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최근 전자기기의 소형화, 고기능화에 맞추어 반도체 소자의 집적도가 크게 증가함에 따라 소자의 대용량을 추구하기 위해 집적회로의 배선폭은 감소하고 배선의 길이는 증가하는 추세에 있다. 또한 소자의 크기가 나노크기로 작아짐에 따라, 박막 공정은 대면적에서의 균일성, 두께 및 조성 조절 등 기존의 ...

최근 전자기기의 소형화, 고기능화에 맞추어 반도체 소자의 집적도가 크게 증가함에 따라 소자의 대용량을 추구하기 위해 집적회로의 배선폭은 감소하고 배선의 길이는 증가하는 추세에 있다. 또한 소자의 크기가 나노크기로 작아짐에 따라, 박막 공정은 대면적에서의 균일성, 두께 및 조성 조절 등 기존의 증착 방법에서 얻을 수 없는 특성을 요구하고 있다. 구리의 무전해도금은 전기도금공정 전 100 nm 이하 크기로 패터닝된 씨앗층 형성 및 초기 구리기반(Based Copper layer)의 배선을 구축하는데크게 주목받고 있고, 1 ㎛ 이하의 작은 비아 홀이나 트렌치(trench)의 충전, 두께가 얇은 배선공정에 유용하다. 또한 wet process의 특성상 전기도금 공정과 연계하는데 무리가 없고, 도포성과 층덮임 특성이 우수하며, 간단한 공정이기 때문에 경제적인 장점이 있다. 그러나 구리의 무전해 도금은 일반적으로 포름알데히드를 환원제로 사용하여 강알칼리성 도금욕이형성됨에 따라 화학적, 환경적인 여러 문제점을 보이고 있다. 따라서 본 연구에서는 구리의 무전해 도금에서 사용되는 포름알데히드 대신 차아인산나트륨을 환원제로 사용하고, 중성에 까깝게 도금욕을 조절하여 (pH 6.5 ~ pH 8) 환경적인 문제점을 보완해 구리 또는 구리 씨앗층(Cu seed)상의 친환경적 무전해 구리 도금막의 성장을 시도하였다. 또한 화학조성 및 표면의 미세구조, 박막의 결정구조 등 다양한 분석을 통해 나노소자용 금속배선에 대한 가능성을 연구하였다.

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