A study on the deposition characteristics of the hi thin films deposited ionized cluster beam deposition

ICBD법으로 증착된 Al 박막의 증착특성 연구

  • 안성덕 (한국과학기술원 재료공학과) ;
  • 김동원 (경기대학교 재료공학과) ;
  • 천성순 (한국과학기술원 재료공학과) ;
  • 강상원 (한국과학기술원 재료공학과)
  • Published : 1997.05.01

Abstract

Aluminum (Al) thin films were deposited on the Si(100) and TiN(60 nm)/Si (100) substrate by the ionized cluster beam deposition (ICBD) method. The characteristics of thin films were examined by the $\alpha$-step, four-point-probe, Scanning Electron Spectroscopy (SEM), Auger Electron Spectroscopy (AES). The growth rate of the Al thin film increased and the resistivity decreased as the crucible temperature increased. At the crucible temperature $1800^{\circ}C$, the microstructure of Al thin film deposited was smooth and continuous the resistivity decreased as the acceleration voltage increased. Also, the minimum resistivity in Si(100) substrate and TiN(60 nm)/Si(100) substrate were 3.4 $\mu \Omega \textrm {cm}$, 3.6 $\mu \Omega \textrm {cm}$ at the acceleration voltage 4 kV and 2 kV respectively. From the AES spectrumt 14 wasn't detected any impurities In the Al thin film. Therefore the resistivity of Al thin film was affected by the microstructure of film.

Ionized Cluster Beam Deposition(ICBD)방법을 이용하여 Si(100)기판과 TiN(60 nm)/Si(100)기판위에 Al 박막을 증착하였다. 증착된 Al 박막의 증착특성은 $\alpha$-step, four-point-probe, XRD, SEM, AES 측정장치를 가지고 조사해 보았다. 도가니 온도가 증가함에 따라 Al 박막의 증착속도는 증가하였고 비저항 값은 감소하였다. 도가니 온도가 $1800^{\circ}C$인 경우 가속전압이 증가함에 따라 연속적이며 평평한 박막이 형성되고 비저항이 감소되었다. 최소의 비저항 값은 Si 기판에서는 가속전압이 4 kV일 때 3.4 $\mu \Omega \textrm {cm}$, TiN 기판에서는 가속전압이 2kV일 때 3.6 $\mu \Omega \textrm {cm}$. AES 분석결과 형성된 박막내에서는 불순물이 존재하지 않는 것을 알 수 있었다. 따라서 Al 박막의 비저항은 박막충의 미세구조에 의해 영향을 받는다.

Keywords