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超臨界流体を用いた大規模集積回路用高機能薄膜形成プロセスの開発

利用超临界流体开发大规模集成电路高性能薄膜形成工艺

基本信息

批准号：
15760566
负责人：
杉山正和
金额：
$ 2.37万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度作製した窓付き超臨界製膜装置を用い,製膜過程のin situ観察手法の確立と,それに基づく原料探索,製膜条件の最適化を行った。昨年度は,製膜過程を窓からCCDカメラにより観察し,流体および基板表面の色の変化として捉えることに成功した。今年度は,製膜過程の変化を定量的に観察するため,in situ紫外・可視分光測定を行った。タングステンランプの光を製膜装置の窓から入射し,基板に反射して戻ってくる光をCCDカメラに代えて取り付けたファイバー式分光器により観察した。これにより,(1)原料の溶解に伴う600nm付近にピークを持つブロードな吸収の増加,(2)基板上でのCu核発生・核の合一による700nm付近にピークを持つブロードな反射の増加が観察された。基板上でのCu核の状態と分光反射率の対応関係は,反射率変化の特徴的な段階で製膜を中止し,核や膜の電子顕微鏡観察を行うことで確認できた。基板温度を上昇させながら700nmの反射光強度を観察すると,ほぼ一定だった強度が核発生が始まる時点で急激に増大しはじめ,核が合一して連続膜になる時点で光強度の増加が飽和した。核発生が始まる温度が低い方が,平滑なCu膜を得られることがわかった。この観察手法を用いて,製膜に適したCu有機錯体を探索した。当初用いたhfac錯体はフッ素がCuの核発生を阻害するため原料としては不適であることが判明した。そこで,フッ素非含有のacac錯体とdpm錯体を比較した。その結果,acac錯体の方が核発生開始温度が低く,より平滑な膜を製膜できることがわかった。また,TiNよりもRuの方が核発生温度が高いなど,核発生過程への下地の影響も明らかになった。

In the process of making supercritical film, the method of making film was established, the raw materials were explored, and the conditions of making film were optimized. Yesterday, the process of film formation was successfully completed by CCD. This year, the quantitative observation of the film making process is carried out in situ ultraviolet and visible spectroscopy. The light source of the film forming device is incident on the substrate, reflected by the CCD, and detected by the spectroscope. These are: (1) the dissolution of raw materials is accompanied by an increase in absorption at 600nm,(2) the formation and integration of Cu nuclei on the substrate is accompanied by an increase in reflection at 700nm. The relationship between the state of Cu nuclei on the substrate and spectral reflectance is different. The characteristics of reflectance change are determined by the step of film formation, and the electron microscopy of the core film is confirmed. If the substrate temperature increases, the reflected light intensity at 700nm can be observed, and the intensity increases rapidly for a certain fraction of the time until nuclear generation begins. However, the increase in light intensity becomes saturated when the core is integrated into the film. The temperature at which the nucleus begins to grow is low, and the smooth Cu film is smooth. The method of observation is applied to the study of Cu organic faults in film making. The initial use of hfac errors to inhibit the growth of Cu The acac error and the dpm error are not contained in the element. As a result,acac dislocation begins at a low temperature, and smooth film formation begins at a low temperature. In addition,TiN and Ru have a high temperature for nuclear development, and the nuclear development process has a significant impact on the ground.