Effect of Neutral Ligand(L) on the Precursor Characteristics of (hfac)Cu(I)L and on Cu MOCVD Process

중성리간드(L)가 (hfac)Cu(I)L 전구체의 특성 및 구리 MOCVD 공정에 미치는 영향

The effect of neutral ligand(L) on the precursor characteristics of (hfac)Cu(I)-L and on Cu MOCVD Process was studied. The neutral ligands of (hac)Cu(I)-L$_{x}$, such as ATMS(allytrimethylsilane), VTMS(vinyltrimethylsilane), VCH(vinylcyclohexane), MP(4-methyl-1-pentene), ACP(allylcyclopentane), and DMB(3,3-dimethyl-1-butene) were investigated. When the dissociation temperature of Cu(I)-L bond is low, low temperature deposition below $100^{\circ}C$ is possible and the resistivity of the film is low. But thermal stability of the precursor is low in this case. The resistivity is almost the same regardless of L at the deposition temperature range of $125~175^{\circ}C$. The resistivity is increased as the molecular weight of L becomes higher above $225^{\circ}C$ The vapor pressure of the precursor was closely related to the boiling point of L, the lower the boiling point of L, the higher the vapor pressurere.

(hfac)Cu(I)L구리 1가 전구체의 경우 L의 종류에 따라 여러 화합물이 존재하며 L이 전구체의 특성 및 증착에 미치는 영향을 규명하였다. 이때 중성리간드는 ATMS(allytrimethylsilane), VTMS(vinyltri-methylsilane), VCH(vinylcyclohexane), MP (4-methyl-1-pentene), ACP(allylcyclopentane), DMB (3,3-dimethyl-1-butene) 등의 alkene류이었다 hfacCu(I)L 전구체는 TG-DSC 분석에서 관찰된 Cu(I)-L 분해 온도가 낮으면 $100^{\circ}C$ 이하의 저온 증착이 가능하였고 저온에서 낮은 박막 비저항 값을 얻을 수 있었다. 또한 이 분해온도가 높은 전구체 일수록 열적으로 안정함을 일정 시간 가열평가를 통해 알 수 있었다. 약 $125~175^{\circ}C$ 증착온도에서는 중성리간드의 종류에 무관하게 증착된 구리 박막의 비저항값이 거의 비슷하였고 약 $226^{\circ}C$ 이상의 증착온도에서는 박막의 비저항이 중성리간드의 분자량의 크기에 비례하여 증가하였다. 전구체의 증기압은 중성리간드의 끓는점과 가장 밀접한 관계가 있으며 중성리간드의 끓는점이 낮으면 낮을수록 증기압은 높았다.