Formation of CVD-Cu Thin Films on Polyimide Substrate

Polyimide 기판을 이용한 CVD-Cu 박막 형성기술

Copper thin films have been prepared by a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) technology on polyimide and TiN substrates. The Cu-MOCVD technology has advantages of the high deposition rate and the good step coverage compared with the conventional physical vapor deposition (PVD) technology in several industrial applications. The Cu films have been deposited with varying the experimental conditions of substrate temperatures and copper source vapor pressures. The films were annealed in a vacuum condition after the deposition, and the annealing effect on the electrical properties of the films was measured. The crystallinity and the microstructures of the films were observed by scanning electron microscopy (SEM), and the electrical resistivity was measured by 4-point probe. In the case of the Cu deposition on TiN substrate, the best electrical property of the films was measured for the samples prepared at 18$0^{\circ}C$. Very high deposition rate of the Cu film up to 250 nm/min was obtained on the polyimide substrate when the mixture of liquid and vapour precursor was used.

유기금속 화학기상증착기술에 의해 폴리이미드 기판과 질화티탄 기판 위에 구리박막을 형성하였다. 구리박막을 화학기상증착기술에 의해 형성하면 종래의 물리적증착기술에 비하여 증착속도가 빠르고 층덮힘 성질이 좋아 산업체의 제품생산 응용에서 많은 장점이 있다. 이 장점은 제품의 생산성과 신뢰성에 영향을 미친다. 기판의 온도와 구리전구체 증기압력 조건을 변화시키며 반복실험을 실시하였으며, 시편에 따라서는 전기적 성질 향상을 위하여 후속 열처리를 수행하였다. 형성된 구리박막의 미세구조는 전자현미경으로 관찰하였으며, 전기비저항은 4점 프로브를 이용하여 측정하였다. 질화티탄을 기판으로 사용한 경우 구리박막에서는 섭씨 180도의 기판온도에서 만들어진 시편에서 가장 좋은 전기적 성질이 측정되었다. 한편, 폴리이미드 기판을 사용한 경우, 기상과 액상의 혼합상태 전구체를 이용하여 250 nm/min의 매우 높은 증착속도를 얻을 수 있었다.