Si(100)기판위에서의 C49 $\textrm{ZrSi}_{2}$의 형성과 특성 연구 = Formation and Microstructural Properties of C49 $\textrm{ZrSi}_{2}$ Thin Films on Si(100)Substrates

국문 초록 (Abstract)

Si(001)기판 위에 형성시킨 Zr-silicide의 전기적, 물리적 특성에 관한 연구를 하였다. Zr 박막은 전자빔 증착기를 사용하여 증착하였으며, 50$0^{\circ}C$ 열처리하여 Zr-silicide를 형성시켰다. 각 온도에서 열처리된 Zr-silicide시편의 상형성, 전기적 특성, 화학적 조성, 표면 및 계면 형상을 XRD, four-point probe, AES, TEM과 HRTEM으로 분석하였다. 분석 결과 $600^{\circ}C$부터 Zr과 Si기판의 계면에서 C49 ZrSi$_{2}$의 생성이 관찰되었다. Zr-Silicide박막의 비저항은 C49 ZrSi$_{2}$의 형성에 영향을 받는 것으로 관찰되었으며, 50$0^{\circ}C$ 열처리 후에는 184.3 $\mu$Ω-cm로 낮아졌으며, C49 ZrSi$_{2}$가 박막에 완전히 형성된 80$0^{\circ}C$ 열처리 후에는 32$\mu$Ω-cm의 낮은 저항을 나타내었다. 형성된 C49 ZrSi$_{2}$박막은 균질한 화학적 조성을 하고 있음을 AES 분석으로 확인하였다. Zr-silicide의 표면 및 계면의 형상을 TEM과 HRTEM으로 관찰하였으며, $600^{\circ}C$ 열처리 후에 계면에서 ZrSi$_{2}$의 상형성이 시작되는 것을 관찰하였다. 80$0^{\circ}C$ 열처리 후에도 계면과 표면형상은 비교적 균질한 형상이 유지되었음이 관찰되었으며, 이는 C49 ZrSi$_{2}$가 높은 온도에서도 잘 응집되지 않으며 고온 안정성을 가지는 재료임이 관찰되었다.