Characteristics of AS-deposited TaN Thin Films by Annealing Temperature

As-deposited TaN 박막의 열처리 온도에 따른 특성 변화

반응성 스퍼터링법으로 TaN film을 증착한 후 열처리온도에 따라 TaN 박막의 $R_s$(sheet resistance) 특성을 평가하고 미세구조 변화에 따른 전기적 특성 변화를 고찰하였다. TaN 박막을 열처리한 결과 $400^{\circ}C$에서 $600^{\circ}C$까지는 (110)의 회절피크만 보이다가 $700^{\circ}C$ 에서는 (200)의 회절 피크가 나타났고 특히 as-deposition 상태와 $300^{\circ}C$ 열처리시에는 Ta와 TaN 상이 혼재한 상태로 나타났으며 전기저항 변화는 as-deposition 상태가 $140{\Omega}/{\square}$로 가장 높았으며 열처리 온도가 증가함에 따라 저항은 점차적으로 감소하다가 $600^{\circ}C$와 $700^{\circ}C$에서는 전기저항이 다시 증가하였다. $500^{\circ}C$까지는 표면 형상이나 표면조도보다는 열처리 온도의 증가에 따른 TaN 박막의 결정구조 변화가 전기저항에 영향을 주는 주 요인으로 작용하고, $600^{\circ}C$와 $700^{\circ}C$ 열처리시에 결정립의 증가에도 불구하고 전기저항이 증가하는 것은 고온 열처리에 의한 표면조도가 증가하였기 때문이라고 생각된다.