W-TiN 복층 전극 소자에서 TiN 박막 형성 조건에 따른 특성 분석

TiN을 불소의 확산 방지막으로 사용한 W-TiN 복층 게이트 소자의 물리적ㆍ전기적 특성 변화를 살펴보았다. TiN 스퍼터링 증착시 N₂/Ar 가스 비율이 증가할수록 TiN 박막은 N-과다막이 되어 비저항이 증가하였으나, W-TiN 복층 구조에서는 N₂/Ar 가스 비율이 증가할수록 상부 텅스텐 박막의 결정화가 증가하여 비저항이 감소하였다. 한편, 같은 N₂/Ar 비율의 경우, TiN 박막 열처리 온도 변화(600～800℃)에 무관하게 W(110) 방향으로 우선 배향된 결정 구조를 보였다. 누설 전류 특성은 TiN 증착시 N₂/Ar 비율 변화에 무관하게 우수하였으며, TiN을 확산 방지막으로 사용함으로서 순수 텅스텐 전극만을 적용시 나타나는 초기 저전계 누설 특성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.