반도체 소자가 초소형화됨에 따라 금속 박막의 저항률 크기 효과로 인한 도전도 저하는 피할 수 없는 문제이며, 새로운 저저항 재료와 공정의 개발이 필요하다. 차세대 배선용 후보 재료로서 Ru 박막에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나 초기 섬(섬상) 성장 거동으로 인해 초박막 두께 범위에서 우수한 물성을 달성하는 것은 매우 어렵다. 본 연구에서는 초기 성장 거동을 개선함으로써 저저항의 초박막 Ru 박막 형성에 중요한 변수인 공정 압력의 영향을 체계적으로 조사하였다. 공정 압력을 증가시키면 초기 핵 생성의 임계 크기와 활성화 에너지가 감소하여 치밀하고 고밀도의 핵 생성에 의해 신속한 연속 박막 성장이 유도되었다. 그 결과, 5 nm 미만 두께 영역에서 고압으로 증착한 Ru 박막의 저항률 특성이 현저하게 향상되었다. 특히, 2.5 nm 미만의 두께에서 저저항 Ru 박막이 연속적으로 형성됨을 처음으로 입증하였으며, 본 연구에서 제시한 방법은 차세대 금속 배선 공정에 효과적으로 적용될 수 있음을 보여주었다.

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