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超LSI多層配線AICVD装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 08555073
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関東北大学

研究代表者

坪内 和夫  東北大学, 電気通信研究所, 教授 (30006283)

研究分担者 横山 道央  東北大学, 電気通信研究所, 助手 (40261573)
益 一哉  東北大学, 電気通信研究所, 助教授 (20157192)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
17,700千円 (直接経費: 17,700千円)
1998年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1997年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
1996年度: 10,000千円 (直接経費: 10,000千円)
キーワード多層配線 / Al CVD / CIF3クリーニング / クラスター装置 / DMAH / DirectLiquidInjection / ClF_3クリーニング / AlCVD
研究概要

本研では,サブ0.1umまでの極微細層のLSI多層配線構造の為のAl CVD技術の確立を目指した。
(1) クラスターAl CVD装置の設計・製作
各クラスターチャンバーの設計を行った後、メインチャンバー、クリーニングチャンバー、及び搬送チャンバー、各チャンバー真空排気装置の組立・接続を行った。
また、DMAHは粘性のある液体原料であり、化学気相成長(CVD)法において高速・大面積成膜させる為には安定な気化原料の大量供給が必要である。本研究では、液体のままウエハ直近まで輸送した後、大量に気化させて原料をウエハに供給する、Direct Liquid Injection(DLI)システムを用いた原料の供給システムを開発し、DLIシステムのメインチャンバーへの装着を検討した。トータルプロセスを通してCVD-Alを成膜できる事を確認した。
(2) TiNバリアメタル上へのブランケットAl成長
TiNバリアメタル上へのAl堆積において、基板表面前処理として申請者らが開発したClF3プラズマレスクリーニング技術において、クリーニング後の残留Cl、Fの影響を評価した。残留Clによるコロージョン(腐食)は起こらない事及び残留FはCVD-Al反応を促進する事を確認した。
(3) 有機金属原料の比較・大量供給法
本研究で主として用いる有機金属原料としては、DMEAA(ジメチルエチルアミンラン)よりも、DMAH(ジメチルアルミハイドライド)の方が分解の速度、経時変化の点で優れている事を確認した。また、大口径ウエハ上へ高速成膜するために有機金属原料であるDMAHのDLIによる供給を試み、装置への装着を検討した。実際にCVD-Alを成膜し、従来のパブリングによる供給法に比較し10倍の成膜速度が得られる事を確認した。
以上により、大口径ウエハ対応、高速Al成膜を可能とするクラスターAl CVD装置としての製作の見通しが立った。

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (61件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (61件)

  • [文献書誌] H.Matsuhashi: "Self-Aligned 10-nm Barrier Layer Formation Technology for Fully Self-Aligned Matallization Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor" Jpn.J.Appl.Phys.37. 3264-3267 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.-H.Lee: "Crystallographic Structure and Contact Resistance of Self-Aligned Nitrided Barrier Layers on TiSiz for Fully Self-Aligned Metallization MOSFETs" Abstracts of Advanced Metallization and Interconnect Systems for ULSI Applications in 1998, Colorad Springs. 11-12 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Matsuhashi: "Self-Aligned 10-nm Barrier Layer Formation Technology for Fully Self-Aligned Matallization MOSFET" Ext.Abst.1997 Int.conf.Solid.state Device and Materials. 124-125 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Matsuhashi: "Superiority of DMAH to DMEAA for Al CVD Technology" Abstracts of Advanced Metallization and Interconnect Systemsr for ULSI Applications in 1997, San Diego. 205-210 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Yokoyama: "Reduction of Parasitic Resistances in Wide-Gate Fully-Self-Aligned-Metallization (FSAM) MOSFET" Abstracts of Advanced Metallization and Interconnect Systems for ULSI Applications in 1997, San Diego. 185-190 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Matsuhashi: "Mirror-Like Surface Morphology of CVD-Al on TiN by ClF3 Pretreatment" Advanced Metallization and Interconnect Systems for ULSI Applications in 1995. 667-668 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Masu: "Multilevel Metallization Based on Al CVD" Digest of 1996 Symposium on VLSI Technology. 44-45 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Matsuhashi: "Self-Aligned Barrier Layer Formation for Fully-Selfaligned-Metallization MOSFET" Advanced Metallization and Interconnect Systems for ULSI Applications in 1996. 253-256 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.-H.Chung: "Fluorine Termination Effect on Al CVD" Advanced Metallization and Interconnect Systems for ULSI Applications in 1996. 43-49 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Matsuhashi, et al.: "Self-Aligned 10-nm Barrier Layer Formation Technology for Fully Self-Aligned Metal-Semiconductor Field-Effect-Transistor" Jpn.J.Appl.Phys.Vol.37-6A. 3264-3267 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.-H.Lee, et al.: "Crystallographic Structure and Contact Resistance of Self-Aligned Nitrided Barrier-Layer on TiSi2 for Fully Self-Aligned Metallization MOSFET" Advanced Metallization and Interconnect Systems for ULSI Applications in 1998 : US Session, Colorado, Oct.8. (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Matsuhashi, et al.: "Self-Aligned 10-nm Barrier Layer Formation Technology for Fully Self-Aligned Metallization MOSFET" Exp.Abst.1997 Int.Conf.Solid State Device and Materials, Hamamatsu. 124-125 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Yokoyama, et al.: "Reduction of parasitic resistances in wide-gate fully-self-aligned-metallization (FSAM) MOSFET" Advanced Metallization and Interconnect Systems for ULSI Applications in 1997 : US Session, San Diego, Oct.1. (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Matsuhashi, et al.: "Superiority of DMAH to DMEAA for Al CVD technology" Advanced Metallization and Interconnect Systems for ULSI Applications in 1997 : US Session, San Diego, Oct.1. (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Masu, et al.: "Multilevel Metallization Based on Al CVD" Digest of Technical Papers 1996 Symp.on VLSI Technology, Honolulu. 44-45 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tsubouchi: "Al-CVD Technology for Multilevel Metallization" Proc.of Advanced Metallization and Interconnect Systems for ULSI Applications in 1996, Boston. (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Matsuhashi, et al.: "Self-Aligned Barrier Layer Formation for Fully Self-Aligned Metallization MOSFET" Proc.of Advanced Metallization and Interconnect Systems for ULSI Applications in 1996, Boston. (1996)

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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.-H.Chung, et al.: "Fluorine Termination Effect on Al-CVD" Proc.of Advanced Metallization and Interconnect Systems for ULSI Applications in 1996, Boston. (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.-H.Lee, et al.: "Self-align formation of barrier layer for Fully Self-Aligned Metallization MOSFET" IEICE Technical Report. SDM98-127. (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Yokoyama, et al.: "Miniaturized MOSFET with Fully-Self-Aligned Metallization for GHz-band Power Amplifier" IEICE Technical Report. SDM98-130. (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Yokoyama, et al.: "Reduction of Parasitic Resistances in FSAM-MOSFET" IEICE Technical Report. SDM97-96. (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Matsuhashi, et al.: "Comparison of metalorganic source gases for Al CVD process-DMAH vs.DMEAA-" IEICE Technical Report. SDM97-91. (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Gotoh, et al.: "Fully Self-aligned Metallization MOSFET using selective Al CVD technology" IEICE Technical Report. SDM96-135. (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Yokoyama, et al.: "High Efficiency RF Power MOSFET with Fully Self-Aligned Metallization technique by using Selective Al-CVD" Extended Abstracts (The 59th Autumn Meeting, 1998) ; The Japan Society of Applied Physics, 16p. 10-13

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nishimura, et al.: "Superiority of DMAH to DMEAA for Al CVD process" Extended Abstracts (The 59th Autumn Meeting, 1998) ; The Japan Society of Applied Physics. 15aZL-11.

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nishimura, et al.: "The Improvement of Deposition Rate for Al-CVD Using Direct Liquid Injection System" Extended Abstracts (The 46th Spring Meeting, 1999) ; The Japan Society of Applied Physics and Related Societies. 29pZQ-5.

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Yokoyama, et al.: "Fabrication of Silicon Analog RF-CMOS Devices" Extended Abstracts (The 46th Spring Meeting, 1999) ; The Japan Society of Applied Physics and Related Societies. 31aZM-3.

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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.-H.Lee, et al.: "Superiority of DMAH to DMEAA" Extended Abstracts (The 58th Autumn Meeting, 1997) ; The Japan Society of Applied Physics. 3p-E-8.

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Morimoto, et al.: "High Frequency Characteristics of MOSFETs with Fully Self Aligned Metallization Process" Extended Abstracts (The 58th Autumn Meeting, 1997) ; The Japan Society of Applied Physics. 3p-G-12.

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.-H.Lee, et al.: "Self-align formation of barrier layer for Fully Self-Aligned Metallization MOSFET" Extended Abstracts (The 45th Spring Meeting, 1998) ; The Japan Society of Applied Physics and Related Societies. 29a-N-3.

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Tajima, et al.: "Analysis of Parasitic Resistance of Fully Self-Aligned Metallization MOSFET" Extended Abstracts (The 57th Autumn Meeting, 1996) ; The Japan Society of Applied Physics. 9a-N-7.

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Gotoh, et al.: "ClF3 pre-cleaning in Al-CVD (V)" Extended Abstracts (The 57th Autumn Meeting, 1996) ; The Japan Society of Applied Physics. 8a-N-5.

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Matsuhashi, et al.: "Self-align formation of barrier layer for Fully Self-Aligned Metallization MOSFET" Extended Abstracts (The 57th Autumn Meeting, 1996) ; The Japan Society of Applied Physics. 9a-N-6.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Masu, et al.: "Surface reaction of Al CVD" Extended Abstracts (The 57th Autumn Meeting, 1996) ; The Japan Society of Applied Physics. 8pQ-2.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.-H.Lee, et al.: "Self-align formation of barrier layer for Fully Self-Aligned Metallization MOSFET" Extended Abstracts (The 44th Spring Meeting, 1997) ; The Japan Society of Applied Physics and Related Societies. 28a-PB-22.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Matsuhashi, et al.: "Self-align formation of barrier layer for Fully Self-Aligned Metallization MOSFET" Extended Abstracts (The 44th Spring Meeting, 1997) ; The Japan Society of Applied Physics and Related Societies. 28a-PB-23.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 李 昌勲: "完全自己整合メタライゼーションMOSFETにおけるバリア層の自己整合形成" 電子情報通信学会技術報告(シリコン技術デバイス研究会). SDM-98-127. 29-34 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Matsuhashi: "Self-Aligned 10-nm Barrier Layer Formation Technology for Fully Self-Aligned Metallization Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor" Jpn,J.Appl.Phys.37. 3264-3267 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] C.-H.Lee: "Crystallographic Structure and Contact Resistance of Self-Aligned Nitrided Barrier Layers on TiSi2 for Fully Self-Aligned Metallization MOSFETs" Advanced Metallization and Interconnect Systems for ULSI Applications in 1998,Corrolad Springs. (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 横山 道央: "FSAM-MOSFETを用いた高周波パワーアンプ" 電子情報通信学会技術報告(シリコン材料デバイス研究会). SDM-98-130. 49-53 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 西村 隆正: "DMAHのDMEAAに対する優位性" 第59回応用物理学会学術講演会予稿集. 58. 15aZL11 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 西村 隆正: "Direct Liquid Injection Systemを用いたAl CVD堆積速度の向上" 第46回応用物理学関係連合講演会予稿集. 46. 29aZQ5 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 横山 道央: "シリコンシナログRF-CMOSデバイスの作製" 第46回応用物理学会学術講演会予稿集. 46. 31aZM3 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 松橋 秀樹: "Al CVDにおけるアルミ有機金属ソースガスの比較" 電子情報通信学会技術報告(シリコン材料デバイス研究会). SDM97-96. 67-71 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Matsuhashi: "Self-Aligned 10-nm Barrier Layer Formation Technology for Fully Self-Aligned Metalization MOSFET" Ext.Abst.1997 Int.Conf.Solid State Device and Materials,Hamamatsu. 124-125 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Matsuhashi: "Superiority of DMAH to DMEAA for Al CVD Technology" Advanced Metalization and Interconnect Systems for ULSI Applications in 1997,San Diego. (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Yokoyama: "Reduction of Parasitic Resistances in Wide-Gate Fully-Self-Aligned-Metalization(FSAM)MOSFET" Advanced Metalization and Interconnect Systems for ULSI Applications in 1997,San Diego. (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 横山 道央: "FSAM-MOSFETにおける寄生抵抗低減効果" 電子情報通信学会技術報告(シリコン材料デバイス研究会). SSDM97-96. 27-31 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 李 昌勲: "DMAHのDMEAAに対する優位性" 第58回応用物理学会学術講演会予稿集. 58. 3pE8 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 李 昌勲: "完全自己整合メタライゼーションMOSFETにおけるバリア層の自己整合形成" 第45回応用物理学関係連合講演会予稿集. 45(発表予定). (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H. Matsuhashi: "Mirror-Like Surface Morphology of CVD-Al on TiN by CIF3 Pretreatment" Advanced Metallization and Interconnect Systems for ULSI Applications in 1995. 667-668 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K. Masu: "Multilevel Metallization Based on AlCVD" Digest of 1996 Symposium on VLSI Technology. 44-45 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H. Matsuhashi: "Self-Aligned Barrier Layer Formation for Fully-SelflAligned Metallization MOSFET" Abstracts of Advanced Metallization and Interconnect Systems for ULSI Applications in 1996. (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] J. H. Chung: "Fluorine Termination Effect on Al-CVD" Abstracts of Advanced Metallization and Interconnect Systems for ULSI Applications in 1996. (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K. Tsubouchi: "Al-CVD Technology for Multilevel Metallization" Abstruct of Advanced Metallization and Interconnect Systems for ULSI Applications in 1996. (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 益一哉: "AlCVD技術による完全自己整合メタライゼーション" 電気学会電子材料研究会. EFM-96-12. 17-23 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 益一哉: "Si上のAlCVDにおける表面反応" 1996年秋季第57回応用物理学会学術講演会(1996年9月). 8pQ-2 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 後藤昌央: "選択Al-CVD技術におけるプラズマレスCIF3表面クリーニング(V)" 1996年秋季第57回応用物理学会学術講演会(1996年9月). 8aN-5 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 松橋秀樹: "完全自己整合メタライゼーションMOSFETにおけるバリア層の自己整合形成" 1996年秋季第57回応用物理学会学術講演会(1996年9月). 9aN-6 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 李昌勳: "完全自己整合メタライゼーションにおけるバリア層の自己整合形成〜XPSによるプラズマ窒化したシリサイド表面の化学状態評価〜" 1997年春季第44回応用物理学会関連連合講演会(1997年3月). (講演予定). (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 松橋秀樹: "完全自己整合メタライゼーションにおけるバリア層の自己整合形成〜N2プラズマによって形成した窒化バリア層の極薄接合層への適用〜" 1997年春季第44回応用物理学会関連連合講演会(1997年3月). (講演予定). (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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