| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2009년 봄 (05/21 ~ 05/22, 무주리조트) |
| 권호 | 15권 1호 |
| 발표분야 | 반도체재료 |
| 제목 | CVD를 이용한 Cu 증착 시 plasma 전처리로 인한 구조적 특성의 비교 분석 |
| 초록 | 기존의 반도체 배선 공정에서는 특성이 좋고 가격이 저렴한 Al(aluminium, 알루미늄)을 사용하였다. Al은 부식 저항에 강하여 패턴을 형성하기 쉽고 열 전도성이 우수하기 때문에 공정에서 자주 쓰였지만, 반도체 소자의 더욱 빠른 신호 전달을 위하여 Al보다 낮은 비저항 값과 높은 electro-migration 저항 값을 가지고 있는 Cu(copper, 구리)로 대체하려는 연구가 진행되고 있다. 현재 사용되고 있는 Cu는 electroplating을 기본으로 하고 seed layer를 sputter로 증착하고 있으나, 이를 CVD(chemical vapor deposition, 화학기상증착법)로 교체 하는 연구가 진행되고 있다. CVD는 sputter에 비해 패턴 증착 시 step coverage, aspect ratio와 gap fill이 우수하지만 Cu의 특성 중 하나인 높은 diffusivity 때문에 substrate 내로 Cu가 확산되기 때문에, substrate 위에 Ta(tantalum, 탄탈륨)나 Ti(titanium, 티타늄)로 barrier layer등을 만들어 diffusion에 관한 문제를 해결하여 사용되고 있다. CVD 공정에서는 두 가지 문제점을 가지고 있다. 우선은 typical한 precursor가 없다는 점과 agglomeration 현상으로 인해 표면이 uniform하지 못하다는 점이다. 이러한 문제를 해결하기위해 새로운 precursor인 Cu(dmamb)2를 도입하여 증착을 하였다. Cu(dmamb)2는 증착 속도가 높고 액체 상태로 되어있어 기존의 precursor보다 control이 쉽다는 장점을 가지고 있다. 또한 Cu의 agglomeration 현상을 해결하기 위해 plasma를 이용한 CVD 전처리 과정 중substrate의 Cu가 uniform하고 flat한 표면을 갖는 seed layer를 형성하기위한 연구를 진행하였으며 FESEM을 통하여 표면의 roughness과 단면의 막 두께를 통한 증착속도를 분석하였다. |
| 저자 | 진성언1, 변동진1, 이승무1, 박지훈1, 이도한1, 최종문1, 김창균2, 정택모2 |
| 소속 | 1고려대, 2한국화학(연) |
| 키워드 | Cu; CVD; plasma; agglomeration; seed layer |
