KR20050016511A - Deposition of copper films - Google Patents

Deposition of copper films

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KR20050016511A
KR20050016511A KR10-2004-7019740A KR20047019740A KR20050016511A KR 20050016511 A KR20050016511 A KR 20050016511A KR 20047019740 A KR20047019740 A KR 20047019740A KR 20050016511 A KR20050016511 A KR 20050016511A
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링 첸
존 에이. 노르만
메이 창
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

기판상에 구리 필름을 형성하는 방법이 개시된다. 구리 필름은 주기적인 증착 기술을 이용하여 구리-함유 전구체 및 환원가스를 기판상에 교호적으로 흡착시킴으로서 형성된다. 구리-함유 전구체를 위한 시간 간격, 환원 가스를 위한 시간 간격 및 비-펄스의 시간 간격 중 하나 이상은 주기적인 증착 프로세스의 하나 이상의 증착 사이클 중에 상이한 값을 가질 수 있다. 구리 필름 형성은 집적 회로 제조 프로세스와 양립될 수 있다. 하나의 집적 회로 제조 프로세스에서, 구리 필름은 인터커넥트 메탈라이제이션으로서 이용될 수 있다. A method of forming a copper film on a substrate is disclosed. Copper films are formed by alternately adsorbing a copper-containing precursor and a reducing gas on a substrate using periodic deposition techniques. One or more of the time interval for the copper-containing precursor, the time interval for the reducing gas, and the time interval of the non-pulse may have different values during one or more deposition cycles of the periodic deposition process. Copper film formation may be compatible with integrated circuit fabrication processes. In one integrated circuit fabrication process, a copper film can be used as interconnect metallization.

Description

구리 필름의 증착{DEPOSITION OF COPPER FILMS}Deposition of Copper Films {DEPOSITION OF COPPER FILMS}

본 발명의 실시예들은 대체적으로 구리 필름 증착 방법에 관한 것이며, 특히 주기적인(cyclical) 증착 기술을 이용한 구리 필름 증착 방법에 관한 것이다. Embodiments of the present invention generally relate to a copper film deposition method, and more particularly to a copper film deposition method using a cyclical deposition technique.

1/4 미크론 이하(sub-quarter micron)의 다층(multi-level) 메탈라이제이션(metallization)은 차세대 초대규모 집적회로(VLSI) 및 극초대규모 집적회로(ULSI) 반도체 소자에 필요한 중요 기술 중 하나이다. 이러한 기술의 핵심인 다층 인터커넥트는 높은 종횡비(aspect ratio) 개구로 형성된 컨택트, 비아(vias), 라인, 및 기타 피쳐(features)의 충진(filling)을 요구한다. 이러한 피쳐들을 신뢰성있게 형성하는 것은 VLSI 및 ULSI 의 성공에 있어서 그리고 각 기판 및 다이(die)상의 회로 밀도 및 품질 향상을 위한 계속된 노력에 있어서 매우 중요한 문제이다. Sub-quarter micron multi-level metallization is one of the key technologies for next-generation ultra-large scale integrated (VLSI) and ultra-large scale integrated (ULSI) semiconductor devices. Multilayer interconnects, the heart of this technology, require the filling of contacts, vias, lines, and other features formed with high aspect ratio openings. The reliable formation of these features is a critical issue for the success of VLSI and ULSI and for the continued efforts to improve circuit density and quality on each substrate and die.

회로 밀도가 높아짐에 따라, 컨택트, 비아, 라인 및 기타 피쳐들의 폭 뿐만 아니라 그들 사이의 유전체 물질의 폭은 약 250nm(나노미터) 이하로 감소될 것이고, 반면에 유전체 층의 두께는 실질적으로 일정하게 유지될 것이며, 결과적으로 그러한 피쳐들의 종횡비 즉, 높이를 폭으로 나눈 값은 커질 것이다. 많은 통상적인 증착 프로세스에서는 종횡비가 4:1 을 초과하는 경우에, 특히 종횡비가 10:1 을 초과하는 경우에 구조물을 충진하는데 어려움이 있다. 그로 인해, 피쳐 높이 대 피쳐 폭의 비율이 8:1 또는 그 이상인 종횡비를 가지며 보이드(void)가 없는 나노미터-크기의 구조물을 형성하는 것에 대해 상당한 노력을 기울이고 있다. As circuit density increases, the width of the contacts, vias, lines, and other features, as well as the width of the dielectric material therebetween, will decrease below about 250 nm (nanometers), while the thickness of the dielectric layer is substantially constant. The aspect ratio of those features, i.e., the height divided by the width, will be large. Many conventional deposition processes have difficulty filling structures when the aspect ratio exceeds 4: 1, especially when the aspect ratio exceeds 10: 1. As such, considerable effort is being made to form nanometer-sized structures having an aspect ratio with a ratio of feature height to feature width of 8: 1 or greater and void-free.

추가적으로, 피쳐 폭이 감소됨에 따라, 통상적으로 소자 전류는 일정하게 유지되거나 증대되며, 이는 그러한 피쳐들에 대한 전류 밀도를 높이는 결과를 초래한다. 원소 알루미늄(AL) 및 그 합금들은 반도체 소자내의 비아 및 라인을 형성하는 통상적인 금속으로서 사용되어 왔는데, 이는 알루미늄이 낮은 전기 저항, 대부분의 유전체 물질에 대한 우수한 접착성, 패턴닝(patterning)의 용이성, 및 순수 알루미늄 획득의 용이성을 가지는 것으로 인식되기 때문이다. 그러나, 알루미늄은 구리(Cu)와 같은 보다 전도성이 큰 금속 보다 전기 저항이 크며, 또한 알루미늄은 전자이동(electromigration)에 의해 전도체내에 보이드를 형성한다는 단점을 가진다. In addition, as the feature width is reduced, the device current typically remains constant or increases, which results in higher current density for those features. Elemental aluminum (AL) and its alloys have been used as conventional metals to form vias and lines in semiconductor devices, which have low electrical resistance, good adhesion to most dielectric materials, and ease of patterning. This is because it is recognized as having ease of obtaining pure aluminum, and pure aluminum. However, aluminum has a higher electrical resistance than more conductive metals such as copper (Cu), and aluminum also has the disadvantage of forming voids in the conductor by electromigration.

구리(Cu) 및 그 합금은 알루미늄 보다 저항이 작으며 알루미늄에 비해 상당히 큰 전자이동 저항성을 가진다. 이러한 특성들은 고집적도 상태에서 발생하는 높은 전류 밀도 및 높은 소자 속도를 지원하는데 있어서 중요하다. 구리는 또한 양호한 열 전도도를 가진다. 따라서, 구리는 반도체 기판상의 1/4 미크론 이하의, 높은 종횡비 인터커넥트 피쳐를 충진하기 위한 금속으로서 선택되고 있다. Copper (Cu) and its alloys are less resistant than aluminum and have significantly greater electromigration resistance than aluminum. These characteristics are important in supporting the high current densities and high device speeds that occur in high integration conditions. Copper also has good thermal conductivity. Thus, copper has been selected as the metal for filling high aspect ratio interconnect features of less than 1/4 micron on semiconductor substrates.

반도체 소자 제조에 구리를 이용하는 것이 바람직함에도 불구하고, 8:1 이상의 높은 종횡비 피쳐내로 구리를 충진하기 위한 제조 방법을 선택하는데에는 제한이 있다. 도 1a 및 1b 는 기판(1)상의 높은 종횡비 피쳐(6)내에 물질 층을 증착한 결과를 도시한다. 높은 종횡비 피쳐(6)는 컨택트, 비아 또는 트렌치(trench)와 같이 인접 유전 물질 층(2)들 사이에 형성된 공간과 같은 개구부일 것이다. 도 1a 에 도시된 바와 같이, 통상적인 증착 기술(예를 들어, 화학기상증착(CVD), 물리기상증착(PVD) 및 전기도금)을 이용하여 형성된 구리 층(11)은 피쳐(6)의 바닥부(6B) 또는 측부(6S)에서 보다 상부 엣지(edge)(6T)에서 보다 빠른 속도로 증착되는 경향이 있으며, 그에 따라 돌출부를 형성한다. 이러한 물질의 돌출부 또는 과다 증착부를 종종 크라우닝(crowning)이라 한다. 그러한 과다 물질은 피쳐(6)의 상부 엣지(6T)상에 계속 축적되어, 증착된 구리 층(11)에 의해 개구부가 폐쇄되고, 그 내부에 보이드(14)를 형성하게 된다. 추가적으로, 도 1b 에 도시된 바와 같이, 피쳐(6)의 양 측부(6S)상에 증착된 구리 층(11)이 만날 때 봉합선(8)이 형성될 것이다. 보이드 또는 봉합선의 존재는 신뢰할 수 없는 집적 회로 성능을 초래할 것이다. Although it is desirable to use copper for semiconductor device fabrication, there are limitations in selecting a manufacturing method for filling copper into high aspect ratio features of 8: 1 or higher. 1A and 1B show the results of depositing a layer of material within the high aspect ratio feature 6 on the substrate 1. The high aspect ratio feature 6 will be an opening, such as a space formed between adjacent dielectric material layers 2, such as a contact, via or trench. As shown in FIG. 1A, the copper layer 11 formed using conventional deposition techniques (eg, chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD), and electroplating) may form the bottom of the feature 6. There is a tendency to deposit at a higher speed at the upper edge 6T than at the portion 6B or the side 6S, thus forming a protrusion. Overhangs or overdepositions of such materials are often referred to as crowning. Such excess material continues to accumulate on the upper edge 6T of the feature 6, closing the opening by the deposited copper layer 11 and forming voids 14 therein. Additionally, as shown in FIG. 1B, a seam 8 will be formed when the copper layer 11 deposited on both sides 6S of the feature 6 meets. The presence of voids or sutures will result in unreliable integrated circuit performance.

따라서, 보이드가 없고 봉합선이 없는 충진을 제공하는 높은 종횡비 구조물내로 구리를 증착하는 방법에 대한 필요성이 있다. Thus, there is a need for a method of depositing copper into high aspect ratio structures that provide void-free and suture-free filling.

도 1a 및 1b 는 종래 기술에 따른 증착 프로세스를 이용하여 충진된 높은 종횡비 피쳐들에 대한 증착 결과를 도시한 단면도이다. 1A and 1B are cross-sectional views showing deposition results for high aspect ratio features filled using a deposition process according to the prior art.

도 2 는 본 명세서에 기재된 실시예의 실행에 사용될 수 있는 프로세스 챔버의 개략적인 단면도이다. 2 is a schematic cross-sectional view of a process chamber that may be used to practice the embodiments described herein.

도 3 은 본 명세서에 기재된 하나의 실시예에 따른 주기적인 증착 기술을 이용하여 구리 필름을 형성하는 프로세스 과정을 도시한 흐름도이다 .3 is a flowchart illustrating a process of forming a copper film using a periodic deposition technique in accordance with one embodiment described herein.

도 4 는 본 명세서에 기재된 다른 실시예에 따른 주기적인 증착 기술을 이용하여 구리 필름을 형성하는 프로세스 과정을 도시한 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating a process of forming a copper film using a periodic deposition technique in accordance with another embodiment described herein.

도 5a 및 5b 는 인터커넥트 제조 과정의 서로 상이한 단계들에서의 집적 회로를 도시한 단면도이다. 5A and 5B are cross-sectional views illustrating integrated circuits at different stages of the interconnect fabrication process.

기판상에 구리 필름을 형성하는 방법이 설명된다. 구리 필름은 주기적인 증착 기술을 이용하여 구리-함유 전구체(precursor) 및 환원 가스를 기판상에 교호적으로(alternately) 흡착시킴으로써 형성된다. A method of forming a copper film on a substrate is described. The copper film is formed by alternately adsorbing a copper-containing precursor and a reducing gas onto the substrate using periodic deposition techniques.

구리 필름 형성은 집적 회로 제조 프로세스와 양립(compatible)될 수 있다. 하나의 집적 회로 제조 프로세스에서, 구리 필름은 인터커넥트 메탈라이제이션으로서 사용될 수 있다. 인터커넥트 메탈라이제이션 프로세스의 경우에, 바람직한 프로세스 절차는 상부에 형성된 하나 이상의 유전체 층내에 형성된 인터커넥트 패턴을 가지는 기판을 제공하는 단계를 포함한다. 인터커넥트 패턴은 정합되게(conformably) 증착된 배리어(barrier) 층을 포함한다. 인터커넥트 패턴은 주기적인 증착 기술을 이용하여 구리-함유 전구체 및 환원 가스를 기판상에 교호적으로 흡착시킴으로써 구리(Cu) 메탈라이제이션으로 충진된다. Copper film formation may be compatible with integrated circuit fabrication processes. In one integrated circuit fabrication process, the copper film can be used as interconnect metallization. In the case of an interconnect metallization process, a preferred process procedure includes providing a substrate having an interconnect pattern formed in one or more dielectric layers formed thereon. The interconnect pattern includes a conformally deposited barrier layer. The interconnect pattern is filled with copper (Cu) metallization by alternately adsorbing the copper-containing precursor and reducing gas onto the substrate using periodic deposition techniques.

본 발명의 상기 특징들을 보다 상세히 이해할 수 있도록, 앞에서 간단히 요약하여 설명한 본 발명을 첨부 도면에 도시된 실시예를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다. BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS To understand the above features of the present invention in more detail, the present invention, which has been briefly summarized above, is described in detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings.

그러나, 첨부 도면은 본 발명의 예시적인 실시예를 도시한 것이고 그에 따라 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아님을 이해하여야 하며, 본 발명은 다른 균등한 실시예에도 적용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. It is to be understood, however, that the appended drawings illustrate exemplary embodiments of the invention and are not intended to limit the scope of the invention accordingly, and that the invention may be applied to other equivalent embodiments.

도 2 는 본 명세서에 기재된 실시예의 실시에 사용될 수 있는 프로세스 챔버(200)를 단면 도시한다. 프로세스 챔버(200)는 프로세스 챔버(200)내에 기판(210)을 지지하는데 사용되는 기판 지지부(212)를 포함한다. 기판 지지부(212)는 변위 기구(214)를 이용하여 프로세스 챔버(200) 내부에서 수직방향으로 이동될 수 있다. 기판 지지부는 또한 증착 과정중에 기판(210)을 고정하기 위한 진공 척(chuck; 도시 안 됨), 정전기 척(도시 안 됨), 또는 클램프 링(도시 안 됨)을 포함할 것이다. 2 shows a cross-sectional view of a process chamber 200 that may be used to practice the embodiments described herein. Process chamber 200 includes a substrate support 212 that is used to support substrate 210 in process chamber 200. The substrate support 212 may be moved vertically inside the process chamber 200 using the displacement mechanism 214. The substrate support may also include a vacuum chuck (not shown), an electrostatic chuck (not shown), or a clamp ring (not shown) to secure the substrate 210 during the deposition process.

특정 증착 프로세스에 따라, 기판(210)은 증착 중에 또는 증착 전에 소정의 의도된 온도까지 가열될 것이다. 예를 들어, 기판 지지부(212)는 AC 전력 공급부(도시 안 됨)로부터 히터 소자(도시 안 됨)로 전류를 인가함으로써 전기저항적으로 가열될 수 있다. 이어서, 기판(210)은 기판 지지부(212)에 의해 가열된다. 그 대신에, 기판 지지부는 예를 들어 램프(도시 안 됨)와 같은 복사 히터를 이용하여 가열될 수도 있다. Depending on the particular deposition process, substrate 210 will be heated to some intended temperature during or prior to deposition. For example, the substrate support 212 can be electrically resistively heated by applying a current from an AC power supply (not shown) to a heater element (not shown). Subsequently, the substrate 210 is heated by the substrate support 212. Instead, the substrate support may be heated using a radiant heater such as, for example, a lamp (not shown).

펌핑 채널(279)과 연통되는 진공 펌프(278)를 이용하여 프로세스 챔버(200)를 배기하고 프로세스 챔버(200) 내부의 압력을 유지한다. 가스 공급 시스템(230)은 프로세스 챔버(200)의 상부에 배치된다. 가스 공급 시스템(230)은 프로세스 챔버(200)로 프로세스 가스를 제공한다. A vacuum pump 278 in communication with the pumping channel 279 is used to evacuate the process chamber 200 and maintain pressure within the process chamber 200. The gas supply system 230 is disposed above the process chamber 200. The gas supply system 230 provides a process gas to the process chamber 200.

가스 공급 시스템(230)은 챔버 덮개(232)를 포함할 수 있다. 챔버 덮개(232)는 그 챔버 덮개(232)의 중심부로부터 연장하는 확장 채널(234) 및 상기 확장 채널(234)로부터 챔버 덮개(232)의 둘레부까지 연장하는 바닥 표면(260)을 포함한다. 상기 챔버 덮개(232)의 바닥 표면(260)은 기판 지지부(212)상에 배치된 기판(210)을 실질적으로 덮을 수 있는 크기 및 형상을 가진다. 확장 채널(234)은 또한 가스가 공급을 위해 통과하는 가스 유입구(236A, 236B)를 포함한다. The gas supply system 230 may include a chamber cover 232. Chamber cover 232 includes an expansion channel 234 extending from the center of the chamber cover 232 and a bottom surface 260 extending from the expansion channel 234 to the periphery of the chamber cover 232. The bottom surface 260 of the chamber lid 232 is sized and shaped to substantially cover the substrate 210 disposed on the substrate support 212. Expansion channel 234 also includes gas inlets 236A and 236B through which gas passes for supply.

가스 유입구(236A, 236B)는 전자 제어 밸브(242A, 242B, 252A, 252B)에 연결된다. 전자 제어 밸브(242A, 242B)는 프로세스 가스 공급원(238, 239)에 각각 연결되고, 전자 제어 밸브(252A, 252B)는 가스 공급원(240)에 연결될 것이다. 여기서 이용되는 전자 제어 밸브(242A, 242B, 252A, 252B)는 밸브 개폐 사이클이 약 1-2초, 보다 바람직하게는 약 0.1초 미만이며 프로세스 챔버(200)내로 신속하고 정확한 가스 유동을 제공할 수 있는 모든 제어 밸브를 지칭한다. 가스 공급 시스템(230)으로의 가스 유동의 적절한 제어 및 조정은 마이크로프로세서 제어부(280)에 의해 이루어진다. Gas inlets 236A, 236B are connected to electronic control valves 242A, 242B, 252A, 252B. Electronic control valves 242A and 242B will be connected to process gas sources 238 and 239, respectively, and electronic control valves 252A and 252B will be connected to gas source 240. The electronically controlled valves 242A, 242B, 252A, and 252B used herein have a valve opening / closing cycle of about 1-2 seconds, more preferably less than about 0.1 seconds and can provide rapid and accurate gas flow into the process chamber 200. Refers to all control valves present. Proper control and adjustment of the gas flow to the gas supply system 230 is made by the microprocessor controller 280.

마이크로프로세서 제어부(280)는 여러 가지 챔버들 및 하위-프로세서를 제어하기 위해 산업 설비에서 사용될 수 있는 다양한 형태의 범용적 목적의 컴퓨터 프로세서(CPU)들 중 하나일 수 있다. 컴퓨터는 램(RAM), 롬(ROM), 플로피 디스크 드라이브, 하드 디스크, 또는 근거리나 원거리의(local or remote) 다른 형태의 디지털 저장장치와 같은 임의의 적절한 메모리를 포함할 것이다. 여러 가지 지원 회로가 CPU에 연결되어 통상적인 방법으로 프로세서를 지원할 것이다. 필요한 경우, 원격지에 위치하는 제 2 CPU에 의해 소프트웨어 루틴(routine)이 메모리내에 저장되거나 실행될 것이다. The microprocessor control unit 280 may be one of various forms of general purpose computer processors (CPUs) that can be used in industrial facilities to control various chambers and sub-processors. The computer may include any suitable memory, such as a RAM, a ROM, a floppy disk drive, a hard disk, or any other type of digital storage device, local or remote. Several support circuits may be connected to the CPU to support the processor in the usual manner. If necessary, the software routine will be stored or executed in memory by a second CPU located remotely.

실행되었을 때, 소프트웨어 루틴은 범용 목적 컴퓨터를 챔버 프로세스가 실행되도록 챔버를 제어하는 특정 프로세스 컴퓨터로 변환한다. 예를 들어, 소프트웨어 루틴은 본 명세서에 기술된 실시예에 따라 프로세스 과정을 실행하도록 전자 제어 밸브의 작동을 정밀하게 제어하는데 이용될 것이다. 그 대신에, 소프트웨어 루틴은, 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit) 또는 다른 타입의 하드웨어의 작동으로서, 또는 소프트웨어 또는 하드웨어의 조합으로서, 하드웨어내에서 실행된다.When executed, the software routine converts the general purpose computer into a specific process computer that controls the chamber so that the chamber process is executed. For example, software routines may be used to precisely control the operation of the electronic control valve to execute a process procedure in accordance with embodiments described herein. Instead, software routines are executed in hardware as the operation of an application specific integrated circuit or other type of hardware, or as a combination of software or hardware.

구리 층 형성Copper layer formation

기판상에 구리 층을 형성하는 방법을 설명한다. 주기적인 증착 기술을 이용하여 구리 층을 형성한다. A method of forming a copper layer on a substrate is described. Periodic deposition techniques are used to form the copper layer.

도 3 은 본 발명에 따른 주기적인 증착 프로세스 과정(300)의 실시예를 도시한 것으로서, 일정 캐리어(carrier) 가스 유동을 이용하여 구리 층을 형성하는 여러 단계들을 상세히 도시하고 있다. 이러한 단계들은 도 2 와 관련하여 전술한 것과 유사한 프로세스 챔버내에서 실행될 수 있다. 3 illustrates an embodiment of a periodic deposition process process 300 in accordance with the present invention, detailing the various steps of forming a copper layer using a constant carrier gas flow. These steps may be performed in a process chamber similar to that described above in connection with FIG. 2.

단계(302)에 기재된 바와 같이, 기판이 프로세스 챔버에 제공된다. 그 기판은 예를 들어 상부에 형성된 하나 이상의 유전 물질 층내에 형성된 인터커넥트 패턴을 가지는 실리콘 기판일 수 있다. 예를 들어, 온도 및 압력과 같은 프로세스 챔버 조건들을 조절하여 기판상에서의 프로세스 가스의 흡착을 촉진시킬 수 있다. 일반적으로, 구리 층 증착의 경우에, 프로세스 챔버는 약 180℃ 이하의 온도에서 그리고 약 1 torr 내지 약 10 torr 범위의 압력에서 유지되어야 한다. As described in step 302, a substrate is provided to a process chamber. The substrate may be, for example, a silicon substrate having an interconnect pattern formed in one or more layers of dielectric material formed thereon. For example, process chamber conditions such as temperature and pressure can be adjusted to facilitate adsorption of process gas on the substrate. In general, in the case of copper layer deposition, the process chamber should be maintained at a temperature of about 180 ° C. or less and at a pressure ranging from about 1 torr to about 10 torr.

일정 캐리어 가스 유동이 바람직한 일 실시예에서, 단계(304)에 기재된 바와 같이, 캐리어 가스 스트림(stream)이 프로세스 챔버내에 형성된다. 캐리어 가스는 프로세스 챔버로부터 휘발성 반응물 및/또는 부산물을 제거하기 위한 퍼지(purge) 가스로도 작용하도록 선택될 수 있다. 여러 가지 가스들 중에서, 예를 들어, 헬륨(He), 아르곤(Ar), 및 그 조합과 같은 캐리어 가스가 사용될 수 있을 것이다. In one embodiment where a constant carrier gas flow is desired, as described in step 304, a carrier gas stream is formed in the process chamber. The carrier gas may be selected to also act as a purge gas to remove volatile reactants and / or byproducts from the process chamber. Among the various gases, for example, a carrier gas such as helium (He), argon (Ar), and combinations thereof may be used.

단계(306)를 참조하면, 캐리어 가스 스트림이 프로세스 챔버내에 형성된 후에, 구리-함유 전구체의 펄스(pulse)가 캐리어 가스 스트림에 부가된다. 본 명세서에서 펄스라는 용어는 캐리어 가스 스트림에 부가되는 물질의 1회 투여량(dose)을 나타낸다. 구리-함유 전구체의 펄스는 소정(所定) 간격동안 지속된다. Referring to step 306, after the carrier gas stream is formed in the process chamber, a pulse of copper-containing precursor is added to the carrier gas stream. The term pulse is used herein to denote a single dose of a substance added to a carrier gas stream. The pulse of the copper-containing precursor lasts for a predetermined interval.

구리-함유 전구체의 펄스에 대한 시간 간격은, 예를 들어, 채용된 프로세스 챔버의 체적 용량, 그 챔버에 연결된 진공 시스템, 및 사용된 반응물의 휘발성/반응성과 같은 다수의 인자(factor)들에 의해 변화될 수 있다. 예를 들어, (1) 대용량 프로세스 챔버는 예를 들어 캐리어 퍼지 가스 유동 및 온도와 같은 프로세스 조건의 안정화에 오랜 시간이 걸리기 때문에 긴 펄스 시간을 필요로 하고; (2) 느린 프로세스 가스 유동 속도 역시 프로세스 조건의 안정화에 오랜 시간이 걸리기 때문에 긴 펄스 시간을 필요로 하며; (3) 낮은 챔버 압력은 프로세스 가스가 프로세스 챔버로부터 보다 신속히 배기될 수 있다는 것을 의미하기 때문에 긴 펄스 시간을 필요로 한다. 일반적으로, 구리-함유 전구체의 펄스가 충분한 양의 전구체를 제공하여 적어도 구리-함유 전구체의 단일층이 기판상에 흡착되도록, 프로세스 조건이 선택된다. 그 후에, 챔버내에 잔류하는 과다한 구리-함유 전구체는 진공 시스템과 조합된 일정 캐리어 가스 스트림에 의해 프로세스 챔버로부터 제거될 것이다. The time interval for the pulse of the copper-containing precursor is dependent on a number of factors such as, for example, the volumetric capacity of the process chamber employed, the vacuum system connected to the chamber, and the volatility / reactivity of the reactants used. Can be changed. For example, (1) large-capacity process chambers require long pulse times because they take a long time to stabilize process conditions such as, for example, carrier purge gas flow and temperature; (2) slow process gas flow rates also require long pulse times because the process conditions take a long time to stabilize; (3) Low chamber pressure requires a long pulse time because it means that the process gas can be exhausted from the process chamber more quickly. In general, process conditions are selected such that a pulse of the copper-containing precursor provides a sufficient amount of precursor so that at least a single layer of the copper-containing precursor is adsorbed onto the substrate. Thereafter, excess copper-containing precursor remaining in the chamber will be removed from the process chamber by a constant carrier gas stream in combination with the vacuum system.

단계(308)에서, 과다한 구리-함유 전구체가 일정 캐리어 가스 스트림에 의해 프로세스 챔버로부터 제거된 후에, 환원 가스의 펄스가 캐리어 가스 스트림에 부가된다. 또한 환원 가스 펄스는 소정 시간 간격 동안 지속되며, 그 지속 시간은 구리-함유 전구체와 관련하여 전술한 바와 같이 가변적이다. 일반적으로, 환원 가스의 펄스에 대한 시간 간격은 적어도 환원 가스의 단일 층이 구리-함유 전구체상에 흡착될 수 있을 만큼 충분히 길어야 한다. 그 후에, 챔버내에 잔류하는 과다한 환원 가스는 진공 시스템과 조합된 일정 캐리어 가스 스트림에 의해 프로세스 챔버로부터 제거될 것이다. In step 308, after excess copper-containing precursor is removed from the process chamber by a constant carrier gas stream, a pulse of reducing gas is added to the carrier gas stream. The reducing gas pulse also lasts for a predetermined time interval, the duration of which is variable as described above with respect to the copper-containing precursor. In general, the time interval for the pulse of reducing gas should be long enough so that at least a single layer of reducing gas can be adsorbed onto the copper-containing precursor. Thereafter, excess reducing gas remaining in the chamber will be removed from the process chamber by the constant carrier gas stream in combination with the vacuum system.

단계(304) 내지 단계(308)는 구리 층 증착을 위한 증착 사이클의 일 실시예를 포함한다. 그러한 실시예의 경우에, 교호적인 펄스 기간 및 비-펄스(non-pulsing) 기간에 의해 조절된 프로세스 챔버내로 캐리어 가스의 일정 유동이 제공되며, 상기 펄스 기간은 캐리어 가스 스트림과 함께 구리-함유 전구체와 환원 가스 사이에서 교호적으로 이루어지며, 상기 비-펄스 기간은 캐리어 가스 스트림만을 포함한다. Steps 304 to 308 include one embodiment of a deposition cycle for copper layer deposition. In the case of such an embodiment, a constant flow of carrier gas is provided into the process chamber controlled by alternating pulse periods and non-pulsing periods, the pulse periods together with the carrier gas stream and the copper-containing precursors. Alternately between reducing gases, the non-pulse period comprises only a carrier gas stream.

구리-함유 전구체 및 환원 가스의 펄스들에 대한 각각의 시간 간격은 서로 동일한 지속시간을 가질 수 있다. 즉, 구리-함유 전구체의 펄스 지속시간은 환원 가스의 펄스 지속시간과 동일할 수 있다. 그러한 실시예의 경우에, 구리-함유 전구체를 위한 시간 간격(T1)은 환원 가스의 펄스를 위한 시간 간격(T2)과 동일하다.Each time interval for the pulses of copper-containing precursor and reducing gas may have the same duration as each other. That is, the pulse duration of the copper-containing precursor may be equal to the pulse duration of the reducing gas. In the case of such an embodiment, the time interval T 1 for the copper-containing precursor is equal to the time interval T 2 for the pulse of the reducing gas.

그 대신에, 구리-함유 전구체 및 환원 가스의 펄스들 각각에 대한 시간 간격은 서로 상이한 지속시간을 가질 수도 있다. 즉, 구리-함유 전구체의 펄스 지속시간은 환원 가스의 펄스 지속시간 보다 짧거나 길 수 있다. 그러한 실시예의 경우에, 구리-함유 전구체를 위한 시간 간격(T1)은 환원 가스의 펄스를 위한 시간 간격(T2)과 상이하다.Instead, the time intervals for each of the pulses of copper-containing precursor and reducing gas may have different durations from one another. That is, the pulse duration of the copper-containing precursor may be shorter or longer than the pulse duration of the reducing gas. In the case of such an embodiment, the time interval T 1 for the copper-containing precursor is different from the time interval T 2 for the pulse of the reducing gas.

또한, 구리-함유 전구체 및 환원 가스의 각 펄스들 사이의 비-펄스 기간은 서로 동일한 지속시간을 가질 수 있다. 즉, 구리-함유 전구체의 각 펄스와 환원 가스의 각 펄스 사이의 비-펄스 기간의 지속시간은 동일할 수 있다. 그러한 실시예의 경우에, 구리-함유 전구체의 펄스와 환원 가스의 펄스 사이의 비-펄스 시간 간격(T3)은 환원 가스의 펄스와 구리-함유 전구체의 펄스 사이의 비-펄스 시간 간격(T4)과 동일하다. 비-펄스 시간 간격 동안에는 일정 캐리어 가스 스트림만이 프로세스 챔버로 제공된다.In addition, the non-pulse periods between the respective pulses of the copper-containing precursor and the reducing gas may have the same duration as each other. That is, the duration of the non-pulse period between each pulse of the copper-containing precursor and each pulse of the reducing gas may be the same. For such an embodiment, the non-pulse time interval T 3 between the pulse of the copper-containing precursor and the pulse of the reducing gas is the non-pulse time interval T 4 between the pulse of the reducing gas and the pulse of the copper-containing precursor. Same as). During the non-pulse time interval only a constant carrier gas stream is provided to the process chamber.

그 대신에, 구리-함유 전구체 및 환원 가스의 각 펄스들 사이의 비-펄스 기간은 서로 상이한 지속시간을 가질 수 있다. 즉, 구리-함유 전구체의 각 펄스와 환원 가스의 각 펄스 사이의 비-펄스 기간의 지속시간은 환원 가스의 각 펄스와 구리-함유 전구체의 각 펄스 사이의 비-펄스 기간의 지속시간 보다 짧거나 길 수 있다. 그러한 실시예의 경우에, 구리-함유 전구체의 펄스와 환원 가스의 펄스 사이의 비-펄스 시간 간격(T3)은 환원 가스의 펄스와 구리-함유 전구체의 펄스 사이의 비-펄스 시간 간격(T4)과 상이하다. 비-펄스 시간 간격 동안에는 일정 캐리어 가스 스트림만이 프로세스 챔버로 제공된다.Instead, the non-pulse periods between the respective pulses of the copper-containing precursor and the reducing gas may have different durations from one another. That is, the duration of the non-pulse period between each pulse of the copper-containing precursor and each pulse of the reducing gas is shorter than the duration of the non-pulse period between each pulse of the reducing gas and each pulse of the copper-containing precursor or It can be long. For such an embodiment, the non-pulse time interval T 3 between the pulse of the copper-containing precursor and the pulse of the reducing gas is the non-pulse time interval T 4 between the pulse of the reducing gas and the pulse of the copper-containing precursor. ) During the non-pulse time interval only a constant carrier gas stream is provided to the process chamber.

추가적으로, 각 사이클을 위한 구리-함유 전구체 및 환원 가스의 각 펄스를 위한 시간 간격 그리고 그들 사이의 비-펄스 기간은 동일한 지속시간을 가질 수 있다. 그러한 실시예의 경우에, 구리-함유 전구체의 펄스를 위한 시간 간격(T1), 환원 가스의 펄스를 위한 시간 간격(T2), 구리-함유 전구체의 펄스와 환원 가스의 펄스 사이의 비-펄스 시간 간격(T3), 및 환원 가스의 펄스와 구리-함유 전구체의 펄스 사이의 비-펄스 시간 간격(T4)은 각 증착 사이클에서 동일한 값을 각각 가진다. 예를 들어, 제 1 증착 사이클(C1) 중에, 구리-함유 전구체의 펄스를 위한 시간 간격(T1)은 이어지는 증착 사이클(C2...CN)에서의 구리-함유 전구체의 펄스를 위한 시간 간격(T1) 과 동일한 지속시간을 가진다. 유사하게, 제 1 증착 사이클(C1) 중에 환원 가스의 각 펄스의 지속시간 그리고 구리-함유 전구체 및 환원 가스의 펄스 사이의 비-펄스의 기간은 후속하는 각각의 증착 사이클(C2...CN) 중에 환원 가스의 각 펄스의 지속시간 그리고 구리-함유 전구체 및 환원 가스의 펄스 사이의 비-펄스의 기간과 동일하다.In addition, the time intervals for each pulse of the copper-containing precursor and reducing gas for each cycle and the non-pulse period therebetween may have the same duration. In the case of such an embodiment, the time interval T 1 for the pulse of the copper-containing precursor, the time interval T 2 for the pulse of the reducing gas, the non-pulse between the pulse of the copper-containing precursor and the pulse of the reducing gas The time interval T 3 and the non-pulse time interval T 4 between the pulses of the reducing gas and the pulses of the copper-containing precursor each have the same value in each deposition cycle. For example, during the first deposition cycle C 1 , the time interval T 1 for the pulse of the copper-containing precursor is followed by the pulse of the copper-containing precursor in the subsequent deposition cycles C 2 ... C N. Has the same duration as the time interval T 1 . Similarly, the duration of each pulse of reducing gas and the duration of the non-pulse between the copper-containing precursor and the pulse of reducing gas during the first deposition cycle C 1 is subsequent to each deposition cycle C 2 . C N ) equals the duration of each pulse of reducing gas and the duration of non-pulse between the copper-containing precursor and the pulse of reducing gas.

그 대신에, 하나 이상의 구리 층 증착 사이클을 위한 구리-함유 전구체 및 환원 가스의 하나 이상의 펄스를 위한 시간 간격 그리고 그들 사이의 비-펄스 기간은 서로 상이한 지속시간을 가질 수 있다. 그러한 실시예의 경우에, 구리-함유 전구체의 펄스를 위한 하나 이상의 시간 간격(T1), 환원 가스의 펄스를 위한 시간 간격(T2), 구리-함유 전구체의 펄스와 환원 가스의 펄스 사이의 비-펄스 시간 간격(T3), 및 환원 가스의 펄스와 구리-함유 전구체의 펄스 사이의 비-펄스 시간 간격(T4)은 구리 증착 프로세스의 하나 이상의 증착 사이클에서 상이한 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 증착 사이클(C1) 중에, 구리-함유 전구체의 펄스를 위한 시간 간격(T1)은 이어지는 증착 사이클(C2...CN)에서의 구리-함유 전구체의 펄스를 위한 시간 간격(T1) 보다 짧거나 길 수 있다. 유사하게, 제 1 증착 사이클(C1) 중에 환원 가스의 각 펄스의 지속시간 그리고 구리-함유 전구체 및 환원 가스의 펄스 사이의 비-펄스의 기간은 후속하는 각각의 증착 사이클(C2...CN) 중에 환원 가스의 대응하는 펄스 지속시간 그리고 구리-함유 전구체 및 환원 가스의 펄스 사이의 비-펄스의 기간과 동일하거나 상이할 수 있다.Instead, the time intervals for one or more pulses of the reducing gas and the copper-containing precursor for one or more copper layer deposition cycles and the non-pulse periods therebetween may have different durations from each other. In the case of such an embodiment, one or more time intervals T 1 for pulses of the copper-containing precursor, time intervals T 2 for pulses of the reducing gas, the ratio between pulses of the copper-containing precursors and pulses of the reducing gas The pulse time interval T 3 and the non-pulse time interval T 4 between the pulse of reducing gas and the pulse of the copper-containing precursor may have different values in one or more deposition cycles of the copper deposition process. For example, during the first deposition cycle C 1 , the time interval T 1 for the pulse of the copper-containing precursor is followed by the pulse of the copper-containing precursor in the subsequent deposition cycles C 2 ... C N. It may be shorter or longer than the time interval T 1 . Similarly, the duration of each pulse of reducing gas and the duration of the non-pulse between the copper-containing precursor and the pulse of reducing gas during the first deposition cycle C 1 is subsequent to each deposition cycle C 2 . C N ) may be the same or different than the corresponding pulse duration of the reducing gas and the duration of the non-pulse between the copper-containing precursor and the pulse of the reducing gas.

단계(310)를 참조하면, 각각의 증착 사이클(단계(304) 내지 단계(308)) 이후에, 소정 두께의 구리가 기판상에 형성될 것이다. 특정 장치 요건에 따라, 원하는 두께를 얻기 위해 후속 증착 사이클들이 필요할 수도 있다. 그 경우, 단계(304) 내지 단계(308)는 원하는 두께의 구리 층이 얻어질 때까지 반복된다. 그 후에, 원하는 두께의 구리 층이 얻어진 경우, 단계(212)로 표시된 바와 같이 프로세스가 중단된다. Referring to step 310, after each deposition cycle (step 304 to step 308), a predetermined thickness of copper will be formed on the substrate. Depending on the specific device requirements, subsequent deposition cycles may be needed to achieve the desired thickness. In that case, steps 304 through 308 are repeated until a copper layer of the desired thickness is obtained. Thereafter, if a copper layer of the desired thickness is obtained, the process is stopped as indicated by step 212.

도 4 와 관련하여 설명한 다른 프로세스 과정에서, 구리 층 증착 사이클은 구리-함유 전구체, 환원 가스 및 퍼지 가스 각각에 대해 독립적인 펄스를 포함한다. 그러한 실시예의 경우에, 구리 층 증착 과정(400)은 프로세스 챔버로 기판을 제공하는 단계 및 프로세스 챔버 조건을 조정하는 단계(단계(402)), 퍼지 가스의 제 1 펄스를 프로세스 챔버로 제공하는 단계(단계(404)), 구리-함유 전구체의 펄스를 프로세스 챔버로 제공하는 단계(단계(406)), 퍼지 가스의 제 2 펄스를 프로세스 챔버로 제공하는 단계(단계(408)), 환원 가스의 펄스를 프로세스 챔버로 제공하는 단계(단계(410)), 및 원하는 두께의 구리 층이 얻어졌는지의 여부에 따라(단계(412)) 상기 단계(404) 내지 단계(410)를 반복하거나 증착 프로세스를 중단하는 단계(414)를 포함한다. In another process described in connection with FIG. 4, the copper layer deposition cycle includes independent pulses for each of the copper-containing precursor, reducing gas and purge gas. For such an embodiment, the copper layer deposition process 400 includes providing a substrate to the process chamber and adjusting process chamber conditions (step 402), providing a first pulse of purge gas to the process chamber. (Step 404), providing a pulse of a copper-containing precursor to the process chamber (step 406), providing a second pulse of purge gas to the process chamber (step 408), reducing the Providing the pulses to the process chamber (step 410), and depending on whether a copper layer of the desired thickness has been obtained (step 412), repeating steps 404 to 410 or starting the deposition process. Aborting step 414 is included.

구리-함유 전구체, 환원 가스 및 퍼지 가스의 펄스들 각각에 대한 시간 간격은, 도 3 과 관련하여 전술한 바와 같이, 동일한 또는 상이한 지속시간을 가질 수 있다. 그 대신에, 구리 층 증착 프로세스의 하나 이상의 증착 사이클 중에 구리-함유 전구체, 환원 가스 및 퍼지 가스의 하나 이상의 펄스들에 대한 대응하는 시간 간격은 상이한 지속시간을 가질 수도 있다. The time intervals for each of the pulses of copper-containing precursor, reducing gas and purge gas may have the same or different duration, as described above with respect to FIG. 3. Instead, the corresponding time intervals for one or more pulses of copper-containing precursor, reducing gas, and purge gas during one or more deposition cycles of the copper layer deposition process may have different durations.

도 3 및 도 4 에서, 구리 층 증착 사이클은 구리-함유 전구체의 펄스로 시작되고 환원 가스의 펄스가 후속되는 것으로 도시되어 있다. 그 대신에, 구리 층 사이클은 환원 가스의 펄스로 시작하고 구리-함유 전구체의 펄스가 후속될 수도 있다. In Figures 3 and 4, the copper layer deposition cycle is shown starting with a pulse of copper-containing precursor followed by a pulse of reducing gas. Instead, the copper layer cycle may begin with a pulse of reducing gas followed by a pulse of copper-containing precursor.

구리-함유 전구체는, 예를 들어 구리+1 헥사플루오르아세틸아세토네이트 트리메틸비닐실란(Cu+1(hfac)(TMVS)), 구리+2 헥사플루오르아세틸아세토네이트(Cu+2(hfac)2), 구리+2 디아세틸아세토네이트(Cu+2(acac)2 ) 및 2Cu Me2NsiMe2CH2CH2SiNMe2 등을 포함하는 구리+1 (β-디케토네이트)실리올레핀 복합체와 같은 유기금속 구리 복합체를 포함할 수 있다. 적절한 환원 가스는, 예를 들어, 실란(SiH4), 디실란(Si2H6), 디메틸실란(SiC2H8), 메틸실란(SiCH6), 에틸실란(SiC2H8), 보란(BH3), 디보란(B2H6), 트리보란(B 3H9), 테트라보란(B4H12), 펜타보란(B5H15), 헥사보란(B6H18), 헵타보란(B7H21 ), 옥타보란(B8H24), 나노보란(B9H27), 및 데카보란(B10H30) 등을 포함할 것이다.Copper-containing precursors include, for example, copper +1 hexafluoroacetylacetonate trimethylvinylsilane (Cu +1 (hfac) (TMVS)), copper +2 hexafluoroacetylacetonate (Cu +2 (hfac) 2 ), Organometallic copper, such as copper +1 (β-diketonate) silolefin composite including copper +2 diacetylacetonate (Cu +2 (acac) 2 ) and 2Cu Me 2 NsiMe 2 CH 2 CH 2 SiNMe 2, etc. It may comprise a complex. Suitable reducing gases are, for example, silane (SiH 4 ), disilane (Si 2 H 6 ), dimethylsilane (SiC 2 H 8 ), methylsilane (SiCH 6 ), ethylsilane (SiC 2 H 8 ), borane (BH 3 ), diborane (B 2 H 6 ), triborane (B 3 H 9 ), tetraborane (B 4 H 12 ), pentaborane (B 5 H 15 ), hexaborane (B 6 H 18 ), Heptaboran (B 7 H 21 ), octaborane (B 8 H 24 ), nanoborane (B 9 H 27 ), decaborane (B 10 H 30 ), and the like.

구리 층 증착 프로세스의 일 예는 구리+1 헥사플루오르아세틸아세토네이트 트리메틸비닐실란(Cu+1(hfac)(TMVS))의 펄스들 및 디보란(B2H6)의 펄스들을 연속적으로 제공하는 것을 포함한다. 구리+1 헥사플루오르아세틸아세토네이트 트리메틸비닐실란(Cu+1(hfac)(TMVS))이 약 0.10 sccm(standard cubic centimeters per minute) 내지 약 5 sccm, 바람직하게는 약 0.1 sccm 내지 약 1 sccm 의 유동 속도로 전자 제어 밸브와 같은 적절한 유동 제어 밸브로 공급될 것이고, 그 후에 약 5초 또는 그 이하, 바람직하게는 약 1초 또는 그 이하 동안 펄스화된다. 디보란(B2H6)은 약 1 sccm 내지 약 80 sccm, 바람직하게는 약 10 sccm 내지 약 50 sccm 의 유동 속도로 전자식 유동 제어 밸브와 같은 적절한 유동 제어 밸브로 공급될 것이고, 그 후에 약 10초 또는 그 이하, 바람직하게는 약 2초 또는 그 이하 동안 펄스화된다. 기판은 약 0.1 torr 내지 약 10 torr, 바람직하게는 약 1 torr의 챔버 압력에서 그리고 약 180℃ 이하, 바람직하게는 약 120℃ 의 온도에서 유지될 것이다.One example of a copper layer deposition process is to continuously provide pulses of copper +1 hexafluoroacetylacetonate trimethylvinylsilane (Cu +1 (hfac) (TMVS)) and pulses of diborane (B 2 H 6 ). Include. Copper +1 hexafluoroacetylacetonate trimethylvinylsilane (Cu +1 (hfac) (TMVS)) flows from about 0.10 sccm (standard cubic centimeters per minute) to about 5 sccm, preferably from about 0.1 sccm to about 1 sccm At a rate will be supplied to a suitable flow control valve, such as an electronic control valve, and then pulsed for about 5 seconds or less, preferably about 1 second or less. Diborane (B 2 H 6 ) will be supplied to a suitable flow control valve, such as an electronic flow control valve, at a flow rate of about 1 sccm to about 80 sccm, preferably about 10 sccm to about 50 sccm, and then about 10 Pulsed for seconds or less, preferably about 2 seconds or less. The substrate will be maintained at a chamber pressure of about 0.1 torr to about 10 torr, preferably about 1 torr and at a temperature of about 180 ° C. or less, preferably about 120 ° C.

구리 층을 증착하기 위한 다른 예는 구리+1 헥사플루오르아세틸아세토네이트 트리메틸비닐실란(Cu+1(hfac)(TMVS))의 펄스들 및 실란(SiH4)의 펄스들을 연속적으로 제공하는 것을 포함한다. 구리+1 헥사플루오르아세틸아세토네이트 트리메틸비닐실란(Cu+1(hfac)(TMVS))이 약 0.10 sccm(standard cubic centimeters per minute) 내지 약 5 sccm, 바람직하게는 약 0.1 sccm 내지 약 1 sccm 의 유동 속도로 전자 제어 밸브와 같은 적절한 유동 제어 밸브로 공급될 것이고, 그 후에 약 5초 또는 그 이하, 바람직하게는 약 1초 또는 그 이하 동안 펄스화된다. 실란(SiH4)은 약 1 sccm 내지 약 100 sccm, 바람직하게는 약 10 sccm 내지 약 50 sccm 의 유동 속도로 전자식 유동 제어 밸브와 같은 적절한 유동 제어 밸브로 공급될 것이고, 그 후에 약 10초 또는 그 이하, 바람직하게는 약 2초 또는 그 이하 동안 펄스화된다. 기판은 약 0.1 torr 내지 약 10 torr, 바람직하게는 약 1 torr의 챔버 압력에서 그리고 약 180℃ 이하, 바람직하게는 약 120℃ 의 온도에서 유지될 것이다.Another example for depositing a copper layer includes continuously providing pulses of copper +1 hexafluoroacetylacetonate trimethylvinylsilane (Cu +1 (hfac) (TMVS)) and pulses of silane (SiH 4 ). . Copper +1 hexafluoroacetylacetonate trimethylvinylsilane (Cu +1 (hfac) (TMVS)) flows from about 0.10 sccm (standard cubic centimeters per minute) to about 5 sccm, preferably from about 0.1 sccm to about 1 sccm At a rate will be supplied to a suitable flow control valve, such as an electronic control valve, and then pulsed for about 5 seconds or less, preferably about 1 second or less. Silane (SiH 4 ) will be supplied to a suitable flow control valve, such as an electronic flow control valve, at a flow rate of about 1 sccm to about 100 sccm, preferably about 10 sccm to about 50 sccm, and then about 10 seconds or so Or pulsed for preferably about 2 seconds or less. The substrate will be maintained at a chamber pressure of about 0.1 torr to about 10 torr, preferably about 1 torr, and at a temperature of about 180 ° C. or less, preferably about 120 ° C.

구리 인터커넥트의 형성Formation of Copper Interconnect

도 5a 및 도 5b 는 구리 인터커넥트 제조 과정 단계들에서의 기판을 본 발명의 구리 층과 함께 도시한 단면도이다. 도 5a 는, 예를 들어, 금속 콘택트(504) 및 그 위에 형성된 유전체 층(502)을 가지는 기판(500)의 단면을 도시한다. 기판(500)은 예를 들어 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 갈륨 비소(GaAs)와 같은 반도체 물질을 포함할 것이다. 유전체 층(502)은 예를 들어 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드 등과 같은 절연 물질을 포함할 것이다. 금속 콘택트(504)는 예를 들어 구리(Cu) 등을 포함할 것이다. 개구부(504H)는 유전체 층(502)내에 형성되어 금속 콘택트(504) 위쪽의 개구를 제공한다. 개구부(504H)는 통상적인 리소그래피 및 에칭 기술을 이용하여 유전체 층(502)내에 형성될 수 있다. 5A and 5B are cross-sectional views showing the substrate in copper interconnect fabrication process steps with the copper layer of the present invention. 5A shows a cross-section of a substrate 500 having, for example, a metal contact 504 and a dielectric layer 502 formed thereon. The substrate 500 may include a semiconductor material such as silicon (Si), germanium (Ge), gallium arsenide (GaAs), for example. Dielectric layer 502 will include an insulating material such as, for example, silicon oxide, silicon nitride, and the like. The metal contact 504 may include, for example, copper (Cu) or the like. Opening 504H is formed in dielectric layer 502 to provide an opening over metal contact 504. Opening 504H may be formed in dielectric layer 502 using conventional lithography and etching techniques.

배리어 층(506)은 유전체 층(502)내에 형성된 개구부(504H)내에 형성될 것이다. 배리어 층(506)은, 예를 들어, 티타늄, 티타늄 나이트라이드, 탄탈륨, 탄탈륨 나이트라이드, 텅스텐, 텅스텐 나이트라이드, 탄탈륨 실리사이드 나이트라이드, 및 티타늄 실리사이트 나이트라이드 등과 같은 하나 이상의 내화 금속-함유 층을 포함할 수 있다. 배리어 층(506)은 적절한 증착 프로세스를 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 티타늄 나이트라이드(TiN)는 화학기상증착(CVD) 프로세스를 이용하여 티타늄 테트라클로라이드(TiCl4)와 암모니아(NH3)의 반응으로부터 증착될 수 있다. 티타늄 실리사이드 나이트라이드(TiSiN)는 테트라키스(디메틸아미도)티타늄(TDMAT)의 열 증착을 통해 티타늄 나이트라이드(TiN)를 증착한 후 실란(SiH4)에 노출시킴으로써 증착될 수 있다.The barrier layer 506 will be formed in the opening 504H formed in the dielectric layer 502. The barrier layer 506 may comprise one or more refractory metal-containing layers such as, for example, titanium, titanium nitride, tantalum, tantalum nitride, tungsten, tungsten nitride, tantalum silicide nitride, titanium silicide nitride, and the like. It may include. Barrier layer 506 may be formed using a suitable deposition process. For example, titanium nitride (TiN) may be deposited from the reaction of titanium tetrachloride (TiCl 4 ) and ammonia (NH 3 ) using a chemical vapor deposition (CVD) process. Titanium silicide nitride (TiSiN) may be deposited by depositing titanium nitride (TiN) through thermal deposition of tetrakis (dimethylamido) titanium (TDMAT) and then exposing it to silane (SiH 4 ).

그 후에, 도 5b 를 참조하면, 개구부(504H)는 구리 메탈라이제이션으로 충진되어 구리 인터커넥트를 완성한다. 구리 메탈라이제이션은 도 3 및 도 4 와 관련하여 전술한 주기적인 증착 기술을 이용하여 형성된다. 5B, opening 504H is filled with copper metallization to complete the copper interconnect. Copper metallization is formed using the periodic deposition techniques described above with respect to FIGS. 3 and 4.

이상의 설명이 본 발명의 바람직한 실시예에 관한 것이지만, 본 발명의 다른 실시예 및 추가적인 실시예들도 본 발명의 기본 범위내에서 인식될 수 있을 것이며, 본 발명의 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 결정된다. While the above description relates to preferred embodiments of the present invention, other and further embodiments of the invention will also be recognized within the scope of the invention, the scope of the invention being defined by the following claims Is determined.

Claims (68)

기판상에 구리 층을 형성하는 방법으로서:As a method of forming a copper layer on a substrate: (a) 기판을 프로세스 챔버로 제공하는 단계; 및(a) providing a substrate to a process chamber; And (b) 주기적인 증착 프로세스를 이용하여 기판상에 구리 층을 형성하는 단계를 포함하고,(b) forming a copper layer on the substrate using a periodic deposition process, 상기 주기적인 증착 프로세스는 다수의 사이클들을 포함하며, 상기 각 사이클은 프로세스 챔버내에 불활성 가스의 유동을 형성하는 단계 및 상기 불활성 가스의 유동을 구리-함유 전구체 및 환원 가스 중 하나에 노출되는 교호적인(alternating) 노출 시간들로 조절(modulating)하는 단계를 포함하는 구리 층 형성 방법.The periodic deposition process includes a plurality of cycles, each cycle forming an inert gas flow in a process chamber and alternating exposure of the inert gas flow to one of a copper-containing precursor and a reducing gas. alternating A method of forming a copper layer comprising modulating with exposure times. 제 1 항에 있어서, 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간, 상기 환원 가스로의 노출 시간, 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간과 상기 환원 가스로의 노출 시간 사이의 불활성 가스의 유동 시간, 그리고 상기 환원 가스로의 노출 시간과 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간 사이의 불활성 가스의 유동 시간은 각각 동일한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법. The method of claim 1, wherein the exposure time to the copper-containing precursor, the exposure time to the reducing gas, the flow time of the inert gas between the exposure time to the copper-containing precursor and the exposure time to the reducing gas, and the reduction The flow time of the inert gas between the exposure time to the gas and the exposure time to the copper-containing precursor each has the same duration. 제 1 항에 있어서, 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간, 상기 환원 가스로의 노출 시간, 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간과 상기 환원 가스로의 노출 시간 사이의 불활성 가스의 유동 시간, 그리고 상기 환원 가스로의 노출 시간과 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간 사이의 불활성 가스의 유동 시간 중 하나 이상은 상이한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법. The method of claim 1, wherein the exposure time to the copper-containing precursor, the exposure time to the reducing gas, the flow time of the inert gas between the exposure time to the copper-containing precursor and the exposure time to the reducing gas, and the reduction At least one of the flow time of the inert gas between the exposure time to gas and the exposure time to the copper-containing precursor has a different duration. 제 1 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 각 증착 사이클 중에 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간은 동일한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.The method of claim 1, wherein the exposure time to the copper-containing precursor during each deposition cycle of the periodic deposition process has the same duration. 제 1 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 하나 이상의 증착 사이클 중에 상기 구리-함유 전구체로의 하나 이상의 노출 시간은 상이한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.The method of claim 1, wherein the one or more times of exposure to the copper-containing precursor during one or more deposition cycles of the periodic deposition process have different durations. 제 1 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 각 증착 사이클 중에 상기 환원 가스로의 노출 시간은 동일한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.The method of claim 1, wherein the exposure time to the reducing gas during each deposition cycle of the periodic deposition process has the same duration. 제 1 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 하나 이상의 증착 사이클 중에 상기 환원 가스로의 하나 이상의 노출 시간은 상이한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.The method of claim 1, wherein the one or more times of exposure to the reducing gas during one or more deposition cycles of the periodic deposition process have different durations. 제 1 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 각 증착 사이클 중에 상기 구리-함유 전구체 및 환원 가스로의 노출 시간들 사이의 불활성 가스 유동 시간은 동일한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.The method of claim 1 wherein the inert gas flow time between exposure times to the copper-containing precursor and reducing gas during each deposition cycle of the periodic deposition process has the same duration. 제 1 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 각 증착 사이클 중에 상기 구리-함유 전구체 및 환원 가스로의 노출 시간들 사이의 하나 이상의 불활성 가스 유동 시간은 상이한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.The method of claim 1, wherein one or more inert gas flow times between exposure times to the copper-containing precursor and reducing gas during each deposition cycle of the periodic deposition process have different durations. 제 1 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 각 증착 사이클 중에 상기 환원 가스 및 구리-함유 전구체로의 노출 시간들 사이의 불활성 가스 유동 시간은 동일한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.The method of claim 1 wherein the inert gas flow time between exposure times to the reducing gas and to the copper-containing precursor during each deposition cycle of the periodic deposition process has the same duration. 제 1 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 하나 이상의 증착 사이클 중에 상기 환원 가스 및 구리-함유 전구체로의 노출 시간들 사이의 하나 이상의 불활성 가스 유동 시간은 상이한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.The method of claim 1, wherein one or more inert gas flow times between exposure times to the reducing gas and to the copper-containing precursor have one or more durations during one or more deposition cycles of the periodic deposition process. 제 1 항에 있어서, 상기 구리-함유 전구체는 구리+1 헥사플루오르아세틸아세토네이트 트리메틸비닐실란(Cu+1(hfac)(TMVS)), 구리+2 헥사플루오르아세틸아세토네이트(Cu+2(hfac)2), 구리+2 디아세틸아세토네이트(Cu+2(acac) 2) 및 2Cu Me2NsiMe2CH2CH2SiNMe2 를 포함하는 구리+1 (β-디케토네이트)실리올레핀 복합체들로 이루어진 그룹으로부터 선택된 물질을 포함하는 구리 층 형성 방법.The method of claim 1, wherein the copper-containing precursor is copper +1 hexafluoroacetylacetonate trimethylvinylsilane (Cu +1 (hfac) (TMVS)), copper +2 hexafluoroacetylacetonate (Cu +2 (hfac) 2 ), copper +2 diacetylacetonate (Cu +2 (acac) 2 ) and copper + 1 (β-diketonate) silolefin composites comprising 2Cu Me 2 NsiMe 2 CH 2 CH 2 SiNMe 2 A copper layer forming method comprising a material selected from the group. 제 1 항에 있어서, 상기 환원 가스는 실란(SiH4), 디실란(Si2H6), 디메틸실란(SiC2H8), 메틸실란(SiCH6), 에틸실란(SiC2H8 ), 보란(BH3), 디보란(B2H6), 트리보란(B3H9), 테트라보란(B4H12), 펜타보란(B5H 15), 헥사보란(B6H18), 헵타보란(B7H21), 옥타보란(B8H24), 나노보란(B9H 27), 및 데카보란(B10H30)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 가스를 포함하는 구리 층 형성 방법.The method of claim 1, wherein the reducing gas is silane (SiH 4 ), disilane (Si 2 H 6 ), dimethylsilane (SiC 2 H 8 ), methylsilane (SiCH 6 ), ethylsilane (SiC 2 H 8 ), Borane (BH 3 ), Diborane (B 2 H 6 ), Triborane (B 3 H 9 ), Tetraborane (B 4 H 12 ), Pentaborane (B 5 H 15 ), Hexaborane (B 6 H 18 ) , Copper comprising one or more gases selected from the group consisting of heptaborane (B 7 H 21 ), octaborane (B 8 H 24 ), nanoborane (B 9 H 27 ), and decaborane (B 10 H 30 ) Layer formation method. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세스 챔버는 약 180℃ 미만의 온도에서 유지되는 구리 층 형성 방법.The method of claim 1, wherein the process chamber is maintained at a temperature of less than about 180 ° C. 3. 기판상에 구리 층을 형성하는 방법으로서:As a method of forming a copper layer on a substrate: (a) 기판을 프로세스 챔버로 제공하는 단계; 및(a) providing a substrate to a process chamber; And (b) 주기적인 증착 프로세스를 이용하여 기판상에 구리 층을 형성하는 단계를 포함하고,(b) forming a copper layer on the substrate using a periodic deposition process, 상기 주기적인 증착 프로세스는 다수의 사이클들을 포함하며, 상기 각 사이클은 프로세스 챔버내에 불활성 가스의 유동을 형성하는 단계 및 상기 불활성 가스의 유동을 구리-함유 전구체 및 환원 가스 중 하나에 노출되는 교호적인(alternating) 노출 시간들로 조절(modulating)하는 단계를 포함하며, 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간, 상기 환원 가스로의 노출 시간, 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간과 상기 환원 가스로의 노출 시간 사이의 불활성 가스의 유동 시간, 그리고 상기 환원 가스로의 노출 시간과 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간 사이의 불활성 가스의 유동 시간은 각각 동일한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법. The periodic deposition process includes a plurality of cycles, each cycle forming an inert gas flow in a process chamber and alternating exposure of the inert gas flow to one of a copper-containing precursor and a reducing gas. modulating the exposure times, wherein the exposure time to the copper-containing precursor, the exposure time to the reducing gas, the exposure time to the copper-containing precursor and the exposure time to the reducing gas And the flow time of the inert gas between the exposure time to the reducing gas and the exposure time to the copper-containing precursor has the same duration. 제 15 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 각 증착 사이클 중에 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간은 동일한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.16. The method of claim 15, wherein the exposure time to the copper-containing precursor during each deposition cycle of the periodic deposition process has the same duration. 제 15 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 하나 이상의 증착 사이클 중에 상기 구리-함유 전구체로의 하나 이상의 노출 시간은 상이한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.The method of claim 15, wherein the one or more times of exposure to the copper-containing precursor during one or more deposition cycles of the periodic deposition process have different durations. 제 15 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 각 증착 사이클 중에 상기 환원 가스로의 노출 시간은 동일한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.16. The method of claim 15, wherein the exposure time to the reducing gas during each deposition cycle of the periodic deposition process has the same duration. 제 15 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 하나 이상의 증착 사이클 중에 상기 환원 가스로의 하나 이상의 노출 시간은 상이한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.16. The method of claim 15, wherein the one or more times of exposure to the reducing gas during one or more deposition cycles of the periodic deposition process have different durations. 제 15 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 각 증착 사이클 중에 상기 구리-함유 전구체 및 환원 가스로의 노출 시간들 사이의 불활성 가스 유동 시간은 동일한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.16. The method of claim 15 wherein the inert gas flow time between exposure times to the copper-containing precursor and reducing gas during each deposition cycle of the periodic deposition process has the same duration. 제 15 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 각 증착 사이클 중에 상기 구리-함유 전구체 및 환원 가스로의 노출 시간들 사이의 하나 이상의 불활성 가스 유동 시간은 상이한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.The method of claim 15, wherein one or more inert gas flow times between exposure times to the copper-containing precursor and reducing gas during each deposition cycle of the periodic deposition process have different durations. 제 15 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 각 증착 사이클 중에 상기 환원 가스 및 구리-함유 전구체로의 노출 시간들 사이의 불활성 가스 유동 시간은 동일한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.16. The method of claim 15 wherein the inert gas flow time between exposure times to the reducing gas and to the copper-containing precursor during each deposition cycle of the periodic deposition process has the same duration. 제 15 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 하나 이상의 증착 사이클 중에 상기 환원 가스 및 구리-함유 전구체로의 노출 시간들 사이의 하나 이상의 불활성 가스 유동 시간은 상이한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.16. The method of claim 15, wherein one or more inert gas flow times between exposure times to the reducing gas and the copper-containing precursor during one or more deposition cycles of the periodic deposition process have different durations. 제 15 항에 있어서, 상기 구리-함유 전구체는 구리+1 헥사플루오르아세틸아세토네이트 트리메틸비닐실란(Cu+1(hfac)(TMVS)), 구리+2 헥사플루오르아세틸아세토네이트(Cu+2(hfac)2), 구리+2 디아세틸아세토네이트(Cu+2(acac) 2) 및 2Cu Me2NsiMe2CH2CH2SiNMe2 를 포함하는 구리+1 (β-디케토네이트)실리올레핀 복합체들로 이루어진 그룹으로부터 선택된 물질을 포함하는 구리 층 형성 방법.16. The method of claim 15, wherein the copper-containing precursor is copper +1 hexafluoroacetylacetonate trimethylvinylsilane (Cu +1 (hfac) (TMVS)), copper +2 hexafluoroacetylacetonate (Cu +2 (hfac) 2 ), copper +2 diacetylacetonate (Cu +2 (acac) 2 ) and copper + 1 (β-diketonate) silolefin composites comprising 2Cu Me 2 NsiMe 2 CH 2 CH 2 SiNMe 2 A copper layer forming method comprising a material selected from the group. 제 15 항에 있어서, 상기 환원 가스는 실란(SiH4), 디실란(Si2H6), 디메틸실란(SiC2H8), 메틸실란(SiCH6), 에틸실란(SiC2H8), 보란(BH3), 디보란(B2H6), 트리보란(B3H9), 테트라보란(B4H12), 펜타보란(B5H 15), 헥사보란(B6H18), 헵타보란(B7H21), 옥타보란(B8H24), 나노보란(B9H 27), 및 데카보란(B10H30)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 가스를 포함하는 구리 층 형성 방법.The method of claim 15, wherein the reducing gas is silane (SiH 4 ), disilane (Si 2 H 6 ), dimethylsilane (SiC 2 H 8 ), methylsilane (SiCH 6 ), ethylsilane (SiC 2 H 8 ), Borane (BH 3 ), Diborane (B 2 H 6 ), Triborane (B 3 H 9 ), Tetraborane (B 4 H 12 ), Pentaborane (B 5 H 15 ), Hexaborane (B 6 H 18 ) , Copper comprising one or more gases selected from the group consisting of heptaborane (B 7 H 21 ), octaborane (B 8 H 24 ), nanoborane (B 9 H 27 ), and decaborane (B 10 H 30 ) Layer formation method. 제 15 항에 있어서, 상기 프로세스 챔버는 약 180℃ 미만의 온도에서 유지되는 구리 층 형성 방법.The method of claim 15, wherein the process chamber is maintained at a temperature of less than about 180 ° C. 16. 기판상에 구리 층을 형성하는 방법으로서:As a method of forming a copper layer on a substrate: (a) 기판을 프로세스 챔버로 제공하는 단계; 및(a) providing a substrate to a process chamber; And (b) 주기적인 증착 프로세스를 이용하여 기판상에 구리 층을 형성하는 단계를 포함하고,(b) forming a copper layer on the substrate using a periodic deposition process, 상기 주기적인 증착 프로세스는 다수의 사이클들을 포함하며, 상기 각 사이클은 프로세스 챔버내에 불활성 가스의 유동을 형성하는 단계 및 상기 불활성 가스의 유동을 구리-함유 전구체 및 환원 가스 중 하나에 노출되는 교호적인(alternating) 노출 시간들로 조절(modulating)하는 단계를 포함하며, 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간, 상기 환원 가스로의 노출 시간, 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간과 상기 환원 가스로의 노출 시간 사이의 불활성 가스의 유동 시간, 그리고 상기 환원 가스로의 노출 시간과 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간 사이의 불활성 가스의 유동 시간 중 하나 이상은 상이한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법. The periodic deposition process includes a plurality of cycles, each cycle forming an inert gas flow in a process chamber and alternating exposure of the inert gas flow to one of a copper-containing precursor and a reducing gas. modulating the exposure times, wherein the exposure time to the copper-containing precursor, the exposure time to the reducing gas, the exposure time to the copper-containing precursor and the exposure time to the reducing gas Wherein at least one of the flow time of the inert gas and the flow time of the inert gas between the exposure time to the reducing gas and the exposure time to the copper-containing precursor has a different duration. 제 27 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 각 증착 사이클 중에 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간은 동일한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.28. The method of claim 27, wherein the exposure time to the copper-containing precursor during each deposition cycle of the periodic deposition process has the same duration. 제 27 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 하나 이상의 증착 사이클 중에 상기 구리-함유 전구체로의 하나 이상의 노출 시간은 상이한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.28. The method of claim 27, wherein one or more times of exposure to the copper-containing precursor during one or more deposition cycles of the periodic deposition process have different durations. 제 27 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 각 증착 사이클 중에 상기 환원 가스로의 노출 시간은 동일한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.28. The method of claim 27, wherein the exposure time to the reducing gas during each deposition cycle of the periodic deposition process has the same duration. 제 27 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 하나 이상의 증착 사이클 중에 상기 환원 가스로의 하나 이상의 노출 시간은 상이한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.28. The method of claim 27, wherein one or more times of exposure to the reducing gas during one or more deposition cycles of the periodic deposition process have different durations. 제 27 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 각 증착 사이클 중에 상기 구리-함유 전구체 및 환원 가스로의 노출 시간들 사이의 불활성 가스 유동 시간은 동일한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.28. The method of claim 27, wherein an inert gas flow time between exposure times to the copper-containing precursor and reducing gas during each deposition cycle of the periodic deposition process has the same duration. 제 27 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 각 증착 사이클 중에 상기 구리-함유 전구체 및 환원 가스로의 노출 시간들 사이의 하나 이상의 불활성 가스 유동 시간은 상이한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.28. The method of claim 27, wherein one or more inert gas flow times between exposure times to the copper-containing precursor and reducing gas during each deposition cycle of the periodic deposition process have different durations. 제 27 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 각 증착 사이클 중에 상기 환원 가스 및 구리-함유 전구체로의 노출 시간들 사이의 불활성 가스 유동 시간은 동일한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.28. The method of claim 27, wherein an inert gas flow time between exposure times to the reducing gas and the copper-containing precursor during each deposition cycle of the periodic deposition process has the same duration. 제 27 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 하나 이상의 증착 사이클 중에 상기 환원 가스 및 구리-함유 전구체로의 노출 시간들 사이의 하나 이상의 불활성 가스 유동 시간은 상이한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.28. The method of claim 27, wherein one or more inert gas flow times between exposure times to the reducing gas and the copper-containing precursor during one or more deposition cycles of the periodic deposition process have different durations. 제 27 항에 있어서, 상기 구리-함유 전구체는 구리+1 헥사플루오르아세틸아세토네이트 트리메틸비닐실란(Cu+1(hfac)(TMVS)), 구리+2 헥사플루오르아세틸아세토네이트(Cu+2(hfac)2), 구리+2 디아세틸아세토네이트(Cu+2(acac) 2) 및 2Cu Me2NsiMe2CH2CH2SiNMe2 를 포함하는 구리+1 (β-디케토네이트)실리올레핀 복합체들로 이루어진 그룹으로부터 선택된 물질을 포함하는 구리 층 형성 방법.The method of claim 27, wherein the copper-containing precursor is copper +1 hexafluoroacetylacetonate trimethylvinylsilane (Cu +1 (hfac) (TMVS)), copper +2 hexafluoroacetylacetonate (Cu +2 (hfac) 2 ), copper +2 diacetylacetonate (Cu +2 (acac) 2 ) and copper + 1 (β-diketonate) silolefin composites comprising 2Cu Me 2 NsiMe 2 CH 2 CH 2 SiNMe 2 A copper layer forming method comprising a material selected from the group. 제 27 항에 있어서, 상기 환원 가스는 실란(SiH4), 디실란(Si2H6), 디메틸실란(SiC2H8), 메틸실란(SiCH6), 에틸실란(SiC2H8), 보란(BH3), 디보란(B2H6), 트리보란(B3H9), 테트라보란(B4H12), 펜타보란(B5H 15), 헥사보란(B6H18), 헵타보란(B7H21), 옥타보란(B8H24), 나노보란(B9H 27), 및 데카보란(B10H30)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 가스를 포함하는 구리 층 형성 방법.The method of claim 27, wherein the reducing gas is silane (SiH 4 ), disilane (Si 2 H 6 ), dimethylsilane (SiC 2 H 8 ), methylsilane (SiCH 6 ), ethylsilane (SiC 2 H 8 ), Borane (BH 3 ), Diborane (B 2 H 6 ), Triborane (B 3 H 9 ), Tetraborane (B 4 H 12 ), Pentaborane (B 5 H 15 ), Hexaborane (B 6 H 18 ) , Copper comprising one or more gases selected from the group consisting of heptaborane (B 7 H 21 ), octaborane (B 8 H 24 ), nanoborane (B 9 H 27 ), and decaborane (B 10 H 30 ) Layer formation method. 제 27 항에 있어서, 상기 프로세스 챔버는 약 180℃ 미만의 온도에서 유지되는 구리 층 형성 방법.28. The method of claim 27, wherein the process chamber is maintained at a temperature of less than about 180 ° C. 기판상에 구리 층을 형성하는 방법으로서:As a method of forming a copper layer on a substrate: (a) 기판을 프로세스 챔버로 제공하는 단계; 및(a) providing a substrate to a process chamber; And (b) 주기적인 증착 프로세스를 이용하여 기판상에 구리 층을 형성하는 단계를 포함하고,(b) forming a copper layer on the substrate using a periodic deposition process, 상기 주기적인 증착 프로세스는 다수의 사이클들을 포함하며, 상기 각 사이클은 프로세스 챔버내에 불활성 가스의 유동을 형성하는 단계 및 상기 불활성 가스의 유동을 구리-함유 전구체 및 환원 가스 중 하나에 노출되는 교호적인(alternating) 노출 시간들로 조절(modulating)하는 단계를 포함하며, 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간, 상기 환원 가스로의 노출 시간, 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간과 상기 환원 가스로의 노출 시간 사이의 불활성 가스의 유동 시간, 그리고 상기 환원 가스로의 노출 시간과 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간 사이의 불활성 가스의 유동 시간은 각각 동일한 지속시간을 가지며, 상기 환원 가스로의 노출 시간, 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간과 상기 환원 가스로의 노출 시간 사이의 불활성 가스의 유동 시간, 그리고 상기 환원 가스로의 노출 시간과 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간 사이의 불활성 가스의 유동 시간 각각은 상기 주기적인 증착 프로세스의 각 증착 사이클 중에 동일한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법. The periodic deposition process includes a plurality of cycles, each cycle forming an inert gas flow in a process chamber and alternating exposure of the inert gas flow to one of a copper-containing precursor and a reducing gas. modulating the exposure times, wherein the exposure time to the copper-containing precursor, the exposure time to the reducing gas, the exposure time to the copper-containing precursor and the exposure time to the reducing gas Flow time of the inert gas, and the flow time of the inert gas between the exposure time to the reducing gas and the exposure time to the copper-containing precursor, each have the same duration, the exposure time to the reducing gas, the copper-containing Flow time of the inert gas between the exposure time to the precursor and the exposure time to the reducing gas, And each of the flow times of the inert gas between the exposure time to the reducing gas and the exposure time to the copper-containing precursor has the same duration during each deposition cycle of the periodic deposition process. 제 39 항에 있어서, 상기 구리-함유 전구체는 구리+1 헥사플루오르아세틸아세토네이트 트리메틸비닐실란(Cu+1(hfac)(TMVS)), 구리+2 헥사플루오르아세틸아세토네이트(Cu+2(hfac)2), 구리+2 디아세틸아세토네이트(Cu+2(acac) 2) 및 2Cu Me2NsiMe2CH2CH2SiNMe2 를 포함하는 구리+1 (β-디케토네이트)실리올레핀 복합체들로 이루어진 그룹으로부터 선택된 물질을 포함하는 구리 층 형성 방법.40. The method of claim 39, wherein the copper-containing precursor is copper +1 hexafluoroacetylacetonate trimethylvinylsilane (Cu +1 (hfac) (TMVS)), copper +2 hexafluoroacetylacetonate (Cu +2 (hfac) 2 ), copper +2 diacetylacetonate (Cu +2 (acac) 2 ) and copper + 1 (β-diketonate) silolefin composites comprising 2Cu Me 2 NsiMe 2 CH 2 CH 2 SiNMe 2 A copper layer forming method comprising a material selected from the group. 제 39 항에 있어서, 상기 환원 가스는 실란(SiH4), 디실란(Si2H6), 디메틸실란(SiC2H8), 메틸실란(SiCH6), 에틸실란(SiC2H8), 보란(BH3), 디보란(B2H6), 트리보란(B3H9), 테트라보란(B4H12), 펜타보란(B5H 15), 헥사보란(B6H18), 헵타보란(B7H21), 옥타보란(B8H24), 나노보란(B9H 27), 및 데카보란(B10H30)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 가스를 포함하는 구리 층 형성 방법.The method of claim 39, wherein the reducing gas is silane (SiH 4 ), disilane (Si 2 H 6 ), dimethyl silane (SiC 2 H 8 ), methyl silane (SiCH 6 ), ethyl silane (SiC 2 H 8 ), Borane (BH 3 ), Diborane (B 2 H 6 ), Triborane (B 3 H 9 ), Tetraborane (B 4 H 12 ), Pentaborane (B 5 H 15 ), Hexaborane (B 6 H 18 ) , Copper comprising one or more gases selected from the group consisting of heptaborane (B 7 H 21 ), octaborane (B 8 H 24 ), nanoborane (B 9 H 27 ), and decaborane (B 10 H 30 ) Layer formation method. 제 39 항에 있어서, 상기 프로세스 챔버는 약 180℃ 미만의 온도에서 유지되는 구리 층 형성 방법.40. The method of claim 39, wherein the process chamber is maintained at a temperature of less than about 180 ° C. 기판상에 구리 층을 형성하는 방법으로서:As a method of forming a copper layer on a substrate: (a) 기판을 프로세스 챔버로 제공하는 단계; 및(a) providing a substrate to a process chamber; And (b) 주기적인 증착 프로세스를 이용하여 기판상에 구리 층을 형성하는 단계를 포함하고,(b) forming a copper layer on the substrate using a periodic deposition process, 상기 주기적인 증착 프로세스는 다수의 사이클들을 포함하며, 상기 각 사이클은 프로세스 챔버내에 불활성 가스의 유동을 형성하는 단계 및 상기 불활성 가스의 유동을 구리-함유 전구체 및 환원 가스 중 하나에 노출되는 교호적인(alternating) 노출 시간들로 조절(modulating)하는 단계를 포함하며, 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간, 상기 환원 가스로의 노출 시간, 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간과 상기 환원 가스로의 노출 시간 사이의 불활성 가스의 유동 시간, 그리고 상기 환원 가스로의 노출 시간과 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간 사이의 불활성 가스의 유동 시간은 각각 동일한 지속시간을 가지며, 상기 환원 가스로의 노출 시간, 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간과 상기 환원 가스로의 노출 시간 사이의 불활성 가스의 유동 시간, 그리고 상기 환원 가스로의 노출 시간과 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간 사이의 불활성 가스의 유동 시간 중 하나 이상은 상기 주기적인 증착 프로세스의 하나 이상의 증착 사이클 중에 상이한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법. The periodic deposition process includes a plurality of cycles, each cycle forming an inert gas flow in a process chamber and alternating exposure of the inert gas flow to one of a copper-containing precursor and a reducing gas. modulating the exposure times, wherein the exposure time to the copper-containing precursor, the exposure time to the reducing gas, the exposure time to the copper-containing precursor and the exposure time to the reducing gas Flow time of the inert gas, and the flow time of the inert gas between the exposure time to the reducing gas and the exposure time to the copper-containing precursor, each have the same duration, the exposure time to the reducing gas, the copper-containing Flow time of the inert gas between the exposure time to the precursor and the exposure time to the reducing gas, And at least one of a flow time of an inert gas between the exposure time to the reducing gas and the exposure time to the copper-containing precursor has a different duration during one or more deposition cycles of the periodic deposition process. 제 43 항에 있어서, 상기 구리-함유 전구체는 구리+1 헥사플루오르아세틸아세토네이트 트리메틸비닐실란(Cu+1(hfac)(TMVS)), 구리+2 헥사플루오르아세틸아세토네이트(Cu+2(hfac)2), 구리+2 디아세틸아세토네이트(Cu+2(acac) 2) 및 2Cu Me2NsiMe2CH2CH2SiNMe2 를 포함하는 구리+1 (β-디케토네이트)실리올레핀 복합체들로 이루어진 그룹으로부터 선택된 물질을 포함하는 구리 층 형성 방법.45. The method of claim 43, wherein the copper-containing precursor is copper +1 hexafluoroacetylacetonate trimethylvinylsilane (Cu +1 (hfac) (TMVS)), copper +2 hexafluoroacetylacetonate (Cu +2 (hfac) 2 ), copper +2 diacetylacetonate (Cu +2 (acac) 2 ) and copper + 1 (β-diketonate) silolefin composites comprising 2Cu Me 2 NsiMe 2 CH 2 CH 2 SiNMe 2 A copper layer forming method comprising a material selected from the group. 제 43 항에 있어서, 상기 환원 가스는 실란(SiH4), 디실란(Si2H6), 디메틸실란(SiC2H8), 메틸실란(SiCH6), 에틸실란(SiC2H8), 보란(BH3), 디보란(B2H6), 트리보란(B3H9), 테트라보란(B4H12), 펜타보란(B5H 15), 헥사보란(B6H18), 헵타보란(B7H21), 옥타보란(B8H24), 나노보란(B9H 27), 및 데카보란(B10H30)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 가스를 포함하는 구리 층 형성 방법.The method of claim 43, wherein the reducing gas is silane (SiH 4 ), disilane (Si 2 H 6 ), dimethylsilane (SiC 2 H 8 ), methylsilane (SiCH 6 ), ethylsilane (SiC 2 H 8 ), Borane (BH 3 ), Diborane (B 2 H 6 ), Triborane (B 3 H 9 ), Tetraborane (B 4 H 12 ), Pentaborane (B 5 H 15 ), Hexaborane (B 6 H 18 ) , Copper comprising one or more gases selected from the group consisting of heptaborane (B 7 H 21 ), octaborane (B 8 H 24 ), nanoborane (B 9 H 27 ), and decaborane (B 10 H 30 ) Layer formation method. 제 43 항에 있어서, 상기 프로세스 챔버는 약 180℃ 미만의 온도에서 유지되는 구리 층 형성 방법.44. The method of claim 43, wherein the process chamber is maintained at a temperature of less than about 180 ° C. 기판상에 구리 층을 형성하는 방법으로서:As a method of forming a copper layer on a substrate: (a) 기판을 프로세스 챔버로 제공하는 단계; 및(a) providing a substrate to a process chamber; And (b) 주기적인 증착 프로세스를 이용하여 기판상에 구리 층을 형성하는 단계를 포함하고,(b) forming a copper layer on the substrate using a periodic deposition process, 상기 주기적인 증착 프로세스는 다수의 사이클들을 포함하며, 상기 각 사이클은 프로세스 챔버내에 불활성 가스의 유동을 형성하는 단계 및 상기 불활성 가스의 유동을 구리-함유 전구체 및 환원 가스 중 하나에 노출되는 교호적인(alternating) 노출 시간들로 조절(modulating)하는 단계를 포함하며, 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간, 상기 환원 가스로의 노출 시간, 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간과 상기 환원 가스로의 노출 시간 사이의 불활성 가스의 유동 시간, 그리고 상기 환원 가스로의 노출 시간과 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간 사이의 불활성 가스의 유동 시간 중 하나 이상은 상이한 지속시간을 가지며, 상기 환원 가스로의 노출 시간과 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간 사이의 불활성 가스의 각각의 유동 시간은 상기 주기적인 증착 프로세스의 각 증착 사이클 중에 동일한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법. The periodic deposition process includes a plurality of cycles, each cycle forming an inert gas flow in a process chamber and alternating exposure of the inert gas flow to one of a copper-containing precursor and a reducing gas. modulating the exposure times, wherein the exposure time to the copper-containing precursor, the exposure time to the reducing gas, the exposure time to the copper-containing precursor and the exposure time to the reducing gas At least one of a flow time of an inert gas and a flow time of an inert gas between the exposure time to the reducing gas and the exposure time to the copper-containing precursor has a different duration, the exposure time to the reducing gas and the copper The respective flow time of the inert gas between the exposure time to the containing precursor is A method of forming a copper layer having the same duration during each deposition cycle of the deposition process. 제 47 항에 있어서, 상기 구리-함유 전구체는 구리+1 헥사플루오르아세틸아세토네이트 트리메틸비닐실란(Cu+1(hfac)(TMVS)), 구리+2 헥사플루오르아세틸아세토네이트(Cu+2(hfac)2), 구리+2 디아세틸아세토네이트(Cu+2(acac) 2) 및 2Cu Me2NsiMe2CH2CH2SiNMe2 를 포함하는 구리+1 (β-디케토네이트)실리올레핀 복합체들로 이루어진 그룹으로부터 선택된 물질을 포함하는 구리 층 형성 방법.48. The method of claim 47, wherein the copper-containing precursor is copper +1 hexafluoroacetylacetonate trimethylvinylsilane (Cu +1 (hfac) (TMVS)), copper +2 hexafluoroacetylacetonate (Cu +2 (hfac) 2 ), copper +2 diacetylacetonate (Cu +2 (acac) 2 ) and copper + 1 (β-diketonate) silolefin composites comprising 2Cu Me 2 NsiMe 2 CH 2 CH 2 SiNMe 2 A copper layer forming method comprising a material selected from the group. 제 47 항에 있어서, 상기 환원 가스는 실란(SiH4), 디실란(Si2H6), 디메틸실란(SiC2H8), 메틸실란(SiCH6), 에틸실란(SiC2H8), 보란(BH3), 디보란(B2H6), 트리보란(B3H9), 테트라보란(B4H12), 펜타보란(B5H 15), 헥사보란(B6H18), 헵타보란(B7H21), 옥타보란(B8H24), 나노보란(B9H 27), 및 데카보란(B10H30)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 가스를 포함하는 구리 층 형성 방법.The method of claim 47, wherein the reducing gas is silane (SiH 4 ), disilane (Si 2 H 6 ), dimethylsilane (SiC 2 H 8 ), methylsilane (SiCH 6 ), ethylsilane (SiC 2 H 8 ), Borane (BH 3 ), Diborane (B 2 H 6 ), Triborane (B 3 H 9 ), Tetraborane (B 4 H 12 ), Pentaborane (B 5 H 15 ), Hexaborane (B 6 H 18 ) , Copper comprising one or more gases selected from the group consisting of heptaborane (B 7 H 21 ), octaborane (B 8 H 24 ), nanoborane (B 9 H 27 ), and decaborane (B 10 H 30 ) Layer formation method. 제 47 항에 있어서, 상기 프로세스 챔버는 약 180℃ 미만의 온도에서 유지되는 구리 층 형성 방법.48. The method of claim 47, wherein the process chamber is maintained at a temperature of less than about 180 ° C. 기판상에 구리 층을 형성하는 방법으로서:As a method of forming a copper layer on a substrate: (a) 기판을 프로세스 챔버로 제공하는 단계; 및(a) providing a substrate to a process chamber; And (b) 주기적인 증착 프로세스를 이용하여 기판상에 구리 층을 형성하는 단계를 포함하고,(b) forming a copper layer on the substrate using a periodic deposition process, 상기 주기적인 증착 프로세스는 다수의 사이클들을 포함하며, 상기 각 사이클은 프로세스 챔버내에 불활성 가스의 유동을 형성하는 단계 및 상기 불활성 가스의 유동을 구리-함유 전구체 및 환원 가스 중 하나에 노출되는 교호적인(alternating) 노출 시간들로 조절(modulating)하는 단계를 포함하며, 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간, 상기 환원 가스로의 노출 시간, 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간과 상기 환원 가스로의 노출 시간 사이의 불활성 가스의 유동 시간, 그리고 상기 환원 가스로의 노출 시간과 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간 사이의 불활성 가스의 유동 시간 중 하나 이상은 상이한 지속시간을 가지며, 상기 환원 가스로의 노출 시간, 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간과 상기 환원 가스로의 노출 시간 사이의 불활성 가스의 유동 시간, 그리고 상기 환원 가스로의 노출 시간과 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간 사이의 불활성 가스의 유동 시간 중 하나 이상은 상기 주기적인 증착 프로세스의 하나 이상의 증착 사이클 중에 상이한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법. The periodic deposition process includes a plurality of cycles, each cycle forming an inert gas flow in a process chamber and alternating exposure of the inert gas flow to one of a copper-containing precursor and a reducing gas. modulating the exposure times, wherein the exposure time to the copper-containing precursor, the exposure time to the reducing gas, the exposure time to the copper-containing precursor and the exposure time to the reducing gas At least one of a flow time of an inert gas and a flow time of an inert gas between the exposure time to the reducing gas and the exposure time to the copper-containing precursor has a different duration, the exposure time to the reducing gas, the copper The presence of an inert gas between the time of exposure to the containing precursor and the time of exposure to the reducing gas. At least one of a time and a flow time of an inert gas between the exposure time to the reducing gas and the exposure time to the copper-containing precursor has a different duration during one or more deposition cycles of the periodic deposition process. . 제 51 항에 있어서, 상기 구리-함유 전구체는 구리+1 헥사플루오르아세틸아세토네이트 트리메틸비닐실란(Cu+1(hfac)(TMVS)), 구리+2 헥사플루오르아세틸아세토네이트(Cu+2(hfac)2), 구리+2 디아세틸아세토네이트(Cu+2(acac) 2) 및 2Cu Me2NsiMe2CH2CH2SiNMe2 를 포함하는 구리+1 (β-디케토네이트)실리올레핀 복합체들로 이루어진 그룹으로부터 선택된 물질을 포함하는 구리 층 형성 방법.52. The copper-containing precursor of claim 51 wherein the copper-containing precursor is copper +1 hexafluoroacetylacetonate trimethylvinylsilane (Cu +1 (hfac) (TMVS)), copper +2 hexafluoroacetylacetonate (Cu +2 (hfac) 2 ), copper +2 diacetylacetonate (Cu +2 (acac) 2 ) and copper + 1 (β-diketonate) silolefin composites comprising 2Cu Me 2 NsiMe 2 CH 2 CH 2 SiNMe 2 A copper layer forming method comprising a material selected from the group. 제 51 항에 있어서, 상기 환원 가스는 실란(SiH4), 디실란(Si2H6), 디메틸실란(SiC2H8), 메틸실란(SiCH6), 에틸실란(SiC2H8), 보란(BH3), 디보란(B2H6), 트리보란(B3H9), 테트라보란(B4H12), 펜타보란(B5H 15), 헥사보란(B6H18), 헵타보란(B7H21), 옥타보란(B8H24), 나노보란(B9H 27), 및 데카보란(B10H30)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 가스를 포함하는 구리 층 형성 방법.The method of claim 51, wherein the reducing gas is silane (SiH 4 ), disilane (Si 2 H 6 ), dimethylsilane (SiC 2 H 8 ), methylsilane (SiCH 6 ), ethylsilane (SiC 2 H 8 ), Borane (BH 3 ), Diborane (B 2 H 6 ), Triborane (B 3 H 9 ), Tetraborane (B 4 H 12 ), Pentaborane (B 5 H 15 ), Hexaborane (B 6 H 18 ) , Copper comprising one or more gases selected from the group consisting of heptaborane (B 7 H 21 ), octaborane (B 8 H 24 ), nanoborane (B 9 H 27 ), and decaborane (B 10 H 30 ) Layer formation method. 제 51 항에 있어서, 상기 프로세스 챔버는 약 180℃ 미만의 온도에서 유지되는 구리 층 형성 방법.53. The method of claim 51, wherein the process chamber is maintained at a temperature of less than about 180 ° C. 기판상에 인터커넥트 구조물을 형성하는 방법으로서:As a method of forming an interconnect structure on a substrate: (a) 프로세스 챔버로 기판을 제공하는 단계로서, 상기 기판의 구조물은 전극까지 관통 형성된 비아를 가지는 절연 물질 층을 포함하는, 기판 제공 단계; 및(a) providing a substrate to a process chamber, wherein the structure of the substrate comprises a layer of insulating material having vias formed through the electrodes; And (b) 주기적인 증착 프로세스를 이용하여 상기 전극상에 구리 층을 형성하는 단계를 포함하고,(b) forming a copper layer on the electrode using a periodic deposition process, 상기 주기적인 증착 프로세스는 다수의 사이클들을 포함하며, 상기 각 사이클은 프로세스 챔버내에 불활성 가스의 유동을 형성하는 단계 및 상기 불활성 가스의 유동을 구리-함유 전구체 및 환원 가스 중 하나에 노출되는 교호적인(alternating) 노출 시간들로 조절(modulating)하는 단계를 포함하는 구리 층 형성 방법.The periodic deposition process includes a plurality of cycles, each cycle forming an inert gas flow in a process chamber and alternating exposure of the inert gas flow to one of a copper-containing precursor and a reducing gas. alternating A method of forming a copper layer comprising modulating with exposure times. 제 55 항에 있어서, 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간, 상기 환원 가스로의 노출 시간, 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간과 상기 환원 가스로의 노출 시간 사이의 불활성 가스의 유동 시간, 그리고 상기 환원 가스로의 노출 시간과 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간 사이의 불활성 가스의 유동 시간은 각각 동일한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법. 56. The method of claim 55, wherein the exposure time to the copper-containing precursor, the exposure time to the reducing gas, the flow time of the inert gas between the exposure time to the copper-containing precursor and the exposure time to the reducing gas, and the reduction The flow time of the inert gas between the exposure time to the gas and the exposure time to the copper-containing precursor each has the same duration. 제 55 항에 있어서, 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간, 상기 환원 가스로의 노출 시간, 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간과 상기 환원 가스로의 노출 시간 사이의 불활성 가스의 유동 시간, 그리고 상기 환원 가스로의 노출 시간과 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간 사이의 불활성 가스의 유동 시간 중 하나 이상은 상이한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법. 56. The method of claim 55, wherein the exposure time to the copper-containing precursor, the exposure time to the reducing gas, the flow time of the inert gas between the exposure time to the copper-containing precursor and the exposure time to the reducing gas, and the reduction At least one of the flow time of the inert gas between the exposure time to gas and the exposure time to the copper-containing precursor has a different duration. 제 55 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 각 증착 사이클 중에 상기 구리-함유 전구체로의 노출 시간은 동일한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.56. The method of claim 55, wherein the exposure time to the copper-containing precursor during each deposition cycle of the periodic deposition process has the same duration. 제 55 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 하나 이상의 증착 사이클 중에 상기 구리-함유 전구체로의 하나 이상의 노출 시간은 상이한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.56. The method of claim 55, wherein one or more times of exposure to the copper-containing precursor during one or more deposition cycles of the periodic deposition process have different durations. 제 55 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 각 증착 사이클 중에 상기 환원 가스로의 노출 시간은 동일한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.56. The method of claim 55, wherein the exposure time to the reducing gas during each deposition cycle of the periodic deposition process has the same duration. 제 55 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 하나 이상의 증착 사이클 중에 상기 환원 가스로의 하나 이상의 노출 시간은 상이한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.56. The method of claim 55, wherein the one or more times of exposure to the reducing gas during one or more deposition cycles of the periodic deposition process have different durations. 제 55 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 각 증착 사이클 중에 상기 구리-함유 전구체 및 환원 가스로의 노출 시간들 사이의 불활성 가스 유동 시간은 동일한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.56. The method of claim 55, wherein an inert gas flow time between exposure times to the copper-containing precursor and reducing gas during each deposition cycle of the periodic deposition process has the same duration. 제 55 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 각 증착 사이클 중에 상기 구리-함유 전구체 및 환원 가스로의 노출 시간들 사이의 하나 이상의 불활성 가스 유동 시간은 상이한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.56. The method of claim 55, wherein one or more inert gas flow times between exposure times to the copper-containing precursor and reducing gas during each deposition cycle of the periodic deposition process have different durations. 제 55 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 각 증착 사이클 중에 상기 환원 가스 및 구리-함유 전구체로의 노출 시간들 사이의 불활성 가스 유동 시간은 동일한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.56. The method of claim 55, wherein an inert gas flow time between exposure times to the reducing gas and to the copper-containing precursor during each deposition cycle of the periodic deposition process has the same duration. 제 55 항에 있어서, 상기 주기적 증착 프로세스의 하나 이상의 증착 사이클 중에 상기 환원 가스 및 구리-함유 전구체로의 노출 시간들 사이의 하나 이상의 불활성 가스 유동 시간은 상이한 지속시간을 가지는 구리 층 형성 방법.56. The method of claim 55, wherein one or more inert gas flow times between exposure times to the reducing gas and the copper-containing precursor during one or more deposition cycles of the periodic deposition process have different durations. 제 55 항에 있어서, 상기 구리-함유 전구체는 구리+1 헥사플루오르아세틸아세토네이트 트리메틸비닐실란(Cu+1(hfac)(TMVS)), 구리+2 헥사플루오르아세틸아세토네이트(Cu+2(hfac)2), 구리+2 디아세틸아세토네이트(Cu+2(acac) 2) 및 2Cu Me2NsiMe2CH2CH2SiNMe2 를 포함하는 구리+1 (β-디케토네이트)실리올레핀 복합체들로 이루어진 그룹으로부터 선택된 물질을 포함하는 구리 층 형성 방법.56. The method of claim 55, wherein the copper-containing precursor is copper +1 hexafluoroacetylacetonate trimethylvinylsilane (Cu +1 (hfac) (TMVS)), copper +2 hexafluoroacetylacetonate (Cu +2 (hfac) 2 ), copper +2 diacetylacetonate (Cu +2 (acac) 2 ) and copper + 1 (β-diketonate) silolefin composites comprising 2Cu Me 2 NsiMe 2 CH 2 CH 2 SiNMe 2 A copper layer forming method comprising a material selected from the group. 제 55 항에 있어서, 상기 환원 가스는 실란(SiH4), 디실란(Si2H6), 디메틸실란(SiC2H8), 메틸실란(SiCH6), 에틸실란(SiC2H8), 보란(BH3), 디보란(B2H6), 트리보란(B3H9), 테트라보란(B4H12), 펜타보란(B5H 15), 헥사보란(B6H18), 헵타보란(B7H21), 옥타보란(B8H24), 나노보란(B9H 27), 및 데카보란(B10H30)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 가스를 포함하는 구리 층 형성 방법.The method of claim 55, wherein the reducing gas is silane (SiH 4 ), disilane (Si 2 H 6 ), dimethylsilane (SiC 2 H 8 ), methylsilane (SiCH 6 ), ethylsilane (SiC 2 H 8 ), Borane (BH 3 ), Diborane (B 2 H 6 ), Triborane (B 3 H 9 ), Tetraborane (B 4 H 12 ), Pentaborane (B 5 H 15 ), Hexaborane (B 6 H 18 ) , Copper comprising one or more gases selected from the group consisting of heptaborane (B 7 H 21 ), octaborane (B 8 H 24 ), nanoborane (B 9 H 27 ), and decaborane (B 10 H 30 ) Layer formation method. 제 55 항에 있어서, 상기 프로세스 챔버는 약 180℃ 미만의 온도에서 유지되는 구리 층 형성 방법.56. The method of claim 55, wherein the process chamber is maintained at a temperature of less than about 180 ° C.
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