湿式法による次世代微細配線形成技術の構築およびデバイス応用

利用湿法构建下一代微细布线形成技术及器件应用

基本信息

批准号：
17655087
负责人：
逢坂哲彌
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

近年のULSIには銅配線が用いられているが、通常は銅の基板への拡散を防止するために拡散バリア層が形成されている。我々は均一成膜性に優れるウェットプロセスに注目し,有機分子膜と無電解めっき法を併用する新規バリア層形成プロセスを開発した.さらに,近年のウェハサイズの大型化に伴い,電気銅めっきにおける電流密度分布の不均一化が懸念されるために,無電解めっき法による拡散バリア層の形成後,無電解銅めっきにより直接拡散バリア層上に銅を埋め込むオール無電解プロセスを提案している.以前の検討において,高い拡散防止特性を有する無電解NiBめっき膜(>20nm)を種々の基板上に成膜することを可能としたが,配線サイズの極微細化に伴い,バリア層には更なる薄膜化が要求されており,その膜厚は10nm以下とされているのに対して、無電解NiB膜では10nm以下での膜厚制御が困難であった.本研究では,微細なULSI配線に要求される薄膜バリア膜を実現するため,無電解NiBめっきと,高い拡散防止特性を有し,ナノレベルでの膜厚制御が容易な無電解CoWPめっきを組み合わせたCoWP/NiBバリア膜プロセスの開発を行った.有機分子膜形成,触媒化処理および活性化処理を施した基板上に,無電解NiBめっきにより初期析出核を形成した後,無電解CoWPめっきを行う2段階プロセスを用いる手法により,基板上に均一なCoWP膜の形成が可能になった.さらに、この無電解バリア層を形成したトレンチパターン基板を無電解銅めっきにより埋め込むことにも成功した。この無電解銅めっき浴はポリエチレングリコールを添加剤として用いることで、トレンチ上部と底部での析出速度に大きな差を与え、ボトムアップの埋め込みを可能としためっき浴である。本研究の成果により,拡散バリア層および配線銅埋め込みの両者を無電解めっきにより行うことが可能となった。

近年来，ULSI中使用了铜线，但是已经形成了扩散屏障层，以防止扩散到铜板上。我们专注于具有出色的均匀膜特性的湿法，并使用有机分子膜和电解板方法开发了新的屏障过程为了不同意当前的密度分布，我们提出了一个全部 - 电解过程，该过程将铜直接嵌入到扩散屏障层后通过电解板在以前的研究中形成扩散屏障层。在各种基础上具有较高的预防特性（> 20nm）的胶片（> 20nm），但是随着接线尺寸的最小化，屏障层被认为是薄膜。为10 nm或更少，而电解的NIB膜很难在本研究中控制10 nm或更少的膜厚度。屏障膜的过程结合了电解量，高降压预防特性和纳米级的膜厚度控制。两个阶段的过程是通过电解型板形成的，由电解型板形成，还可以在基板上形成均匀的牛皮膜。带有电解铜板。该电解铜板浴是一个使用聚乙烯乙二醇作为添加剂的浴室，在沟槽的上部和底部之间的样本速度差异很大，因此可以嵌入底部。这项研究的结果使得可以同时执行通过电解板嵌入的扩散屏障和接线铜。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

All-wet fabrication process for ULSI interconnect technologies

DOI：
10.1016/j.electacta.2005.04.069
发表时间：
2005-11
期刊：
Electrochimica Acta
影响因子：
6.6
作者：
M. Yoshino;Yui Nonaka;J. Sasano;Itsuaki Matsuda;Y. Shacham-Diamand;T. Osaka
通讯作者：
M. Yoshino;Yui Nonaka;J. Sasano;Itsuaki Matsuda;Y. Shacham-Diamand;T. Osaka

An Electrochemical Investigation of Additive Effect Observed in Trench-Filling of ULSI Interconnects by Electroless Copper Deposition

化学镀铜沉积 ULSI 互连沟槽填充中观察到的加成效应的电化学研究