차세대 로투스 바카라 재료의 하위 나노에서 나노 미터 영역에서 성공적으로 측정 됨

독립 행정 기관, 국립 고급 산업 과학 기술 연구소 [Yoshikawa Hiroyuki 회장] (이하 "AIST"라고 불리는)은 광학 기술 연구 부서 [코바야시 나오 토]입니다Semiconductor Process Research Institute, Inc[Maeda Kazuo, CEO] (이하 "Semiconductor Process Research Institute")는 AIST에 의해 개발되었습니다Positron(Electron antiparticles)를 사용하여 측정 방법을 사용하여, 우리는 하위 나노에서 나노 미터 범위의 작은 공극을 저 유전체 통합 단열 필름의 작은 공극을 성공적으로 측정했는데, 이는 차세대 고성능 통합 회로 (LSIS)를 실현하는 열쇠를 보유하고 있으며, 이들 마이크로 구역과 같은 직접적으로 관련이 있음을 실현합니다 유전 상수 이 측정 기술은 차세대 고성능 로투스 바카라 LSI를위한 재료의 개발 속도를 크게 가속화 할 것으로 예상됩니다

○ 하위 나노에서 나노 미터까지의 로투스 바카라은 지금까지 어려웠습니다

차세대 고성능 로투스 바카라 LSI의 개발에서 LSI 내 배선의 신호 지연을 최소화 할 수 있습니다낮은 유전체 상수 인터레이어 절연 필름의 개발입니다 연구가 현재 미세한 유전 상수를 갖는 단열 필름을 달성하기 위해 마이크로 바네를 재료에 도입하기위한 연구가 수행되고있다 이들 마이크로 바네는 전기 특성 및 기계적 특성과 같은 다양한 특성에 영향을 미치므로 공극 크기와 크기 분포를 로투스 바카라하고 최적화해야한다 10 나노 미터 이상의 공극 구조는 전자 현미경과 같은 기존 로투스 바카라 방법을 사용하여 검사 할 수 있지만, 장치가 더욱 소형화되면 더 작은 공극이 필요합니다 그러나, 하위 나노 미터 내지 나노 미터 영역의 미세 소지는 일반적인 방법을 사용하여 검사하기가 어려웠다

○ AIST ・ 초 화성 공극을 로투스 바카라 할 수있는 포지 트론Positronium개발 수명 로투스 바카라 장치
Semiconductor Process Research Institute는 산업화 될 수있는 저 유전 상수 단열 필름을위한 필름 형성 방법을 개발합니다

AIST 사용 고강도 양전자 빔양성/양성 수명 로투스 바카라8940_9144구리 확산에 대한 저항성이 좋은 막 형성됩니다 그러나,이 방법에 의해 형성된 필름의 공극은 기존의 저 유전체-스턴트 절연 필름의 공극보다 작으며, 종래의 로투스 바카라 방법을 사용하여 필름의 구조를 자세히 조사 할 수 없다

○ 서브 나노에서 나노 미터까지 초 미세 공극의 크기 분포를 성공적으로 로투스 바카라 됨
차세대 로투스 바카라 장치에 이상적인 재료 개발을위한 길을 깨기

따라서,이 혈장 CVD 방법을 사용하여 형성된 필름에서 양전자 및 양전자 수명을 로투스 바카라 할 때, 하위 나노에서 나노 미터 마이크로 바네의 크기 분포를 로투스 바카라하는 것이 성공적이었다 또한,이 마이크로판은 유전 상수와 같은 다양한 특성과 직접 관련이 있으며 CVD 방법은 공극의 크기를 자유롭게 변경할 수 있으며 유전 상수와 같은 다양한 특성 이이 공극에 의해 제어 될 수 있음을 밝혀냈다

향후,이 측정 방법은 차세대 로투스 바카라 장치에 가장 적합한 재료를 탐색하기 위해 다양한 저 유산 중간 층간 절연 필름에 적용될 것입니다 또한,이 측정 방법은 나노 기술 재료 및 광학 전자 재료와 같은 다른 분야에서 고성능 재료의 개발에 적용될 것입니다

컴퓨터 및 휴대 전화와 같은 전자 장치의 확산은 IT 혁명으로서 사회 구조의 주요 변화가되고 있습니다 이 전자 기술의 핵심은 대규모 로투스 바카라 통합 회로 (LSI)이며, 무어의 법칙으로 알려진 바와 같이,이 처리 기술의 소형화는 3 년 동안 통합 수준의 4 배를 달성하는 피치에서 진행되고 있습니다 차세대 로투스 바카라 LSI는 100 nm 미만의 가공 치수를 가진 영역으로 들어가고,이 영역에서는 여러 원자 (하위 나노에서 나노 미터)의 수준에서 구조가 필요 해지고 있습니다

차세대 로투스 바카라 개발에서 중요한 문제 중 하나는 저 유전 상수 단열 필름의 개발입니다 (그림 1) 소형화 된 LSI의 작동 빈도를 높이려고 할 때, LSI 내의 배선 사이에 절연 된 재료의 유전 상수가 높으면 신호가 지연되므로, 가능한 가장 낮은 유망률을 갖고 로투스 바카라 프로세스에 적합한 절연 재료를위한 글로벌 개발 경쟁이 유지되고 있습니다

이 저 유전 상수 재료의 발달에서, 진공은 유전 상수가 가장 낮기 때문에, 유전 상수를 줄이기 위해 단열재에 작은 공극을 도입하기위한 연구가 수행되었다 그러나 공극의 존재는 기계적 강도 감소, 전기 특성 감소 및 구리의 확산, 새로운 배선 재료, 절연체 및 기술을 검사하고 구조를 제어하는 것과 같은 문제를 일으킨다 특히, LSI 배선이 더욱 소형화되면, 간격 크기는 하위 나노에서 나노 미터 범위에서 제어되어야한다 전자 현미경과 같은 일반적인 로투스 바카라 방법을 사용하여 10 나노 미터 이상의 공극의 크기를 검사 할 수 있지만, 영역이 몇 나노 미터 이내에 있으면 전자 현미경으로 대비가 약화되어 공극 크기를 검사하기가 어렵습니다 1-10 나노 미터 영역에서 공석 크기를 검사하는 방법을 가스 흡착 방법이라고하지만이 방법은 더 작은 공석과 함께 사용할 수 없습니다 하위 나노에서 나노 미터의 구조를 검사하는 방법은 X- 레이 및 중성자 산란을 사용하는 것이지만,이 방법은 공극과 질량 (곡물)을 구별하기 어렵게 만드는 문제가 있으며 깊이 방향 정보를 얻을 수 없습니다

대조적으로, 에너지를 갖는 양전자 빔을 사용하는 양전자-포스로 늄 수명 로투스 바카라은 차세대 저 예기 대동맥 절연 필름에 대한 평가 방법이 될 것으로 예상됩니다 왜냐하면 여러 나노 미터의 모든 퇴적에서 여러 마이크로 미터에 포즈를 이식 할 수 있기 때문에 반 구조 장치 (그림 2)의 작동에 중요 할 수 있기 때문입니다 특별한 깊이

AIST (이전 전자 기술 연구소)는 1986 년부터 전자 가속기를 사용하고 있습니다고강도 저속 양전자 빔의 사용을 개발하고 연구 해 왔으며, 1991 년에 우리는 샘플에 짧은 펄스 양전자 에너지 빔을 사건으로 로투스 바카라 할 수있는 양전자/양전자 수명 로투스 바카라 장치를 개발 한 최초의 제품이었습니다 (그림 3, 특허) 이 장치는 비정질 실리콘 박막 및 다공성 실리콘 박막에 존재하는 이온 이식 및 나노 미터 크기의 공극에 의해 형성된 원자 공극을 관찰 할 수 있음을 입증했다

그 후, 교육부 문화, 스포츠, 과학 기술부원자력 시험 연구 (원자력 재단 기술 크로스 오버 연구)이 장치를보다 효율적으로 만들었으므로 실제 로투스 바카라 시간 (약 몇 분) 동안 낮은 배경에서 양전자 및 양전자 수명 스펙트럼 로투스 바카라을 실질적으로 로투스 바카라 할 수 있습니다

로투스 바카라 산업에서, LSI 배선의 주류 절연체였던 실리콘 옥사이드 필름의 한계는 약 몇 년 동안 볼 수 있기 시작했으며, 스핀 코팅을 사용한 필름 형성은 저 유전체 대기 절연 필름을 쉽게 얻을 수있는 방법으로 개발되었습니다 미국에서는 약 2 년 전이 저 유전체 필름에서 양전자 수명 측정이 이루어졌으며, 이는 몇 나노 미터의 간격을 측정하는 데 효과적임을 확인했습니다 (이 그룹은 이후 스핀 코팅으로 형성된 필름에 대한 양전자 및 양전자 수명을 측정하여 효과를 확인하고 학업 회의 및 기타 간행물에 게시했습니다) 그러나 미국 장비는 장비에 비해 열등한 해상도를 가지고 있으며, 하위 나노 미터 영역에서는 측정이 이루어지지 않았습니다

최근 Semiconductor Process Research Institute의 연구 그룹은 플라즈마 CVD 방법을 사용하여 저 유산 필름을 형성하는 새로운 기술을 개발했습니다 이 방법은 저렴한 재료이며 산업적 이점을 가지고 있으며 375 ° C의 실용적인 온도에서 26 단위의 유전성 상수를 달성 할 수 있기 때문에 차세대 로투스 바카라에 대한 단열 필름 형성 공정 기술 일 것으로 예상됩니다 기판 바이어스

이 방법을 사용하여 형성된 절연 필름은 스핀 코팅 방법에 의해 형성된 필름보다 공극 크기가 작지만 종래의 방법을 사용하여 공극 크기를 로투스 바카라하기가 어려웠다 따라서,이 필름에서 양전자 및 양전자 수명 로투스 바카라이 수행되었으며, 하위 나노에서 나노 미터 영역의 공극 크기 분포가 성공적으로 로투스 바카라되었다 (도 4 및 5) 또한, CVD 방법의 플라즈마 전력 및 가스 압력과 같은 조건에 따라 공극 크기 분포 변화의 형상과 평균 크기와 크기 변화는 유전체 상수와 같은 물리적 특성의 변화에 해당한다는 것이 밝혀졌다 (도 6) 이 결과는 혈장 CVD 방법의 성장 조건에 따라 공극의 크기가 인위적으로 제어 될 수 있으며, 유전 상수 및 구리 확산에 대한 내성과 같은 물리적 특성이 제어 될 수 있음을 시사한다

차세대 로투스 바카라 장치를위한 저 유산 통화 단열 필름은 유전 상수가 낮을뿐만 아니라 기계 강도, 열 안정성, 구리 확산에 대한 저항, 전기 특성 및 공정과의 호환성과 같은 많은 조건을 충족해야합니다 이들 중 대부분은 저 유산 중심의 절연 필름 내에서 마이크로 바네의 구조와 관련이있다 앞으로, 차세대 로투스 바카라의 개발에서, 유전 상수가 더 낮은 단열 필름이 필요하며, 각 조건을 충족시키기 위해 구조의 평가 및 제어가 점점 더 중요해질 것입니다 따라서, 우리는 양전자 및 양전장 수명을 측정하여 양전자 빔을 사용하여 다양한 저 유전체 빔 절연 필름을 조사하고 차세대 로투스 바카라 장치의 개발에 기여하고자합니다

또한,이 측정 방법은 차세대 로투스 바카라 장치의 재료뿐만 아니라 나노 기술 재료 및 광학 전자제 재료와 같은 다른 분야의 재료의 미세 구조 측정에도 효과적이라고 생각되므로 이러한 재료의 개발에 적용하고자합니다

그림 1 : 고성능 LSI 로드맵과 저 유전체 통화 인터레이어 절연 필름의 필요성

그림 2 양전자 입사 깊이 분포
입사 에너지가 1 kev, 3 kev, 10 kev
로투스 바카라 된 깊이는 입사 에너지에 따라 자유롭게 변경 될 수 있습니다 용어 설명

	그림 3 저속의 양전자 단락 펄서 및 양전자- Positronium 수명 로투스 바카라 시스템 상단 왼쪽 다이어그램 회로도, 　　왼쪽 하단 다이어그램 positron 펄서의 심장 사진 　　오른쪽 다이어그램 전체 시스템의 사진

그림 4 로투스 바카라 조건 : 깊이 약 150 nm, HMDSO 50 cc/min, N2O 200 cc/min He 400 cc/min, 375oc 15 Torr, Rf (1356 MHz) 250 W, LF (380 kHz) 0-100 W 혈장 CVD 성장 중 LF 전력 변경은 수명 스펙트럼을 변경합니다 -> 갭 크기가 변경됩니다

그림 5 그림 4의 수명 스펙트럼에서 계산 된 무효 크기 분포   LF 전력 증가는 큰 공극의 더 작은 비율을 유발합니다

그림 6 LF 평균 직경 (왼쪽 스케일, ○) 및 유전 상수 (오른쪽 스케일, ▲)의 평균 전력 의존성 틈이 구체라고 가정 할 때
공극 크기와 유전 상수 사이에는 상관 관계가 있으며,이 결과는 하위 나노 나노 미터 공극이 유전 상수와 직접 관련이 있음을 나타냅니다

◆ 저 유전 상수 인터레이어 절연 필름

현재보다 더 통합되고 빠른 차세대 로투스 바카라 장치의 개발에서 가장 중요한 문제 중 하나는 신호 지연 (RC 지연) 문제이며, 이는 장치에서의 배선의 저항 (R)에 의해 결정됩니다 이 문제를 해결하기 위해 구리는 배선 재료로 사용되며 유전체 상수가 낮은 절연 재료도 필요합니다 저 유산 상수 층간 절연 필름에 대한 글로벌 개발 경쟁은 현재 진행 중이며, 올해 정부가 구현할 예정인 "차세대 로투스 바카라 자료 및 프로세스 인프라 기술 개발"프로젝트에서, 저 유사성 묘기 재료의 저명한 상수 상수 상수 상수의 개발은 다음과 같은 저명한 empernation interlating interlating interlating interlating interlating interlation interlation interlating missuction의 중심가 중심지 중심입니다 개발 및 미래의 연구 개발에 중점을 둘 계획입니다[참조로 돌아 가기]

◆ 고강도 저속 양전자 빔

전자 가속기 등을 사용하여 생성 된 양전자 빔은 감속기에 의해 여러 전자 볼트로 감속되었습니다 AIST의 고강도 양전자 빔은 초당 최대 108의 강도로 느린 포지 트론을 생성 할 수 있습니다 일부 실험실은 더 높은 강도의 양전자 빔을 생성하는 데 성공했지만, 이것은 일정한 물리적 특성 로투스 바카라에 사용할 수있는 양전자 빔에서 세계에서 가장 높은 강도입니다[참조로 돌아 가기]

◆ positron

전자 금액의 부호가 역전된다는 점을 제외하고, 질량 및 절대 전하와 같은 특성은 전자의 특성과 정확히 동일합니다 진공 상태에서 안정적으로 존재할 수 있지만 전자가 발생하고 감마 광선을 방출하면 사라집니다 방사성 동위 원소 또는 가속기를 사용하여 생성 할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]

◆ Positronium

전자 및 포지 트론은 서로 짝을 이루어 서로 묶여 있습니다 전자 및 양전자의 스핀의 방향에 따라, 두 가지 유형의 상태, 파라 포 시트 로늄 (스핀 안티 파란 렐) 및 오르토 포 시트로 늄 (스핀 평행); 진공 상태에서, PARAPOSITRONIUM은 123ps의 수명으로 사라지고 오르토 포 시트론은 140 ns의 수명으로 사라집니다 재료에서, 오르토 포 시트 로늄은 공극 벽과 상호 작용하여 140 ns 미만의 수명으로 사라집니다 공극의 크기가 감소함에 따라, 상호 작용의 빈도가 증가하고, 오르토 포 시트론의 수명을 로투스 바카라함으로써 크기를 추정 할 수있다[참조로 돌아 가기]

◆ 양전자 및 양전자 수명 로투스 바카라

재료의 포지 트론과 양전장의 수명을 로투스 바카라하는 방법 샘플에서 동일한 에너지의 입사 포지 트론에 의해, 박막 또는 표면 근처의 특정 깊이에서 공극 크기를 로투스 바카라 할 수 있습니다 첫 번째 방법은 에너지를 갖는 포지 트론을 사용하여 오르토 포 시트론의 장기적인 성분을 로투스 바카라하기 위해 개발되었으며, 독일에서는 포트 론의 단기 수명 구성 요소를 정확하게 로투스 바카라하기 위해 독일에서는 1991 년에 그룹에 의해 개발되었으며, 이는 Positrons와 당파의 단거리 구성 요소를 동시에 로투스 바카라하는 것이 었습니다 또한 같은 해 에이 로투스 바카라 방법은 세계에서 처음으로 박막에서 나노 미터 크기의 구멍을 성공적으로 로투스 바카라하는 데 사용되었습니다[참조로 돌아 가기]

◆ 핵 시험 연구 (원자력 재단 기술 크로스 오버 연구)

원자력 에너지위원회가 제정 한 "원자력 에너지의 연구, 개발 및 사용을위한 장기 계획"과 연구 기관은 교육, 문화, 스포츠, 과학 및 기술부의 예산에 따라 연구를 수행하고 있으며,이를 촉진하는 데 필요한 기본 및 기본 연구에 중점을두고 있습니다 우리 그룹은 핵 테스트 연구의 핵 기반 기술에 대한 크로스 오버 연구를 통해 농업 연구소, Riken 및 독일 재료 및 재료 연구 연구소와 함께 "고급 양전자 빔에 대한 개선 및 응용 연구"를 수행하고 있습니다 이 그룹은 "매우 짧은 펄스 양전자 빔을 사용한 표면 물리적 특성에 대한 연구"를 책임지고 있으며,이 기술을 사용한 물리적 특성 평가 기술의 가속도 및 연구 및 물리적 특성 평가 기술의 연구 및 개발을 사용하여 고강도 저속 양전자 빔을 생성하고 제어하기위한 기술의 발전에 관여하고 있습니다 이 크로스 오버 연구는 협력과 협력을 통한 시너지 효과를 통해 연구 개발을 효율적으로 촉진하고, 개발 된 연구 결과를 핵 분야뿐만 아니라 산업 및 사회를 포함한 다른 분야에도 확산시키는 것을 목표로합니다[참조로 돌아 가기]

◆ Semiconductor Process Research Institute, Inc

사장 겸 CEO : 1988 년에 설립 된 Maeda Kazuo, 13 명의 직원, 주소 : 2-13-29 Konan, Minato-Ku, Tokyo, 전화 : 03-3740-4535) 이 회사의 사업에는 로투스 바카라 프로세스 및 장비 개발 및 CVD에 대한 컨설팅이 포함됩니다 O₃/TEOS는 세계 최초의 정상 압력 CVD 필름을 개발 한 최초의 사람이었으며 국내 및 국제적으로 수백 개의 단위 (캐논에서 제조 및 판매)를 기록했습니다 이 O₃/teos 멤브레인은 자체 흐름이 있으며 특별한 치료없이 평면화를 제공하는 우수한 특성을 가지고 있습니다 최근에는 STI에 적용되었습니다 (트렌치 분리) 별도로, 2 년 전, 우리는 플라즈마 CVD를 사용하여 로우 -K 필름을 개발하기 시작했으며, HMDSO를 소스 가스로 사용하는 상대적으로 허출 성 k = 26 단위를 갖춘 저 -K 인터레이어 절연 필름을 개발했습니다 우리는이 회계 연도에 k = 22 멤브레인을 개발하는 것을 목표로합니다 우리는 또한 동일한 원료를 사용하여 Cu 배리어 필름을 개발했으며, 유전체 상수가 낮은 k = 41 ~ 46 및 우수한 장벽 특성을 가진 Sioch 및 Siocnh 필름을 개발했습니다 이 회사는이 회계 연도에 k = 35의 막을 개발하는 것을 목표로합니다 또한, 그들은 새로운 막을 개발하기 위해 적극적으로 노력하고 있습니다[참조로 돌아 가기]

◆ LSI의 구리 확산

알루미늄은 기존의 로투스 바카라 장치의 배선 재료로 사용되었지만 장치를 더 빨리 만들기 위해 알루미늄보다 저항이 낮은 구리가 새로운 배선 재료로 주목을 끌고 있으며 이미 일부 고성능 LSIS에서 실질적으로 사용되었습니다 그러나 구리는 알루미늄보다 절연체에서 확산 될 가능성이 높아서 절연이 열악한 문제를 일으킨다 따라서, 차세대 로투스 바카라에서, 유전 상수가 낮은 재료는 구리의 확산을 억제하는 배리어 필름의 경우 바람직하다[참조로 돌아 가기]