초록
Rf 마그네트론 반응성 스퍼터링법으로 $RuO_2$박막을 Si 및 Ru/Si 기판 위에 증착한 뒤 산소 분위기 (1atm)에서 열처리를 하여 RuO$_2$박막의 열적 안정성 및 확산방지 특성을 연구하였다.$ RuO_2$박막은 산소 분위기 $700^{\circ}C$에서 10분까지 안정하여, 산소와 실리콘에 대한 우수한 확산방지 특성을 나타내었다 $750^{\circ}C$ 열처리시, 우선 성장 방위에 관계없이 RuO$_2$박막 표면 및 내부에서 휘발 반응이 일어남과 동시에 확산방지 특성은 저하되었다. 그러나 80$0^{\circ}C$ 열처리 시에는 $750^{\circ}C$ 열처리와는 다른 미세구조를 나타내었다. 이러한 열처리 온도에 따른 휘발반응에는 RuO$_2$의 표면 결함구조인 $RuO_3$와 증착시 박막내 함유된 과잉산소에 의한 결함 구조가 영향을 주는 것으로 판단된다.
$RuO_2$ thin films were deposited on Si and Ru/Si substrates by rf magnetron reactive sputtering and annealed in oxygen atmosphere(1atm) to investigate their thermal stability and diffusion barrier property. $RuO_2$ thin films were thermally stable up to 700\ulcorner for 10min. in oxygen atmosphere and showed excellent barrier property against the interdiffusion of silicon and oxygen. After annealing at $750^{\circ}C$ , however, volatilization to higher oxide occurred at the surface and inside of $RuO_2$ thin film and diffusion barrier property was also deteriorated. When annealed at $800^{\circ}C$, $RuO_2$thin film showed a different microstructure from that of $RuO_2$ thin film annealed at 75$0^{\circ}C$. It is likely that surface defect structure of $RuO_2$, $RuO_3$, and excess oxygen had an influence on the mode of volatilization with increasing annealing temperature.
