일반기술

비스무트 층상 산화물 강유전체 박막의 제조방법

스트론튬 비스무트 탄탈륨 니오븀(SBTN, strontium bismuth tantalum niobium) 산화물 층 사이에 소정 두께의 단일 비스무트 산화물 층을 삽입하여, SBTN/Bi2O3/SBTN 헤테로 구조를 형성하고, 저온 후열처리에 의하여, 삽입된 비스무트 산화물 층을 상하부에 있는 SBTN 층으로 확산시키는 방법을 이용하여 양질의 SBTN 박막을 제조한다.제조공정의 단계는 소정 두께의 두 SBTN 박막 사이에 소정 두께의 산화 비스무트(Bi2O3) 박막을 배치시켜 SBTN/Bi2O3/SBTN 헤테로 구조를 형성하는 단계;SBTN/Bi2O3/SBTN 헤테로 구조를 후열처리하는 단계;로 이루어지며 박막 내부의 휘발성 비스무트 성분이 정량적으로 제어된 균일한 SrBi(2+x)TaNbO(9+y) 박막을 형성한다.간단하고 저렴한 제조공정에도 불구하고, 제조된 SBTN 박막은 낮은 인가전압에서도 비교적 높은 잔류분극값을 나타내며, 퍼티그 테스트 결과 긴 수명을 가지는 등 우수한 강유전체 특성을 가진다. 즉, 소자의 고집적화에 필요한 높은 잔류 분극치를 얻을 수 있고, 저온 공정이 이용되므로 하부 소자의 확산방지 효과가 있다SBTN 층 사이에 첨가하는 Bi2O3 층의 두께를 조절함으로써 박막의 비스무트 양을 제어할 수 있고, Perino 법에 비해 제조 단가를 획기적으로 낮출 수 있으며, 제조 온도를 625도까지 낮출 수 있다. 또한 간단한 제조공정에도 불구하고, 낮은 인가전압에서 비교적 높은 잔류분극값을 나타내며, 퍼티그 테스트 결과 긴 수명을 가지는 등 우수한 강유전체 특성을 가진다.비스무트계 층상 페로브스카이트 구조 강유전체 박막의 휘발성 성분의 정량적 조절이 가능하고, 저온 제조공정을 도입함으로써 개발 기술에 응용될 수 있는 우수한 성능의 강유전체 기억소자 제조기술에 기여한다