초록
MOCVD(metal-organic chemical vapor deposition) Cu 박막을 여러 조건에서 열처리를 행하여 그 전기적 특성과 미세구조의 변화를 통해 적절한 열처리 조건을 찾고 그 효과를 조사하였다. Ar 1 torr, $400^{\circ}C$에서 열처리를 거친 Cu 박막의 비저항이 1.98 $\mu$Ω.cm로 가장 낮게 나타났으며, 결정성의 경우도 $I_{(111)}/I_{(200)}$의 비가 2.03에서 3.11로 열 처리를 거치지 않았을 경우와 비교해서 약 50% 정도 향상된 값을 나타내었다. 열처리 후의electromigration(EM) 테스트에서는 Ar 1 torr, $400^{\circ}C$에서 열처리를 거친 배선이 EM에 대한 가장 높은 저항성을 보였다. 이것은 열처리 후 낮은 비저항, (111) 결정면의 성장, 그리고 표면 거칠기의 감소에서 기인한 것이다.
MOCVD(metal-organic chemical vapor deposition) copper thin film was annealed at various conditions and the eletrical properties and micro-structures were investigated to find the optimal annealing condition and its effect. Cu thin film annealed at Ar 1 torr, $400^{\circ}C$ had the most improved resistivity of 1.98 $\mu\Omega$cm, and texture; the ratio of $I_{(111)}/I_{(200)}$ was varied from 2.03 to 3.11, and Cu thin film annealed at Ar 1 torr, $450^{\circ}C$ had the largest grain size and uniformity. After the annealing, the EM(electromigration) test was followed to ensure the improved properties by annealing. Compare to other conditions, Cu patterns annealed at Ar 1 torr, $400 ^{\circ}C$ had the most improved properties when it came to the EM resistance, which was due to the low resistivity, the preferential evolution of texture to (111) plane, and the reduction of surface roughness of annealed copper film.
