Electrical Properties of Tantalum-nitride Films Prepared by Using Reactive Sputter Deposition

Sumin LEE, Yong Jei LEE, Myong Jae YOO, Ho Jung SUN
2016 New Physics Sae Mulli  
Tantalum-nitride (TaN) thin films were deposited onto Si(111) and plastic substrates at room temperature by using reactive radio frequency (RF) magnetron sputtering with adjusted deposition parameters. The films were investigated by using 4-point probe measurements, high-resolution X-ray diffraction (HR-XRD) and field emission scanning electron microscopy (FESEM, S-4800). The electrical resistivity increased as the amount of N2 was increased. The electrical resistivity for the plastic
more » ... e plastic substrates was higher than that for the Si (111) substrates. The two main TaN peaks were identified as being associated with the TaN(111) and the TaN(200) orientations. From the electrical and the structural analyses, the TaN(111) phase had a higher electrical resistivity. Columnar structures were observed in the deposited films and increased with decreasing amount of N2 and increasing power. PACS numbers: 68.55.-a, 73.61.-r RF 반응성 스퍼터링을 이용해 증착한 TaN의 전기적 특성 이수민 · 이용제 * 군산대학교 물리학과, 군산 54150, 대한민국 유명재 전자부품연구원 (KETI) 부품소재 연구본부, 성남 13509, 대한민국 선호정 군산대학교 신소재공학과, 군산 54150, 대한민국 (2015년 9월 16일 받음, 2015년 9월 25일 수정본 받음, 2015년 9월 25일 게재 확정) RF 반응성 스퍼터링을 이용하여 TaN 박막을 상온에서 Si(111) 기판과 Plastic 기판에서 N2/Ar분 율, power에 따라 증착 하였다. 4-point probe, 고 분해능 엑스선 회절 분석기 (high resolution X-ray This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. 2 New Physics: Sae Mulli, Vol. 66, No. 1, January 2016 diffraction, HR-XRD, EMPYREAN)과 주사 전자현미경 (field emission scanning electron microscope, FESEM, S-4800) 을 이용하여 전기적, 구조적 및 형상학적 분석을 하였다. N2 분율이 높아짐에 따라 비 저항이 증가하였으며, Plastic 기판의 경우 Si 기판 대비 높은 면 저항 값을 보였다. XRD 분석결과 TaN 박막의 주된 상은 TaN(111) 과 TaN(200) 로 확인하였고, 비저항 증가는 TaN(111) 상의 상대적인 증가에 기인한 것으로 분석되었다. 형성된 박막의 형상은 대체로 주상조직의 형태가 관찰되었고, 분율이 높을수록 power가 낮을수록 주상조직의 영역이 감소함을 보였다. PACS numbers: 68.55.-a, 73.61.-r
doi:10.3938/npsm.66.1 fatcat:tga3ucg2xrbnzhpgv3uctwjpvy