Abstract
The effects of RTA treatment on the leakage current have been studied for tantalum pentoxide( $Ta_2O_5$) films deposited by PECVD on P-type(100) Si substrate using $TaCl_5$(99.99%) and $N_2O$(99.99%) gaseous mixture. The refractive index increased with increasing the deposition temperature and the maximum deposition rate was obtained at $500^{\circ}C$. The Ta-0 bond peak intensity of as-deposited $Ta_2O_5$ increased with increasing the deposition temperature through FT-IR analysis and the leakage current value was decreased with increasing the deposition temperature. The small leakage current value obtained after RTA treatment of as-deposited $Ta_2O_5$ was found to be due to the reduction of 0-deficient structure in the film. The increases of the oxygen coacentration and the Ta-0 bond peak intensity in the film after RTA treatment were measured by AES and FT-IR analyses.
본 연구에서는 반응기체 $PaCl_5$ (99.99%)와 $N_2O$(99.99%)를 사용하여 PECVD법으로 P-type(100) Si기판위에 $Ta_2O_5$ 박막을 증착시킨후 RTA 후처리를 통하여 누설전류를 개선시키고자 하였다. 실험결과, 증착온도 증가에 따라 굴절율은 일정하게 증가하였고 $500^{\circ}C$에서 최대 증착속도를 보였다. 증착된 $Ta_2O_5$막의 FT-IR 분석결과 증착온도 증가에 따라 Ta-O bond peak intensity가 증가함을 알 수 있었으며, 누설전류 특정결과 증착온도가 증가함에 따라 누설전류값이 감소함을 알 수 있었다. 또한 증착된 $Ta_2O_5$막을 RFA방법을 이용하여 후처리 한 결과, as deposited 상태보다 누설전류가 감소함을 알 수 있었으며 이는 RTA처리후 AES와 FT-IR 분석을 통하여 $Ta_2O_5$막 내의 oxygen농도와 Ta-O bond peak intensity를 측정한 결과 RTA 후처리에 의하여 $Ta_2O_5$막내의 존재하는 O-deficient 구조들이 감소한 때문이었다.