Abstract
The characteristics of $(Ba,Sr)TiO_3$[BST] thin films with the variation of $O_2/Ar$ ratio in sputtering gas deposited on $RuO_2$ bottom electrode were investigated. Dielectric constant of BST film increases from 135 to 190 with increasing oxygen partial pressure from 10 to 50, which is mainly due to the improved crystallinity of BST film. The instability of $RuO_2$ surface in $BST/RuO_2$ interface and the increase in the surface roughness of BST thin films with higher $O_2/Ar$ ratio appeared to play an important roles on the degradation of the leakage current characteristics of $Al/BST/RuO_2$ capacitor with various $O_2/Ar$ ratio in sputtering gas. As a consequence, the leakage current of BST thin film showed the lowest value of $1.9{\times}10^{-7}\; A/{\textrm}{cm}^2$ at $O_2/Ar{\approx}1/9$.
$RuO_2$를 하부전극으로 적용한 (Ba,Sr)$TiO_3$[BST] 박막의 Sputtering 가스내 $O_2/Ar$ 비에 따른 특성을 고찰하였다. $O_2/Ar$ 비가 1/9에서 5/5로 증가함에 따라 BST 박막의 유전상수는 135에서 190로 증가한 반면, 누설전류 특성은 $1.9{\times}10^{-7}\; A/{\textrm}{cm}^2$에서 $1.7{\times}10^{-6}; A/{\textrm}{cm}^2$로 저하되었다. $O_2/Ar$ 비 증가에 따른 BST 박막의 결정성의 향상에도 불구하고 BST 박막의 표면거칠기의 증가와 BST/ $RuO_2$계면에서의 산소결핍 지역의 확장 등이 BST 박막의 누설전류 특성의 저하를 초래하였다.
