Abstract
The effects of the type and thickness of underlayer on the crystallographic texture and the sheet resistance of aluminum thin film were studied. Ti and Ti/TiN were examined as the underlayer of aluminum. Ti and TiN were prepared by ionized physical vapor deposition (I-PVD) metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD), respectively. The texture and the sheet resistance of metal thin film stacks were investigated at various thicknesses of Ti or TiN, and the sheet resistance was measured after annealing at $400^{\circ}C$ in an nitrogen ambient. For I-PVD Ti underlayer, the excellent texture of aluminum <111> was obtained even at top of 5 nm of Ti. However, the sheet resistance of the metal stack was greatly increased after annealing due to the interdiffusion and reaction of Al and Ti. MOCVD TiN between Ti and Al could suppress the Al-Ti reaction without severe degradation of aluminum <111> texture. Excellent texture of aluminum was obtained for the MOCVD TiN thinner than 4 nm.
Underlayer의 종류 및 두께가 Al 박막의 texture 및 면저항 변화에 미치는 영향을 연구하였다. Al의 underlayer로는 ionized physical vapor deposition(I-PVD)에 의해 제조된 Ti와 I-PVD Ti 위에 metalorganic chemical vapor deposition(MOCVD)에 의해 제조된 TiN을 적층한 구조가 사용되었으며, 각각에 대해 두께를 변화시키면서 Al 박막의 배향성, 면저항을 조사하고, $400^{\circ}C$, $N_2$분리기에서 열처리하면서 면저항의 변화를 조사하였다. I-PVD Ti만을 Al의 underlayer로 사용한 경우, Ti두께가 5 nm이어도 Al 박막이 우수한 <111> 배향성을 나타내었으나, Al-Ti반응 때문에 열처리 후 Al 배선의 면저항이 크게 상승하였다. I-PVD 와 Al 사이에 MOCVD TiN을 적용함에 의해 Al <111> 배향성의 큰 저하없이 Al-Ti 반응에 의한 면저항의 증가를 억제할 수 있었으며, MOCVD TiN의 두께가 4 nm 이하일 때 특히 우수한 Al <111> 배향성을 나타내었다.
