| 초록 |
반도체 소자에서 이용되는 Cu 배선의 확산을 방지하기 위한 Co-Re-B-P 피막이 무전해 도금법으로 제조되었다. Cu 배선은 sputter를 이용하여 Si wafer에 Ti 박막과 Cu 박막을 증착시켜 제조되었다. 도금욕의 Co와 Re의 source는 각각 CoSO4H2O와 KReO4가 사용되었으며, 환원제로는 NaH2PO22H2O를 사용되었다. 도금욕의 온도는 90±1℃, pH 범위는 8-10이었으며 pH가 9일 때 CoReP 도금 표면이 가장 조밀하였다. 분극실험 결과, 금속 이온의 농도와 환원제의 농도가 증가하면 도금 속도가 증가함을 확인하였다. 용액 내 NaH2PO22H2O의 농도가 증가함에 따라 도금층 내의 P의 함유량이 증가하였으나, 0.7 M 이상에서는 P의 함량이 12-15 at.%로 일정하게 유지되었다. 무전해 CoP, CoReP 도금 피막의 morphology와 도금 시간에 따른 두께 변화가 FE-SEM, TEM으로 분석되었다. 도금시간을 15분에서 60분으로 변화시킨 결과, 무전해 CoReP 도금층의 두께는 약 50 nm에서 550 nm로 증가하였으며 columnar 구조로 성장함을 알 수 있었다. 열처리 후 CoP, CoReP 도금층의 상변화와 그 확산방지 효과가 XRD, DSC, AES 등을 이용하여 분석되었다. 무전해 도금을 이용한 Co-Re-B-P 확산 방지막은 450℃ 열처리 동안 Co2P 석출물이 생성되어 효과적으로 Cu 원자의 이동을 억제하므로 Cu 배선의 확산 방지막으로 적합함을 보였다 |
