일반기술

비에스티 박막 제조용 바륨, 스트론튬 및 티타늄 전구체의 단일 용액

유기금속 화학증착법에 의한 BST(BaxSr1-xTiO3. 이때 0<X<1임) 박막의 제조시 사용되는, 루이스 염기로 작용하는 아민계 또는 에스테르계 용매, 및 Ba(DPM2-테트라엔, Sr(DPM)2-테트라엔 및 Ti(i-OPr)2(DPM)2를 1:1:2∼3의 몰비(DPM: 2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵타디온, 테트라엔:테트라에틸렌펜트아민)로 포함하는 Ba, Sr, Ti 전구체의 단일 용액을 제조한다.BST 박막을 제조하는 유기금속 화학증착법은 반도체 소자 공정 중에서 커패시터를 구성하는 유전체 제조공정으로서, 유전체 제조공정은 스퍼터를 이용하는 방법이 있으나, 층덮힘 특성이 매우 나쁘기 때문에 새로운 대체 연구가 이루어지고 있다. 유기금속 전구체를 이용하는 유기금속 화학증착법이 유망하기는 하나, 이들 전구체는 대부분 고체상태로 존재하기 때문에 박막 조성의 재현 및 대량생산이 곤란하여, 현재는 이들 전구체를 용액상으로 제조하고 용액을 순간 증발법으로 기체로 전환시켜 박막을 제조하고 있다. 기존에 사용되던 Ti의 전구체 Ti(i-OPr)4는 Ba의 전구체 및 Sr의 전구체와 혼합할 때 루이스 산-염기 반응을 일으켜 침전물을 생성하고 다른 화합물로 변하기 때문에 각각의 전구체를 독립적으로 용액상으로 제조하여 사용하였는데, 비용이 증가하고 박막 조성의 조절이 어려웠다.이러한 문제점을 해결하여 Ba, Sr, Ti 전구체의 단일 용액을 화학증착시켜 BST 박막을 제조함으로써 BST 박막 조성의 재현을 가능하게 하고, 3가지 전구체를 개별적으로 사용하는 경우에 드는 비용을 절감할 수 있다. 또한, 고온에서도 리간드 분리가 없는 Ba, Sr 전구체와 Ti 전구체간의 산-염기 반응을 제어하여 단일 용액을 만들어 공정의 재현성과 비용감소를 얻을 수 있다