Abstract
Effects of rapid thermal annealing on the characteristics of Cu films deposited from the (hfac)Cu(VTMS) precursor and on the barrier properties of TiN layers were studied. By the post-annealing, the electrical characteristics of Cu/TiN and the microstructures of Cu films were significantly changed. The properties of Cu films were more sensitive to the annealing temperature than the annealing time. Sheet resistance started to increase above $400^{\circ}C$, and the interreaction between Cu and Ti and the oxidation of Cu layer were observed above $600^{\circ}C$. The grain growth of Cu with the (111) preferred orientation was found to be most pronounced at $500^{\circ}C$. It revealed that the optimum annealing conditions for MOCVD-Cu/PVD-TiN structures to enhance the electrical characteristics without degradation of TiN barriers were in the range of $400^{\circ}C$.
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.
