Cu diffusion barrier로서의 Ta-Si-N 화합물의 특성에 관한 연구

초록

Cu는 Al보다 비저항이 더 낮고 electromigration에 대한 내성이 더 강하기 때문에 앞으로 Al을 대신할 집적회로의 새로운 상부배선 재료로 널리 연구되고 있다. Cu배선을 실제로 생산에 적용하기 위해서는 해결해야 할 문제점들이 많은데, Cu의 열적안정성 문제가 그 중 하나이다. Cu는 Si substrate와 직접 contact하고 있을 경우는 물론, SiO2등의 절연층과 접촉하고 있을 경우에도 절연막을 통과하여 active region내로 확신 침투할 수 있다. 따라서 이러한 열적 불안정성을 재거하기 위하여 Cu배선을 diffusion barrier와 함께 사용되어야 한다. 지난 수년간 세계 각국에서 Cu배선용 barrier재료로 수많은 금속 및 화합물들이 연구되었다. 본 연구에서는 Si wafer위에 reactive sputtering법으로 TaN과 TaSixNy를 증착한 후 구리를 입혀 여러 온도에서 열처리하여 barrier가 fail하는 온도를 알아냈다.