SCOPUS
SCIE
Atomic Layer Deposition of Ruthenium and Ruthenium Oxide Thin Films from a Zero-Valent (1,5-Hexadiene)(1-isopropyl-4-methylbenzene)ruthenium Complex and O<sub>2</sub>
저자
Jung, Hyo Jun ; Han, Jeong Hwan ; Jung, Eun Ae ; Park, Bo Keun ; Hwang, Jin-Ha ; Son, Seung Uk ; Kim, Chang Gyoun ; Chung, Taek-Mo ; An, Ki-Seok
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2014
작성언어
-등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
7083-7090(8쪽)
제공처
<P>Ruthenium (Ru) and ruthenium oxide (RuO<SUB>2</SUB>) thin films were grown by atomic layer deposition (ALD) using a novel zerovalent (1,5-hexadiene)(1-isopropyl-4-methylbenzene)Ru complex and O<SUB>2</SUB> as the Ru precursor and oxidant, respectively. The self-limiting growth mode for the Ru and RuO<SUB>2</SUB> ALD processes was achieved while varying the Ru precursor and O<SUB>2</SUB> feeding time. Metallic Ru films were deposited at growth temperatures of 230–350 °C, while the temperature window for the growth of the RuO<SUB>2</SUB> film was limited to <230 °C. At 270 °C, the growth per cycle (GPC) of Ru ALD was 0.076 nm/cycle, and the incubation times of Ru on SiO<SUB>2</SUB> and TiN substrates were considerably short (3 cycles on SiO<SUB>2</SUB>, negligible on TiN) compared to that of Ru ALD from a high-valent Ru precursor and O<SUB>2</SUB>. The resistivity of the Ru film was as low as 29–36 μΩ·cm at growth temperatures of 270–350 °C. On the other hand, the RuO<SUB>2</SUB> film was grown at a low temperature of 200 °C and showed a GPC of 0.15 nm/cycle with a resistivity of ∼270 μΩ·cm. <I>In situ</I> quadruple mass spectrometry analysis of the CO<SUB>2</SUB> byproduct revealed that the amount of subsurface oxygen extracted during the Ru pulse half-cycle affected the resultant film phase, either Ru or RuO<SUB>2</SUB>, which was strongly influenced by the growth temperature.</P><P><B>Graphic Abstract</B>
<IMG SRC='http://pubs.acs.org/appl/literatum/publisher/achs/journals/content/cmatex/2014/cmatex.2014.26.issue-24/cm5035485/production/images/medium/cm-2014-035485_0013.gif'></P><P><A href='http://pubs.acs.org/doi/suppl/10.1021/cm5035485'>ACS Electronic Supporting Info</A></P>
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