후속 열처리에 의한 CVD-Cu 박막의 전기적 성질 향상에 관한 연구 = A Study of the improvement of the electrical characteristics by post-annealing treatment copper films grown by chemical-vapor deposition

국문 초록 (Abstract)

후속 열처리에 의한 구리박막의 전기적 특성 변화를 조사하였다. 850 nm의 TiN/Si 기판 상에 구리박막을 CVD(Chemical Vapor Deposition) 방법에 의한 운송기체(carrier gas)로 He를 사용하여 기판온도 140℃∼250℃에서 증착한 후 6×10^(-6) Torr의 진공 상태에서 열처리하여 열처리 전후의 비저항, 결정성, 표면 거칠기, grain 크기의 변화를 관찰하였다. 후속 열처리에 의하여 구리박막의 비저항은 더욱 낮은 수치를 기록하였다. 비저항의 변화는 180℃에서 증착한 구리박막을 진공 상태에서 후속 열처리를 하였을 경우에는 2.0 μΩ·cm의 가장 양호한 비저항 값을 얻었다. 이러한 후속열처리에 의한 비저항 변화의 메커니즘을 규명하기 위하여 SEM(Scanning Electron Microscopy)를 이용하여 grain 크기, AFM(Atomic Force Microscope)에 의한 표면 거칠기, XRD(X-ray Diffractometer)에 의한 결정성 그리고 AES(Auger Electron Spectroscopy)에 의한 박막의 순수도의 변화를 조사하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The electrical characteristics of copper films prepared by post-annealing treatments have been investigated. The copper films were deposited on TiN/Si substrates by chemical-vapor deposition in a helium atmosphere and with a substrate temperature between 140℃ and 250℃. The TiN film thickness was 850 nm. The Cu films were annealed in a vacuum of 6×10^(-6) Torr, and the electrical resistivity, the crystallinity, the surface roughness, and the grain size were measured for the Cu films. The electrical resistivity of the Cu films was shown to be reduced by the post-annealing. The best result, an electrical resistivity of 2.0 μΩ·cm, was obtained for the sample deposited at a substrate temperature of 180℃ and vacuum annealed at 300℃. The mechanism of the resistivity variations was studied by using several analysis tools - scanning electron microscopy, atomic force microscopy, X-ray diffractometry, and Auger electron spectroscopy.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론
• Ⅱ. 실험 방법
• Ⅲ. 결과 및 논의
• Ⅳ. 결론
• 참고문헌