| 초록 |
DRAM(dynamic random access memory) 소자의 집적도가 증가함에 따라 캐패시터의 정전 용량을 확보하기 위하여 (Ba, Sr)TiO3 와 같이 높은 유전 상수를 갖는 perovskite구조의 산화막의 사용이 필요하게 되었다. 하지만, perovskite구조의 산화막을 실제 DRAM에 적용 가능한 두께 범위로 얇게 형성시킬 경우 결정성이 부족하여 유전특성이 저하되는 문제가 보고되고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 캐패시터 하부전극으로SrRuO3과 같은 전도성 산화물의 사용이 필요하게 되었다. SrRuO3는 비저항 값이 약 100μΩ•cm인 전도성 산화물로 (Ba, Sr)TiO3와 동일한 perovskite구조를 갖고 있고, 물질 간에 격자상수의 차이가 매우 작다. 따라서, 유전막으로 매우 큰 유전상수 값을 갖는 (Ba, Sr)TiO3를 사용 할 경우, SrRuO3를 하부전극으로 사용하게 되면, 전극으로써의 역할뿐만 아니라 유전막 결정화에 도움을 주는 seed의 역할도 기대할 수 있다. 기존에 SrRuO3를 증착하기 위한 방법으로는 주로 pulsed laser deposition(PLD)이나 RF sputtering과 같은 방법이 주로 연구가 되었다. 하지만 이러한 증착 방법을 DRAM capacitor에 적용할 경우 피복단차가 큰 구조물에서 두께나 조성적으로 불균일한 증착이 일어나는 문제점이 발생하게 된다. 따라서 본 연구에서는 피복단차가 큰 구조물에서 균일한 증착이 가능하고 얇은 두께에서 두께 제어가 용이한 원자층 증착법을 이용하여 SrO-RuO2 적층 구조를 형성시킨 후 열처리조건에 따른 SrRuO3 형성 여부 및 특성 변화에 대해 조사하였다. SrO-RuO2 적층 구조를 열처리 함에 의해 SrRuO3를 형성시킬 경우 열처리 온도뿐만 아니라 열처리 분위기와 적층되는 SrO층의 두께에 따라 SrRuO3 형성양상및 물성이 크게 변화하는 것을 관찰할 수 있었고 실제로 이러한 방법으로 형성시킨 SrRuO3막 위에 SrTiO3 박막을 증착시켜 Ru 기판에서 증착한 경우와 특성을 비교함으로써 perovskite 구조의 유전체를 사용한 DRAM 캐패시터의 하부전극으로 적용 가능성을 살펴보았다. |
