• 제목/요약/키워드: $Ta_2O_5$ thin film

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$Al_2O_3$ 기판 위에 제작된 Ta/$Ta_2O_5$/Ta 박막 커패시터의 전기적 특성 (Electrical Properties of Ta/$Ta_2O_5$/Ta Thin Film Capacitor deposited on $Al_2O_3$ Substrate)

  • 김현주;송재성;김인성;김상수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1502-1504
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    • 2003
  • 최근 전자기기의 경박단소화 추세는 전자기기의 크기와 가격의 감소를 이끌었으며 이러한 추세는 앞으로 지속될 것이다. 이와 같은 현상으로 전자기기를 구성하는 요소의 절반이상을 차지하는 단위수동소자의 경우 소형화를 넘어 박막화 및 집적화가 절실히 요구되는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 현재 GHz 대역의 휴대용 무선통신 송 수신부 등에 사용되고 있는 기판이 $Al_2O_3$ 기판인 점을 고려하여 기판의 공통화를 위해 $Al_2O_3$ 기판 위에 Ta/$Ta_2O_5$/Ta 구조를 갖는 MIM 박막커패시터를 제작하여 그 특성을 고찰하였다. 모든 박막의 증착은 RF-magnetron reactive sputtering법에 의해 이루어졌으며, 유전체 열처리는 $700^{\circ}C$ 진공상태에서 60 sec 동안 수행하였다. XRD 분석결과, as-deposited $Ta_2O_5$ 박막은 열처리 후에 비정질상에서 결정질상으로 변환되었다. Ta/$Ta_2O_5$/Ta/Ti/$Al_2O_3$ 커패시터의 전기적 특성으로는 C-F, C-V, I-V 를 측정하였다.

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$Ta_2O_5$의 유전 특성과 안정성에 관한 연구 (The study on dielectric and thermal property of $Ta_2O_5$ Thin-films)

  • 김인성;송재성;이동윤;김도한;김현식
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1487-1489
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    • 2001
  • The tantalum oxide($Ta_2O_5$) is an important material for present thin-film capacitor application owing to its high dielectric constant and thermal stability. We report dielectric property of Si(p type)/Pt/$Ta_2O_5$/Ag based MIM structure obtained by RF sputtering and annealed in vacuum environment. We have measured and researched the characteristics of C-F, C-V and EPMA. And we describe parameter dependence on sputtered condition and annealed temperature with dielectric property.

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$Ta_2O_{5}$ 박막의 누설전류 및 유전특성과 박막응력 (Leakage Current, Dielectric Properties and Stresses of $Ta_2O_{5}$ Thin Films)

  • 이재석;양승기;신상모;박종완
    • 한국재료학회지
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    • 제5권6호
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    • pp.633-638
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    • 1995
  • 열산화 및 PECVD법으로 p-type(100)Si wafer위에 $Ta_2O_{5}$, 박막을 형성한 후 이들 박막의 전기적 특성과 박막응력 상호간의 관계를 연구하였다 열산화 시편의 경우 dc magnetron sputtering법으로 Ta을 증착시킨 후에 산화온도와 시간을 변수로 열산화시켜 박막을 형성시켰으며 PECVD 시편의 경우 RF power density를 변화시켜가면서 박막을 형성시켰다. 이들 박막의 전기적 특성과 박막응력을 조사하여 전기적 특성과 박막응력 상호간의 관계를 조사한 결과 열산화 박막의 경우 누설전류와 박막응력은 독립적인데 반해 PECVD 박막의 경우 박막응력의 절대값은 누설전류가 증가함에 따라 증가하였다.

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RF-스퍼터링 기법으로 제작한 Fe3O4 박막에 Ta 기저층이 미치는 효과 (Ta Buffer Layer Effect on the Growth of Fe3O4 Thin Films Prepared by RF-sputtering)

  • 국지현;이년종;배유정;김태희
    • 한국자기학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.43-46
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    • 2015
  • $SiO_2$ 산화막이 제거되지 않은 Si(100) 기판 위에 실온에서 5 nm Ta과 5 nm MgO 기저층을 증착하고, 그 위에 RF 스퍼터링 기법으로 실온에서 약 35 nm 두께의 $Fe_3O_4$ 박막을 적층하였다. 진공 후열처리에 따라 향상된 $Fe_3O_4$ 박막의 결정성과 그에 따른 자기적 특성의 변화 양상을 관찰하였다. $500^{\circ}C$에서 1시간 동안 후열처리한 시료에 대해, 실온에서 강자성 특성을 보았을 뿐만 아니라, $Fe_3O_4$ 박막의 고유한 특성으로 알려진 Verwey 상전이 현상 또한 관찰되었다. 후열처리에 의해 MgO 박막 위에 적층된 $Fe_3O_4$에 미치는 Ta 기저층의 영향에 대해 Ta이 삽입되지 않은 경우와 비교하여 논의 할 것이다.

기판 조건에 따른 SBT 강유전체 커패시터의 특성 (Capacitor characteristics of SBT Ferroelectric Thin Films depending on substrate conditions)

  • 박상준;장건익
    • 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.

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Preparation and Characterization of Sol-Gel Derived High-k $SrTa_2O_6$ Thin Films

  • Park, Kwang-Hun;Jeon, Ho-Seung;Kim, Zee-Won;Park, Byung-Eun;Kim, Chul-Ju
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.198-199
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    • 2006
  • $SrTa_2O_6$(STA) thin films were fabricated by sol-gel method. The films annealed below $700^{\circ}C$, showed amorphous phase and crystallization phase was observed after annealing over $800^{\circ}C$. From high frequency capacitance-voltage measurements, 24nm thick STA thin film annealed at $900^{\circ}C$, has an EOT of 5.7nm and a dielectric constant of 16. Leakage current characteristics were improved by the insertion of chemical oxide between STA and Si. Leakage current densities are around $3.5{\times}10^{-7}A/cm^2$ at 5V for the structure inserted chemical oxide but $1.4{\times}10^{-6}A/cm^2$ at 5V without chemical oxide.

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Sol-gel 법으로 제조된 강유전체 Sr0.9Bi2.1Ta1.8Nb0.2O9 박막의 저온결정화 공정 (Low Temperature Sintering Process of Sol-gel Derived Ferroelectric Sr0.9Bi2.1Ta1.8Nb0.2O9 Thin films)

  • 김영준;김병호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.279-285
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    • 2003
  • Sol-gel 법으로 200 nm 정도의 두께를 가진 강유전성 S $r_{0.9}$B $i_{2.1}$T $a_{1.8}$ N $b_{0.2}$ 박막을 Pt/Ti $O_2$/ $SiO_2$/Si 기판 위에 증착하였다. 본 실험에서는 Sr(O $C_2$ $H_{5}$)$_2$, Bi(TMHD)$_3$, Ta(O $C_2$ $H_{5}$)$_{5}$ 그리고, Nb(O $C_2$ $H_{5}$)$_{5}$를 출발 물질로 사용하였으며 2-methoxyethanol을 용매로 사용하였다. UV 노광과 급속열처리가 SBTN 박막의 구조와 전기적 특성에 어떤 영향을 주는 가를 연구하였다. UV 노광과 급속열처리를 한 후에 $650^{\circ}C$ 열처리한 SBTN 박막의 3V와 5V 인가 전압하에서의 잔류분극 값은 각각 8.49와 11.94 $\mu$C/$ extrm{cm}^2$이었다.

솔 - 젤법을 이용한 Bismuth Layered Structure를 가진 강유진성 박막의 제조 및 특성평가에 관한 연구 (II. MOD법으로 제조한 강유전성 $Sr_{0.7}/B_{2.3}(Ta_{1-x}Nb_x)_2O_9$ 박막의 유전특성) (The Preparation and Characterization of Bismuth Layered Ferroelectric Thin Films by Sol-Gel Process (II. Dielectric Properties of Ferroelectric $Sr_{0.7}/B_{2.3}(Ta_{1-x}Nb_x)_2O_9$ Thin Films Prepared by MOD Process))

  • 최무용;송석표;정병직;김병호
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.62-68
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    • 1999
  • Ferroelectric $Sr_{0.7}/B_{2.3}(Ta_{1-x}Nb_x)_2O_9$(x=0, 0.1, 0.2, 0.3) thin films were deposited on $Pt/SiO_2/Si$ substrate by MOD(Metalorganic Decomposition) process. Metal carboxylate and metal alkoxide were used as precursors, and 2-methoxyethanol, xylene as solvents. After spin coating, thin films were pre-annealed at $400^{\circ}C$, followed by RTA(Rapid Thermal Annealing) and final annealing at $800^{\circ}C$ in oxygen atmosphere. These procedures were repeated three times to obtain thin films with the thickness of $2000{\AA}$. To enhance the nucleation and growth of layered-perovskite phase, thin films were rapid-thermally annealed above $720^{\circ}C$ in oxygen atmosphere. As RTA temperature increased, fluorite phase was transformed to layered-perovskite phase. And the change of Nb contents affected dielectric / electrical properties and microstructure. The ferroelectric characteristics of $Sr_{0.7}/B_{2.3}(Ta_{1-x}Nb_x)_2O_9$ thin film were Pr=8.67 $\mu{C}/cm^2$, Ec=62.4kV/cm and $I_{L}=1.4\times10^{-7}A/cm^2$ at the applied voltage of 5V, respectively.

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열CVD방법으로 증착시킨 탄탈륨 산화박막의 특성평가와 열처리 효과 (Characterization and annealing effect of tantalum oxide thin film by thermal chemical)

  • 남갑진;박상규;이영백;홍재화
    • 한국재료학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.42-54
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    • 1995
  • $Ta_2O_5$박막은 고유전율의 특성으로 차세대 DRAM캐패시터 물질로 유망받고 있는 물질이다. 본 연구에서는 p-type(100)Si 웨이퍼 위에 열 MOCVD 방법으로 $Ta_2O_5$박막을 성장시켰으며 기판온도, 버블러 온도, 반응압력의 조업조건이 미치는 영향을 고찰하엿다. 증착된 박막은 SEM, XRD, XPS, FT-IR, AES, TEM, AFM을 이용하여 분석하였으며 질소나 산소 분위기의 furnace 열처리 (FA)와 RTA(Rapid Thermal Annealing)를 통하여 열처리 효과를 살펴보았다. 반응온도에 따른 증착속도는 300 ~ $400 ^{\circ}C$ 범위에서 18.46kcal/mol의 활성화 에너지를 가지는 표면반응 율속단계와 400 ~ $450^{\circ}C$ 범위에서 1.9kcal/mol의 활성화 에너지를 가지는 물질전단 율속단계로 구분되었다. 버블러 온도는 $140^{\circ}C$일때 최대의 증착속도를 보였다. 반응압력에 따른 증착속도는 3torr에서 최대의 증착속도를 보였으나 굴절율은 0.1-1torr사이에 $Ta_2O_5$의 bulk값과 비슷한 2.1정도의 양호한 값이 얻어졌다. $400^{\circ}C$에서 층덮힘은 85.71%로 매우 양호하게 나타났으며 몬테카를로법에 의한 전산모사 결과와의 비교에 의해서 부착계수는 0.06으로 나타났다. FT-IR, AES, TEM 분석결과에 의하여 Si와 $Ta_2O_5$ 박막 계면의 산화막 두께는 FA-$O_{2}$ > RTA-$O_{2}$ ~ FA-$N_{2}$ > RTA-$N_{2}$ 순으로 성장하였다. 하지만 질소분위기에서 열처리한 박막은 산소분위기의 열처리경우에 비해 박막내의 산소성분의 부족으로 인한 그레인 사이의 결함이 많이 관찰되었다.

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