KR20100025870A - Preparation of copper thin films using copper precursor by atomin layer deposition - Google Patents

Preparation of copper thin films using copper precursor by atomin layer deposition Download PDF

Info

Publication number
KR20100025870A
KR20100025870A KR1020080084602A KR20080084602A KR20100025870A KR 20100025870 A KR20100025870 A KR 20100025870A KR 1020080084602 A KR1020080084602 A KR 1020080084602A KR 20080084602 A KR20080084602 A KR 20080084602A KR 20100025870 A KR20100025870 A KR 20100025870A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
copper
thin film
layer deposition
atomic layer
reactor
Prior art date
Application number
KR1020080084602A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이선숙
안기석
정택모
김창균
이병국
Original Assignee
한국화학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국화학연구원 filed Critical 한국화학연구원
Priority to KR1020080084602A priority Critical patent/KR20100025870A/en
Publication of KR20100025870A publication Critical patent/KR20100025870A/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45553—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the use of precursors specially adapted for ALD
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges

Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing copper thin films using copper precursor by an atomic layer deposition process is provided to manufacture a thin film which has exact composition and has uniform thickness. CONSTITUTION: A method for manufacturing copper thin films using copper precursor by an atomic layer deposition process comprises following steps. The copper amino alkoxide is supplied to an atomic layer deposition reactor and copper chemical species are adsorbed on a substrate. Copper element and reaction by-products which do not react are eliminated from the reactor. Ligand is removed from the substrate by supplying hydrogen plasma to the reactor. The reaction by-product is eliminated from the reactor.

Description

구리 아미노알콕사이드 선구 물질을 사용하여 원자층 증착법으로 구리 박막을 제조하는 방법{PREPARATION OF COPPER THIN FILMS USING COPPER PRECURSOR BY ATOMIN LAYER DEPOSITION} Process for producing copper thin film by atomic layer deposition using copper aminoalkoxide precursor {PREPARATION OF COPPER THIN FILMS USING COPPER PRECURSOR BY ATOMIN LAYER DEPOSITION}

본 발명은 구리 박막의 제조 방법에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 구리 원으로 구리 아미노알콕사이드와 수소 플라즈마를 사용하여 원자층 증착법 (atomic layer deposition, ALD)을 이용하여 기질 위에 특성이 우수한 구리 박막을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a copper thin film, and more particularly, to produce a copper thin film having excellent properties on a substrate using atomic layer deposition (ALD) using copper aminoalkoxide and hydrogen plasma as a copper source. It is about how to.

최근 반도체 산업의 발전 방향은 소형화, 고집적화 및 고속화 등으로 변화되고 있으며, 이와 같은 변화에 따라 소자들 사이의 금속 배선은 고밀도, 고집적화, 소형화 하는 추세에 있다. 현재 반도체 소자에서 사용되는 배선용 금속은 알루미늄과 텅스텐이 있으나, 알루미늄은 전자 이동의 단점이 있고, 텅스텐은 높은 비저항 값을 가지고 있기 때문에 초고집적 반도체 소자의 배선재료로 사용하기에는 적합하지 않다. 이에 따라 성능이 우수한 새로운 배선물질의 필요성이 대두되고 특히 구리는 매우 낮은 비저항값 (1.67 μΩㆍcm)을 가지고 있을 뿐만 아니라 전자이동 (electromigration) 에 대한 높은 저항성, 높은 융점 등의 장점을 가지고 있어 60 nm 이하의 초고집적 반도체 소자에서 알루미늄과 텅스텐을 대체할 배선 물질로 기대 되고 있다.Recently, the direction of development of the semiconductor industry has been changed to miniaturization, high integration, and high speed, and according to such a change, metal wiring between devices has tended to have high density, high integration and miniaturization. Currently, wiring metals used in semiconductor devices include aluminum and tungsten, but aluminum has disadvantages of electron transfer, and tungsten is not suitable for use as a wiring material for ultra-high density semiconductor devices because of its high resistivity. As a result, there is a need for a new wiring material having excellent performance. In particular, copper has a very low resistivity value (1.67 μΩ · cm), as well as high resistance to electromigration and high melting point. It is expected to be a wiring material to replace aluminum and tungsten in sub-nm ultra-high density semiconductor devices.

배선 재료로 주목 받고 있는 구리 박막을 형성하는 방법들은 스퍼터링 등의 물리적 증착 방법과 금속 유기물 화학 증착법 (metal organic chemical vapor deposition, MOCVD), 원자층 증착법 등의 화학적 증착 방법으로 씨앗층(seed layer)을 형성한 후, 전기화학적 방법으로 후막(thick film)을 성장시키는 방법을 사용하고 있다. 그러나, 반도체 소자의 고집적화에 따라 점차 배선의 선폭 역시 좁아지(는)고 특히, via-hole 등의 3차원 기질위에서 증착 박막의 균일한 덮힘율 (aspect ratio)을 요구하는 현재의 배선(interconnection) 공정에서는 박막 두께를 효과적으로 조절할 수 있는 원자층 증착법과 같은 화학적 증착 방법이 용이하다. 원자층 증착법은 조성이 정확한 대면적 박막과 고랑(trench)이나 구멍(hole) 등이 있는 삼차원 구조의 기질에서도 두께가 균일한 박막을 제조할 수 있고, 다른 금속을 쉽게 원하는 양만큼 첨가(doping)할 수 있는 장점이 있다.The copper thin film, which is drawing attention as a wiring material, has a seed layer formed by physical vapor deposition such as sputtering, chemical vapor deposition such as metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), and atomic layer deposition. After forming, a thick film is grown by an electrochemical method. However, due to the high integration of semiconductor devices, the line width of the wiring is gradually narrowed, and the current interconnection, which requires a uniform aspect ratio of the deposited thin film, especially on a three-dimensional substrate such as a via-hole. In the process, chemical deposition methods such as atomic layer deposition, which can effectively control thin film thickness, are easy. Atomic layer deposition can produce thin films with precise composition, even thin films with three-dimensional structure including trenches or holes, and easily doping other metals in desired amounts. There is an advantage to this.

원자층 증착법은 구리 원과 반응 원을 교대로 공급하여 박막을 증착시키는 방법으로, MOCVD에 비하여 낮은 온도에서 공정이 가능하여 유리와 같은 열에 약한 기질에 질이 우수한 박막을 증착시킬 수 있고, 얇은 박막에서도 그 두께를 아주 쉽게 조절할 수 있으며, 박막 표면의 거칠기가 아주 낮은 장점이 있다.The atomic layer deposition method is a method of depositing a thin film by alternately supplying a copper source and a reaction source, and can be processed at a lower temperature than MOCVD, so that a thin film having excellent quality can be deposited on a heat-sensitive substrate such as glass. The thickness can be adjusted very easily, and the surface roughness of the thin film is very low.

원자층 증착법으로 우수한 막질의 박막을 성장시키기 위해서는 적정한 공정 조건에서 표면 반응을 잘 유도하는 적절한 화합물의 선택이 가장 중요한 요소 중의 하나다. 따라서 구리의 원자층 증착을 위한 우수한 원료 화합물 선택과 그에 따른 적절한 박막의 제조 공정 개발이 큰 관심의 대상이 되고 있다. 구리 증착을 위해 ALD 방법에 적용한 구리 화합물과 공정에 관한 연구는 현재까지 단지 몇 개의 연구 결과가 보고되어 있을 뿐이다.In order to grow a thin film of good quality by atomic layer deposition, the selection of a suitable compound that induces a surface reaction well under appropriate process conditions is one of the most important factors. Therefore, the selection of excellent raw material compounds for the atomic layer deposition of copper and the development of an appropriate thin film manufacturing process are of great interest. Research on copper compounds and processes applied to ALD methods for copper deposition has only been reported to date.

구리 박막의 증착에 ALD 방법을 단순히 적용한 예로는 현재 단지 몇 개의 연구 결과가 보고되어 있으며 (Christopher Jezewski 등, "Inductively Coupled Hydrogen Plasma-Assisted Cu ALD on Metallic and Dielectric Surfaces," Journal of The Electrochemical Society, 2005, 152 (2), C60-C64]; Antti Niskanen 등, "Radical-Enhanced Atomic Layer Deposition of Metallic Copper Thin Films," Journal of The Electrochemical Society, 2005, 152 (1), G25-G28), 종래 ALD에 적용한 구리 화합물로는 염화구리(CuCl), Cu(acac)2 (acac = 아세틸아세토네이토), Cu(tmhd)2 (tmhd = 2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵탄디오네이토), Cu(hfac)2 (hfac = 5 1,1,1,5,5,5- 헥사플로로아세틸아세토네이트), 등 몇 가지가 공지되어 있다(M. Juppo 등, "Deposition of copper films by an alternate supply of CuCl and Zn," J. Vac. Sci. Technol. A, 1997, 15, 2330; M. Utriainen 등, "Studies of metallic thin film growth in an atomic layer epitaxy reactor using M(acac)2 (M = Ni, Cu, Pt) precursors," Appl. Surf. Sci., 2000, 157, 151-158 ;Per Martensson 등, "Atomic Layer Epitaxy of Copper, Growth and Selectivity in the Cu(ll)-2,2,6, 6-tetramethyl-3,5-heptanedionate/H2 Process,"J. Electrochem. Soc., 1998, 145,2926-2931.) Only a few examples of the simple application of the ALD method to the deposition of copper thin films are currently reported (Christopher Jezewski et al., "Inductively Coupled Hydrogen Plasma-Assisted Cu ALD on Metallic and Dielectric Surfaces," Journal of The Electrochemical Society , 2005 , 152 (2), C60-C64; Antti Niskanen et al., "Radical-Enhanced Atomic Layer Deposition of Metallic Copper Thin Films," Journal of The Electrochemical Society , 2005 , 152 (1), G25-G28), Copper compounds (CuCl), Cu (acac) 2 (acac = acetylacetonato), Cu (tmhd) 2 (tmhd = 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedone) Ito), Cu (hfac) 2 (hfac = 5 1,1,1,5,5,5-hexafluoroacetylacetonate), and others are known (M. Juppo et al., "Deposition of copper films). by an alternate supply of CuCl and Zn, " J. Vac. Sci. Technol. A , 1997 , 15, 2330; M. Utriainen et al.," Studies of metallic thin film growth in an atomic layer epitaxy reactor using M (acac) 2 (M = Ni, Cu, Pt) precursors, " Appl. Surf. Sci. , 2000 , 157, 151-158; Per Martensson et al.," Atomic Layer Epitaxy of Copper, Growth and Selectivity in the Cu (ll) -2,2,6, 6-tetramethyl-3,5-heptanedionate / H2 Process, " J. Electrochem. Soc., 1998, 145,2926-2931.)

한편, 대한민국 공개특허 제2004-0003386호에서는 구리원으로서 Cu(hfac)2 (hfac = 5 1,1,1,5,5,5- 헥사플로로아세틸아세토네이트) 등의 β-디케토네이트 화합물 또는 구리 할로겐화물과, 수소 플라즈마를 사용하여 구리막을 형성하는 방법이 공지되어 있다. 그러나 구리원으로서 사용하는 구리 β-디케토네이트 또는 구리 할로겐화물은 반응 원과의 반응성이 좋지 않아 박막 두께의 제어가 용이하지 않고 종횡비가 큰 고랑(trench)등에 균일한 박막을 형성하기 어려우며 고진공 조건을 사용하기 때문에 제조 공정이 용이하지 않은 문제점이 있다.On the other hand, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2004-0003386 discloses β-diketonate compounds such as Cu (hfac) 2 (hfac = 5 1,1,1,5,5,5-hexafluoroacetylacetonate) as a copper source. Or a method of forming a copper film using a copper halide and a hydrogen plasma is known. However, copper β-diketonate or copper halide used as a copper source has poor reactivity with the reaction source, making it difficult to control the thickness of the thin film, making it difficult to form a uniform thin film in trenches having a high aspect ratio and high vacuum conditions. Since there is a problem that the manufacturing process is not easy to use.

이에, 본 발명에서는 원자층 증착법의 장점을 이용하여 표면이 균일하고 덮임성이 좋으며, 탄소의 오염이 없는 구리 박막의 제조방법을 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention is to provide a method for producing a copper thin film using a merit of atomic layer deposition method, the surface is uniform, the coverage is good, and there is no contamination of carbon.

또한 본 발명에서는 상기 원자층 증착법의 구리 원으로 특정 구조의 화합물을 사용함으로써 증착 기질이 평면 뿐 만 아니라 종횡비가 큰 고랑(trench)등에 용이하게 구리 박막을 침착 시키고 두께 조절이 용이한 구리 박막의 제조방법을 제공하고자 한다.In addition, in the present invention, by using a compound having a specific structure as the copper source of the atomic layer deposition method, the copper substrate is easily deposited on not only a flat substrate but also a trench having a high aspect ratio, and the thickness of the copper thin film is easily manufactured. To provide a method.

본 발명자들은 구리 박막의 선구 물질로 유용한 Cu[OCR1R2(CH2)mNR3R4]2로 표시되는 구리 아미노알콕사이드 화합물을 대한민국 특허출원 제2003-0012108 호로 출원한 바 있다. 그러나, 상기와 같은 구리 전구체를 사용하여 ALD 방법으로 구리 박막을 제조한 예는 현재까지 전무하다. 본 발명자들은 대한민국 특허출원 제2003-0012108 호의 구리 아미노알콕사이드 화합물를 사용하고 반응원으로 수소 플라즈마를 사용하여 원자층 증착법으로 구리막을 형성하는 경우 종횡비가 큰 고랑(trench)에 균일한 두께의 구리 박막을 침착 시킬 수 있으며 ALD 주기에 따른 박막 두께 조절이 용이할 뿐만 아니라 탄소 오염이 없는 순수한 구리 박막을 형성할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors have applied for a copper aminoalkoxide compound represented by Cu [OCR 1 R 2 (CH 2 ) m NR 3 R 4 ] 2 , which is useful as a precursor of a copper thin film, to Korean Patent Application No. 2003-0012108. However, there have been no examples of producing a copper thin film by the ALD method using the copper precursor as described above. The present inventors deposit a copper thin film of uniform thickness in a high aspect ratio trench when forming a copper film by atomic layer deposition using a copper aminoalkoxide compound of Korean Patent Application No. 2003-0012108 and using hydrogen plasma as a reaction source. The present invention was completed by discovering that it is possible to easily control the thickness of the thin film according to the ALD cycle and to form a pure copper thin film free of carbon contamination.

본 발명에서는, 하기 화학식 1로 나타낸 구리 아미노알콕사이드를 구리 선구 물질로 사용하고 수소 플라즈마를 함께 사용하여 원자층 증착(atomic layer deposition, ALD)법으로 구리 박막을 제조하는 방법을 제공한다.The present invention provides a method for producing a copper thin film by atomic layer deposition (ALD) using copper aminoalkoxide represented by the following Chemical Formula 1 as a copper precursor and using hydrogen plasma together.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112008061493487-PAT00001
Figure 112008061493487-PAT00001

상기 화학식 1에서, m은 1 내지 3 범위의 정수고, R 및 R'은 독립적으로 C1-C4 선형 또는 분지형 알킬기며, 바람직하게는 m이 1 또는 2다.In Formula 1, m is an integer ranging from 1 to 3, R and R 'are independently a C 1 -C 4 linear or branched alkyl group, preferably m is 1 or 2.

상기 화학식 1의 구리 아미노알콕사이드는 휘발성이 좋고 안정하여 원자층 침착법으로 구리 박막을 증착하는데 있어서 전구체로 사용하기에 매우 적합하다. The copper aminoalkoxide of Chemical Formula 1 is well suited for use as a precursor in depositing a copper thin film by atomic layer deposition because of good volatility and stability.

본 발명에 따른 구리 박막 제조 공정은 구체적으로 다음 단계들을 포함한다:The copper thin film manufacturing process according to the present invention specifically includes the following steps:

1) 구리 원으로 상기 화학식 1의 구리 아미노알콕사이드를 ALD 반응기에 공급하여 기질 위에 구리 화학종을 흡착시키는 단계;1) supplying copper aminoalkoxide of Formula 1 to an ALD reactor as a copper source to adsorb copper species on a substrate;

2) 반응하지 않은 구리 원과 반응 부산물을 반응기로부터 제거하는 제1 정화 단계;2) a first purge step of removing unreacted copper sources and reaction byproducts from the reactor;

3) 반응기에 수소 플라즈마를 공급하여 기질 위에서 흡착된 구리 화학종의 남은 리간드를 제거하는 단계; 및3) supplying a hydrogen plasma to the reactor to remove remaining ligands of the copper species adsorbed on the substrate; And

4) 반응 부산물을 반응기로부터 제거하는 제2 정화 단계.4) A second purge step of removing reaction byproducts from the reactor.

아래에 본 발명을 더 구체적으로 설명한다.The present invention is explained in more detail below.

원자층 증착법에 따른 구리 박막의 형성 방법에서는, 기질의 온도를 일정하게 유지하면서 구리 원을 공급하여 기질위에 흡착시키고 수소 플라즈마를 공급하여 리간드를 제거 시키며, 이들 단계 사이에 반응기를 배기하거나 반응기에 아르곤과 같은 비활성 기체를 보내어 반응하지 않은 잔류물과 부산물을 제거하는 과정을 통해 박막을 침착시킨다.In the method for forming a copper thin film according to the atomic layer deposition method, while maintaining the temperature of the substrate, the copper source is supplied and adsorbed onto the substrate, the hydrogen plasma is supplied to remove the ligand, and the reactor is evacuated between these steps or argon in the reactor. The thin film is deposited by sending an inert gas such as to remove unreacted residues and by-products.

도 1은 본 발명에 따른 구리 박막의 제조 공정도다. 도 1에서, 본 발명에 따른 구리 박막을 형성하는 공정은 구리 원의 흡착 단계, 제1 정화 단계, 수소 플라즈마 공급 단계로 리간드 제거 단계 및 제2 정화 단계로 이루어지며 위의 네 단계가 1 주기를 구성한다. 원하는 두께로 구리 산화물 박막을 얻으려면 위의 네 단계를 1 주기로 하여 목표 두께에 도달할 때까지 이를 반복하여 실시할 수 있다.1 is a manufacturing process diagram of a copper thin film according to the present invention. In FIG. 1, the process of forming a copper thin film according to the present invention includes adsorption of a copper source, a first purification step, a hydrogen plasma supply step, a ligand removal step, and a second purification step. Configure. In order to obtain a copper oxide thin film with a desired thickness, the above four steps may be repeated in one cycle until the target thickness is reached.

본 발명의 방법에서 기질로는 실리콘 (Si) 웨이퍼, 게르마늄 (Ge) 웨이퍼, 탄화규소 (SiC) 웨이퍼, 유리, 또는 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti), 루테늄(Ru) 등의 금속, 그리고 질화 탄탈륨(TaN), 질화티타늄(TiN) 등의 질화 금속 및 질화규소(SiN) 등의 질화 반도체를 사용할 수 있다.Substrates in the process of the invention include silicon (Si) wafers, germanium (Ge) wafers, silicon carbide (SiC) wafers, glass, or metals such as tantalum (Ta), titanium (Ti), ruthenium (Ru), and nitride Metal nitrides, such as tantalum (TaN) and titanium nitride (TiN), and semiconductors, such as silicon nitride (SiN), can be used.

상기 선구 물질을 이용하여 구리 박막을 제조하는 ALD 공정에서, 구리 원의 온도는 실온에서 100 ℃까지 변화시켜 사용하는 것이 바람직한데, 이는 반응기로 공급되는 구리 원의 온도가 실온 미만인 경우에는 구리 아미노알콕사이드가 충분히 기화되지 않아 기질 위에 흡착되기에 충분한 양이 공급되지 않거나, 기질 위에 균일한 흡착이 이루어지지 않을 수 있고, 상기 온도가 100 ℃를 초과하여 너무 높은 경우에는 휘발되어 주입되는 구리 원이 양이 증가하나 기질에 흡착되는 양은 포화되어 더 이상 증가하지 않고 손실되는 구리 원의 양이 증가하여 경제적으로 불리하게 되기 때문이다. 구리 원은 기질의 표면에 1 주기 당 5 초 이상, 보다 구체적으로는 5초 이상 10초 미만으로 공급하는 것이 바람직하다. 공급 시간을 5 초 미만으로 하면 구리 화학종의 흡착이 충분히 이루어지기 어렵다. 상기 공급 시간을 10초를 초과하여 너무 길게 하더라도 기질에 흡착되는 양이 포화되어 더 이상 증가하지 않고 공정시간이 길어지므로 비효율적이게 된다. 단위 시간 당 반응기 안으로 공급하는 구리 원의 양과 수소 플라즈마의 세기, 시간을 조절함으로써 한 주기의 반응 시간을 조절할 수도 있다.In the ALD process of producing a copper thin film using the precursor, the temperature of the copper source is preferably changed from room temperature to 100 ° C., which is used when the temperature of the copper source supplied to the reactor is below room temperature. May not be sufficiently vaporized to provide a sufficient amount to adsorb onto the substrate, or may not be uniformly adsorbed onto the substrate, and if the temperature is too high above 100 ° C, the amount of copper This is because the amount adsorbed to the substrate is saturated and no longer increases, but the amount of copper source that is lost increases and becomes economically disadvantageous. The copper source is preferably supplied to the surface of the substrate for at least 5 seconds per cycle, more specifically at least 5 seconds and less than 10 seconds. If the feeding time is less than 5 seconds, it is difficult to sufficiently adsorb copper species. Even if the supply time is too long exceeding 10 seconds, the amount adsorbed on the substrate is saturated, so that the process time is longer and the process time is longer. The reaction time of one cycle may be controlled by controlling the amount of copper source fed into the reactor per unit time, the intensity and time of the hydrogen plasma.

구리 화학종의 일차적인 흡착 단계를 실시한 뒤, 이어서 아르곤 가스와 같은 위해 비활성 기체를 반응기로 보내거나 진공 정화함으로써 이들을 배기펌프를 통해 배기하여 제거한다(단계 2: 제1 정화 단계).After carrying out the primary adsorption step of the copper species, they are then removed by venting an inert gas such as argon gas into the reactor or evacuating them through an exhaust pump (step 2: first purification step).

제1 정화 단계가 완료하면 반응기 안으로 수소 플라즈마를 공급하여 구리 화학종이 흡착해 있는 기질의 표면에서 리간드 제거를 용이하게 해준다(단계 3). 상기 리간드는 구리에 결합되어 있던 아미노알콜계 화합물 또는 이로부터 생성되는 화학종을 의미한다. 수소 플라즈마 처리를 통하여 탄소오염이 없고 산화물이 생성되지 않는 순수한 구리 박막을 제조할 수 있다. 수소나 암모니아 등의 환원성 가스 를 주입하는 것에 비하여 수소 플라즈마를 처리하는 것이 효과적으로 리간드를 제거하여 순수한 구리 박막을 제조하기에 더욱 효과적이다. Upon completion of the first purification step, hydrogen plasma is fed into the reactor to facilitate ligand removal from the surface of the substrate to which copper species are adsorbed (step 3). The ligand refers to an aminoalcohol-based compound or a chemical species produced therefrom that is bound to copper. Hydrogen plasma treatment can produce a pure copper thin film free of carbon pollution and no oxides. Compared to injecting a reducing gas such as hydrogen or ammonia, treating a hydrogen plasma is more effective for removing a ligand to produce a pure copper thin film.

수소 플라즈마는 리모트 플라즈마 생성기를 통하여 반응기로 주입되는 것이 바람직하며 구체적으로는 리모트 플라즈마 생성기에 수소 기체를 주입한 상태에서 10 W 이상 200 W 이하의 세기로 전력을 인가하여 수소 플라즈마를 생성하고 반응기로 주입한다. 상기 플라즈마 세기가 10 W 보다 낮으면 리간드 제거 반응이 충분하게 일어나지 않고 200 W 이상이면 흡착된 기질에 손상을 줄 수 있으므로 상기 범위로 조절하는 것이 바람직하다. 플라즈마 공급시간은 플라즈마의 세기에 따라 달라질 수 있으나 7초 이하가 적당하고, 보다 구체적으로는 0.5 내지 7초가 바람직하다. 7초를 초과하는 경우 구리 화학종이 흡착된 기질에 손상을 줄 수 있고 0.5초 미만인 경우에는 수소 플라즈마에 의한 반응이 완전히 이루어지지 않을 수도 있다. 또한 적절한 수소 플라즈마의 생성을 위하여 반응기내에 공급하는 수소 기체를 20 sccm 이상, 20 내지 100sccm으로 하는 것이 바람직하다. 주입되는 수소 기체는 리모트 플라즈마 생성부를 통과하여 플라즈마 상태로 반응기로 주입된다. 수소 기체의 주입량이 20sccm 미만인 경우 리모트 플라즈마 생성이 안정적이지 않게 될 수 있고 100sccm을 초과하는 경우에도 100 sccm을 사용하는 것과 결과가 유사하므로 효율적이지 못하다. Hydrogen plasma is preferably injected into the reactor through a remote plasma generator. Specifically, in the state where hydrogen gas is injected into the remote plasma generator, hydrogen plasma is generated by applying power at an intensity of 10 W or more and 200 W or less to generate a hydrogen plasma and then injected into the reactor. do. When the plasma intensity is lower than 10 W, the ligand removal reaction does not occur sufficiently. If the plasma intensity is 200 W or more, the adsorbed substrate may be damaged. The plasma supply time may vary depending on the intensity of the plasma, but 7 seconds or less is appropriate, and more specifically, 0.5 to 7 seconds is preferable. If it is more than 7 seconds, the copper species may damage the adsorbed substrate. If it is less than 0.5 seconds, the reaction by the hydrogen plasma may not be completed. In addition, it is preferable that the hydrogen gas supplied into the reactor be 20 sccm or more and 20 to 100 sccm in order to generate an appropriate hydrogen plasma. The injected hydrogen gas passes through the remote plasma generating unit and is injected into the reactor in a plasma state. If the injection amount of hydrogen gas is less than 20sccm, remote plasma generation may become unstable, and even if it exceeds 100sccm, the result is similar to using 100 sccm, which is not efficient.

이어서, 리간드 제거 단계가 완료되면, 반응 부산물을 제거하기 위해 아르곤 등의 비활성 기체를 반응기로 보내거나 진공 정화함으로써 이들을 배기펌프를 통해 배기한다(단계 4: 제2 정화 단계). 본 발명에 따르면, 기질의 온도를 80 내지 240 ℃, 더욱 바람직하게는 140 내지 220 ℃, 보다 더 바람직하게는 160 내지 180 ℃ 로 유지하여 특성이 우수한 구리 박막을 형성할 수 있다. 상기 기질의 온도를 80℃ 미만으로 하는 경우에는 기질에 흡착된 화학종과 산소 화학종 간의 반응이 잘 이루어지지 않아 구리 산화물 박막이 잘 형성되지 않을 수 있으며, 상기 기질의 온도를 240℃를 초과하여 너무 높게 하는 경우에는 기질로 사용되는 물질의 물성이 변할 수 있어서 바람직하지 않게 된다. 본원 발명의 제조방법에 사용되는 화학식 1의 구리아미노알콕사이드는 수소 플라즈마와의 반응성이 우수하여 상기 기질 온도 범위에서 박막의 두께가 ALD 주기에 일차적으로 의존하여 두께 제어가 용이하며, 특히 160 내지 180 ℃에서는 구리막의 성장속도가 거의 일정하게 유지되어 더욱 우수한 원자층 증착 특성을 나타내었다.Then, upon completion of the ligand removal step, an inert gas such as argon or the like is evacuated through the exhaust pump to remove the reaction by-products through the exhaust pump (step 4: second purification step). According to the present invention, it is possible to form a copper thin film having excellent properties by maintaining the temperature of the substrate at 80 to 240 ℃, more preferably 140 to 220 ℃, even more preferably 160 to 180 ℃. When the temperature of the substrate is less than 80 ° C., the reaction between the chemical species adsorbed on the substrate and the oxygen species may not be performed well, and thus the copper oxide thin film may not be formed well. The temperature of the substrate exceeds 240 ° C. If it is set too high, the physical properties of the material used as the substrate may change, which is undesirable. The copper amino alkoxide of the formula (1) used in the preparation method of the present invention has excellent reactivity with hydrogen plasma, so that the thickness of the thin film is primarily dependent on the ALD cycle in the substrate temperature range, so that the thickness is easily controlled. In, the growth rate of the copper film was maintained almost constant, showing better atomic layer deposition characteristics.

본 발명에 따른 원자층 증착법에 의한 구리 박막의 제조 방법은 낮은 온도에서 공정이 가능하며, 얇은 박막에서도 그 두께의 조절이 아주 용이한 장점이 있다. 또한 탄소오염 및 산화물 등 불순물이 없이 순수한 구리 박막을 형성할 수 있으며, 조성이 정확한 대면적 박막과 고랑이나 구멍 등이 있는 삼차원 구조의 기질에서도 두께가 균일한 박막을 제조할 수 있다.The method for producing a copper thin film by the atomic layer deposition method according to the present invention can be processed at a low temperature, there is an advantage that it is very easy to control the thickness of the thin film. In addition, a pure copper thin film can be formed without impurities such as carbon contamination and oxide, and a thin film having a uniform thickness can be manufactured even in a substrate having a three-dimensional structure having a large-area thin film with an accurate composition and grooves or holes.

아래에 실시예를 통하여 본 발명을 더 구체적으로 설명한다. 단, 하기 실시 예는 본 발명의 예시에 불과한 것으로서 본 발명의 특허 청구 범위가 이에 따라 한정되는 것은 아니다.The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples. However, the following examples are merely examples of the present invention, and the claims of the present invention are not limited thereto.

<실시예 1><Example 1>

구리 박막을 증착시키고자 하는 실리콘 기질을 아세톤, 에탄올, 탈이온수로 차례로 세척한 뒤에 원자층 증착 반응기에 장착하고 반응기를 배기펌프로 배기하였다. 따라서 이와 같은 실리콘 기질의 표면에는 자연 산화막(native oxide)층이 수십 Å 존재한다. 기질의 온도를 180 ℃로 맞추고, 구리 원으로, 한국 특허출원 제2003-0012108호에 기재된 방법에 따라 제조한 비스(디메틸아미노-2-에틸-2-부톡시)구리(II) [Cu(dmamb)2]를 담은 용기의 온도를 80 ℃까지 올렸다. 이 조건에서 80 ℃로 온도를 맞춘 구리 원 공급관의 밸브를 열면 증기압을 일정하게 유지할 수 있다. 반응기, 구리 원 공급관, 구리 원 용기의 온도를 일정하게 유지하고 원자층 증착 반응을 실시하였다. 원자층 증착 과정은 도 1에 도시한 바와 같이 구리원 공급, 제1 정화 단계, 수소 플라즈마 공급, 및 제2 정화단계를 1 주기(cycle)로 하여 진행하였다. 이때 정화 기체인 아르곤의 유량은 100 sccm으로, 제1 정화 시간 및 제 2 정화시간은 10 초로, 수소 플라즈마 공급 시간은 7 초로, 반응기의 공정 압력(working pressure)은 5 Torr로 조절하였다. 수소 플라즈마는 리모트 플라즈마 생성기로 수소가스 20 sccm을 주입하고 인가 전력을 50 W로 하여 플라즈마를 생성한 후 원자층 증착 반응기로 주입하였다. The silicon substrate to be deposited on the copper thin film was washed sequentially with acetone, ethanol and deionized water, and then mounted in an atomic layer deposition reactor, and the reactor was evacuated with an exhaust pump. Therefore, there are dozens of native oxide layers on the surface of the silicon substrate. The bis (dimethylamino-2-ethyl-2-butoxy) copper (II) [Cu (dmamb) prepared according to the method described in Korean Patent Application No. 2003-0012108 as a copper source by adjusting the temperature of the substrate to 180 ° C. The temperature of the vessel containing 2 ) was raised to 80 ° C. Under these conditions, the steam pressure can be kept constant by opening the valve of the copper source supply pipe set at 80 ° C. The temperature of the reactor, the copper source supply pipe, and the copper source container was kept constant, and the atomic layer deposition reaction was performed. As shown in FIG. 1, the atomic layer deposition process was performed using a copper source supply, a first purification step, a hydrogen plasma supply, and a second purification step in one cycle. At this time, the flow rate of argon as a purge gas was adjusted to 100 sccm, the first purge time and the second purge time to 10 seconds, the hydrogen plasma supply time to 7 seconds, and the working pressure of the reactor was adjusted to 5 Torr. Hydrogen plasma was injected into the atomic plasma deposition reactor after generating 20 sccm of hydrogen gas into a remote plasma generator, generating a plasma with an applied power of 50 W.

기질의 온도를 180 ℃로 유지하고 Cu(dmamb)2의 공급 시간을 늘리면서 얻은 박막들의 두께를 타원편광법(ellipsometry)으로 측정하여 그 성장 속도를 공급 시간에 대하여 살펴보면 Cu(dmamb)2의 공급 시간이 5 초를 넘으면서 표면 반응이 포화하여 성장 속도가 거의 일정해짐을 확인할 수 있었고 이는 원자층 증착의 가장 특징적인 성질이다. 이 결과는 Cu(dmamb)2가 다른 β-디케토네이트 화합물과는 달리 수소 플라즈마와 잘 반응하여 원자층 증착 특성을 보임을 확인해 주는 것이다. 이 때 얻어진 박막을 X-선 회절 패턴을 측정하여 도 2에 나타내었다. 구리(111) 피크만을 확인 할 수 있었다. Maintaining the temperature of the substrate to 180 ℃ and Cu (dmamb) by measuring the film thickness of the obtained neulrimyeonseo the second supply time to the ellipsometry method (ellipsometry) looking for the growth rate in the supply time Cu (dmamb) 2-on time of the Over 5 seconds, the surface reaction was saturated and the growth rate was almost constant, which is the most characteristic property of atomic layer deposition. This result confirms that Cu (dmamb) 2 reacts well with hydrogen plasma and exhibits atomic layer deposition characteristics unlike other β-diketonate compounds. The thin film obtained at this time was measured in the X-ray diffraction pattern and is shown in FIG. 2. Only the copper (111) peak could be confirmed.

<실시예 2><Example 2>

실시예 1와 같은 조건에서 Cu(dmamb)2의 공급 시간을 5 초로 하고 기질의 온도를 올리면서 여러 온도에서 원자층 증착을 수행하였다. ALD 주기는 300회로 고정하였다. 도 3은 기질의 온도에 따른 구리 박막의 성장 속도의 변화를 보여주는 것으로서, 기질 온도 160 내지 180 ℃ 구간에서 성장 속도가 거의 일정하므로, 이 온도 구간이 Cu(dmamb)2를 사용하는 원자층 증착에 적절한 영역임을 알 수 있다. 이 온도 영역은 열에 약한 유리, 폴리머 등의 기질에도 적합하게 적용할 수 있음을 입증한다.Under the same conditions as in Example 1, atomic layer deposition was performed at various temperatures while increasing the temperature of the substrate with a supply time of 5 seconds for Cu (dmamb) 2 . The ALD cycle was fixed at 300 times. Figure 3 shows the change in the growth rate of the copper thin film according to the temperature of the substrate, since the growth rate is almost constant in the substrate temperature 160 ~ 180 ℃ interval, this temperature interval is used for atomic layer deposition using Cu (dmamb) 2 It can be seen that it is an appropriate area. This temperature range demonstrates that it can be suitably applied to substrates such as glass, polymers, which are heat-sensitive.

도 4는 실시예 2에서 Cu(dmamb)2의 공급 시간을 5 초로 하여 형성한 두께가 300Å인 박막에 대한 X선 광전자 분광 스펙트럼이다. (a)는 스퍼터링 하기 전의 스펙 드럼이고 (b)는 표면에 있는 탄소오염을 제거하기 위해 5 분 동안 아르곤 이온 스퍼터링으로 표면을 깨끗하게 한 후 측정한 것이다.FIG. 4 is an X-ray photoelectron spectroscopy spectrum of a thin film having a thickness of 300 microseconds formed by supplying Cu (dmamb) 2 to 5 seconds in Example 2. FIG. (a) is the spec drum before sputtering, and (b) is measured after cleaning the surface by argon ion sputtering for 5 minutes to remove carbon contamination on the surface.

이 스펙트럼에서는 구리의 특성 광전자 봉우리만을 관찰할 수 있다. Cu2p 내각준위 스펙트럼의 모양과 결속에너지 값으로부터 이 박막이 전형적인 구리(copper)임을 알 수 있다. 특히 284 eV 근처에는 탄소의 오염을 뜻하는 C 1s 봉우리가 거의 보이지 않는다. 탄소의 오염은 구리 산화물 박막의 특성에 나쁜 영향을 미치는데, 이로부터 실시예 2의 조건에서 표면 반응이 거의 완전하게 일어나 탄소 오염이 거의 없는 구리 박막을 제조하였음을 확인하였다. Only the characteristic optoelectronic peaks of copper can be observed in this spectrum. The shape of the Cu2p internal level spectrum and the binding energy values indicate that this thin film is typical copper. In particular, near 284 eV, there are few C 1s peaks indicating carbon contamination. Contamination of carbon adversely affects the properties of the copper oxide thin film. From this, it was confirmed that the surface reaction occurred almost completely under the conditions of Example 2, thereby producing a copper thin film having almost no carbon contamination.

반면 β-디케토네이트 화합물인 Cu(hfac)2 (hfac = 5 1,1,1,5,5,5- 헥사플로로아세틸아세토네이트)을 사용하여 동일한 방법으로 구리 박막을 제조하는 경우 탄소 오염이 심각하여 질 좋은 구리 박막을 얻기 어렵다.On the other hand, when the copper thin film was prepared by the same method using the β-diketonate compound Cu (hfac) 2 (hfac = 5 1,1,1,5,5,5-hexafluoroacetylacetonate), carbon contamination was observed. This serious and difficult to obtain high quality copper thin film.

<실시예 3><Example 3>

실시예 2와 같은 조건에서, ALD 공정의 주기를 200, 1000 회로 늘리면서 얻은 박막의 두께를 측정하여 도 5에 도시하였다. 박막의 두께가 ALD 주기에 일차적으로 의존하므로, 도 5로부터 Cu(dmamb)2를 사용하는 박막 제조 공정이 진정한 ALD 특성을 나타냄을 명확히 알 수 있다.Under the same conditions as in Example 2, the thickness of the thin film obtained while increasing the cycle of the ALD process 200, 1000 times was measured and shown in FIG. Since the thickness of the thin film is primarily dependent on the ALD cycle, it can be clearly seen from FIG. 5 that the thin film manufacturing process using Cu (dmamb) 2 exhibits true ALD characteristics.

도 6는 실시예 3에서 만든 1000회 박막에 대한 전자 현미경 사진이다. 높은 종횡비의 고랑(trench)에 균일하게 구리 박막이 침착된 것을 확인할 수 있다. 6 is an electron micrograph of the thin film 1000 made in Example 3. It can be seen that the copper thin film is uniformly deposited in the high aspect ratio trench.

도 1은 본 발명에 따른 원자층 증착법에 의한 구리 박막의 제조 방법을 설명하는 공정도이고,1 is a process chart illustrating a method for manufacturing a copper thin film by an atomic layer deposition method according to the present invention,

도 2은 본 발명의 실시예 2에 성장한 박막의 X-선 회절 패턴을 나타낸 것이고,Figure 2 shows the X-ray diffraction pattern of the thin film grown in Example 2 of the present invention,

도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 기질의 온도 변화에 대한 구리 박막의 성장 속도 그래프이고,3 is a graph showing the growth rate of the copper thin film with respect to the temperature change of the substrate according to Example 2 of the present invention;

도 4는 본 발명의 실시예 2에서 제조한 구리 박막의 X선 광전자 분광 스펙트럼(a) 및 부분 확대 스펙트럼(b)이고,4 is an X-ray photoelectron spectral spectrum (a) and partial enlarged spectrum (b) of the copper thin film prepared in Example 2 of the present invention,

도 5는 본 발명의 실시예 3에 따른 ALD 주기의 횟수에 대한 박막의 두께 변화 그래프이며,5 is a graph showing a thickness change of a thin film with respect to the number of ALD cycles according to Example 3 of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예 3에 따라 제조한 구리 박막 형성 전(a) 및 형성 후(b)의 전자 현미경 (scanning electron microscopy) 사진이다.6 is a scanning electron microscopy photograph before (a) and after (b) formation of a copper thin film prepared according to Example 3 of the present invention.

Claims (7)

1) 구리 원으로 하기 화학식 1의 구리 아미노알콕사이드를 원자층 증착 반응기에 공급하여 기질 위에 구리 화학종을 흡착시키는 단계,1) supplying copper aminoalkoxide of Formula 1 to the atomic layer deposition reactor as a copper source to adsorb copper species on the substrate, 2) 반응하지 않은 구리 원과 반응 부산물을 반응기로부터 제거하는 제1 정화 단계,2) a first purge step of removing unreacted copper sources and reaction byproducts from the reactor, 3) 반응기에 수소 플라즈마 공급하여 구리 화학종이 흡착한 기질에서 리간드를 제거하는 단계, 및3) supplying hydrogen plasma to the reactor to remove ligand from the substrate adsorbed by the copper species, and 4) 반응 부산물을 반응기로부터 제거하는 제2 정화 단계;4) a second purge step of removing reaction byproducts from the reactor; 를 포함하는 원자층 증착법에 의한 구리 박막의 제조 방법.Method for producing a copper thin film by the atomic layer deposition method comprising a. [화학식 1][Formula 1]
Figure 112008061493487-PAT00002
Figure 112008061493487-PAT00002
 (상기 화학식 1에서, m은 1 내지 3 범위의 정수이고, R 및 R'은 독립적으로 C1-C4 선형 또는 분지형 알킬기다.)(In Formula 1, m is an integer ranging from 1 to 3, R and R 'is independently a C1-C4 linear or branched alkyl group.) 제 1 항에서,In claim 1, 화학식 1에서 m이 1 또는 2인 원자층 증착법에 의한 구리 박막의 제조 방법.Method for producing a copper thin film by the atomic layer deposition method in which m is 1 or 2 in the formula (1). 제 1 항에서,In claim 1, 상기 수소 플라즈마는 10 내지 200W의 세기로 공급되는 원자층 증착법에 의한 구리 박막의 제조 방법.The hydrogen plasma is a method of producing a copper thin film by the atomic layer deposition method is supplied with an intensity of 10 to 200W. 제 3 항에서,In claim 3, 상기 수소 플라즈마는 20 내지 100sccm의 수소 기체를 리모트 플라즈마 생성기로 주입하여 10 내지 200W의 세기로 플라즈마를 생성한 후 원자층 증착 반응기에 0.5 내지 7초 동안 공급되는 원자층 증착법에 의한 구리 박막의 제조 방법.The hydrogen plasma is a method of manufacturing a copper thin film by the atomic layer deposition method which is supplied to the atomic layer deposition reactor for 0.5 to 7 seconds after generating a plasma with an intensity of 10 to 200W by injecting hydrogen gas of 20 to 100 sccm into a remote plasma generator . 제 1 항에서,In claim 1, 구리 원의 온도를 실온에서 100 ℃까지 변화시켜 사용하는 원자층 증착법에 의한 구리 박막의 제조 방법.The manufacturing method of the copper thin film by the atomic layer vapor deposition method which changes the temperature of a copper source from room temperature to 100 degreeC, and uses it. 제 1 항에서,In claim 1, 기질의 온도를 80 ℃에서 240 ℃까지 변화시켜 사용하는 원자층 증착법에 의한 구리 박막의 제조 방법.A method for producing a copper thin film by the atomic layer deposition method used by changing the temperature of a substrate from 80 ° C to 240 ° C. 제 1 항에서,In claim 1, 기질로 실리콘(Si), 게르마늄(Ge) 웨이퍼, 탄화규소(SiC), 유리, 또는 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti), 또는 루테늄(Ru)으로부터 선택되는 금속, 또는 질화 탄탈륨(TaN) 또는 질화티타늄(TiN)으로부터 선택되는 질화 금속, 또는 질화규소(SiN)를 사용하는 원자층 침착법에 의한 구리 박막의 제조 방법.The substrate is silicon (Si), germanium (Ge) wafer, silicon carbide (SiC), glass, or a metal selected from tantalum (Ta), titanium (Ti), or ruthenium (Ru), or tantalum nitride (TaN) or nitride A method for producing a copper thin film by an atomic layer deposition method using a metal nitride selected from titanium (TiN) or silicon nitride (SiN).
KR1020080084602A 2008-08-28 2008-08-28 Preparation of copper thin films using copper precursor by atomin layer deposition KR20100025870A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080084602A KR20100025870A (en) 2008-08-28 2008-08-28 Preparation of copper thin films using copper precursor by atomin layer deposition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080084602A KR20100025870A (en) 2008-08-28 2008-08-28 Preparation of copper thin films using copper precursor by atomin layer deposition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100025870A true KR20100025870A (en) 2010-03-10

Family

ID=42177281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080084602A KR20100025870A (en) 2008-08-28 2008-08-28 Preparation of copper thin films using copper precursor by atomin layer deposition

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100025870A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101124226B1 (en) * 2011-02-15 2012-03-27 한국화학연구원 Fabrication method of cis thin film using precursor
WO2015099452A1 (en) * 2013-12-24 2015-07-02 주식회사 유피케미칼 Copper metal film, method for manufacturing same, and method for forming copper wiring for semiconductor device using same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101124226B1 (en) * 2011-02-15 2012-03-27 한국화학연구원 Fabrication method of cis thin film using precursor
WO2015099452A1 (en) * 2013-12-24 2015-07-02 주식회사 유피케미칼 Copper metal film, method for manufacturing same, and method for forming copper wiring for semiconductor device using same
US10287681B2 (en) 2013-12-24 2019-05-14 Up Chemical Co., Ltd. Copper metal film, method for preparing the same, and method for forming copper interconnect for semiconductor device using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI761636B (en) PLASMA ENHANCED ATOMIC LAYER DEPOSITION PROCESS AND METHOD OF DEPOSITING SiOC THIN FILM
JP2021038459A (en) Chalcogenide film, and method and device for depositing structure including the same
KR100261017B1 (en) Method for forming metal wiring of semiconductor device
KR102013927B1 (en) Deposition of smooth metal nitride films
JP2018133569A (en) Method for forming metallic film on substrate by cyclical deposition, and related semiconductor device structure
Bang et al. Plasma-enhanced atomic layer deposition of Ni
JP2010508661A (en) Vapor phase growth of metal carbide films.
US8722526B2 (en) Growing of gallium-nitrade layer on silicon substrate
US20130143402A1 (en) Method of forming Cu thin film
US20170365482A1 (en) Method For Growing NI-Containing Thin Film With Single Atomic Layer Deposition Technology
KR20210122692A (en) Selective deposition of metal oxides on metal surfaces
Haider et al. Low-temperature grown wurtzite In x Ga 1− x N thin films via hollow cathode plasma-assisted atomic layer deposition
KR20100025870A (en) Preparation of copper thin films using copper precursor by atomin layer deposition
US20230139917A1 (en) Selective deposition using thermal and plasma-enhanced process
TWI671422B (en) Thin film formation method
Wang et al. Influences of oxygen source and substrate temperature on the unusual growth mechanism of atomic layer deposited magnesium oxide using bis (cyclopentadienyl) magnesium precursor
KR101521800B1 (en) A preparation method of nickel sulfide film
TWI826568B (en) A process for producing a thin film of metallic ruthenium by an atomic layer deposition method
US9828673B2 (en) Method of forming very reactive metal layers by a high vacuum plasma enhanced atomic layer deposition system
KR100594626B1 (en) Method for forming nitride layer using atomic layer deposition
Yun et al. Plasma enhanced atomic layer deposition of crystallized gallium phosphide on Si with tri-Ethylgallium and tri-tert-Butylphosphine
CN112647059B (en) Rapid growth of Ni by utilizing atomic layer deposition technologyxMethod for forming C film
WO2019209289A1 (en) Low temperature molybdenum film depositon utilizing boron nucleation layers
Lee et al. Comparative Study of the Growth Characteristics and Electrical Properties of Atomic-layer-deposited W Films Obtained from Newly Synthesized Metalorganic and Halide Precursor
US20230140367A1 (en) Selective deposition of material comprising silicon and oxygen using plasma

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application