• 제목/요약/키워드: Cu-MOCVD

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공기 중에 노출된 MOCVD TiN 기판이 MOCVD Cu 증착에 미치는 효과 (Effect of air-contaminated TiN on the deposition characteristics of Cu film by MOCVD)

  • 최정환;변인재;양희정;이원희;이재갑
    • 한국재료학회지
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    • 제10권7호
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    • pp.482-488
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    • 2000
  • (hfac) Cu(1,5-COD)(1,1,1,5,5,5-hexafluro-2,4-pentadionato Cu(I) 1,5-cyclooctadine) 증착원을 이용하여 MOCVD(metal organic chemical vapor deposition)로 Cu 박막을 형성시키고, MOCVD에 의한 TiN 기판 변화가 Cu 증착에 미치는 영향을 조사하였다. 공기 중에 노출시킨 기판은 MOCVD 에 의한 Cu 핵생성 및 초기성장에 영향을 미쳐 입자크기가 작고, 입자간의 연결성이 떨어졌으며, in-situ MOCVD Cu의 경우는 입자크기가 크고, 입자간의 연결성이 우수하여 1900$\AA$ 이상의 두께에서는 $2.0{\mu}{\Omega}-cm$ 정도의 낮은 비저항을 유지하였다. 또한 접착력에서는 in-situ MOCVD TiN 의 경우가 보다 우수하였다. 이와 같은 결과를 토대로 MOCVD Cu 성장단계를 제시하였다.

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MOCVD 방식으로 증착한 Cu 박막의 Electromigration 특성 (Characteristics of electromigration in Cu thin films deposited by MOCVD method)

  • 이정환;이원석;이종현;최시영
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.279-282
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    • 1999
  • Acceleration in integration density and speed performance of ULSI circuits require miniaturization of CMOS and interconnections as well as higher current density capabilities for transistors. A leading candidate to substitute A1-alloy is Cu, which has lower resistivity and higher melting point. So we can expect much higher electromigration resistance. In this paper, we are going to explain the major features of EM for MOCVD Cu according to variant conditions. We compared the life time and activation energy of MOCVD Cu with those of E-beam Cu and Al in The same conditions.

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운반기체와 Ligand의 첨가가 MOCVD Cu 증착에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study of carrier gas and ligand addition effect on MOCVD Cu film deposition)

  • 최정환;변인재;양희정;이원희;이재갑
    • 한국진공학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.197-206
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    • 2000
  • (hfc)Cu(1,5-COD)(1,1,1,5,5,5-hexafluoro-2,4-pentadionato Cu(I) 1,5-cyclooctadine) 증착원을 이용하여 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) Cu박막을 형성하였고, 운반기체가 MOCVD Cu 증착 특성에 미치는 영향에 관하여 조사하였다. 증착된 Cu 박막은 $H_2$ 운반 기체를 사용한 경우 Ar을 운반기체로 사용한 경우에 비하여 증착률의 증가와 더불어 낮은 비저항을 갖는 박막을 얻을 수 있었다. 또한 표면 거칠기의 개선과 강한 (111) 우선 배향성을 나타내는 박막을 얻을 수 있었으나 접착성의 경우에 있어서는 H$_2$운반 기체를 사용한 경우 감소하는 결과를 나타내었다. 이러한 접착성 감소의 원인은 AES분석에서 확인된 바와 같이 박막내부에 존재하는 F의 영향인 것으로 사료된다. H(hfac) ligand의 첨가 효과에 대하여 조사한 결과에서는 Ar 운반 기체를 사용한 경우 H(hfac)첨가시 증착률의 향상이 이루어졌으나 $H_2$운반 기체의 경우 큰 변화를 나타내지 않았고, 비저항의 경우에는 운반 기체와 관계없이 감소하는 결과를 보여 H(hfac) 사용이 증착 특성 개선에 효과적으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 운반기체 변화 및 H(hfac) ligand의 첨가 실험을 통해 MOCVD Cu의 증착기구를 조사하였으며, 이러한 공정조건의 변화가 Cu 박막의 표면거칠기 개선과 동시에 비저항을 낮추는 역할을 하는 것으로 나타났다.

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(hfac)Cu(1,5-DMCOD) 전구체를 이용한 MOCVD Cu 증착 특성에 미치는 환원기체와 첨가제의 영향에 관한 연구 (Reduction Gas and Chemical Additive Effects on the MOCVD Copper Films Deposited From (hfac)Cu(1,5-DMCOD) as a Precursor)

  • 변인재;서범석;양희정;이원희;이재갑
    • 한국재료학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.20-26
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    • 2001
  • (hfac)Cu(1, 5-DMCOD)(1, 1, 1, 5, 5, 5-Hexafluoro-2, 4-pentanedionato Cu(I) 1, 5-dimethyl-cyclooctadine) 전구체와 He 운반기체를 이용하여 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 방법으로 Cu 박막을 형성하였으며, He 운반기체와 함께 $H_2$ gas 및 H(hfac) Ligand의 첨가가 Cu 박막 형성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. He운반기체만을 사용한 경우, Cu 박막의 증착율은 기판온도 180~$230^{\circ}C$에서 20~$125{\AA}/min$ 정도로 낮은 값을 보였으며, 특히 기판온도 $190^{\circ}C$에서는 매우 얇은 두께 ($700{\AA}$)이면서 낮은 비저항($2.8{\mu}{\Omega}cm$)을 갖는 Cu 박막이 형성됨을 알 수 있었다 He 운반기체와 함께 환원가스(H$_2$) 및 화학첨가제 (H (hfac) ligand)의 첨가 실험에서는 낮은 기판온도 ($180~190^{\circ}C$) 구간에서 현저하게 증착율이 증가하였으며 얇은 두께 (~$500{\AA}$)의 Cu 박막이 낮은 비저항(3.6~$2.86{\mu}{\Omega}cm$)을 갖는 것으로 나타났다. 또한 얇은 두께의 MOCVD Cu박막들의 표면 반사도(reflectance)는 $300^{\circ}C$에서 열처리한 sputter Cu의 반사도에 근접하는 우수한 surface morphology를 보였다 결국, (hfac)Cu(1,6-DMCOD) 전구체를 이용하여 얻어진 MOCVD Cu박막은 얇은 두께에서 낮은 비저항을 갖는 우수한 막질을 보였으며, Electrochemical deposition공정에서 conformal seed layer로써의 적용이 가능할 것으로 기대된다.

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Effects of Hydrogen Plasma Treatment of the Underlying TaSiN Film Surface on the Copper Nucleation in Copper MOCVD

  • Park, Hyun-Ah;Lim, Jong-Min;Lee, Chong-Mu
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.435-438
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    • 2004
  • MOCVD is one of the major deposition techniques for Cu thin films and Ta-Si-N is one of promising barrier metal candidates for Cu with high thermal stability. Effects of hydrogen plasma pretreatment of the underlying Ta-Si-N film surface on the Cu nucleation in Cu MOCVD were investigated using scanning electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy and Auger electron emission spectrometry analyses. Cu nucleation in MOCVD is enhanced as the rf-power and the plasma exposure time are increased in the hydrogen plasma pretreatment. The optimal plasma treatment process condition is the rf-power of 40 Wand the plasma exposure time of 2 min. The hydrogen gas flow rate in the hydrogen plasma pretreatment process does not affect Cu nucleation much. The mechanism through which Cu nucleation is enhanced by the hydrogen plasma pretreatment of the Ta-Si-N film surface is that the nitrogen and oxygen atoms at the Ta-Si-N film surface are effectively removed by the plasma treatment. Consequently the chemical composition was changed from Ta-Si-N(O) into Ta-Si at the Ta-Si-N film surface, which is favorable for Cu nucleation.