Abstract
The selective chemical vapor deposition techniques for Cu metallization were studied. For enhancing the selectivity, furnace annealing and N$_{2}$ plasma were treated on patterned TiN/BPSG prior to the copper deposition. As a result, Cu did not deposited lead to suppressing the nucleation on BPSG singificantly. With the increasement the plasma treatment temperature, copper nucleation on BPSG was suppressed mote effectively, From TOF-SIMS(Time-of-Flight Secondary ion Mass Spectrometry), it is considered that annealing and N$_{2}$ plasma treatment remove hydroxyl(0-H) group so that eliminating the nucleation site for copper precursor enhance the selectivity.
선택성을 향상시키기 위해서 BPSG(Borophosphosilicate glass) 위에 형성한 TiN 패턴을 로(furnace) 열처리와 질소 플라즈마 처리를 한 후 유기 화학 기상 증착법(MOCVD； Metal Organic Chemical Vapor Deposition)으로 구리 박막을 증착하였다. 먼저 650℃∼750℃에서 열처리한 후 150℃에서 구리 박막을 증착시켰을 때 750℃에서 열처리한 경우 TiN 표면 위에만 선택적으로 구리 증착이 일어났다. 질소 플라즈마 처리를 한 경우도 마찬가지로 BPSG 위에 구리 핵 형성이 억제됨을 알 수 있었다. 플라즈마 처리 온도를 증가시킬수록 BPSG 위의 구리 핵 형성이 더 효과적으로 억제되었다. 열처리와 플라즈마 처리 후 증착된 기판 표면을 TOF-SIMS(Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry)로 분석하였을 때 플라즈마 처리가 BPSG 표면의 구리 증착 작용기인 0-H(hydroxyl)기를 제거하여 구리의 선택성이 향상되었다고 해석하였다.
