CVD 텅스텐의 응력 및 접합 누설전류 특성

Stress and Junction Leakage Current Characteristics of CVD-Tungsten

CVD 텅스텐의 응력 및 접합 누설전류 특성을 조사하였다. 응력-연속 어닐링온도 의 그래프는 냉각곡선의 응력이 가열곡선의 그것보다 더 높게 나타나는 이력현상을 보인다. SiH4 환원에 의하여 증착된 텅스텐 막이 수소환원에 의하여 증착된 막보다 전반적으로 내부 응력 뿐만 아니라 열 응력도 더 큰 것으로 나타났으며 전자가 후자에 비해 실리콘 기판과의 부착특성이 불량한 것도 이러한 응력차와 유관한 것으로 생각된다. SiH4 환원에 의하여 형 성된 텅스텐 막은 상온에서 인장 응력 상태에 있으며, 온도가 증가됨에 따라 응력이 감소하 다가 $700^{\circ}C$ 부근에서 압축 응력 상태로 바뀌고, 계속 더 온도가 증가됨에 따라 압축 응력 이 급격히 증가한다. SiH4 환원에 의한 텅스텐 막의 증착 온도가 증가함에 따라 n+/p 접합 의 누설전류가 크게 증가하며, 특히 $400^{\circ}C$로 온도가 증가함에 따라 누설전류의 증가폭이 크게 나타났는데, 이것은 수소환원 반응시와 유사하게 텅스텐의 침투(encroachment)에 의 한 실리콘 소모가 그 원인이다. SiH4/WF6 유속비의 증가에 따라서도 누설전류가 증가하는 데 그 효과는 미소한 것으로 나타났다.

t-Stress and junction leakage current characteristics of CVD-tungsten have been investigated. Stressversus continuous annealing temperature plot. shows hysteresis curve where the stress level of the cooling curveis higher than that of the heating curve. It is found that the thermal and intrinsic stress of tungsten film depositedby SiH4 reduction is higher than that by Hz reduction.The tungsten film deposited by SiHl reduction is in the tensile stress state below 700"Cnd the stress ofthe film decreses with increasing annealing temperature. The stress state changes into compressive stress atabout 700"Cnd the compressive stress increases rapidly with increasing temperature.Leakage current of the n+/p diode increases rapidly especially in the range of 400-450$^{\circ}$C with increasingdeposition temperature of the CVD-W by SiH4 reduction, which is due to the Si consumption by W encroachment.On the other hand leakage current of the n+/p diode slightly increases with increasing SiH4/WF6 ratio.h increasing SiH4/WF6 ratio.