Abstract
The effects of RT A treatment on the breakdown strengths were studied for tantalum pentoxide(${Ta_2}{O_5}$) films prepared by thermal oxidation of dc-sputtered Ta(400$\AA$) on p-type (100) Si wafer. While the relative dielectric constants of the RT A -treated specimens were not remarkably affected, the breakdown strengths of the RTA-treated specimens were greatly changed by RTA temperature and time. After the RTA treatment, the breakdown strengths of the specimens RTA-treated at the temperature below the crystallization temperature were increased to 5.4MV /cm, while those of the specimens RTA -treated at the temperature above it were decreased to 0.5MV /cm. RTA time-independence of the flat-bant voltage shift refleted that the RT A post-annealing effects on the breakdown strengths were not due to the interface reaction between the ${Ta_2}{O_5}$ layer and the Si substrate but, through the RBS analysis, to densification of the ${Ta_2}{O_5}$ films.
P-type(100)Si Wafer 위에 400$\AA$의 Ta를 증착하여 열산화법으로 ${Ta_2}{O_5}$박막을 형성시킴 후 RTA후처리를 통하여 절연파괴전장 특성 개선을 이루고자 하였다. 유전상수에 미치는 RTA후처리의 영향은 미약하지만 절연파괴전장을 나타내었으나 결정화 온도 이하의 RTA온도에서는 절연파괴전장이 5.4MV/cm로 RTA효과가 크게 나타났다. 이러한 RTA효과는 RTA온도 $575^{\circ}C$에서 flat band voltage shift가 RTA 시간에 따라 변화가 없는 것으로 미루어 보아 RTA효과는 계면 변화에 의한 것이 아님을 알 수 있었으며, RBS 분석을 통하여 ${Ta_2}{O_5}$1박막의 치밀화에 의한 것임을 확인할 수 있었다.
