초록
음이온 리간드로 hfac이 배위된 세 가지 종류의 구리(l) 전구체들의 열적 안정성, 기상분해 특성, 증착 특성 등을 연구하였다. $^{1}$H-NMR결과로부터 (hfac) Cu(VTMS) (hfac=hexafluoroacetylacetonate, VTMS=vinyltrimethylsilane)와 (hfac)Cu(VTMS) (VTMOS=vinyltrimethoxysilane)는 열적으로 안정한 화합물이라는 것을 확인할 수 있었으며, (hfac)Cu(ATMS)(STMS=allyltrimethylsilane)는 다른 전구체에 비해 열적으로 불안정한 화합물이라는 것을 확인할 수 있었다. In-situ FT-IR을 이용하여 기상 분해 특성을 연구한 결과 (hfac)Cu(VTMS)의 경우 $150^{\circ}C$부근에서 $Cu(hfac)_{2}$, $240^{\circ}C$부근에서 free한 상태의 hfac의 생성을 확인할 수 있었으며, 이러한 특성이 박막의 증착 속도와 물성에 미치는 영향을 확인하였다. 그리고 이들 전구체들의 증착 특성을 연구하였으며 (hfac)Cu(ATMS)의 경우 아르곤 운반 기체하에서 기판 온도가 $60^{\circ}C$일 때 구리 박막이 증착이 시작되는 것을 관찰할 수 있었는데, 이러한 낮은 증착 온도는 상대적으로 약한 구리와 ATMS의 결합력에 의한 것으로 생각된다.
Metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) of copper using three Cu( I ) precursors. (hfac)Cu (VTMS) (hfac= hexafluoroacetylacetonate, VTMS= vinyltrimethylsilane), (hfac)Cu(VTMOS) (VTMOS= vinyltri¬methoxysilane) and (hfac)Cu(A TMS) (A TMS= allyltrimethylsilane) was studied. The thermal stability and the gase¬ous phase reaction mechanism of Cu( I ) precursors were identified using $^1H$-, $^I3C$-NMR and Fourier transform infra¬red spectroscopy. It was found out that thermal stability of liquid phase (hfac)Cu(VTMS) and (hfac)Cu(VTMOS) were better than that of (hfac)Cu(A TMS) using FT - NMR. From in-situ FT - IR experiments, the disproportion reaction of Cu(hfac). the decomposition reaction of Cu(hfac), and cracking of free hfac ligand were observed. Also the effect of gaseous phase reaction on the deposition rates and film properties was investigated. The minimum temperature that deposition of copper films from (hfac)Cu(A TMS) was as low as 60$^{\circ}$C and such a low deposition temperature compared with those of other Cu( I ) precursors is believed to be related with weaken Cu- A TMS bond.
