Bewertung neuartiger metallorganischer Precursoren f?r die chemische Gasphasenabscheidung von Kupfer f?r Metallisierungssysteme der Mikroelektronik

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Diplomarbeit aus dem Jahr 2004 im Fachbereich Elektrotechnik, Note: 1,3, Technische Universit?t Chemnitz (Fakult?t f?r Elektrotechnik und Informationstechnik, Zentrum f?r Mikrotechnologien), 87 Quellen im Literaturverzeichnis, Sprache: Deutsch, Abstract: Vor dem Hintergrund der in der Mikroelektronik-Fertigung heute verbreiteten Kupfertechnologie werden in der vorliegenden Arbeit drei neuartige metallorganische Verbindungen, n?mlich phosphitstabilisierte Kupfer(I)-Trifluoracetat-Komplexe vorgestellt und hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit f?r die chemische Gasphasenabscheidung (CVD) von Kupfer untersucht. Im einzelnen handelt es ich um die Substanzen Tris(trimethylphosphit)kupfer(I)trifluoracetat (METFA), Tris(triethylphosphit)kupfer(I)trifluoracetat (ETTFA) und Tri(tris(trifluorethyl)phosphit)kupfer(I)trifluoracetat (CFTFA). Mit den Substanzen erfolgen CVD-Experimente auf TiN und Cu bei Temperaturen <400°C. Die Precursoren werden dabei mittels eines Fl?ssigdosiersystems mit Verdampfereinheit der Reaktionskammer zugef?hrt. W?hrend METFA wegen seiner ausreichend geringen Viskosit?t unverd?nnt verwendet werden kann, kommen f?r ETTFA und CFTFA jeweils Precursor-Acetonitril-Gemische zum Einsatz. Mit keinem der Neustoffe k?nnen auf TiN geschlossene Kupferschichten erzeugt werden, w?hrend dies auf Kupferunterlagen in Verbindung mit Wasserstoff als Reduktionsmittel gelingt. Die Abscheiderate betr?gt hierbei 2-3nm/min; der spezifische Widerstand der Schichten bewegt sich zwischen 4??cm und 5??cm. Mit allen Substanzen werden besonders an d?nnen, gesputterten Kupferschichten Agglomerationserscheinungen und Lochbildung beobachtet. Im Fall von CFTFA treten zus?tzlich Sch?den am darunterliegenden TiN/SiO2-Schichtstapel auf. Vergleichende Untersuchungen mit der f?r die Cu-CVD etablierten Substanz (TMVS)Cu(hfac) ergeben sowohl auf Cu als auch auf TiN geschlossene Kupferschichten. Dabei liegen die Abscheideraten bei Temperaturen zwischen 180°C und 200°C im allgemeinen deutlich ?ber 100nm/min. Ein Vergleich dieser Resultate mit den Ergebnissen f?r die Neustoffe legt nahe, dass den untersuchten Kupfer(I)-Trifluoracetaten keine ausreichende Tauglichkeit f?r Cu-CVD-Prozesse in der Mikroelektronik-Technologie bescheinigt werden kann. Die im Vergleich zu (TMVS)Cu(hfac) h?here thermische Stabilit?t der Precursoren und ihre F?higkeit, mit Wasserstoff als Reaktionspartner auf Cu geschlossene Kupferschichten erzeugen zu k?nnen, deutet jedoch auf ihre eventuelle Eignung f?r ALD-Prozesse hin. Daher widmet sich die Arbeit in einem abschlie?enden Kapitel dem Thema der Atomic Layer Deposition (ALD), wobei nach einem allgemeinen ?berblick besonders auf f?r die Mikroelektronik relevante ALD-Prozesse eingegangen wird.画面が切り替わりますので、しばらくお待ち下さい。
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