NiMoP 박막 전착

Abstract

Cu배선을 이용한 반도체소자제조공정에서 Cu의 산화억제와 확산방지에 대한 효과가 탁월한 NiMoP 박막을 전착으로 제조하였다. NiMoP 박막의 각 전구체 농도, 전해질의 pH, 전착 온도를 변화하면서 NiMoP 박막의 조성, 두께, 전류밀도, 결정구조, 표면형상을 살펴보았다. 순환전위측정법을 통하여 -0.7 V에서 NiMoP 박막의 핵생성이 시작되며, 선형 쓸음 전기량 측정법을 통하여 NiMoP의 유도공전착반응을 확인하였다. 또한 XPS분석을 통하여 NiMoP 박막 표면에 원자 상태의 Ni, Mo, P와 수산화물 형태의 Ni(OH)2, 산화물 형태의 MoO, MoO2, MoOx, PO2, PO3가 존재함을 확인하였다. 각 전구체의 영향을 살펴본 결과 Ni 이온 농도가 증가함에 따라 전류밀도와 박막 두께가 증가하였고, Mo 이온의 농도가 증가함에 따라 전류밀도는 증가한 반면 박막 두께는 감소하였다. 한편 P 이온 농도와 TSC 농도가 증가할수록 전류밀도와 박막두께는 감소하였다. NiMoP 박막의 결정구조는 전해질의 농도와는 관계없이 비정질 구조였음을 확인하였다. 전해질의 pH가 증가할수록 핵 생성전위가 증가하고, 박막 표면에 많은 양의 수산화물이 흡착되었다. 또한 전해질의 pH 증가로 인하여 전류밀도, 박막의 두께, 결정입계의 크기가 감소하였다. 마지막으로 전착 온도가 증가함에 따라 이온의 확산속도가 증가하였고, 그 결과 전류밀도, 박막의 두께, 결정입계의 크기가 증가하였다.