| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2009년 봄 (05/21 ~ 05/22, 무주리조트) |
| 권호 | 15권 1호 |
| 발표분야 | 반도체재료 |
| 제목 | Cu(dmamb)2를 이용한 CVD Cu 박막의 제조 시 증착온도가 박막의 미세구조에 미치는 영향 |
| 초록 | 구리는 낮은 비저항, 높은 열전도도, 우수한 electromigration(EM)저항특성 등을 바탕으로 차세대 nano-scale집적회로의 interconnect application에 적합한 금속재료로서 각광받고 있다. copper interconnect는 damascene process를 주로 이용하는데 CVD를 이용하면 step coverage가 우수한 seed layer얻을 수 있어 고집적 소자의 구현이 가능하다. 하지만 CVD로 형성된 구리박막은 적절한 precursor의 부재로 인해 표면형상이 불균일하며 불순물을 많이 포함하여 높은 비저항 값을 가진다. 최근에 비 균등화 반응(disproportionation reaction)을 이용하여 고 순도 구리박막을 제조하기위해 β-diketonate Cu(Ⅰ) Lewis-base의 전구체를 많이 이용하는데 그중에서 hexafluoroacetylacetonate(hfac)Cu(Ⅰ) vinyltrimethylsilane(VTMS)가 널리 이용되고 있다. 그러나 (hfac)Cu(Ⅰ)(VTMS) 또는 유사계열의 전구체들은 열적안정성 및 보관안정성이 부족해 증착률이 낮고 기상에서의 비 균등화 반응으로 리간드들이 구리박막 내에 불순물로 기여하는 등의 문제점을 가진다. 따라서 기존의 β-diketonate Cu(Ⅰ) Lewis-base계열을 대체하는 Cu(Ⅱ)전구체 Cu(dmamb)2를 이용하여 CVD법으로 구리박막을 제조하였다. Cu(dmamb)2는 높은 증기압(70℃, 0.9torr)을 가지며 종래의 (hfac)Cu(Ⅰ)(VTMS)에 비해 높은 활성화 에너지(~113 kJ/mol)를 가짐으로서 열적안정성이 우수하다. 따라서 높은 증착률을 가지는 고품질의 박막을 제조할 수 있을 것으로 기대한다. 실리콘 기판 상에서 구리의 확산력이 매우 높기 때문에 확산 방지 막으로 Ta 또는 Ti가 증착된(7~10nm, sputtering)기판을 사용하여 Cu(dmamb)2의 증착실험을 진행하였고 SEM을 이용하여 단면과 표면을 분석하고 증착온도가 미세구조에 미치는 영향을 체계적으로 고찰하였다. |
| 저자 | 최종문, 변동진, 이도한, 진성언 |
| 소속 | 고려대 |
| 키워드 | Copper; CVD; thin film; Cu(dmamb)2 |
