• 제목/요약/키워드: Dielectric Post

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Si/MgO 기판에 증착된 BaTiO$_3$ 박막의 구조 및 전기적 특성 (The Structural and electrical Properties of $BaTiO_3$ Thin Films Deposited on Si/MgO Substrates)

  • 홍경진;김태성
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제11권12호
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    • pp.1108-1114
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    • 1998
  • $BaTiO_3$ thin films preferred c-axis orientation for the potential application of ferroelectric memory devices were deposited on silicon substrates(100) by RF sputtering and annealed at 800 and 900[$^{\circ}C$] in air. The BT(100)/BT(110) peak ratio of the sputtered sample was decreased with post-annealing in air. According to increasing with annealing temperature and time, the peak ratio of BT(100)/BT(110) was decreased and the surface density of thin film was high. Dielectric characteristics of $BaTiO_3$ thin film was measured as a function of annealing temperature and frequency. The dielectric constants were increased with annealing and decreased with frequency by space charge polarization and dipole polarization below 600[kHz]. The remanent polarization and coercive field in P-E hysteresis loop of $BaTiO_3$thin film were increased with the annealing temperature in air. The remanent polarization and coercive filed annealed at 800[$^{\circ}C$] for 1hr were 1.2[$\mu$C/$cm^2$] and 200[kV/cm]

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MEMS 기술을 이용한 Q-band MIMIC 발진기의 설계 및 제작 (Design and fabrication of Q-band MIMIC oscillator using the MEMS technology)

  • 백태종;이문교;임병옥;김성찬;이복형;안단;신동훈;박형무;이진구
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.335-338
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    • 2004
  • We suggest Q-band MEMS MIMIC (Millimeter wave Monolithic Integrated Circuit) HEMT Oscillator using DAML (Dielectric-supported Airgapped Mcrostrip Line) structure. We elevated the signal lines from the substrate using dielectric post, in order to reduce the substrate dielectric loss and obtain low losses at millimeter-wave frequency. These DAML are composed with heist of $10\;{\mu}m$ and post size with $20\;{\mu}m\;{\times}\;20\;{\mu}m$. The MEMS oscillator was successfully integrated by the process of $0.1\;{\mu}m$ GaAs PHEMTs, CPW transmission line and DAML. The phase noise characteristic of the MEMS oscillator was improved more than 7.5 dBc/Hz at a 1 MHz offset frequency than that of the CPW oscillator And the high output power of 7.5 dBm was measured at 34.4 GHz.

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$N_2O$ 플라즈마 열처리에 의한 저유전율 SiOF 박막의 물성 안정화 (Stabilizing Properties of SiOF Film with Low Dielectric Constant by $N_2O$ Plasma Annealing)

  • 김윤해;이석규;김선우;김형준
    • 한국재료학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.317-322
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    • 1998
  • 플라즈마 화학기상증착법에 의해 증착된 저유전율 SiOF박막의 물성 안정화를 위하여 증착후 $N_2O$플라즈마로 열처리함으로써 그 특성을 평가하였다. SiOF박막은 대기방치 및 열처리에 불안정한 성질을 가진다. SiOF 박막은 박막내의 F-Si-F 결합의 존재 때문에 흡습현상이 발생하며, 박막내의 F함량이 증가함에 따라 수분 흡수가 증가한다. 또한 열처리를 거치면서 F이 탈착되어 박막내의 F함량이 감소한다. $N_2O$플라즈마 열처리는 표면에 얇은 SiON층을 형성시킴으로써 박막을 안정화시키는데 효과적이었다. 그러나 장시간의 N/sun 2/O플라즈마 열처리는 유전율을 크게 증가시킨다. 따라서 $N_2O$플라즈마 열처리에 의한 유전율의 증가없이 물성을 안정화 시키기 위해서는, 대기방치나 열처리에 의한 안정화 효과를 유지하면서 $N_2O$플라즈마 열처리에 의한 유전율의 증가를 최소화시킬 수 있는 공정의 확립이 필요하다.

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플라즈마 후처리 시간에 따른 저유전율 SiOF 박막의 특성 (Characteristics of Low Dielectric Constant SiOF Thin Films with Post Plasma Treatment Time)

  • 이석형;박종완
    • 한국진공학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.267-267
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    • 1998
  • ECR plasma CVD를 이용한 SiOF박막은 낮은 유전상수를 가지고 있으며, 기존의 공정과의 정합성이 우수해 다층배선 공정에 채용이 유망한 재료이지만 수분의 흡수로 인한 유전율의 상승과 후속공정의 안정성이 문제점으로 부각되고 있다. 따라서 본 연구에서는 SiOF박막의 내흡습성과 후속공정에서의 안정성을 향상시키기 위하여 SiOF박막을 증착한 후 후속 산소 플라즈마 처리를 행하였다. SiOF박막은 산소 플라즈마 처리를 수행함으로써 SiOF박막의 밀도가 증가하고, 수분과의 친화력이 강한 Si-F 결합이 감소하는 것이 주요한 원인으로 사료된다. 하지만 플라즈마 처리 시간이 5분 이상으로 증가하면 유전율의 증가가 일어난다. 따라서 본 실험에서는 산소 플라즈마 처리조건이 마이크로파 전력이 700W, 공정 압력이 3mTorr, 기판온도가 300℃일 경우 플라즈마 처리시간은 3분이 적당한 것으로 생각 된다.봉?향상시키기 위하여 SiOF박막을 증착한 후 후속 산소 플라즈마 처리를 행하였다. SiOF박막은 산소 플라즈마 처리를 수행함으로써 SiOF박막의 밀도가 증가하고, 수분과의 친화력이 강한 Si-F 결합이 감소하는 것이 주요한 원인으로 사료된다. 하지만 플라즈마 처리 시간이 5분 이상으로 증가하면 유전율의 증가가 일어난다. 따라서 본 실험에서는 산소 플라즈마 처리조건이 마이크로파 전력이 700W, 공정 압력이 3mTorr, 기판온도가 300℃일 경우 플라즈마 처리시간은 3분이 적당한 것으로 생각된다.

LSR 계면의 접착특성 및 절연파괴거동 (Adhesion properties and Breakdown behaviors of LSR Interface)

  • 윤승훈;남진호;이건주;최수걸;신두성;지응서
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 추계학술대회 논문집 Vol.15
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    • pp.232-235
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    • 2002
  • Recently developed liquid silicone rubber (LSR) can be cured by platinum catalyzed additional hydrosilylation mechanism and has the advantage of no byproduct compared to traditional millable peroxide curing silicone rubber. We investigated the characteristics of dielectric breakdown of silicone rubber and adhesion properties between semi-conductive LSR and insulating LSR for high voltage application of pre-molded joint (PMJ). In order to understand the dielectric breakdown characteristics, we used the sheet samples and the paired type rogowski insert electrode system. The breakdown strength and adhesion strength of LSR (E-3) were superior to those of several silicone rubbers. Adhesion strength could be improved by curing at high temperature without post-curing process or enhanced by post-curing process. When LSR (E-3) was cured at $(150^{\circ}C{\times}10min$ semi-conductive )${\times}$ ($175^{\circ}C{\times}10min$ insulation), it showed the high breakdown strength with low standard deviation, and good adhesion strength. In this results, we could apply this process to the fabrication of PMJ without post-curing.

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Polypropanediol을 이용한 sol-gel법에 의한$Pb_{1-x}La_x(Zr_{1/2}Ti_{1/2})_{1-{x/4}}O_3$박막의 제조 (Preparation of $Pb_{1-x}La_x(Zr_{1/2}Ti_{1/2})_{1-{x/4}}O_3$ thin films by a sol-gel method using a polypropanediol)

  • 김태희;박경봉;김찬규
    • 한국결정성장학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.178-183
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    • 2002
  • 용매제로서 polypropanediol을 사용한 sol-gel법으로, La의 함량을 1, 2, 5, 7 ㏖%로 변화시킨 PLZT(x/50/50) 박막을 제조하고 La 함량에 따른 유전특성의 변화를 연구하였다. 제조한 sol을 사용하여 $Pt/Ti/SiO_2$/Si 위에 10회 코팅한 후, 560~$600^{\circ}C$까지 10분간 열처리하여 600nm 두께의 박막을 얻을 수 있었다 $560^{\circ}C$ 이상에서는 조성에 관계없이 perovskite 단일 상만이 나타났고, La 함량이 증가함에 따라 입자 크기가 증가하였다. 모든 조성의 박막에서 열처리 온도가 증가함에 따라 유전상수 및 잔류분극 값이 증가되었으며 $600^{\circ}C$에서 열처리한 박막이 가장 우수한 유전 특성을 나타내었다. $600^{\circ}C$에서 열처리한 박막에서 La함량이 증가함에 따라 잔류분극, 항전계, 유전상수 모두 감소하였다.

SiOC 박막에서 열처리에 의한 분극의 감쇄현상에 관한 연구 (Study on Lowering of the Polarization in SiOC Thin FIlms by Post Annealing)

  • 오데레사
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.1747-1752
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    • 2012
  • 탄소를 포함한 SiOC 박막은 BTMSM과 산소의 혼합 프리커서를 이용하여 CVD방법으로 증착하였다. 전통적으로 유전상수를 측정하기 위해서 MIS(금속/절연막/반도체)방법을 이용하는데 박막의 균일성을 보장할 수 없기 때문에 나타나는 오차의 한계를 보상하기 위해서 광학적인 분석방법과 경도측정 등을 통하여 SiOC 박막이 분극이 낮아지는 영역을 추적하였다. 분극이 낮고 비정질성이 높은 박막에서 유전상수가 낮아지는 특성을 이용하여 유전상수를 도출하였다. 열처리 후 SiOC 박막의 유전상수는 분극의 감소에 의해 감소하였으며, FTIR 분석에 의한 결합신호는 높은 파수 영역으로 이동하였다. 950~1200 cm-1 영역의 주 결합은 Si-C와 Si-O 결합으로 이루어졌으며, Si-O 결합의 강도가 증가한 것은 결합력이 증착한 샘플에서 보다 증가하였다는 것을 의미하며, 열처리 후 더 안정된 박막이 되었다. 열처리 후 SiOC 박막은 유전상수가 2.06으로 낮게 나타났다.

레이저 어블레이션에 의한 (Pb,La)$TiO_3$박막의 제작조건에 따른 특성 (CHaracteristics of (Pb,La)T$TiO_3$ Thin Film by Deposition Condition of Pulsed Laser Ablation)

  • 박정흠;박용욱;마석범
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제14권12호
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    • pp.1001-1007
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    • 2001
  • In this study, high dielectric materials, (Pb,La)Ti $O_3$ thin films were fabricated by PLD (Pulsed Laser Deposition) method and investigated in terms of structural and electrical characteristics in order to develope the dielectric materials for the use of new capacitor layers of Giga bit-level DRAM. The deposition conditions were examined in order to fabricate uniform thin films through systematic changes of oxygen pressures and substrate temperature. The uniform thickness and smooth morphology of (P $b_{0.72}$L $a_{0.28}$)Ti $O_3$ thin films were obtained at the conditions of substrate-target distance 5.5[cm], laser energy density 2.1[J/$\textrm{cm}^2$], oxygen pressure 200[mTorr] and substrate temperature 500[$^{\circ}C$]. After the (P $b_{0.72}$L $a_{0.28}$)Ti $O_3$ thin films were fabricated under the above conditions, they were post-annealed by RTA process in order to increase the dielectric constant. The film thickness of 1200 [$\AA$] had dielectric constant 821. Assuming that operating voltage is 2V, leakage current density of (P $b_{0.72}$L $a_{0.28}$)Ti $O_3$ thin films would result into 10$^{-7}$ [A/$\textrm{cm}^2$] and satisfied the specification of 256M DRAM planar capacitor, 4$\times$10$^{-7}$ [A/$\textrm{cm}^2$]m}^2$]

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High-rate, Low-temperature Deposition of Multifunctional Nano-crystalline Silicon Nitride Films

  • Hwang, Jae-Dam;Lee, Kyoung-Min;Keum, Ki-Su;Lee, Youn-Jin;Hong, Wan-Shick
    • Journal of Information Display
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    • 제11권3호
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    • pp.109-112
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    • 2010
  • The solid phase compositions and dielectric properties of silicon nitride ($SiN_x$) films prepared using the plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) technique at a low temperature ($200^{\circ}C$) were studied. Controlling the source gas mixing ratio, R = $[N_2]/[SiH_4]$, and the plasma power successfully produced both silicon-rich and nitrogen-rich compositions in the final films. The composition parameter, X, varied from 0.83 to 1.62. Depending on the film composition, the dielectric properties of the $SiN_x$ films also varied substantially. Silicon-rich silicon nitride (SRSN) films were obtained at a low plasma power and a low R. The photoluminescence (PL) spectra of these films revealed the existence of nano-sized silicon particles even in the absence of a post-annealing process. Nitrogen-rich silicon nitride (NRSN) films were obtained at a high plasma power and a high R. These films showed a fairly high dielectric constant ($\kappa$ = 7.1) and a suppressed hysteresis window in their capacitance-voltage (C-V) characteristics.

$Ba_{0.5}/Sr_{0.5}/TiO_3$ 박막 커패시터의 전기적 특성에 관한 연구 (A Study On electrical Properties of $Ba_{0.5}/Sr_{0.5}/TiO_3$thin-film capacitor)

  • 이태일;송재헌;박인철;김홍배;최동환
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.33-36
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    • 1999
  • In this paper, $Ba_{0.5}$Sr$_{0.5}$TiO$_3$ thin-films were prepared on Pt/Ti/Si0$_2$/Si substrates by RF magnetron sp-uttering method. We investigated electric and dielectric properties of BST thin-films with various ann-ealing temperature using in-sute RTA. Deposition conditions of BST films were set substrate temperat-ure, 30$0^{\circ}C$ and working gas ratio, Ar:O$_2$=90:10. After BST films deposited, we fabricated a capacitor of MIM structure with Al top electrode for measurement. Post-annealing using RTA performed at 40$0^{\circ}C$, $600^{\circ}C$, 80$0^{\circ}C$ for 60 sec, respectively. Also we exacted crystallization and composition of BST thin-films by XRD analysis. In measurement result, this capacitors showed a dielectric constant of about 200 at 1MHz and leakage current density of 5$\times$10$^{-8}$ A/$\textrm{cm}^2$ at 1.5V Microstructure of BST thin-films exhibited effective quality in low-temperature annealed 71ms than high-temperature annealed 71ms.s.s.

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