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- 2002.1
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In this study, the reduce of plasma etching damage in PZT thin film with additive gas and re-annealing after etching have been investigated. The PZT thin films were etched as a function of Cl2/CF4 with addition of Ar and O2 with inductively coupled plasma. The etch rates of PZT thin films were 1450 Å/min at 30% additive Ar and 1100 Å/min at 10% additive O2 into Cl2/CF4 gas mixing ratio of 8/2. In order to reduce plasma damage of PZT thin films after etching, the etched PZT thin films were re-annealed at various temperatures at O2 atmosphere. From the hysteresis curves, the ferroelectric properties are improved by O2 re-annealing process. The improvement of ferroelectric behavior at annealed PZT films is consistent with the increase of the (100) and (200) PZT peaks revealed by x-ray diffraction (XRD). From x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis, the intensity of Pb-O, Zr-O and Ti-O peak are increased and the chemical residue peak is reduced by O2 re-annealing. The ferroelectric behavior consistent with the dielectric nature of TixOy is recovered by O2 recombination during rapid thermal annealing process.
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