• 제목/요약/키워드: Cu MOCVD

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열처리 조건에 따른 MOCVD Cu 박막의 특성 변화 (The Effects of the Annealing Condition on the MOCVD Copper Films)

  • 김동원
    • 한국재료학회지
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    • 제7권10호
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    • pp.884-890
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    • 1997
  • Sputtering 방법을 통해 Si기판 위에 Ti와 TiN박막을 증착하고 저압 반응관내에서 Cu*hfac)(TMVS)를 precursor로 사용 MOCVD Cu박막을 증착하여 Cu/TiN/Ti/Si구조의 다층박막을 제조하였고 이에 대한 열처리 방식 및 분위기 변화 등을 통해 열처리 조건에 따른 Cu 박막의 특성 변화에 대해 조사하였다. 열처리 방식으로는 Cu박막을 형성한 후 공기 중에 노출이 없이 바로 열처리하여 Cu산화물 형성을 억제할 수 있는 in-situ열처리 방식이 유리하고, 열처리 분위기로는 Cu 박막의 표면이나 결정립계 내에 존재하는 Cu 산화물을 환원시켜 줄 수 있는 H$_{2}$(10%)/Ar분위기가 표면평탄화, 결정립 크기 증가 및 비저항 감소측면에서 우수한 특성의 Cu박막을 얻을 수 있음을 확인하였다.

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수소 환원기체와 (hfac)Cu(3,3-dimethyl-1-butene) 증착원을 이용한 Pulsed MOCVD로 Cu seed layer 증착 특성에 미치는 영향에 관한 연구 (Pulsed MOCVD of Cu Seed Layer Using a (hfac)Cu(3,3-dimethyl-1-butene) Source and H2 Reactant)

  • 박재범;이진형;이재갑
    • 한국재료학회지
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    • 제14권9호
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    • pp.619-626
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    • 2004
  • Pulsed metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) of conformal copper seed layers, for the electrodeposition Cu films, has been achieved by an alternating supply of a Cu(I) source and $H_2$ reactant at the deposition temperatures from 50 to $100^{\circ}C$. The Cu thickness increased proportionally to the number of cycles, and the growth rate was in the range from 3.5 to $8.2{\AA}/cycle$, showing the ability to control the nano-scale thickness. As-deposited films show highly smooth surfaces even for films thicker than 100 nm. In addition about a $90\%$ step coverage was obtained inside trenches, with an aspect ratio greater than 30:1. $H_2$, introduced as a reactant gas, can play an active role in achieving highly conformal coating, with increased grain sizes.

Deposition of CuInSe2 Thin Films Using Stable Copper and Indium-selenide Precursors through Two-stage MOCVD Method

  • Park, Jong-Pil;Kim, Sin-Kyu;Park, Jae-Young;Ok, Kang-Min;Shim, Il-Wun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권4호
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    • pp.853-856
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    • 2009
  • Highly polycrystalline copper indium diselenide (CuInSe2, CIS) thin films were deposited on glass or ITO glass substrates by two-stage metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) at relatively mild conditions, using Cuand In/Se-containing precursors. First, pure Cu thin film was prepared on glass or ITO glass substrates by using a single-source precursor, bis(ethylbutyrylacetate)copper(II) or bis(ethylisobutyrylacetato)copper(II). Second, on the resulting Cu films, tris(N,N-ethylbutyldiselenocarbamato)indium(III) was treated to produce CuInSe2 films by MOCVD method at 400 ${^{\circ}C}$. These precursors are very stable in ambient conditions. In our process, it was quite easy to obtain high quality CIS thin films with less impurities and uniform thickness. Also, it was found that it is easy to control the stoichiometric ratio of relevant elements on demands, leading to Cu or In rich CIS thin films. These CIS films were analyzed by XRD, SEM, EDX, and Near-IR spectroscopy. The optical band gap of the stoichiometric CIS films was about 1.06 eV, which is within an optimal range for harvesting solar radiation energy.

MOCVD 방법으로 증착된 TaN와 무전해도금된 Cu박막 계면의 열적 안정성 연구 (Thermal Stability of the Interface between TaN Deposited by MOCVD and Electroless-plated Cu Film)

  • 이은주;황응림;오재응;김정식
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제11권12호
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    • pp.1091-1098
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    • 1998
  • Thermal stability of the electroless deposited Cu thin film was investigated. Cu/TaN/Si multilayer was fabricated by electroless-depositing Cu thin layer on TaN diffusion barrier layer which was deposited by MOCVD on the Si substrate, and was annealed in $H_2$ ambient to investigate the microstructure of Cu film with a post heat-treatment. Cu thin film with good adhesion was successfully deposited on the surface of the TaN film by electroless deposition with a proper activation treatment and solution control. Microstructural property of the electroless-deposited Cu layer was improved by a post-annealing in the reduced atmosphere of $H_2$ gas up to $600^{\circ}C$. Thermal stability of Cu/TaN/Si system was maintained up to $600^{\circ}C$ annealing temperature, but the intermediate compounds of Cu-Si were formed above $650^{\circ}C$ because Cu element passed through the TaN layer. On the other hand, thermal stability of the Cu/TaN/Si system in Ar ambient was maintained below $550^{\circ}C$ annealing temperature due to the minimal impurity of $O_2$ in Ar gas.

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상온 ECR-MOCVD에 의해 제조되는 Cu/C박막특성 (Characteristics of copper/C films on PET substrate prepared by ECR-MOCVD at room temperature)

  • 이중기;전법주;현진;변동진
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.44-53
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    • 2003
  • Cu/C films were prepared at room temperature under $Cu(hfac)_2-Ar-H_2$ atmosphere in order to obtain metallized polymer by using ECR-MOCVD(Electron Cyclotron Resonance Metal Organic Chemical Vapor Deposition) coupled with a DC bias system. The room temperature MOCVD on polymer substrate could be possible by collaboration of ECR and a DC bias. Structural analysis of the films by ECR was found that fine copper grains embedded in an amorphous polymer matrix with indistinctive interfacial layer. The increase in $H_2$ contents brought on copper-rich film formation with low electric resistance. On the other hand carbon-rich films with low sheet electric resistance were prepared in argon atmosphere. The electric sheet resistance of Cu/C films with good interfacial property were controlled at $10^8$~$10^0$ Ohm/sq. ranges by the $H_2$/Ar mole ratio and the shielding effectiveness of the film showed maximum up to 45dB in the our experimental range.

급속열처리에 의한 MOCVD-Cu/TiN/Si 구조의 후열처리 특성 (Effects of post-annealing on the characteristics of MOCVD-Cu/TiN/Si structures by the rapid thermal process)

  • 김윤태;전치훈;백종태;김대룡;유형준
    • 한국진공학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.28-35
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    • 1997
  • 급속열처리에 따른 (hfac)Cu(VTMS)구리원으로 증착한 구리 박막의 특성개선 효과 와 TiN층의 확산방지 특성의 변화를 고찰하였다. 구리 박막의 특성 변화는 열처리 시간보 다 열처리 온도의 변화에 더 민감하며, 후열처리에 의해 Cu/TiN구조의 전기적 특성과 더불 어 미세구조 변화가 뚜렷하게 나타났다. $400^{\circ}C$이상에서 면저항의 증가가 시작되어 $600^{\circ}C$이 상에서 구리와 TiN의 상호 반응과 구리박막 표면에서의 산화물 형성이 관찰되었다. 후열처 리에 의한 결정립 성장은 (111)배향을 나타내었고, $500^{\circ}C$에서 결정립의 성장이 가장 활발하 게 나타났다. MOCVD-Cu/PVD-TiN구조에서 TiN층의 확산방지 특성을 충분히 유지시키면 서 구리 박막의 전기적 특성을 개선시킬 수 있는 열처리 공정 온도는 $400^{\circ}C$정도가 적정한 것으로 판단되었다.

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Cu 배선에 Al층간 물질 첨가에 의한 EM특성 개선 (Improvement of electromigration characteristics in using Ai interlayer)

  • 이정환;박병남;최시영
    • 한국진공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.403-410
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    • 2001
  • 본 연구에서는 차세대 Cu 박막 증착 방법으로 유망한 CVD(chemical vapor deposition)방법으로 실질적 배선 증착 공정과 동일하게 시행하여 여러 조건에서 Cu를 증착하여 가장 EM에 관하여 높은 내구성을 가지는 조건을 알아보고 또한 박막의 미세구조가 EM에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보았으며 MOCVD 방식으로 증착한 Cu박막의 표면과 barrier layer인 TiN과의 응력(stress)을 조사하여 차세대 EM모델인 grain boundary grooving 모델에 실질적으로 적용하였다. 또한, 이러한 실험을 행 한 후에 정확한 EM 현상을 관찰하고 분석하여 반도체 소자의 신뢰성과 성능개선, 결함 예측, 그리고 소자의 배선설계에 중요한 정보를 제공할 것이다. 또한, 보다 우수한 EM 특성을 가질 수 있게 하기 위해 barrier layer위에 Cu와의 접착력(adhesion)을 향상시킬 수 있는 promoter로 Al을 이용하여 얇게 증착한 후 EM축적 파괴 실험을 하여 EM에 대한 높은 저항성을 실질적으로 가질 수 있는지에 대한 실험도 병행하였다.

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Au/Si(100)기판상에서 Cu-MOCVD 박막의 성장과 상호확산거동 (Growth and Interdiffusion Behavior of Copper MOCVD Films on Au/Si(100) Substrates)

  • 김정열;이영기;박동구;조범래
    • 한국재료학회지
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    • 제7권8호
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    • pp.668-678
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    • 1997
  • Si(100)기판상에 여러 가지 두께의 Au박막을 선행 증착(pre-deposition)한 후, 각각의 Au박막상에서의 Cu-MOCVD박막의 초기 핵생성과 성장 기구를 고찰하였고, 또한 각 계면에서의 상호 확산 거동을 여러가지의 분석 장비를 이용하여 조사하였다. 30$\AA$두께의 Au 박막은 수소 가스 분위기중의 열처리에 의하여 평탄한 표면 상태에서 불연속의 응집된 도상(island)형태로 변화(Si 전체 표면중 약 20%)하였다. 반면에 1500$\AA$두께의 Au박막상에서 성장한 Cu-MOCVD박막은 두께 증가에 따른 미세구조의 차이, 즉 Cu박막중으로 Au원자의 확산여부는 Au박막에 유기되는 열응력(thermal stress)을 완화하는 과정에서 일어난 결과이다.

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