2005 Fiscal Year Annual Research Report
湿式法による次世代微細配線形成技術の構築およびデバイス応用
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17655087
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
逢坂 哲彌 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20097249)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
笹野 順司 早稲田大学, 材料技術研究所, 客員研究助手 (40398938)
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| Keywords | 自己組織化単分子膜 / 無電解めっき / ULSI / 拡散バリア層 / Pd触媒 / NiMoB合金 / 湿式プロセス |
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| Research Abstract |
我々は、これまでに自己組織化単分子膜(SAM)を形成した絶縁体基板上に、Pd触媒を付与することにより成膜した無電解NiBめっき膜が優れた銅拡散耐性を有していることを示したが、本検討では高融点金属であるMoの添加による熱安定性向上と、銅拡散防止特性の向上を期待し,無電解NiMoBめっき膜の作製および物性評価を行った.
以前の検討で用いた無電解NiBめっき浴に,MoO3を0-0.01mol・dm-3の範囲で添加することにより,金属光沢に優れた無電解NiMoBめっき膜の作製が可能になった.得られた無電解NiMoBめっき膜は、良好な密着性を示した.
MoO3濃度が無電解NiMoB膜の析出速度に及ぼす影響について調査したところ,MoO3濃度が0.002mol・dm-3までの範囲においては,MoO3濃度の増加に伴い,析出速度,比抵抗値ともに増加した.一方,0.002mol・dm-3以上の濃度においては,両者ともに減少する傾向が見られた.またMoO3濃度0.01mol・dm-3においては,無電解めっき反応が完全に抑制された.これらの無電解NiMoBめっき膜表面をFE-SEMにより観察したところ,MoO3が低濃度である場合には,核発生が優先的であるのに対し,高濃度では,核成長が優先的であることが示唆された.
得られた無電解NiMoBめっき膜は,以前までの無電解NiBめっき膜と比較し,結晶構造の熱安定性向上が確認された.本手法により得られた無電解MMoBめっき膜の膜厚40nmにおける拡散防止特性を評価したところ,アニール温度400℃においてもCuの拡散を防ぐ結果が得られ,優れた拡散防止特性を有していることが確認された.
以上より,本手法により作製された無電解NiMoBめっき膜は,将来の配線の微細化に対応し得る,拡散バリア層として優良な候補材料であることが示唆された.
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