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J-GLOBAL ID：200902289108612152   整理番号：09A1100190

Cu(Ti)/low-κ試料における自己形成Tiリッチ界面層成長のラザフォード後方散乱分光計分析

Rutherford Backscattering Spectrometry Analysis of Self-Formed Ti-Rich Interface Layer Growth in Cu(Ti)/Low-k Samples

著者 (6件)： KOHAMA Kazuyuki (Kyoto Univ., Kyoto, JPN) ,  ITO Kazuhiro (Kyoto Univ., Kyoto, JPN) ,  MORI Kenichi (Renesas Technol. Corp., Hyogo, JPN) ,  MAEKAWA Kazuyoshi (Renesas Technol. Corp., Hyogo, JPN) ,  SHIRAI Yasuharu (Kyoto Univ., Kyoto, JPN) ,  MURAKAMI Masanori (Ritsumeikan Trust, Kyoto, JPN)
資料名： Journal of Electronic Materials  (Journal of Electronic Materials)
巻： 38  号： 9  ページ： 1913-1920  発行年： 2009年09月 
JST資料番号： D0277B  ISSN： 0361-5235  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ラザフォード後方散乱分光計(RBS)方法を用いて,アニール処理したCu(Ti)/low-κ(低誘電率)誘電層試料のTiリッチ界面層の成長について体系的に調べた。RBSで観測された成長挙動は,透過型電子顕微鏡(TEM)と比抵抗測定を用いた観測結果と類似した。これにより,RBS方法はTiリッチ界面層成長の分析に適した方法であることがわかった。超高真空中アニール処理した全Cu(Ti)/誘電層試料において,その界面でのみRBSプロファイルにTiピークを得た。その界面に析出したTi原子モル量(n)値は,アニール処理温度と時間(t)を増すとともに増した。log n値はlog t値に比例することがわかった。その傾斜が全試料で類似することから,Tiリッチ界面層の成長機構は各場合で類似することを示した。炭素(C)(SiO₂除く)含有誘電層とのTi原子の反応の活性エネルギー(E)は,C濃度の減少(誘電率kの減少)とともに減少する傾向があり,SiO₂含有誘電層は,他の場合より非常に高エネルギーであった。指数関数前因子(Z)は同様に誘電層内のC濃度とともに変化した。その結果,反応速度係数[Z・exp(-E/RT)]は,5原子%と10原子%の初期Ti濃度の誘電層中C濃度に敏感でなかった。これらの係数から,Tiリッチ界面層の成長は,数拡散過程が起こり得るが,Ti原子の誘電層との化学反応(ZとE値により表される)により制御されると結論した。また,その誘電層の組成がその反応に重要な役割をし,炭素が反応の制御のための主要な元素であることを示した。low-κ層の使用がZとEの両値を低減することから,反応速度の低下なしにアニール処理温度を下げることができる可能性を示した。

シソーラス用語： *Rutherford後方散乱 ,  *Rutherford散乱分光法 ,  チタン合金 ,  *境界層 ,  銅合金 ,  金属薄膜 ,  拡散障壁 ,  超薄膜 ,  化学反応 ,  活性化エネルギー ,  反応速度 ,  Arrheniusの式 ,  *結晶成長 ,  焼なまし ,  *誘電体薄膜 ,  透過型電子顕微鏡 ,  電気抵抗率

分類 (1件)： その他の無機化合物の薄膜  (BK14060A)

タイトルに関連する用語 (9件)： Cu ,  Ti ,  試料 ,  自己形成 ,  界面層 ,  成長 ,  ラザフォード後方散乱 ,  分光計 ,  分析