Thermal Stability of the Cu/Co-Nb Multilayer Silicide Structure

Cu와 Co-Nb 이중층 실리사이드 계면의 열적안정성

  • 이종무 (인하대학교 금속공학과) ;
  • 권영재 (인하대학교 금속공학과) ;
  • 김영욱 (삼성전자(주) 반도체부문) ;
  • 이수천 (삼성전자(주) 반도체부문)
  • Published : 1997.07.01

Abstract

RBS와 XRD를 이용하여 C o-Nb이중층 실리사이드와 구리 배선층간의 열적안정성에 관하여 조사하였다. Cu$_{3}$Si등의 구리 실리사이드는 열처리시 40$0^{\circ}C$정도에서 처음 형성되기 시작하였는데, 이 때 형성되는 구리 실리사이드는 기판의 상부에 존재하던 준안정한 CoSi의 분해시에 발생한 Si원자와의 반응에 의한 것이다. 한편, $600^{\circ}C$에서의 열처리 후에는 CoSi$_{2}$층을 확산.통과한 Cu원자와 기판 Si와의 반응에 의하여 CoSi$_{2}$/Si계면에도 구리 실리사이드가 성장하였는데, 이렇게 구리 실리사이드가 CoSi$_{2}$/Si 계면에 형성되는 것은 Cu원자의 확산속도가 여러 중간층에서 Si 원자의 확산속도 보다 더 빠르기 때문이다. 열처리 결과 최종적으로 얻어진 층구조는 CuNbO$_{3}$/Cu$_{3}$Si/Co-Nb합금층/Nb$_{2}$O$_{5}$CoSi$_{2}$/Cu$_{3}$Si/Si이었다. 여기서 상부에 형성된 CuNbO$_{3}$는 Cu원자가 Nb$_{2}$O$_{5}$및 Co-Nb합금층과 반응하여 기지조직의 입계에 석출되어 형성된 것이다.

Keywords

References

  1. Silicon Processing for the VLSI Era v.2 S.Wolf;R.N.Tauber
  2. 36th,37th,and 38th sputter school,p.J-Ⅳ-1 Sputtering and Dry Etching Technology for VLSI and ULSI Devices D.R.Mclachlan;R.C.Gibson
  3. J. Appl. Phys. v.70 S.Q.Hong;C.Comrie;S.W.Russel;J.W.Mayer
  4. 한국재료학회지 v.5 박기철;김기범
  5. MRS bulletin v.18 no.6 Refractory metal nitride encapsulation for copper wiring J.Li;J.W.Mayer
  6. 한국재료학회 v.6 이종무;권영재;이병욱;김영욱;이수천
  7. J. Appl. Phys. v.68 J.O.Olowolafe;J.Li;J.W.Mayer
  8. 한국재료학회 v.6 이종무;이병욱;김영욱;이수천
  9. Thin Solid Films v.220 N. Mattoso Filho;C.Achete;F.L. Freire Jr
  10. Defects and Diffusion in solids, An Introduction S.Mrowec