ナノ構造体を形成した層間絶縁膜の機械的特性の評価

摘要

近年，CPU などの半導体集積回路の高性能化が進むに従い，微細配線化が進hでいる．しかしながら，配線間隔が狭くなる事でRC 遅延と呼ばれる問題が生じている．この問題を解決する為に，配線間層間絶縁膜の低誘電率化，いわゆるLow-k 絶縁膜の開発が進められている．一方で，絶縁層を空洞にするブリッジ構造を導入することで，絶縁性を大幅に向上させる試みも行われている．しかし，いずれも絶縁層の強度低下を引き起こすため，製造プロセス中や使用時の破損が懸念され，低誘電率かつ高強度を両立した，層間絶縁膜が必要とされている．本研究では，絶縁膜にナノ構造体を形成することで，空孔を導入し，低誘電率かつ高剛性な絶縁膜を開発することを目的とした．成膜方法としては，動的斜め蒸着法（DOD 法）を用いた．DOD 法とは真空蒸着を行う際に，試験片を傾けながら回転させることで，試験片表面にナノ構造体を形成する方法である．本研究では，機械的特性のうち，CMP 耐性で重要となる弾性率に着目し，DOD 法を用いて，種々のナノ構造を有する層間絶縁膜を製作し，弾性率の形状依存性について検討した．