2003 Fiscal Year Annual Research Report
シリコンチップ間超高速グローバルインタコネクト研究
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15206041
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
吉川 公麿 広島大学, ナノデバイス・システム研究センター, 教授 (60304458)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮崎 誠一 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 教授 (70190759)
横山 新 広島大学, ナノデバイス・システム研究センター, 教授 (80144880)
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| Keywords | 低誘電率層間絶縁膜 / 配線 / ワイヤレス / インターコネクト / アンテナ / LSI / 多孔質 / 感光性 |
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| Research Abstract |
将来のシリコンULSIチップ間の超高速グローバル信号を伝送するためのインターコネクト研究において、本年度は以下の業績を挙げた。
(1)Cu配線/ナノポーラス材料開発において、チップ内配線層間絶縁膜低誘電率化のための空孔による膜特性劣化メカニズムを解明し、プロセス信頼性向上のための新しい感光性低誘電率多孔質層間絶縁膜を開発した。まず、多孔質層間絶縁膜のリーク電流特性と誘電率特性について空孔内壁におけるHMDS疎水化処理の効果を調べた。その結果、HMDS処理をすることで、リーク電流の大幅な提言が実現できた。このことは水による誘電率及びリーク電流の増加をHMDSが抑制するとして事前に予想されたことであるが、実際には窒素雰囲気中で200℃ベーク6時間による乾燥させた層間絶縁膜膜についてもリーク電流の大幅な低減効果が見られHMDSそのものによる電流低減効果を見いだし、この成果を国際固体電子デバイス材料会議に発表した。また、感光性多孔質層間絶縁膜についても、電子線露光による微細パターン形成に及ぼす空孔剤の影響を明らかにし、この成果を国際固体電子デバイス材料会議に発表した。
(2)チップ間の高速信号を伝送するグローバルインタコネクト技術開発として、シリコン集積化アンテナを用いたシリコン基板間信号伝送技術を開発した。これは2つのシリコンチップにそれぞれダイポールアンテナを形成し、チップ間に隙間をあけてアンテナ間距離を変えた場合の信号の減衰を調べた。その結果シリコンチップ間に隙間があっても送信アンテナからでた正弦波信号は受信アンテナに伝送できることを初めて明らかにした。この成果は国際固体電子デバイス材料会議に発表した。
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[Publications] S.Kuroki: "Direct Patterning of Low-k Dielectric Films using X-Ray Lithography"Jpn.J.Appi.Phys.. 42 4B. 1907-1910 (2003)
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[Publications] N.Mikami: "Robust self-assembled monolayer as diffusion barrier for copper metallization"Appl.Phys.Lett.. Vol.83, No.5. 5181-5183 (2003)
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[Publications] A.B.M.H.Rashid: "Characteristics of Integrated Antenna on Si for On-Chip Wireless Interconnect"Japanese Journal of Applied Physics. Vol.42, No.4B. 2204-2209 (2003)
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[Publications] S.Sakamoto: "Influence of Humidity on Electrical Characteristics of Porous Silica Films"Ext.Abst.of Inter.Conf.on Solid State Devices and Materials. 478-479 (2003)
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[Publications] S.Kuroki: "A Novel Photosensitive Porous Low-k Interlayer Dielectric Film"Ext.Abst.of Inter.Conf.on Solid State Devices and Materials. 468-469 (2003)
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[Publications] A.B.M.H.Rashid: "Inter -chip Wireless Interconnection using Si Integrated Antenna"Ext.Abst.of Inter.Conf.on Solid State Devices and Materials. 394-395 (2003)
