전자재료실험 MOS Capacitor 열처리 시간에 따른 C-V I-V 특성 분석

전자재료실험 MOS Capacitor 열처리 시간에 따른 C-V I-V 특성 분석

[전자재료실험] MOS Capacitor 열처리 시간에 따른 C-V I-V 특성 분석.hwp

목차 목 차 1. 실험목적 2. 실험배경 3. 실험이론 ① Capacitor(커패시터) ② MOS Capacitor 의 구조와 원리 ③ PVD(Physical Vapor Deposition) 4. 실험장비 ① E-Beam Evaporator ② Thermal Evaporator ③ 프로브 스테이션 ④ RTA : Rapid Thermal Annealer 5. 실험방법 ① Preparing ② Cleaning: wafer표면에 유기물, 금속, particle등으로 인한 오염물 제거 ③ SiO2 증착 (E-beam evaporator) ④ Metal 증착 (Thermal evaporator) ⑤ 열처리(Rapid Thermal annealing) ⑥ 반대전극 형성 ⑦ Analyzing 6. 실험결과분석 1) 이상적인 실험 결과 ① 저주파와 고주파의 차이 ② 열처리 후 C-V, I-V 그래프의 변화 2) 실험결과 3) 오차의 원인 ① Wafer cleaning의 부족 ② E-beam Evaporator 사용에 따른 오차원인 7. 참고문헌 본문 4. 실험장비 ① E-Beam Evaporator PVD(Physical vapor deposition)의 한 방법으로 전자빔을 이용하여 박막을 형성하는 것이 E-Beam Evaporator이다. 그림5.는 E-beam장치의 구조도이다. 장치안의 필라멘트에 매우 높은 전압을 가하면 필라멘트에서 에너지를 가진 열전자들이 방출된다. 이 부분을 electron gun이라하고 여기에 의해 방출된 열전자들은 ingot 형태의 증착시키고자하는 재료(ingot feeder)에 충돌한다. 열전자의 높은 에너지 때문에 ingot은 증발하게 되고 이것이 다시 기판위에 증착된다. 이 과정은 모두 진공펌프에 의해 UHV(Ultra High Vacuum)에서 이루어진다. ingot의 양에 증착되는 film의 양을 control 할 수 있으며 열전자를 사용하기 때문에 융점이 높은 물질도 쉽게 증착 할 수 있는 장점이 있다. electron beam To Vacuum Pumps vapor stream substrate holder Three Ingot Feeders Four Independent ion Sources To Vacuum Pumps electron gun 그림2. E-beam장치의 구조도 ② Thermal Evaporator 각종 금속(Au, Al, Ti, Cr, In, Ni)과 유전체(SiO2)의 박 막을 기판 위에 증착할 수 있는 장비이다. 진공도는 Torr까지 얻을 수 있다. 박막 증착시에는 박막 두께 측정 센서를 통해 박막의 두께를 확인하며 공정을 진행할 수 있다. 박막은 보통 0.5 Aring/sec ~ 1.0 Aring/sec의 증착 속도로 증착을 하며 3, 4 인치 웨이퍼를 비롯하여 여러 가지 시편 위에 박막 증착이 가능하다. 고진공에 놓은 용기 속에서 증착될 물체와 그 표면에 부착시키려는 금속 등의 입자를 넣어 둔 다음, 히터에 전류를 흘러서 가열함으로써 그 금속 입자를 증발시키면 차가운 물체 표면에 응축해서 부착하는 것을 이용하여 붙이는 방식이다. 이 때 시료를 가열하는 부분인 증발원의 재료로는 W(텅스텐), Mo(몰리브덴), Ta(탄탈) 등이 쓰인다. 증발원에 전류를 흘려보내면 저항에 의해 가열이 되는데 이때 시료는 녹게 되고 결국 참고문헌 7. 참고문헌 ● 고체전자공학 제6판, 벤스트리트만, p288-p309 (Primary reference) ● 열처리 조건에 따른 HfO2/Hf/Si 박막의 MOS 커패시티 특성, 이대감, 도승우 외 3명, 경북대학교, 위덕대학교 (MOS Capacitor) ● WIKIPEDIA The Free Encyclopedia (ALD) ● www.tectra.de E-Beam Evaporator Manual, Ver. 2.2, 한만희, 이강원 (E-Beam Evaporator) ● 금속 열처리 장치를 이용한 실리콘 산화막의 Annealing 효과, 박현우, 장현룡, 황호정, 중앙대학교 전자공학과 (열처리 효과_ ● 그 외의 참고문헌 - http://npl.postech.ac.kr/?mid=topic_nanopattern - Nanodevice Laboratory Hyungjun Kim s Research Group -Nano Deposition - http://www.icmm.csic.es/fis/english/evaporacion.html - http://en.wikipedia.org/wiki/Evaporation_(deposition) 키워드 MOS, 열처리, 전자재료실험, IV