Cu/SiコンタクトにおけるTa-W合金膜の拡散バリヤとしての評価

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概要

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我々は、Ta-W合金膜をCu配線層に対する拡散バリヤとして適用することにより、単体のバリヤとして用いた場合に、界面で生じる拡散や反応を改善することができるものと考え、組成を変えたTa-W合金膜を作製しCu/Ta-W/Siコンタクトに適用しその評価を行った。Ta-W合金膜は、TaとWが互いに格子点を置換することにより擬似的なbcc構造となり、上層のCu膜を(111)面に優位配向させた。合金膜とした場合の抵抗率も最大35μΩcmで、十分に低抵抗を実現できた。Ta-W合金膜を拡散バリヤとして適用することで、Cuとの界面においては系が崩壊するまでCuの拡散を抑制でき、一方のSiとの界面で生じるシリサイド形成の反応温度の上昇を実現できた。Ta-W合金膜は熱処理に対して組成及び構造変化を示さず、バリヤ層が反応によって消費され尽くすまで、Cu/Si間の拡散バリヤとして有効であることが明らかとなった。
社団法人電子情報通信学会の論文
1996-11-08

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