Способ осаждения медного покрытия

(57) Изобретелических поклов из газоразложенииний. Цель изва покрытияразложениялокально раэвии паров ги ние к рыти вой метал обрет . Оса дигак огрет дрази кое епи иа. разложения металлоорганического соединения,Наиболее близким к предлагаемому Бспособу является способ осаждения медного покрытия путем термического разложения дигаксафторацетилена двухвалентноймеди Со(йтас)2,Недостатком известного является высо- фкое содержание кислорода в осажденной Лмедной пленке, что увеличивает ее электри- Фьческое сопротивление. Кроме того, недоста- (д)точно хорошее сцепление медной пленки с (Яподложкой. Для достижения хорошегосцепления необходима специальная подготовка подложки,аайЦелью изобретения является повышение качества покрытия,Указанная цель достигается тем, что согласно способу осаждения медного покрытия путем термического разложениядигаксафторацетилена двухвалентной медиСо(йтас)2 осаждение ведут в атмосфере паров гидразина И 2 Н 4. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Специализированное конструкторс бюро с опытным производством Отдела т лофизики АН УЗССР(56) Разуваев Г.АГрибов Б,Г., Домрачев Б,А, и др, Металлорганические соединения в электронике, - М.: Наука, 1972, с, 207-208.Моуап СЯВацгп Т.Н., Лопез С,В. - АррИеб Рпузсз, 1986, А 40, М 1, р. 3,9,Изобретение относится к области получения металлических покрытий путем осаждения металлов иэ газовой фазы при термическом разложении металлоорганических соединений и может быть использовано для нанесения отражающих покрытий. а также для изготовления контактных площадок и токоведущих дорожек интегральных микросхем,Известны способы нанесения металлических покрытий физическим осаждением паров металла (напылением),Однако в известных способах процессом напыления трудно управлять; металл оседает не только там, где требуется, но повсюду внутри вакуумной камеры. В электронике широко применяют способы нанесения металлических покрытий, основанные на разложении паров летучих металлоорганических соединений. В этих способах металл осаждается лишь на те участки подложки, которые нагреваются до температуры, превосходящей температуру САЖДЕНИЯ МЕДНОГО ПОасается получения металй путем осаждения метал- фазы при термическом лоорганических соедине 1ения - повышение качестждение проводят путем сафторацетилена меди на о одложке в присутст1735435 Формула изобретенияСпособ осаждения медного покрытия путем термического разложения дигаксафторацетилена двухвалентной меди, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества покрытия, осаждение ведут в атмосфере паров гидразина. 40 45 50 Составитель Л,РодинаТехред М.Моргентал Корректор О.Кундрик Редактор Н.Бобкова Заказ 1796 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Гидразин является сильным восстановителем, В его присутствии медь не окисляется, что улучшает сцепление медной пленки с подложкой. Кроме того, пары гидразина очищают подложку от некоторых загрязнений, что также улучшает сцепление,Примесь кислорода восстанавливается до Н 20, и водяной пар улетучивается из зоны реакции, Поэтому содержание кислорода в осажденной медной пленке снижается. если осаждение проводят в атмосфере паров гидразина.П р и м е р. Осаждение проводят в вакуумной камере из нержавеющей стали с кварцевым окном при 27 С. Подложкой служит окисленная кремниевая пластина. Локальный нагрев подложки осуществляют+лучом непрерывного Аг лазера (длина волны 514 нм) через прозрачное кварцевое окно. Сфокусированный луч лазера сканируют относительно подложки со скоростью 20- 100 мкм/с и получают полоски меди шириной 20-60 мкм и толщиной 25-200 нм, Вакуумную камеру откачивают до давления 10 Па, после чего внутри камеры открывают заслонку коробки, в которой лежит кусок Си(Ыас)2. Твердый Сц(Ыас)2 сублимирует, и в камере устанавливается равновесное давление паров Св(Ыас)2 при 27 С, равное 3 Па, В камеру напускают пары гидразина М 2 Н 4, Парциальное давление гидразина варьируют от нуля до 1 Па, подбирая оптимальное давление, обеспечивающее наилучшее качество осажденной медной пленки. Оптимальное давление зависит от состава подложки, локальной температуры подложки, парциального давления Со(Ыас)2 и других условий осаждения. По окончании осаждения исследуют состав полученной медной пленки и ее сцепление с подложкой, Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия осажденной медной пленки показывает наличие примесей углерода, азота, кислорода и фтора, После удаления верхнего слоя пленки распылением ионами аргона примеси углерода и фтора исчезли, Это сви 5 10 15 20 25 30 35 детельствует о том, что их внедрение в объем осадка незначительно, а присутствие на поверхности пленки вызвано адсорбцией непрореагировавших молекул Со(Ыас. При осаждении в отсутствие паров гидразина содержание кислорода в медной пленке составляет не менее 2 мас. , электрическое сопротивлениепленкинениже 5 мк Ом см, хорошей адгезии пленки к подложке невозможно добиться без предварительной ионной бомбардировки подложки. Оптимальные условия осаждения, парциальное давление Со(Ыас)2 равно 3 Па, парциальное давление И 2 Н 4 равно 0,2 Па, интенсивность лазерного излучения 400 кВт/см, При этих условиях содержание примесей кислорода и азота в медной пленке составляет менее 0,1 мас.ф, электрическое сопротивление пленки 2,5 мк Ом, хорошая адгезия пленки достигается без специальной подготовки подложки, Если парциальное давление гидразина отличается отоптимального, то электрическое сопротивление пленки уменьшается, а сцепление с подложкой улучшается по сравнению с осаждением в отсутствие паров гидразина, но улучшение не так велико, как при оптимальном давлении гидразина.Таким образом, предлагаемый способ позволяет в 20 раз снизить содержание примесей и в 2 раза снизить электрическое сопротивление осажденной медной пленки по сравнению с известным.Предлагаемый способ позволяет также добиться хорошего сцепления медной пленки с подложкой без специальной подготовки подложки.