화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2006년 가을 (11/03 ~ 11/03, 수원대학교)
권호 12권 2호
발표분야 전자 재료
제목 Embedded Resistor를 위한 TaN-(Ag,Cu)박막의 특성
초록 최근 들어 인쇄회로기판(PCB)내에 커패시터, 인덕터, 저항 등의 수동소자를 실장하여 디바이스를 얇고 가볍게 하려는 연구가 많이 되고있다. 이 논문에서는 스퍼터로 증착한 Ta-N-Ag박막을 저항체로 사용해서 PCB에 실장 시키려는 실험을 하였다. Ta-N박막은 N2분압에 른 저항값의 범위가 넓어 손쉽게 원하는 저항값을 얻을 수 있지만 디바이스에 저항체로 적용하기 위해서는 온도저항계수(TCR)값을 “0”에 가깝도록 해야 되는데 N2분압이 높을수록 매우 큰 음의 TCR (temperature coefficient of resistivity)값을 가지고 있어 이의 응용이 쉽지 않다.
본 연구에서는 TaNx의 음의 TCR을 극복하고자 양의 TCR값을 갖는 Ag를 co-sputtering으로 증착하여 이의 TCR값을 0에 근접시키기 위한 실험을 실시하였다. 박막은 DC 반응성 스퍼터링법을 이용하였으며, 기판은 Si wafer(100), corning glass를 사용하였다. 박막을 증착하기 위하여 챔버내의 기본압력은 3×10-7Torr, 공정압력은 5mTorr, ,N2분압은 55%에서 실험을 실시하였다. 시편의 분석은 α-step을 이용하여 두께를 측정하였고, 4-point probe를 이용하여 저항을 측정하였다. 결정구조를 분석하기 위하여 XRD (x-ray diffractormeter)를 사용하였다. 또한 합성된 박막의 성분을 분석하기 위하여 RBS(Rutherford back scattering spectrometry)를 사용하였다. 화학결합상태를 분석하기 위하여 XPS (x-ray photoelectron spectroscopy)를 사용하였다
그 결과 TaNx박막의 경우 N2분압이 55%에서 0.186941Ω-cm의 저항값을 보였다. 하지만 Ta-N-Ag막을 형성하였을 경우 0.00277Ω-cm의 값을 얻었다. 기존의 TaNx resistor보다 높은 저항값을 가지면서 안정적인 TCR값을 확인할수 있었다.
저자 박세영1, 박인수1, 정근희1, 나석민2, 서수정3
소속 1성균관대, 2Dept. of Aerospace Engineering, 3Univ. of Maryland
키워드 Embedded Resistor; Thin film; Ta-N-Ag; TCR
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