自己組織化単分子膜を用いた無電解めっきによるsub-10nm薄膜の形成

利用自组装单层化学镀形成亚10nm薄膜

基本信息

批准号：
18760034
负责人：
笹野順司
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760034/
关键词：
無電解めっき自己組織化単分子膜多孔質シリコンパラジウム

项目摘要

有機シラン分子の自己組織化単分子膜を用いた表面修飾を利用した無電解めっきにより、ULSI内部配線用の銅拡散バリア層の形成を目指して研究を行って来た。近年のULSI内部配線の微細化に伴い、バリア層の厚さも更なる薄膜化が求められているため、本研究ではPdイオンによる触媒化の条件を見直し、現在得られているものよりもはるかに薄く均一な無電解めっき皮膜を得ることを目的として研究を行ってきた。Pdイオンによる触媒化を行ったときの、有機単分子膜上のアミノ基の状態に関する情報を得るため、多孔質シリコン基板上に有機単分子膜を成膜し、透過フーリエ変換赤外分光法(FTIR)により調べた。ここでは、基板として比表面積の大きい多孔質シリコンを用いることで、透過法による測定が可能となることを期待し、このような検討を行った。しかし、実際に得られた結果からは、有機単分子膜由来の各種振動ピークが見られたものの、アミノ基に関しては明確な情報を得ることは出来なかった。もともと、アミノ基の吸収自体がシャープなピークを表すものではなかったために有意な情報を得ることが出来なかったと考えられる。一方、従来用いている3-aminopropyltriethoxysilane(APTES)の代わりに、Pdイオンを吸着するサイトを分子内に多く持つ有機分子を用いた検討を行った。ここで用いた3-[2-(2-Aminoethylamino)ethylamino]propyltrimethoxysilane(TAMS)は分子内に窒素原子を3つ有する有機シラン分子である。その結果、TAMSを用いた場合には、基板に付与されるPdイオンの数がAPTESを用いた場合よりも数倍多くなることがXPSによる表面分析により確認された。さらに、NiBめっきを行った結果、10nm以下の膜厚においても非常に緻密なめっき皮膜を得ることに成功した。

进行了研究，目的是使用有机硅烷分子的自组装单层进行表面修饰来形成铜扩散屏障层，以用于ULSI内部接线。随着ULSI内部接线的最新微型化，需要对屏障层进行进一步的稀疏，在这项研究中，已经审查了使用PD离子进行催化的条件，并且与当前可用的电气镀膜更薄且均匀的电气镀膜的目的相比。为了获取有机单层上氨基的信息时，用PD离子催化时，将有机单层沉积在多孔硅底物上，并通过传输傅立叶变换红外光谱（FTIR）进行检查。在这里，我们进行了一项研究，希望通过使用底物可以使用具有较大特定表面积的多孔硅，并且可以通过渗透方法进行测量。但是，实际结果表明，尽管观察到从有机单层得出的各种振动峰，但尚未获得有关氨基组的明确信息。据认为，首先无法获得重要的信息，因为氨基群的吸收本身并不代表尖锐的峰值。另一方面，我们使用有许多吸附PD离子的位点的有机分子进行了研究，而不是常规的3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）。这里使用的3- [2-（2-氨基乙基氨基）乙氧基硅烷（TAMS）是分子中具有三个氮原子的有机硅烷分子。结果，使用XPS的表面分析证实，当使用TAM时，应用于底物的PD离子的数量比使用APTES时高几倍。此外，进行了笔尖镀板，即使在10 nm或更少的膜厚度下，也可以获得非常密集的镀膜。