금속유기물 전구체를 이용한 유기금속화학증착법 등이 보고되어있다. 원자층 증착법 (atomic layer deposition, ALD)은 뛰어난 단차 피복성으로 인해 나노스케일 접촉층 형성에서 큰 장점을 지닌다. 본 연구진은 CoCp2를 precursor 로 이용하여 고품위 Co 플라즈마 원자층 증착 (plasma-enhanced ALD) 공정을 개발, 보고한 바 있다. NH3 plasma를 이용할 때는 적은 탄소 함량과 낮은 비저항을 갖는 Co 박막을 얻은 반면, H2 plasma를 이용한 실험에서는 많은 탄소 함량을 갖는 높은 비저항의 Co 박막을 얻은 바 있다. 본 연구에서는 N 원소의 존재 여부에 따라 박막의 특성이 달라지는 점에 주목하여 N 원소의 역할을 간접적으로 규명하기 위해 N2 가스와 H2 가스를 각각 비율을 달리하여 흘려주면서 PE-ALD Co 실험을 진행하였다. 여러 조건 중 N2/H2의 비율이 NH3 분자와 같은 1/3 일 때 가장 낮은 비저항을 가짐을 관찰하였다. 또한, N 원자가 PE-ALD Co 공정에서 순수한 Co 박막을 얻는 데 중요한 역할을 하지만 그 양이 너무 적거나 혹은 많은 경우 오히려 비저항 값이 높아지는 경향을 보인다. 이러한 실험 분석을 위해 화학조성 분석에는 XPS 분석 방법을 이용하였고 두께 측정과 conformality 확인은 XRR과 SEM 분석을 활용하였다. |
