일반기술

비휘발성 기억소자용 PZT 박막 제조

강유전체 재료 중 대표적인 PZT재료는 높은 유전율을 갖고 있어 DRAM용 고유전율 재료에 선도적인 역할을 기대할 수 있고, 높은 잔류분극과 낮은 항전계를 갖고 있어 FRAM에 가장 적합한 특성을 갖고 있다. FRAM으로 PZT 박막을 활용하기 위해서는 종합공정개발은 물론 fatigue, imprint, retention 등의 신뢰성특성을 향상시켜야한다. 실리콘소자와 집적공정을 위해서는 전도도가 좋고 화학적으로 안정한 백금전극이 가장 많이 사용되고 있으나 전도성 산화물에 비해 신뢰성특성이 열악하여 1E6 cycle 이후에는 잔류분극이 급격히 감소한다. 본 실험실에서는 실리콘기판 위에 sol-gel 법으로 200nm 두께의 PZT박막을 제작하고 Pt/PZT/Pt 구조의 Capacitor를 제작하였으며 전기적특성과 신뢰성특성을 측정, 분석하였다.차세대 scale-down된 FRAM을 위하여 2.5V 이하에서도 동작이 가능하도록 항전압이 1-2Volt 정도이며 잔류분극이 20-30 uC/cm2이상이 되는 박막을 제작할 수 있었으며 1E10 cycle 까지 양호한 신뢰성특성을 갖고 있다.