ALD로 저온에서 증착된 TiO2 박막의 막질에 대한 연구

Study on the Properties of TiO2 Film Deposited by ALD at Low Temperature

본 논문은 저온(<150℃)에서 원자층 증착법(ALD)으로 증착된 TiO₂ 박막의 물리적, 화학적 막질에 대한 연구 결과를 보여준다. TiO₂의 ALD는 TTIP(Titanium(IV)isopropoxide)와 물을 이용하여 진행되었다. 150℃ 미만에서 증착시, ALD TiO₂의 성장률은 약 0.3Å/cycle로 증착 온도 및 위치에 상관없이 거의 일정한 성장률을 보였다. 또한 SEM분석에서는 200℃ 이상에서의 증착과 대조적으로, 150℃ 미만에서 증착된 박막은 부드러운 표면을 보였다. 투과전자현미경(TEM) 분석을 통해 이러한 특징이 저온에서 균질한 비정질의 막이 증착되었기 때문이라는 점을 알 수 있었다. 또한 저온 증착임에도 불구하고 종횡비가 1:75인 고종횡비 구조에도 80% 이상의 형상 적응성을 보였다. 그러나 저온 증착의 영향으로 X-선 광전자 분광기(XPS) 분석을 통해 4~7 at% 정도 함량의 탄소 불순물이 검출됨을 확인하였다.

This paper covers the study on the properties of TiO₂ film deposited by atomic layer deposition (ALD) using TTIP and water at various temperatures including the low temperature range of <150℃. At low deposition temperature, ALD TiO₂ films showed uniform growth rate per cycle (0.3Å/cycle), good uniformity, smooth surface, and homogenous amorphicity. They also showed good conformality of >80% on the trench structure with the high aspect ratio of up to 75. However, relatively high concentration of impurities (C~4-7 at%) in the film was observed due to low deposition temperature.