• 전자공학회논문지A
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• 제30A권7호
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• pp.47-59
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• 1993

16M DRAM 용 Al/Si contact 의 열적안정성을 개선하기 위하여 "stuffed" TiN/Ti diffusion barrier를 사용하였다. Diffusion barrier 로서의 특성을 개선하기 위한 Al 증착전 TiN/Ti barrier metal의 열처리 과정중 barrier metal의 두께, 열처리온도, 분위기 등을 변화시켰다. 질소분위기하에서 450도에서 TiN(900A)/Ti(300A) 박막을 열처리 하여 "stuffed" barrier metal을 형성 시켰을 경우 Al 원자의 TiN층으로의 확산의 600도에서 후속열처리한 경우 일어났으나, 700도까지도 Al-spike를 관찰할 수 없었다. 그러나 "stuffed" barrier metal을 550도에서 형성한 경우에는 600도의 후속열처리온도에서 Al이 Si 기판으로 침투했음을 관찰하였다. 박막의 두께를 얇게한 경우, 600도의 후속 열처리에서 Al-spike가 형성되었음을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제12권9호
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• pp.718-723
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• 2002

$Ti_{1-x}$ $Al_{ x}$N thin films as barrier layer for memory devices application were deposited by reactive magnetron sputtering. The crystallinity, micro-structure, oxidation resistance and oxidation mechanism of films were investigated as a function of Al content. Lattice parameter and grain size of thin films were decreased with increasing the Al content Oxidation of the film with higher Al content is slow and then, total oxide thickness is thinner than that of lower Al content film. Oxide layer formed on the surface is AlTiNO layer. Oxidation of $Ti_{1-x}$ /$Al_{x}$ N barrier layer is diffusion limited process and thickness of oxide layer with oxidation time increased with a parabolic law. The activation energy of oxygen diffusion, Ea and diffusion coefficient, D of $Ti_{0.74}$ /X$0.74_{0.26}$N film is 2.1eV and $10^{-16}$ ~$10^{-15}$ $\textrm{cm}^2$/s, respectively. $_Ti{1-x}$ /$Al_{x}$ XN barrier layer showed good oxidation resistance.

• 한국재료학회지
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• 제28권5호
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• pp.268-272
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• 2018

An $Al_2O_3/AlN$ bilayer deposited on GaN by atomic layer deposition (ALD) is employed to prepare $Al_2O_3/AlN/GaN$ metal-insulator-semiconductor (MIS) diodes, and their interfacial properties are investigated using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) with sputter etch treatment and current-voltage (I-V) measurements. XPS analyses reveal that the native oxides on the GaN surface are reduced significantly during the early ALD stage, indicating that AlN deposition effectively clelans up the GaN surface. In addition, the suppression of Al-OH bonds is observed through the ALD process. This result may be related to the improved device performance because Al-OH bonds act as interface defects. Finally, temperature dependent I-V analyses show that the barrier height increases and the ideality factor decreases with an increase in temperature, which is associated with the barrier inhomogeneity. A Modified Richardson plot produces the Richardson constant of $A^{**}$ as $30.45Acm^{-2}K^{-2}$, which is similar to the theoretical value of $26.4Acm^{-2}K^{-2}$ for n-GaN. This indicates that the barrier inhomogeneity appropriately explains the forward current transport across the $Au/Al_2O_3/AlN/GaN$ interface.

• 한국재료학회지
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• 제5권2호
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• pp.169-177
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• 1995

Cu와 Si사이의 확산방지막으로 1000$\AA$ 두께의 TiN의 특성에 대하여 면저항 측정, 식각패임자국 관찰, X선 회절, AES, TEM 등을 이용하여 조사하였다. TiN 확산방지막은 $550^{\circ}C$, 1시간의 열처리 후에 Cu의 안쪽 확산으로 인해 Si(111)면을 따라 결정결함(전위)을 형성하고, 전위 주위에 Cu 실리사이드로 보이는 석출물들을 형성함으로써 파괴되었다. Al의 경우와는 달리 Si 패임자국이 형성되지 안흔 것으로부터 TiN확산방지막의 파괴는 Cu의 안쪽 확산에 의해서만 일어나는 것을 알 수 있었다. 또한, Al의 경우에는 우수한 확산방지막 특성을 보여주었던 충진처리된 TiN가 Cu의 경우에는 거의 효과가 없는 것을 알 수 있었다. 이것은 Al의 경우에는 TiN의 결정립계에 존재하는 $TiO_{2}$가 Al과 반응하여 $Al_{2}O_{3}$를 형성함으로써 Al의 확산을 방해하는 화학적 효과가 매우 크지만, Cu의 경우에는 CuO 또는 $Cu_{2}O$와 같은 Cu 산화물은$TiO_{2}$에 비해서 열역학적으로 불안정하기 때문에 이러한 화학적 효과를 기대할 수 없으며, 따라서 충진처리 효과가 거의 없는 것으로 이해된다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.751-755
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• 2009

We proposed circular AlGaN/GaN schottky barrier diode, which has no mesa structure near the current path. Proposed device showed low leakage current of 10 nA/mm at -100 V while that of the rectangular device was 34 nA/mm at the same condition. Proposed circular AIGaN/GaN SBD showed high forward current of 88.61 mA at 3,5 V while that of the conventional device was 14.1 mA at the same condition.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1995년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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• pp.364-366
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• 1995

We investigated the Electromigration characteristics in Cu alloyed Al line and the effect of Ti/TiN barrier layer on the characteristics. Test structures were fabricated by wafer level and 50% failure times were tested in the condition of j= 2 MA/$cm^3$, T= 300$^{\circ}C$. The reliability of Al line was improved which was 0.5%Cu Alloyed, but Ti/TiN under layer deteriorated the reliability while TiN over layer improved the characteristics.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.266-270
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• 2011

We report on the formation mechanism of large Schottky barrier height (SBH) of nonalloyed Cr Schottky contacts on strained Al0.25Ga0.75N/GaN. Based on the current-voltage (I-V) and capacitance-voltage (C-V) data, the SBHs are determined to be 1.98 (${\pm}0.02$) and 2.07 (${\pm}0.02$) eV from the thermionic field emission and two-dimensional electron gas (2DEG) calculations, respectively. Possible formation mechanism of large SBH will be described in terms of the formation of Cr-O chemical bonding at the interface between Cr and AlGaN/GaN, low binding-energy shift to surface Fermi level, and the reduction of 2DEG electrons.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1994년도 추계학술대회 논문집
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• pp.221-225
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• 1994

We described the impact ionization rates of electron in GaAs/AlGaAs MQH(multi- quantum well) using EMC(ensenble Monte Carlo) simulation. Hot electron energy of injected into quantum well is increasing nearly liearly due to the applied electric field to the barrier of MQM inspite of various Al mole fraction in AlGaAs or barrier width. Impact ionization rates are decreasing exponentially by increasing Al mole fraction, and they have peak vague due to the barrier width.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.196-197
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• 2010

NAND형 charge trap flash (CTF) non-volatile memory (NVM) 소자가 30nm node 이하로 고집적화 되면서, 기존의 SONOS형 CTF NVM의 tunnel barrier로 쓰이는 SiO2는 direct tunneling과 stress induced leakage current (SILC)등의 효과로 인해 data retention의 감소 등 물리적인 한계에 이르렀다. 이에 따라 개선된 retention과 빠른 쓰기/지우기 속도를 만족시키기 위해서 tunnel barrier engineering (TBE)가 제안되었다. TBE NVM은 tunnel layer의 전위장벽을 엔지니어드함으로써 낮은 전압에서 전계의 민감도를 향상 시켜 동일한 두께의 단일 SiO2 터널베리어 보다 빠른 쓰기/지우기 속도를 확보할 수 있다. 또한 최근에 각광받는 high-k 물질을 TBE NVM에 적용시키는 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 Si3N4와 HfAlO (HfO2 : Al2O3 = 1:3)을 적층시켜 staggered의 새로운 구조의 tunnel barrier Capacitor를 제작하여 전기적 특성을 후속 열처리 온도와 방법에 따라 평가하였다. 실험은 n-type Si (100) wafer를 RCA 클리닝 실시한 후 Low pressure chemical vapor deposition (LPCVD)를 이용하여 Si3N4 3 nm 증착 후, Atomic layer deposition (ALD)를 이용하여 HfAlO를 3 nm 증착하였다. 게이트 전극은 e-beam evaporation을 이용하여 Al를 150 nm 증착하였다. 후속 열처리는 수소가 2% 함유된 질소 분위기에서 $300^{\circ}C$와 $450^{\circ}C$에서 Forming gas annealing (FGA) 실시하였고 질소 분위기에서 $600^{\circ}C{\sim}1000^{\circ}C$까지 Rapid thermal annealing (RTA)을 각각 실시하였다. 전기적 특성 분석은 후속 열처리 공정의 온도와 열처리 방법에 따라 Current-voltage와 Capacitance-voltage 특성을 조사하였다.

• 한국재료학회지
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• 제14권10호
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• pp.688-695
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• 2004

The capacitor contact barrier(CCB) layers have been introduced in the FeRAM integration to prevent the Pt/Al reaction during the back-end processes. Therefore, the interdiffusion and intermetallic formation in $Pt(1500{\AA})/Al(3000{\AA})$ film stacks were investigated over the annealing temperature range of $100\sim500^{\circ}C$. The interdiffusion in Pt/Al interface started at $300^{\circ}C$ and the stack was completlely intermixed after annealing over $400^{\circ}C$ in nitrogen ambient for 1 hour. Both XRD and SBM analyses revealed that the Pt/Al interdiffusion formed a single phase of $RtAl_2$ intermetallic compound. On the other hand, in the presence of TiN($1000{\AA}$) barrier layer at the Pt/Al interface, the intermetallic formation was completely suppressed even after the annealing at $500^{\circ}C$. These were in good agreement with the predicted effect of the TiN diffusion barrier layer. But the conventional TiN CCB layer could not perfectly block the Pt/Al reaction during the back-end processes of the FeRAM integration with the maximum annealing temperature of $420^{\circ}C$. The difference in the TiN barrier properties could be explained by the voids generated on the Pt electrode surface during the integration. The voids were acted as the starting point of the Pt/Al reaction in real FeRAM structure.