Journal of the Korean Vacuum Society (한국진공학회지)

The Korean Vacuum Society (한국진공학회)
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Effects of Pretreatment of Alkali-degreasing Solution for Cu Seed Layer

약알칼리탈지 용액에서의 구리 Seed 층의 전처리 효과

  • Lee, Youn-Seoung (Department of Information Communication Engineering, Hanbat National University) ;
  • Kim, Sung-Soo (Department of Techno-marketing, Mokwon University) ;
  • Rha, Sa-Kyun (Department of Materials Science and Engineering, Hanbat National University)
  • 이연승 (한밭대학교 정보통신공학) ;
  • 김성수 (목원대학교 기술마케팅학과) ;
  • 나사균 (한밭대학교 재료공학과)
  • Received : 2011.11.01
  • Accepted : 2011.11.28
  • Published : 2012.01.30
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Abstract

In order to understand a process of contaminants removal on surface of Cu seed layer (Cu seed/Ti/Si) by sputter deposition, we investigated the changed morphology and states of Cu seed surface after pretreatment in alkali degreasing Metex TS-40A solution according to dipping time. After TS-40A pretreatment, the surface morphology with clearer grains was observed by Field emission scanning electron microscope and the changed surface chemical states and impurities on surface of samples were checked by X-ray photoelectron spectroscopy. Dipping time in TS-40A solution had very little effect on surface of Cu seed layer. After pretreatment, much carbons and little oxygens on surface of Cu seed were eliminated and the decrease of peaks corresponded to O=C and $Cu(OH)_2$ was estimated. However, Si content (=silicate) was detected on sample surface. We think that the silicate impurity forms on Cu seed by chemical reaction of TS-40A solution included silicate component. By pretreatment of alkali degreasing Metex TS-40A solution, it showed an excellent effect in removal of O=C and $Cu(OH)_2$ on Cu seed layer, but the silicate was formed on surface of Cu seed. Therefore, another cleaning process such as acid cleaning is required for removal of this silicate in use of this alkali degreasing.

Sputter 방식으로 증착된 구리 seed 층(구리 seed/Ti/Si) 위에 형성된 오염물 제거과정을 이해하기 위하여, 강력한 계면 활성능력을 가진 약알칼리 탈지제 Metex TS-40A 용액을 사용하여 담금(dipping) 시간에 따른 구리 seed 층 표면의 변화형상 및 변화상태를 조사 분석하였다. Field emission scanning electron microscope을 이용하여 TS-40A 용액에 전처리 후 구리 seed 표면 형상이 grain이 명확히 보일 정도로 변화하는 것을 관찰하였고, X-ray photoelectron spectroscopy를 이용하여 표면 처리된 Cu seed 표면의 화학구조 및 불순물 상태를 조사하였다. TS-40 용액에서의 dipping 시간 변화에 따른 효과는 거의 없었다. TS-40A 용액에 전처리한 후, 구리 seed 층 표면위의 많은 탄소성분이 제거되었고, 약간의 산소가 제거되었으며, O=C 및 $Cu(OH)_2$에 해당되는 피크들이 감소되는 것이 관측되었다. 하지만 표면에서 불순물 Si이 silicate 상태로 검출되었다. TS-40A 용액에 포함되어 있는 silicate 성분이 구리 seed 층과 반응하여 이 silicate 불순물이 구리 seed 표면에 형성된 것으로 보여진다. 약알칼리 탈지제 Metex TS-40A 용액을 사용한 전처리 과정을 통해, 구리 seed 표면 위의 O=C 및 $Cu(OH)_2$ 등의 제거에는 탁월한 효과를 보였으나, 불순물 silicate가 형성되었으므로 이 알칼리 탈지제를 사용한다면, 이후에 산세정 및 다른 세정과정을 거쳐 표면에 존재하는 silicate를 제거할 필요성이 있다.

Keywords

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