Investigation on manufacturing and electrical properties ofthin film capacitors using RE Magnetron Sputtering

We deposited $Ba_{0.5}Sr_{0.5}TiO_3$(BST) thin-films on Pt/Ti/$SiO_2$/Si substrates using RF magnetron sputtering method. A Substrate temperature was fixed at room temperature, while working gas flow ratio and RF Power were changed from 90:10 to 60:40 and 50 W, 75 W respectively. Also after BST thin films were deposited, we performed annealing in oxygen atmosphere using Rapid Thermal Annealing. For capacitor application we deposited Pt using E-beam evaporator of UHV system. In a structural property study through XRD measurement we found that crystallization depends on annealing rather than working gas ratio or and RF Power. Electrical properties showed relatively superior characteristic on the annealed sample with 50 W of RF Power.

RF Magnetron Sputtering을 이용한 박막 커패시터의 제작과 전기적 특성에 관한 연구

RF Magnetron Sputtering 방법으로 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}TiO_3$ 박막을 Pt/Ti/$SiO_2$/Si 기판위에 증착하였다. $Ba_{0.5}Sr_{0.5}TiO_3$ 박막 증착시 기판온도는 실온으로 고정시켜주었고, 작업 가스 유량(Ar:$O_2$)과 RF Power는 각각 90:10에서 60:40까지 그리고 50 W와 75 W로 하였다. 또한 박막 증착 후 RTA(Rapid Thermal Annealing)를 이용하여 산소분위기에서 $600^{\circ}C$로 고온 순간 열처리를 하였다. 커패시터 제작을 위해 UHV System의 E-beam evaporator를 이용하여 Pt를 증착하였다. XRD 측정을 통한 구조적 특성에서는 작업 가스 유량과 RF Power에 비해 고온 순간 열처리가 결정화에 기여도가 큼을 확인할 수 있었다. 전기적 특성에서는 RF Power가 50 W이고 열처리를 한 샘플에서 비교적 우수한 특성을 보여주었다.