The Effects of Various Pretreatents on Cu Films Deposited on the TiN Substrate

전처리가 TiN 기판위의 Cu막의 특성에 미치는 효과

  • Published : 1996.01.01

Abstract

TiN 기판상에 CVD와 무전해 도금을 이용하여 구리막을 성장시킬 때 여러 가지 전처리에 따른 증착 양상의 변화에 관하여 조사하였다. Cu(hfac)2를 선재(precursor)로 사용하여 CVD 증착을 실시할 때 각 전처리에 따른 TiN상의 구리막의 덮힘성(coverage)향상은 Pd-HF 활성화 처리>>HF dip> RF remote plasma의 순이었다. 특히 Pd-HF 활성화 처리를 해줄 경우 거의 완전한 연속막을 얻을수 있었으며 scotch tape peel test 결과 매우 양호한 부착특성을 보였으나, 이에 비해 전처리를 해주지 않은 경우에는 오랜 시간이 경과되어도 연속막으로 성장하지 못하고 섬모양의 큰 결정립을 이룰 뿐이었다. 이러한 차이는 Pd-HF 활성화 처리에 의해 표면에 미세하게 형성된 Pd층이 구리의 핵생성과 부착특성을 크게 향상시켰기 때문인 것으로 사료되며 이러한 효과는 무전해 도금의 경우에도 마찬가지였다. 그리고 기판과 증착온도에 따른 선택성을 보면 35$0^{\circ}C$이하에서는 pd-HF 활성화 처리에 의해서 SiO2에 대하여 TiN으로의 선택성을 가지나 그 이상의 온도에서는 선택성이 상실되었다.

Keywords

References

  1. MRS bulletin v.18 no.6 Jian Li;J.W.Mayer
  2. MRS bulletin v.18 no.8 S.Q.Wang
  3. J. Appl. Phys. v.68 S.Q.Wang;I.Raaijmakers;B.J.Burrow;S.Suthar;S.Redkar;K.B.Kim
  4. J. Appl. Phys. v.68 J.O.Olowolafe;J.Li;J.W.Mayer
  5. Digest of Technical Papers, Symp. on VLSI. Tech. Kyoto N.Awaya;Y.Arita
  6. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. V7, , 1992 v.V7 Advanced Metallization for ULSI Applications E.T.Eisenbraum(et al);V. Rana(ed.);R.V.Joshi(ed.)I.Ohdomari(ed.)
  7. Kor. J. Mat. Res.
  8. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. v.V7 Advanced Metalization for ULSI Applications N.Away;Y.Arita;V.Rana(ed.);R.V.Joshi(ed.);I.Ohdomari
  9. Univ. of Kentucky, Dept. of Mat. Sci. and Eng., Ph. D Thesis Nucleation and Growth Mechanism of Copper Film from MOCVD J.Y.Kim
  10. Binary Alloy Phase Diagram(2nd ed.) v.2 T.B.Masslski;H.Okamoto;P.R.Subranian;L.Kacprzak
  11. 인하대학교 금속공학과 석사학위논문 CVD-Cu의 핵생성 및 성장에 관한 연구 한성희
  12. Tungstan and other Advanced Metals for VLSI/ULSI Applications V Y.Hazuki;H.Yano;K.Horioka;N.Hayasaka;H.Okano;S.S.Wang(ed.);S.Furukawa(ed.)