デュアルダマシンCu配線方法について②

まず、プロセスに関しては図を見ないとわかりにくいと思うので
分かりやすいリンクを貼っておきます。
http://www.fujitsu.com/jp/group/labs/resources/tech/techguide/list/cmos/p05.html

今日は簡単に、プロセスの一部比較をしたいと思います。
以下にプロセスの流れを簡単に文字で表します。

〇従来のAl配線

絶縁膜堆積→Al配線→絶縁膜堆積→レジスト形成→ビアホールエッチング…

〇デュアルダマシンCu配線プロセス(一部)

絶縁層(Low-k)膜堆積→Cu配線→バリア層(SiN)堆積→絶縁層堆積→レジスト形成→ビアホールエッチング…

これらの工程+αを繰り返してどんどん配線が形成されていきます。

2つのプロセスを比べてみると、デュアルダマシンプロセスの方では、
バリア層の堆積工程が追加されていますね。

このバリア層は何のためにあるのでしょうか?
このバリア層は、Cuの拡散を防ぐ機能を有します。

拡散と言うのは、Wikipediaの例から引用するに、
「赤インクを水に落とすと広がっていく」現象と同じようなもので、
金属材料においても、熱が加えられると金属の原子が移動してしまうのです。

特にCuは拡散しやすい金属なので、Al配線の時と違って拡散防止のバリア層の形成工程が必要になっています。
とはいえ、そのひと手間が増えても、その手間以上の効果をもたらすプロセスなのだと思います。

ごめんなさい、Low-k膜のところまでいけませんでしたが、この辺で

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