학회 | 한국재료학회 |
학술대회 | 2006년 가을 (11/03 ~ 11/03, 수원대학교) |
권호 | 12권 2호 |
발표분야 | 전자 재료 |
제목 | Embedded Resistor를 위한 TaN-(Ag,Cu)박막의 특성 |
초록 | 최근 들어 인쇄회로기판(PCB)내에 커패시터, 인덕터, 저항 등의 수동소자를 실장하여 디바이스를 얇고 가볍게 하려는 연구가 많이 되고있다. 이 논문에서는 스퍼터로 증착한 Ta-N-Ag박막을 저항체로 사용해서 PCB에 실장 시키려는 실험을 하였다. Ta-N박막은 N2분압에 른 저항값의 범위가 넓어 손쉽게 원하는 저항값을 얻을 수 있지만 디바이스에 저항체로 적용하기 위해서는 온도저항계수(TCR)값을 “0”에 가깝도록 해야 되는데 N2분압이 높을수록 매우 큰 음의 TCR (temperature coefficient of resistivity)값을 가지고 있어 이의 응용이 쉽지 않다. 본 연구에서는 TaNx의 음의 TCR을 극복하고자 양의 TCR값을 갖는 Ag를 co-sputtering으로 증착하여 이의 TCR값을 0에 근접시키기 위한 실험을 실시하였다. 박막은 DC 반응성 스퍼터링법을 이용하였으며, 기판은 Si wafer(100), corning glass를 사용하였다. 박막을 증착하기 위하여 챔버내의 기본압력은 3×10-7Torr, 공정압력은 5mTorr, ,N2분압은 55%에서 실험을 실시하였다. 시편의 분석은 α-step을 이용하여 두께를 측정하였고, 4-point probe를 이용하여 저항을 측정하였다. 결정구조를 분석하기 위하여 XRD (x-ray diffractormeter)를 사용하였다. 또한 합성된 박막의 성분을 분석하기 위하여 RBS(Rutherford back scattering spectrometry)를 사용하였다. 화학결합상태를 분석하기 위하여 XPS (x-ray photoelectron spectroscopy)를 사용하였다 그 결과 TaNx박막의 경우 N2분압이 55%에서 0.186941Ω-cm의 저항값을 보였다. 하지만 Ta-N-Ag막을 형성하였을 경우 0.00277Ω-cm의 값을 얻었다. 기존의 TaNx resistor보다 높은 저항값을 가지면서 안정적인 TCR값을 확인할수 있었다. |
저자 | 박세영1, 박인수1, 정근희1, 나석민2, 서수정3 |
소속 | 1성균관대, 2Dept. of Aerospace Engineering, 3Univ. of Maryland |
키워드 | Embedded Resistor; Thin film; Ta-N-Ag; TCR |