• 제목/요약/키워드: Dielectric Film

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DRAM 커패시터의 질화막 내산화성 평가에 관한 연구 (A Study on the Evaluation of Oxidation Resistance of Nitride Films in DRAM Capacitors)

  • 정윤근;강성준;정양희
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.451-456
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    • 2021
  • 반도체 메모리 소자의 커패시터에서 셀 커패시턴스의 향상과 scale down을 위해 유전막으로써 적층형 ONO 구조가 도입되었고 이들의 박막화가 지속적으로 시도되고 있으나 공정 처리 과정에서 많은 문제들이 대두되고 있다. 본 연구에서는 L/L LPCVD를 사용하여 약 10Å의 자연산화막 성장을 억제함으로써 3fF/cell의 정전 용량을 확보할 수 있었다. 또한 유전막의 박막화에 따른 질화막의 이상산화에 미치는 영향을 고찰함으로써 내산화성을 확보할 수 있는 유전막 형성의 안정적인 공정 관리 방법을 제안하였다.

Bi4Ti3O12 박막의 구조적 특성과 유전 특성에 미치는 산소 열처리 효과 (Effects of Oxygen Annealing on the Structural Properties and Dielectric Properties Of Bi4Ti3O12 Thin Films)

  • 차유정;성태근;남산;정영훈;이영진;백종후
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.290-296
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    • 2009
  • $Bi_{4}Ti_{3}O_{12}$ (BiT) thin films were grown on the Pt/Ti/$SiO_2$/si substrate using a metal organic decomposition (MOD) method. Effects of oxygen annealing on the structural properties and dielectric properties of the BiT thin films were investigated. The BiT films were well developed when rapid thermal annealed at $>500^{\circ}C$ in oxygen ambient. For the film annealed at $700^{\circ}C$, no crystalline phase was observed under oxygen free annealing atmosphere while its crystallinity was significantly enhanced as the oxygen pressure increased. The BiT film also exhibited a smooth surface with defect free grains. A high dielectric constant and a low dielectric loss were achieved satisfactory in the frequency range from 75 kHz to 1 MHz. Especially, the BiT film, annealed at $700^{\circ}C$ and 10 torr oxygen pressure, showed good dielectric properties: dielectric constant of 51 and dielectric loss of 0.2 % at 100 kHz. Its leakage current was also considerably improved, being as $0.62\;nA/cm^2$ at 1 V. Therefore, it is considered that the oxygen annealing has effects on an enhancement of crystallinity and dielectric properties of the BiT films.

초전형 적외선 센서용 P(VDF/TrFE) 막의 분극에 따른 유전특성의 변화 (Dielectric characteristics with poling of P(VDF/TrFE) films for pyroelectric infrared sensor)

  • 권성렬;김영우;배승춘;박성근;김기완
    • 센서학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.9-14
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    • 2000
  • 스핀 코팅 방법으로 제조된 P(VDF/TrFE) 막의 유전적 특성을 조사하였다. 막의 결정성과 막질을 개선하기 위해 스핀 코팅 후에 3 단계에 걸친 열처리 공정을 하였다. 상부전극을 마스크로 사용하는 간단한 P(VDF/TrFE) 막의 식각공정과 조건을 확립하였다. 분극을 여러 단계에 걸쳐 하는 정확한 분극공정을 실현하였다. 스핀코팅으로 제조된 막의 두께는 용액농도 10 wt%, 스핀속도 3000 rpm, 스핀시간 30초에서 $1.87\;{\mu}m$였다. 제조된 P(VDF/TrFE) 막의 유전상수와 유전손실을 측정하였다. 1 kHz의 주파수에서 분극전 P(VDF/TrFE) 막의 유전상수는 13.5, 유전 손실은 0.042로 나타났으며 분극후 각각 11.5, 0.037로 나타났다.

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진공 증착법으로 제작한 PVDF 박막의 유전 특성과 전기전도도에 대한 연구 (A Study on the Dielectric Properties and Electrical Conduction of PVDF Thin Films by Physical Vapor Deposition)

  • 강성준;이원재;장동훈;윤영섭
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제37권5호
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    • pp.9-15
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    • 2000
  • 본 논문에서는 진공 증착법 (Physical Vapor Deposition) 과 전계인가를 통해 두께 3㎛ 의 PVDF (polyvinylidene fluoride) 박막을 제작하여 적외선 흡수분석과 유전특성 및 전기전도 현상을 조사하였다. 진공 증착법으로 제작한 PVDF 박막을 적외선 흡수 분광기 (FT-IR) 로 분석한 결과, 509.45 [cm/sup -1/] 와 1273.6 [cm/sup -1/]의 특성피크가 검출되는 것으로 보아 제작된 PVDF 박막이 β형임을 확인할 수 있었다. β형 PVDF 박막의 유전특성을 측정한 결과, 비유전률은 주파수가 증가함에 따라 지속적으로 감소하는 이상분산을 나타내었고 유전손실은 온도의 증가에 따라 200㎐ 에서 7000㎐ 로 유전 흡수점이 이동함을 관찰할수 있었는데, 이는 디바이 이론과 일치하는 것이었다. 유전손실의 온도 의존성으로부터 구한 활성화 에너지(ΔH) 는 21.64㎉/mo1e 로 조사되었다. β형 PVDF 박막의 누설전류밀도에 대한 온도의존성과 전계의존성을 조사하여 PVDF 박막의 전기전도기구가 이온전도임을 확인할 수 있었다.

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커패시터용 복합유전체필름의 유전특성 분석 (Dielectric Characteristics of Composite dielectric Film for Pulsed Power Capacitors)

  • 박재도;곽희로;박하용;정종욱
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1661-1663
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    • 2001
  • This paper describes the dielectric characteristics of composite dielectric film for pulsed power capacitors. The relative electric permittivity(${\varepsilon}'$) and the dielectric dissipation factor(tan$\delta$) were measured for polypropylene (PP) membranes, kraft paper for capacitors(CP) and composite dielectric films(PP+CP), respectively, in a frequency range of $1{\sim}10^4$[Hz], and in temperatures ranging from -50[$^{\circ}C$] to 110[$^{\circ}C$]. As a result, the variation of the electric permittivity was observed similarly for PP and CP. Dielectric dispersion was observed in frequency domain in PP, CP and composite dielectric films.

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유전상수가 낮아지는 원인과 이온 분극의 효과 (Origin of Decreasing the Dielectric Constant and the Effect of Ionic Polarization)

  • 오데레사
    • 한국진공학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.453-458
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    • 2009
  • SiOC 박막을 BTMSM과 산소의 혼합가스를 사용하여 CVD 방법으로 증착하였다. 박막의 특성은 가스 유량비에 따라서 변하였다. 유전상수는 MIS 구조를 이용하여 C-V 측정법에 의하여 얻었다. 결합의 말단을 구성하는 Si-$CH_3$ 결합 사이의 공간효과에 의해서 기공이 만들어지며, 기공의 형성에 의해서 박막의 두께가 증가하였다. 그러나 분극의 감소에 의해서 만들어지는 SiOC 박막은 두께가 감소하면서 유전상수도 감소되었다. 열처리 후 유전상수는 수산기의 기화에 의해서 감소되었다. 박막의 두께는 분극의 감소에 의한 유전상수의 감소와 연관이 있었다. 굴절률은 박막의 두께에 반비례하는 경향성이 있으며, 박막의 두께와 굴절률의 경향성은 열처리 후에도 변하지 않았다.

RF 스퍼터링법에 의한 SCT 박막의 구조 및 유전특성 (Microstructure and Dielectric Properties of SCT Thin Film by RF Sputtering Method)

  • 김진사;송민종;소병문;박춘배;이준웅
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 춘계학술대회 논문집 전자세라믹스 센서 및 박막재료 반도체재료 일렉트렛트 및 응용기술
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    • pp.92-95
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    • 2000
  • The $(Sr_{1-x}Ca_x)TiO_3$(SCT) thin films are deposited on Pt-coated electrode(Pt/TiN/$SiO_2$/Si) using RF sputtering method with substitutional contents of Ca. The maximum grain of thin films is obtained at SCT15 thin film. The dielectric constant was increased with increasing the substitutional contents of Ca, while it was decreased if the substitutional contents of Ca exceeded over 15[mol%]. The dielectric constant changes almost linearly in temperature ranges of -80~+90$[^{\circ}C]$. The temperature properties of the dielectric loss have a stable value within 0.02 independent of the substitutional contents of Ca. All SCT thin films used in this study show the phenomena of dielectric relaxation with the increase of frequency, and the relaxation frequency is observed above 200[kHz].

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다결정 및 다층구조 $BaTiO_3$ 박막의 Time-Dependent Dielectric Breakdown 특성 (Time-Dependent Dielectric Breakdown of a Polycrystalline and a Multilayered $BaTiO_3$ Thin Films)

  • 오정훈;송만호;이윤희;박창엽;오명환
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1526-1528
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    • 1996
  • The dielectric reliability of a polycrystalline and a multilayered $BaTiO_3$ thin films was evaluated using a time-zero dielectric breakdown (TZDB) and a time-dependent dielectric breakdown (TDDB) techniques. The $BaTiO_3$ thin films were prepared by rf-magnetron sputtering technique on ITO-coated glass substrates. In case of the multilayered $BaTiO_3$ thin film, the dielectric breakdown histogram, which was obtained from the TZDB measurements, showed a typical Weibull distribution. While in case of polycrystalIine $BaTiO_3$ thin film, a randomly distributed dielectric breakdown histogram was observed. The TDDB results of the multilayered $BaTiO_3$ thin film guaranteed about $10^5$ hours-operation under the stress field of 1 MV/cm.

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솔-젤법으로 제작한 BFO/PZT 박막의 용매에 따른 구조적, 전기적 특성 (Structural and Electrical Properties of Sol-gel Derived BFO/PZT Thin Films with Variation of Solvents)

  • 조창현;이주
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제24권11호
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    • pp.895-899
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    • 2011
  • Multiferroic BFO/PZT(5/95) multilayer films were fabricated by spin-coating method on the Pt/Ti/$SiO_2$/Si substrate alternately using BFO and PZT(9/95) alkoxide solutions. The structural and dielectric properties were investigated with variation of the solvent and the number of coatings. All films showed the typical XRD patterns of the perovskite polycrystalline structure without presence of the second phase such as $Bi_2Fe_4O_3$. BFO/PZT multilayer thin films showed the typical dielectric relaxation properties with increase an applied frequency. The average thickness of 6-coated BFO/PZT multilayer film was about 600 nm. The dielectric properties such as dielectric constant, dielectric loss and remnant polarization were superior to those of single composition BFO film, and those values for BFO/PZT multilayer film were 1199, 0.23% and 12 ${\mu}C/cm^2$.