【公開日：2023.07.31】【最終更新日：2023.05.19】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22UT1118
利用課題名 / Title
新規半導体配線材料用のMo薄膜特性
利用した実施機関 / Support Institute
東京大学 / Tokyo Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
スパッタリング/Sputtering,PVD,高品質プロセス材料/ High quality process materials
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
百瀬 健
所属名 / Affiliation
東京大学
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
劉昊南
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
半導体集積回路の微細化進展により，Cu多層配線における抵抗上昇やエレクトロマイグレーション(EM)による信頼性劣化などが課題となっている。抵抗については，粒界や界面における電子散乱の影響を減らすべく，電子の平均自由工程が小さい金属が望ましい。信頼性については，EMを抑制すべく，高融点金属が望ましい。そこで，次世代の半導体配線材料として，モリブデン(Mo)が注目されており，本研究ではMoの製膜プロセスの検討を行う。
実験 / Experimental
熱酸化膜付きSi基板上に，高密度汎用スパッタリング装置(芝浦メカトロニクス, CFS-4ES)を用いてMo薄膜を堆積した。得られたMo薄膜をX線光電子分光(XPS)(アルバックファイ, 1600C)を用いて膜組成を分析し，4探針法を用いて膜の抵抗率を測定した。
結果と考察 / Results and Discussion
図1に得られたMo膜のXPS組成深さ方向分析結果を示す。膜組成はおおよそMo 75%, O 25%であり，膜内部に酸素を含有していることが分かった。酸化物を形成している影響により，抵抗率は370 µΩ-cmであり，金属Moの抵抗率5 µΩ-cmに比べ高い値を示した。今後は，膜厚の制御性や均一性，段差被覆性などに優れる原子層堆積(ALD)法による製膜プロセスを検討し，次世代半導体配線材料形成プロセスの確立を目指す。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1. Mo膜のXPS深さ方向組成分析結果
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件