低速陽電子ビームによる絶縁膜/Si界面の遷移層及び歪の研究

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19360285
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 金属物性
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 上殿 明良 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (20213374)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: 陽電子消滅 / 低速陽電子ビーム / 絶縁膜

研究概要

本研究は低速陽電子ビームを用いた酸化膜/半導体構造評価手法を開発し,理想的な金属/酸化膜/半導体界面構造を得るためのプロセスを探索することである.低速陽電子ビーム,XPS,電気的特性評価等により,TiN/SiO_2/Si,HfSiO_x/Si,CVD-SiO_2,熱酸化SiO_2を評価することによりこれらの欠陥と電気的特性の関係を明らかにした.また,Cu/low-k配線構造を有する試料についてlow-kとメタルバリアの反応を研究した.

研究成果

• [雑誌論文] Vacancy-boron complexes in plasma immersion ion-implanted Si probed by a monoenergetic positron beam (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Uedono, K.Tsutsui, S.Ishibashi, H.Watanabe, S.Kubota, Y.Nakagawa, B.Mizuno, T.Hattori, H.Iwai
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 49 ページ: 051301(1-6)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epitaxial DyScO_3 films as passivation layers suppress the diffusion of oxygen vacancies in SrTiO3 (2010)
  • 著者名/発表者名: G.Yuan, K.Nishio, M.Lippmaa, A.Uedono
  • 雑誌名: J.Phys.D : Appl.Phys. 43 ページ: 025301(1-5)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of low-k/Cu damascene structures using monoenergetic positron beams (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Uedono, N.Inoue, Y.Hayashi, K.Eguchi, T.Nakamura, Y.Hirose, M.Yoshimaru, N.Oshima, T.Ohdaira, R.Suzuki
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 48 ページ: 120222(1-3)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Positron annihilation study on defects in HfSiON films deposited byelectron-beam evaporation (2009)
  • 著者名/発表者名: G.Yuan, X.Lu, H.Ishiwara, A.Uedono
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 48 ページ: 111404(1-4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reversible and Irreversible Degradation Attributing to Oxygen Vacancy in HfSiON Gate Films During Electrical Stress Application (2009)
  • 著者名/発表者名: R.Hasunuma, C.Tamura, T.Nomura, Y.Kikuchi, K.Ohmori, M.Sato, A.Uedono, T.Chikyow, K.Shiraishi, K.Yamada, K.Yamabe
  • 雑誌名: Proc.IEEE Int.Electron Device Meeting (IEDM) ページ: 131-134
  • 査読あり
• [雑誌論文] A study on vacancy-type defects in the electroless Cu measured with a monoenergetic positron beam (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Yamanaka, A.Uedono
  • 雑誌名: Scripta Materialia 61 ページ: 8-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of low-k SiOCH layers in fine-pitch Cu-damascene interconnects by monoenergetic positron beams (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Uedono, N.Inoue, Y.Hayashi, K.Eguchi, T.Nakamura, M.Yoshimaru, N.Oshima, T.Ohdaira, R.Suzuki
  • 雑誌名: Proc.12tn IEEE 2009 Int.Interconnect Tech. ページ: 75-77
  • 査読あり
• [学会発表] 低速陽電子ビームを用いた材料の空孔型欠陥検出と評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 上殿明良,石橋章司,大島永康,大平俊行,鈴木良一
  • 学会等名: 応用物理学会 薄膜・表面物理分科会 第11回「イオンビームによる表面・界面解析」特別研究会
  • 発表場所: 名古屋 名城大学
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] 陽電子の基礎と最先端 (2010)
  • 著者名/発表者名: 上殿明良,石橋章司,大島永康,大平俊行,鈴木良一
  • 学会等名: 第15回結晶工学セミナー「物理・化学分析の最先端技術を基礎から理解する」-究極の分析を目指して-
  • 発表場所: 東京学習院大学
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] Defect characterization of crystalline metal oxides and high-k films by means of positron annihilation (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Uedono, S.Ishibashi, N.Oshima, T.Ohdaira, R.Suzuki
  • 学会等名: 2010 10th IEEE International Conference on Solid-State and Integrated Circuit Technology
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2010-11-02
• [学会発表] Structure-modification model of porogen-based porous SiOC film with UV curing (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Oka, A.Uedono, K.Goto, Y.Hirose, M.Matsuura, M.Fujisawa, K.Asai
  • 学会等名: Advanced Metallization Conference 2010
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2010-10-20
• [学会発表] Application of positron annihilation technique to front and backend processes for modern LSI devices (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Uedono, S.Ishibashi, N.Oshima, T.Ohdaira, R Suzuki
  • 学会等名: 12th Int.Workshop on Slow Positron Beam Technique
  • 発表場所: Magnetic Island, State of Queensland, Australia
  • 年月日: 2010-08-01
• [学会発表] 低速陽電子ビームを用いた配線構造中のLow-k膜及びCu 配線の欠陥評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 上殿明良,井上尚也,林喜宏,江口和弘,中村友二,廣瀬幸範,吉丸正樹,大島永康,大平俊行,鈴木良一
  • 学会等名: 第15回電子デバイスにおける原子輸送・応力問題研究会
  • 発表場所: 横浜市 白山ハイテクパーク
  • 年月日: 2010-07-23
• [学会発表] Damage characterization of low-k layers through Cu damascene process using monoenergetic positron beams (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Uedono, N.Inoue, Y.Hayashi, K.Eguchi, T.Nakamura, Y.Hirose, M.Yoshimaru, N.Oshima, T.Ohdaira, R.Suzuki
  • 学会等名: 2010 IEEE Int.Interconnect Technology Conf.
  • 発表場所: Hyatt Regency San Francisco Airport Hotel, Burlingame, California, USA
  • 年月日: 2010-06-08
• [学会発表] Vacancy-type defects in ultra-shallow junctions fabricated using plasma doping studied by positron annihilation (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Uedono, K.Tsutsui, S.Ishibashi, H.Watanabe, S.Kubota, K.Tenjinbayashi1, Y.Nakagawa, B.Mizuno, T.Hattori, H.Iwai
  • 学会等名: 10th Int.Workshop on Junction Technology
  • 発表場所: FuXuan Hotel at Fundan University, FuXuan Hotel, Shanghai, China
  • 年月日: 2010-05-11
• [学会発表] Degradation in HfSiON film induced by electrical stress application (2010)
  • 著者名/発表者名: R.Hasunuma, C.Tamura, T.Nomura, Y.Kikuchi, K.Ohmori, M.Sato, A.Uedono, T.Chikyow, K.Shiraishi, K.Yamada, K.Yamabe
  • 学会等名: 217th Electrochemical Society Meeting
  • 発表場所: Hyatt Regency Vancouver and The Fairmont Hotel Vancouver, Vancouver, Canada
  • 年月日: 2010-04-27
• [学会発表] 低速陽電子ビームを用いたCu/Low-k配線構造中の欠陥検出 (2010)
  • 著者名/発表者名: 上殿明良,井上尚也,林喜宏,江口和弘,中村友二,廣瀬幸範,吉丸正樹,大島永康,大平俊行,鈴木良一
  • 学会等名: 配線・実装技術と関連材料技術,
  • 発表場所: 機械振興会館 東京
  • 年月日: 2010-02-05
• [学会発表] Reversible and Irreversible Degradation Attributing to Oxygen Vacancy in HfSiON Gate Films During Electrical Stress Application (2009)
  • 著者名/発表者名: R.Hasunuma, C.Tamura, T.Nomura, Y.Kikuchi, K.Ohmori, M.Sato, A.Uedono, T.Chikyow, K.Shiraishi, K.Yamada, K.Yamabe
  • 学会等名: 2009 IEEE Int.Electron Devices Meeting
  • 発表場所: Hilton Baltimore, Baltimore, MD, USA
  • 年月日: 20091207-20091209
• [学会発表] 陽電子消滅法を用いた材料解析-材料不良解析への応用- (2009)
  • 著者名/発表者名: 上殿明良
  • 学会等名: X線分析研究懇談会
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 年月日: 20091105-20091106
• [学会発表] Characterization of low-k SiOCH layers in fine-pitch Cu-damascene interconnects by monoenergetic positron beams (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Uedono, N.Inoue, Y.Hayashi, K.Eguchi, T.Nakamura, M.Yoshimaru, N.Oshima, T.Ohdaira, R.Suzuki
  • 学会等名: 12tn IEEE 2009 Int.Interconnect Tech.
  • 発表場所: Royton Sapporo Hotel, Hokkaido, Japan
  • 年月日: 20090601-20090603
• [学会発表] Novel low-k SiOC (k=2.4) with superior tolerance to direct polish and ashing for advanced BEOL integration (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Asami, T.Owada, S.Akiyama, N.Ohara, Y.Iba, T.Kouno, H.Kudo, S.Takesako, T.Osada, T.Kirimura, H.Watatani, A.Uedono, Y.Nara, M.Kase
  • 学会等名: 12tn IEEE 2009 Int.Interconnect Tech.
  • 発表場所: Royton Sapporo Hotel, Hokkaido, Japan
  • 年月日: 20090601-20090603
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.sakura.cc.tsukuba.ac.jp/~slowpos1/
• [産業財産権] 低速陽電子ビーム発生装置 (2009)
  • 発明者名: 上殿明良,服部信美,中村友二,江口和弘,五十嵐信行,吉丸正樹
  • 権利者名: 株式会社半導体理工学研究センター,国立大学法人筑波大学
  • 産業財産権番号: 特許,4390815
  • 取得年月日: 2009-10-16