• 한국재료학회지
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• 제7권6호
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• pp.505-509
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• 1997

FRAM(Ferroelectric Random Access memory)에의 응용을 위해 rf magnetron sputtering법을 이용하여 SrB $i_{2}$T $a_{2}$ $O_{9}$(SBT)박막을 증착하였다. 사용된 기판은 Pt/Ti/Si $o_{2}$Si이었으며 50$0^{\circ}C$에서 증착한 후 80$0^{\circ}C$의 산소 분위기 하에서 1시간 동안 열처리하였다. 증착시 증착 압력을 변화시켜 가면서 이에 따른 특성의 변화를 고찰하였다. 박막내의 Bi와 Sr의 부족을 보상하기 위해 20mole%의 Bi $O_{2}$와 30mole%의 SrC $O_{3}$를 과잉으로 넣어 타겟을 제조후 사용하였고 박막들의 두께는 300nm의 두께를 가지며 증착압력에 따라 다른 미세 구조르 보였다. 10mtorr에서 증착한 박막의 조성은 S $r_{0.6}$B $i_{3.8}$Ta/ sub 2.0/ $O_{9.0}$이었다. 이 SBT 박막의 잔류 분극(2 $P_{r}$)과 보전계(2 $E_{c}$)값은 각각 인가 전압 5V에서 18.5 $\mu%C/$\textrm{cm}^2$과 150kV/cm이었고, signal/noise비는 3V에서 4.6을 나타내었다. 5V의 bipolar pulse하에서 $10^{10}$cycle까지 피로 현상이 나타나지 않았으며, 누설 전류 밀도는 133kV/cm에서 약 1x$10^{-7A}$$\textrm{cm}^2$의 값을 보였다.을 보였다.

• 한국결정학회지
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• 제11권2호
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• pp.95-101
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• 2000

Ferroelectric SrBi2Ta2O9 (SBT) thin films of Pt/Ti/SiO2 electrode were fabricated using a sintered SBT target with various Bi2O3 content by rf magnetron sputtering. Good hysteresis loop characteristics were observed in the SBT thin films deposited with 50mol% excess Bi target. SBT thin films crystallized from 650℃ however, good hysteresis loop can be obtained in the film annealed above 700℃. pt/TiO2/SiO2 and Pt/SiO2 electrodes were also used to investigate the Pt electrode dependence of SBT thin films. SBT thin films showed random oriented polycrystalline structure and similar morphology regardless of electrodes with quite different surface morphology. A 0.2㎛ thick SBT film annealed at 750℃ exhibited the remanent polarization (2Pr) of μC/㎠ and coercive voltage(Vc) of 1V at an applied voltage of 5V.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권1호
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• pp.52-61
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• 2003

R.F 마그네트론 스퍼터링법으로 ZrO$_2$ 확산 방지막과 SrBi$_2$Ta$_2$$O_{9}$ 강유전 박막을 증착하여 MFIS 구조론 제작하였다. 절연층의 후열처리가 절연층 및 MFIS 구조의 전기적 특성에 미치는 영향을 관찰하기 위해서 일반 분리기로와 RTA로에서 각각 산소 분위기와 아르곤 분위기에서 550~85$0^{\circ}C$의 온도범위에서 후열처리를 행한 후, C-V 특성 및 누설전류 특성을 분석하였다. RTA 75$0^{\circ}C$ 산소 분위기에서 후열처리된 20nm의 두께를 가지는 ZrO$_2$ 박막에서 최대의 메모리 윈도우 값을 얻었다. Pt/SBT(260nm)ZrO$_2$(20nm)/Si 구조는 Pt/SBT(260nm)/Si 구조의 값보다 C-V 특성 및 누설전류 특성이 우수하였으며 이러한 결과는 ZrO$_2$ 박막이 SBT와 Si사이에서 우수한 완충층의 역할을 함을 알 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제11권4호
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• pp.87-91
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• 2004

[ $Sr_{0.8}Bi_{2.4}Ta_2O_9(SBT)/Pt$ ] 구조에서 $350^{\circ}C$ 온도로 수소열처리에 의한 강유전특성 열화를 방지하기 위한 W-N/Pt 하부전극의 효과를 살펴보았다. 그 결과 Pt와 SBT 박막사이에 증착된 W-N박막에 의해 수소의 확산을 차단할 수 있었다. Pt 표면에서 수소원자가 화학적인 흡착이 일어나지 않음으로써 흡착된 수소가 SBT 박막내의 산소와 결합하게 됨으로써 oxygen deficiency가 발생하는 것을 막을 수 있었다. W-N 박막이 양호한 확산방지막으로 작용하여 강유전특성의 열화현상을 방지 할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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• pp.867-869
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• 1999

In this study, $SrBi_{2}Ta_{2}O_{9}$(SBT) thin films were etched as a function of $SF_6$/Ar gas mixing ratio in magnetically enhanced inductively coupled plasma(MEICP) system fer a fixed rf power, dc-bias voltage, and chamber pressure. The etch rate of SBT thin film was $1500{\AA}/min$ and the selectivities of photoresist (PR) and $SiO_2$ to SBT thin film were 0.48 and 0.62, respectively when the samples were etched at a rf power of 600W, a dc-bias voltage of -150V, a chamber pressure of 10 mTorr and a gas mixing ratio of $SF_6/(SF_6+A)$=0.1. In order to examine the chemical reactions on the etched surface, X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) and secondary ion mass spectrometry(SIMS) were done.

• 한국재료학회지
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• 제10권12호
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• pp.807-811
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• 2000

MFISFET (Metal-ferroelectric-nsulator-semiconductor-field effect transistor)에의 적용을 위해 CeO$_2$와 SrBi$_2$Ta$_2$O$_{9}$ 박막을 각각 r.f. sputtering 및 pulsed laser ablation법으로 제조하였다. CeO$_2$ 박막은 증착시 스퍼터링개스비 (Ar:O$_2$)에 따른 특성을 고찰하였다. Si(100) 기판 위에 $700^{\circ}C$에서 증착된 CeO$_2$ 박막들은 (200)방향으로 우선방향성을 가지고 성장하였고 $O_2$ 개스량이 증가함에 따라 박막의 우선방향성, 결정립도 및 표면거칠기는 감소하였다. C-V특성에서는 Ar:O$_2$가 1 : 1인 조건에서 제조된 박막이 가장 양호한 특성을 보였다. 제조된 박막들의 누설전류값은 100kV/cm의 전계에서 $10^{-7}$ ~$10^{-8}$ A의 차수를 보였다. CeO$_2$/Si 기판위에 성장된 SBT는 다결정질상의 치밀한 구조를 가지고 성장을 하였다 80$0^{\circ}C$에서 열처리된 SBT박막으로 구성된 MFIS구조의 C-V 특성에서 memory window 폭은 0.9V를 보였으며 5V에서 4$\times$$10^{-7}$ A/$\textrm{cm}^2$의 누설전류밀도를 보였다.

• Journal of Korean Vacuum Science & Technology
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• 제2권2호
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• pp.92-96
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• 1998

Ferroelectric Bi-layered oxides SrBi2Ta2O9 (SBT) thin films have been deposited on Pt/Ti/SiO2/Si substrates using multi-target sputtering. Structure, composition, and electrical properties have been investigated on films. The SBT films were deposited with the various bismuth sputtering powers. The SBT films deposited with the bismuth sputtering power of 20 W have the most dense microstructure and the remanent polarization (Pr) of 9.2 ${\mu}$C/cm and the coercive field (Ec) of 43.8 kV/cm at an applied voltage of 5V. The SBT films deposited with the bismuth sputtering power of 20W showed a fatigue-free characteristics up to 1.0${\times}$1010 cycles under 5V bipolar pulse and a leakage current density of 2.0${\times}$10-8 A/$\textrm{cm}^2$ at 200 kV/cm.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제8권3호
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• pp.49-53
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• 2001

유도결합형 플라즈마 (ICP-RIE) 장치를 이용하여 SBT ($SrBi_2Ta_2O_9$)/Si의 수직식각 실험을 하였다. 이와 같은 실험의 목적은 수직 단면구조의 강유전체 gate구조 및 capacitor 제조에 있어서 유효면적을 확보하고 parasitic effect를 최소화 하는 기술이 우수한 소자 특성을 얻기 위해 매우 중요한 기술이기 때문이다. $Ar/C1_2$를 반응가스로 사용하였으며 $Ar/C1_2$유량비를 각각 1, 0.8, 0.6, 0.4로 바꾸어 가면서 각 유량비에 대해 RF power를 700, 600, 500W로 변화시키는 동안 DC power를 각각 200, 150, 100, 50 W로 변화시키면서 식각 실험을 하였다. 식각조건 변화에 따른 수직 및 수평 식각율, 선택식각율, 감광막의 보호성, 리소그라피 조건에 따른 식각율 및 식각단면 구조의 특성, 식각율 변화에 따른 패턴 크기의 변화, SBT의 식각 단면 특성 등을 조사하였다. $Ar/C1_2$유량비가 0.8, RF power 700 W, DC power 200 W 일 때 식각속도는 1050 A/min으로 최적의 식각율을 확인하였다. 그리고 주사전자현미경의 관찰 결과 수 적도는 $82^{\circ}C$ 정도로 매우 양호함을 알 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.140-141
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• 2007

To fabricate the metal-ferroelectric-insulator-semiconductor (MFIS) structure for the ferroelectric random access memory (FRAM) application, we prepared the ferroelectric $Sr_{0.9}Bi_{2.1}Ta_2O_9$ (SBT) and the insulator LaZrOx (LZO) thin films on the silicon substrate using a sol-gel method. In this study, we will investigate the feasibility of the SBT/LZO/Si structure as one of the promising gate configuration for the 1-transistor (1-T) type FRAM, by measurements of the electrical properties and the physical properties.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.143-150
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• 2000

Ferroelectric SrxBi2+yTa2O9+$\alpha$ thin films with various compositions(x=0.7, 0.8, 1, y=0.3, 0.4) were prepared by sol-gel method. The film with moled ratio of 0.8:2.3:2.0 in Sr/Bi/Ta, which was deposited on Pt/SiO2/Si (100), showed better ferroelectric properties than other films. To investigate substrate effects, the same compositions were spin coated on Pt/Ti/SiO2/Si (100) substrates. At an applied voltage of 5V, the dielectric constant($\varepsilon$r), remanent polarization (2Pr) and coercive field (Ec) of the Sr0.8Bi2.3Ta2O9+$\alpha$ thin film prepared on Pt/Ti/SiO2/Si (100) were about 296, 24$\mu$C/$\textrm{cm}^2$ and Ec of 49kV/cm respectively. Both SBT films firred at 80$0^{\circ}C$ revealed no fatigue up to 1010 cycles. Retention characteristics of these capacitors showed no degradation up to 104 sec.