불소계 플라즈마 식각이 Al 2 O 3에서 산소 공공(oxygen vacancy) 농도와 알루미늄 결합(aluminum bond) 변화를 유발하며, 이는 박막의 전기적 특성에 영향을 주어 누설 전류가 증가하고 전하 트랩(charge traps)이 형성되어 소자의 신뢰성이 저하된다. 따라서 본 연구에서는 CF 4 플라즈마 식각이 Al 2 O 3 박막의 구조적, 광학적 및 전기적 특성에 미치는 영향을 처리 과정 중 결함 동역학(defect dynamics)에 초점을 맞추어 체계적으로 조사하였다. X선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy) 분석 결과 플라즈마 식각 동안 Al-O 결합이 Al-F 결합으로 전환되는 현상이 일어났으며, 이로 인해 산소 공공 농도가 변화함이 확인되었다. 화학적 변형은 전자 밴드 구조의 변화를 시사하듯, 라디오주파수 편향(radiofrequency bias) 전력이 증가함에 따라 광학 밴드갭과 일함수(work function)가 변화하였다. 유전 측정 결과 Al-F 결합 형성으로 인해 유전율(dielectric constant)이 감소함이 나타났다. 이러한 결과는 플라즈마에 의해 유도된 결함, 즉 결함 생성과 플라즈마에 의한 원자 치환(atomic substitution) 모두를 포함하여, 향후 전자 응용을 위한 고품질 Al 2 O 3 박막 개발에 기여할 수 있는 결함-특성 간의 관계를 규명한다.

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