일반기술

게이트 전극의 수분침투 방지방법

증착공정(화학증착법, 물리적 증착법, 원자층 증착법 등)을 통해 증착된 질화막 게이트 전극(대표적인 예 :HfN)를 사용하는 경우 후속공정을 진행하기 위하여 대기하는 시간 동안 대기 및 반응기내 잔류하고 있는 수분이 침투하여 질화막의 조성비가 변하고, 또한 침투된 수분(산소)에 의하여 저항이 커지게 되어 반도체의 성능을 저하시킨다. 본 발명은 질화물 게이트 전극을 차세대 반도체 소자에 사용할 경우 발생하는 수분침투에 의한 비저항 증가문제를 해결하기 위한 방법이다. 질화막 게이트 전극 표면 상태를 친수성에서 소수성으로 바꾸면 수분침투가 억제될 것이다. 친수성 기능기로 구성된 표면을 소수성 기능기로 치환하기 위하여 게이트 전극을 만든 후 다양한 증착 및 흡착공정을 이용해 소수성 기능기를 포함한 분자를 표면에 주입하여야 한다. 흡착방법, 흡착조건 및 흡착정도에 따라 반도체 소자 특성에 영향을 미칠 수 있다. 차세대 새로운 소자의 경우 수분에 민감하여 수분에 노출되는 순간 그 특성이 변질되어 그 특성이 감소되어 제대로 된 특성을 보이지 못하는 경우가 많다. 이는 반도체 소자 뿐만 아니라 디스플레이 소자의 경우도 마찬가지이다. 이 기술은 반도체 및 디스플레이 산업에 넓게 활용될 수 있다는 점에서 그 시장성이 크다고 할 수 있다.