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？

• 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

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，在新型集成电路接线材料（例如CO，RU，COTI和NIAL）的液相过程中形成的表面层（<5 nm）的形成在动力学上是在动力学上阐明的三维集成电路。在2022财政年度，考虑了以下两点。首先是提高电镀Cu的强度，以使Cu电极的室温键合。正如原本计划的，具体来说，ZnO和PTPD层依次沉积在溅射的Cu层上，然后进行电cu镀层以评估粘附力。进行螺柱拉力和刮擦粘附评估。通过清楚形成ZnO层，可以改善粘附力。第二个是研究在湿过程中对Cu表面清洁的研究和清洁表面的保护层。原位椭圆计用于去除天然氧化物，冲洗并形成保护层，并观察到该过程。过去，我们一直在考虑使用BTA层的保护膜形成一段时间，因此我们已经确认了膜的可重复性。接下来，我们尝试使用自组装的单层（SAM）膜。已经证实，可以使用两种基于硫醇的试剂在CU上直接形成SAM膜。 BTA即时开始膜形成，而SAM膜的潜伏期很长，直到形成为止，并且通过利用这种现象，可以保持表面清洁层。

项目成果

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

• 发表时间: 2022
• 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

• 发表时间: 2023
• 作者: 阪谷新之助;高橋応明;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
• 通讯作者: 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