超高密度流体中での動的溶解度制御を利用した形状敏感型自己整合ナノプロセス

在超稠密流体中使用动态溶解度控制的形状敏感自对准纳米工艺

基本信息

批准号：
19026005
负责人：
近藤英一
金额：
$ 1.6万
依托单位：
University of Yamanashi
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19026005/
关键词：
機能性高密度流体超臨界流形状敏感多層吸着凝集選択堆積

项目摘要

本研究は,機能性超高密度流体中(超臨界流体や亜臨界流体など)で実現する「形状敏感」プロセス(凹部へ選択的に物質を堆積、形成する技術)により,スケール限界なくナノ構造体の作製を可能足らしめる堆積技術を実現することを目的とするものである。高密度流体中では堆積原料の多層吸着とそれに伴う毛管凝集を利用するもので微細凹構造が自己整合・選択的に埋め込まれる。下地の触媒作用を利用するのではないため,原理的にスケール限界前工程パターニングが簡単である。形状敏感特性を検討するため,TaNコート下地に加え,あえてパターンつき酸化膜下地を用いた。パターンは集積回路配線用テストパターンで,80〜300nm幅のヴィア/トレンチである。実験条件は,圧力約20MPa,温度210〜250℃,時間8〜30min,原料はCu(dibm)225mg/cc,水素添加圧力(有の場合)は0.8MPaである。Cu(dibm)2の融点以上でかつCu析出反応が起きないよう155℃まで加熱した後,降温・除圧したところ,ヴィア孔のコーナー部にのみ凝集・堆集物が確認された。次に反応開始温度以上まで昇温したところ,ヴィア/トレンチ内に優先的に堆積堆積が生ずることを確認できた。表面の堆積物はヴィア孔内の凝集・充填物を基点として成長した。さらに,原料の導入導入量を多くすることで,埋め込み性が向上することを確認した。以上から,前記した充填メカニズムを概略確認することができた。XTEM-EDX分析ではヴィア内のCuは単結晶であり,底コーナー部の残渣様の物質はヴィアCu部に比べてC,Oなどの有機成分を多く含んでいることがわかった。本特定領域研究においては,この凝集機構を堆積温度の動的変化を利用した微細構造内にCuを選択的に成長させ,その条件,ならびにメカニズムの検討を行った。メカニズムの検討は概略完了した。

这项研究采用在功能性超稠密流体（超临界流体、亚临界流体等）中实现的“形状敏感”工艺（一种在凹槽中选择性沉积和形成材料的技术），以创建没有任何尺度限制的纳米结构。实现能够制造车身的沉积技术。在高密度流体中，微观凹结构通过利用沉积原材料的多层吸附和伴随的毛细管聚集而自对准并选择性嵌入。由于没有利用基底的催化作用，因此在尺寸限制预处理中的图案化在理论上是简单的。为了检查形状敏感特性，除了 TaN 涂层基底之外，我们还特意使用了图案化的氧化膜基底。该图形是集成电路布线的测试图形，是宽度为80-300nm的过孔/沟槽。实验条件为：压力约20MPa，温度210-250℃，时间8-30min，原料Cu(dibm)225mg/cc，加氢压力(如果有)0.8MPa。加热至Cu(dibm)2熔点以上155℃以防止Cu沉淀反应后，降低温度并去除压力，仅在通孔的角落处观察到絮凝和沉降。接下来，当温度升高至反应起始温度以上时，证实沉积优先发生在通孔/沟槽内。表面沉积物因通孔内的团聚/填充而生长。此外，已证实通过增加原材料的引入量可以改善埋置性。综上所述，我们可以大致确认上述的填充机制。 XTEM-EDX分析表明，通孔内部的Cu为单晶，且底部角部的残渣状材料比通孔的Cu部分含有更多的C和O等有机成分。在这个特定领域的研究中，我们通过利用沉积温度的动态变化在微观结构内选择性地生长铜，研究了这种团聚机制的条件和机制。其机理研究已基本完成。