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J-GLOBAL ID：201502207152478308   整理番号：15A0603017

CVD/ALDを用いたCu(Mn)/Co(W)配線システムの構築と3次元アトムプローブによるサブナノ構造・バリヤ性評価

Sub-nanoscale Structure and Barrier Performance of CVD-Cu(Mn)/ALD-Co(W) Interconnect System Proved Using 3D Atom Probe

著者 (10件)： 嶋紘平 (東大 大学院工学系研究科) ,  TU Yuan (東北大 金属材料研) ,  HAN Bin (東北大 金属材料研) ,  高見澤悠 (東北大 金属材料研) ,  清水秀治 (東大 大学院工学系研究科) ,  清水康雄 (東北大 金属材料研) ,  百瀬健 (東大 大学院工学系研究科) ,  井上耕治 (東北大 金属材料研) ,  永井康介 (東北大 金属材料研) ,  霜垣幸浩 (東大 大学院工学系研究科)
資料名： 電子情報通信学会技術研究報告  (IEICE Technical Report (Institute of Electronics, Information and Communication Engineers))
巻： 114  号： 469(SDM2014 162-169)  ページ： 39-44  発行年： 2015年02月23日 
JST資料番号： S0532B  ISSN： 0913-5685  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： ULSI-Cu配線の微細化に伴う配線抵抗の増大及びエレクトロマイグレーションの問題を克服すべく,我々はこれまでに新規バリヤ層としてCo(W)単層バリヤ/ライナー膜を原子層堆積法(ALD)により作製し,その特性を報告して来た。本研究では,Co(W)層の極薄化(1~2nm)に伴うバリヤ性の低下を見据え,Co(W)バリヤ層上に形成するCuシード層中に微量のMnを添加した。Cuの拡散経路とWおよびMnの偏析機構を解明すべく,サブナノスケールの分解能および3次元での元素マッピングを実現出来る3次元アトムプローブを導入した。その結果,Co(W)中でWが結晶粒界に偏析しスタッフィング構造を取ること,またMnがCu(Mn)中から抜け出しCo(W)の結晶粒界に選択的に偏析することでCo(W)のバリヤ性を効果的に向上させられる事を見出した。(著者抄録)

シソーラス用語： *配線 ,  マンガン添加合金 ,  *層 ,  コバルト合金 ,  タングステン添加合金 ,  原子プローブFIM ,  化学蒸着 ,  下層 ,  偏析 ,  ドーパント偏析 ,  三次元アトムプローブ
準シソーラス用語： ALD【蒸着】 ,  *Cu配線 ,  Co合金 ,  Mn添加合金 ,  W添加合金 ,  シード層 ,  *バリア層

分類 (2件)： 固体デバイス製造技術一般  (NC03030V) ,  金属の表面構造  (BK15020P)

引用文献 (16件)：

• The International Technology Roadmap for Semiconductors, Interconnect, 2013.
• R. Rosenberg, D. C. Edelstein, C.-K. Hu, and K. P. Rodbell, "Copper Metallization for High Performance Silicon Technology," Annu. Rev. Mater. Sci., vol. 30, pp.229-262, August, 2000.
• H. Shimizu, Y. Suzuki, T. Nogami, N. Tajima, T. Momose, Y. Kobayashi, and Y. Shimogaki, "CVD and ALD Co(W) Films Using Amidinato Precursors as a Single-Layered Barrier/Liner for Next-Generation Cu-Interconnects," ECS J. Solid State Sci. Technol., vol. 2, no. 7, pp. P311-P315, May, 2013.
• H. Shimizu, A. Kumamoto, K. Shima, Y. Kobayashi, T. Momose, T. Nogami, and Y. Shimogaki, "Self-Assembled Nano-Stuffing Structure in CVD and ALD Co(W) Films as a Single-Layered Barrier/Liner for Future Cu-Interconnects," ECS J. Solid State Sci. Technol., vol. 2, no. 11, pp. P471-P477, September, 2013.
• K. Shima, H. Shimizu, T. Momose, and Y. Shimogaki, "Study on the Adhesion Strength of CVD-Cu Films with ALD-Co(W) Underlayers made Using Amidinato Precursors," ECS J. Solid State Sci. Technol., vol. 4, no. 2, pp. P20-P29, November, 2014.

タイトルに関連する用語 (11件)： CVD ,  ALD ,  Cu ,  Mn ,  CO ,  構築 ,  3次元アトムプローブ ,  サブ ,  ナノ構造 ,  バリヤ ,  評価