次世代集積回路配線と液体／金属接面in-situ計測：どこまでわかりどう使うか？

下一代集成电路布线和液体/金属界面的原位测量：我们了解多少以及如何使用它们？

基本信息

批准号：
22K04182
负责人：
近藤英一
金额：
$ 1.58万
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 (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04182/
关键词：
集積回路配線配線金属エリプソメトリ常温接合

项目摘要

本研究ではCo, Ru, CoTi, NiAlなど新規集積回路配線材料の液相プロセス中表面層(<5 nm)形成過程をin-situエリプソメトリでたとえばΨ-Δ plotなどの解析手法を用いて速度論的に明らかにし、反応メカニズムに基づいて限りなく表面を清浄・維持できる手法を確立し、さらには3次元集積回路に必要な金属/金属常温接合への適用を目指すものである。令和４年度は、以下の２点についての検討を行った。第１はCu電極常温接合のためのめっきCuの強度改善である。当初計画通り、具体的にはスパッタCu層に順次ZnO, PtPd層を堆積したのち無電解Cuめっきを行ない密着性を評価した。スタッドプル式およびスクラッチ式の密着性評価を行った。あきらかにZnO層形成を介することで密着性は向上していた。第２はウェットプロセスにおけるCu表面の清浄化ならびに清浄表面の保護層の検討である。In-situエリプソメトリを用いて、自然酸化物除去、リンス、保護層形成を順次行ってその過程を観察した。過去BTA層を用いた保護膜形成については従前より検討していたのでその再現性を確認した。つぎに自己組織化単分子膜(SAM)膜の利用を試みた。２種のチオール系試薬を用いCu上に直接SAM膜形成ができることを確認した。BTAは瞬間的に膜形成が開始するのに対しSAM膜は形成までの潜伏時間が分単位で長く、この現象を利用すれば表面の清浄層を維持できる可能性がある。

在这项研究中，我们利用原位椭圆光度法和Ψ-Δ等分析方法研究了Co、Ru、CoTi和NiAl等新型集成电路布线材料在液相过程中表面层（<5 nm）的形成过程。目的是从理论上阐明该方法，基于反应机理建立一种可无限清洁和维护表面的方法，并旨在将其应用于三维集成电路所需的金属/金属室温键合。 2020财年，我们研究了以下两点。首先是提高用于铜电极室温键合的镀铜强度。按照最初的计划，在溅射的铜层上依次沉积 ZnO 和 PtPd 层，然后进行化学镀铜以评估附着力。使用螺柱拉力法和划痕法评估粘附力。通过形成 ZnO 层，粘附力明显提高。其次是在湿法工艺中清洁铜表面并检查清洁表面上的保护层。使用原位椭圆光度法，依次进行原生氧化物去除、冲洗和保护层形成，并观察该过程。由于我们之前研究了使用 BTA 层形成保护膜，因此我们确认了其再现性。接下来，我们尝试使用自组装单层（SAM）薄膜。我们证实可以使用两种硫醇基试剂直接在 Cu 上形成 SAM 薄膜。 BTA立即开始成膜，而SAM膜则需要数分钟的较长孵育时间，如果利用这种现象，则可以在表面保持干净的层。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Thin layer growth on cobalt surface in solutions simulating slurry chemistry for chemical mechanical polishing

模拟化学机械抛光浆料化学的溶液中钴表面薄层的生长

DOI：
10.35848/1347-4065/ac6219
发表时间：
2022
期刊：
Japanese Journal of Applied Physics
影响因子：
1.5
作者：
Kondoh Eiichi;Takeuchi Shota;Jin Lianhua;Koshino Ryota;Hamada Satomi;Hiyama Hirokuni
通讯作者：
Hiyama Hirokuni

ドライプロセスへの超臨界CO2流体の応用

超临界CO2流体在干燥过程中的应用

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kondoh Eiichi;Takeuchi Shota;Jin Lianhua;Koshino Ryota;Hamada Satomi;Hiyama Hirokuni;長瀬仁，北村賢功，有元圭介，近藤英一，金蓮花，ジェローズベルナール;近藤英一
通讯作者：
近藤英一

透過型ミューラー行列顕微鏡による薄膜膜厚分布計測

使用透射穆勒矩阵显微镜测量薄膜厚度分布