Cu-Ag合金シードを用いたCu配線の信頼性改善

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概要

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Cu-1wt%Ag合金をシード層に用いることによりCu配線における信頼性の著しい改善を得た。広い下層配線上の接合ビア部における、バリアメタル成膜前のデガス加熱処理によるCu extrusionを起因としたボイド(Stress Induced Voiding)の発生がCu配線中にAgを添加することにより抑制されることを確認した。これはAg添加によりCu膜の軟化温度が上昇し、加熱処理によるCu extrusion発生に対する耐性が向上したためである。この軟化温度の上昇はCu-Ag合金膜の熱-ストレスヒステリシス曲線により示された。また、配線抵抗は純Cu配線と比較して3%程度の上昇に止まり、その他の電気的特性においても純Cu膜と同等であった。以上より、Cu-Ag合金は、より高温でのデガス処理が必要とされる、ポーラスlow-k膜が適用されるであろう45nmノード以降のCu配線の信頼性改善のために有効であるといえる。
社団法人電子情報通信学会の論文
2005-01-24

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