Novel air-gap formation technology using ru barrier metal for Cu interconnects with high reliability and low capacitance

Japanese Journal of Applied Physics

Volumn 50, Issue 1, 2011, Pages

  Takigawa, Yukio ^a   Tarumi, Nobuaki ^a   Shiohara, Morio ^a   Soda, Eiichi ^a   Oda, Noriaki ^a   Ogawa, Shinichi ^a  

^a SEMICONDUCTOR LEADING EDGE TECHNOLOGIES INC   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

45NM NODE; AIR-GAPS; BARRIER METALS; CROSS-SECTIONAL SHAPE; CU INTERCONNECT; CU-INTERCONNECTS; EFFECTIVE SOLUTION; HIGH RELIABILITY; INTER-METAL DIELECTRICS; INTERCONNECT RELIABILITY; OPERATING SPEED; POWER DISSIPATION; TIME-DEPENDENT DIELECTRIC BREAKDOWN LIFETIMES; WIRING CAPACITANCE;

DIELECTRIC MATERIALS;

CAPACITANCE;

EID: 79951490025     PISSN: 00214922     EISSN: 13474065     Source Type: Journal    
DOI: 10.1143/JJAP.50.016503     Document Type: Article

References (34)

1. N. Oda, H. Imura, N. Kawahara, M. Tagami, H. Kunishima, S. Sone, S. Ohnishi, K. Yamada, Y. Kakuhara, M. Sekine, Y. Hayashi, and K. Ueno: IEICE Trans. Electron. E90-C (2007) 848.
2. N. Oda, H. Kunishima, T. Kyouno, K. Takeda, T. Tanaka, T. Takewaki, and M. Ikeda: IEICE Trans. Electron. E89-C (2006) 1544.
3. M. Tada, N. Inoue, and Y. Hayashi: IEEE Trans. Electron Devices 56 (2009) 1852.
4. V. V. Deodhar and J. A. Davis: IEEE Trans. VLSI Syst. 13 (2005) 308.
5. Y. Hayashi, M. Abe, M. Tada, M. Narihiro, M. Tagami, M. Ueki, N. Inoue, F. Ito, H. Yamamoto, T. Takeuchi, S. Saito, T. Onodera, and N. Furutake: IEEE Trans. Electron Devices 56 (2009) 1579.
6. M. Iguchi, S. Yokogawa, H. Aizawa, Y. Kakuhara, H. Tsuchiya, N. Okada, K. Imai, M. Tohara, K. Fujii, and T. Watanabe: IEDM Tech. Dig., 2009, p. 871.
7. H. Kudo, M. Haneda, T. Tabira, M. Sunayama, N. Ohtsuka, N. Shimizu, H. Ochimizu, A. Tsukune, T. Suzuki, H. Kitada, S. Amari, H. Matsuyama, T. Owada, H. Watatani, T. Futatsugi, T. Nakamura, and T. Sugii: Proc. Int. Interconnect Technology Conf., 2008, p. 117.
8. J. Iijima, Y. Fujii, K. Neishi, and J. Koike: J. Vac. Sci. Technol. B 27 (2009) 1963.
9. S. Ogawa, N. Tarumi, M. Abe, M. Shiohara, H. Imamura, and S. Kondo: Proc. Int. Interconnect Technology Conf., 2008, p. 102.
10. S. K. Cho, S.-K. Kim, H. Han, J. J. Kim, and S. M. Oh: J. Vac. Sci. Technol. B 22 (2006) 2649.
11. N. Oda, S. Ito, T. Takewaki, K. Shiba, H. Kunishima, N. Hironaga, I. Honma, H. Nanba, S. Yokogawa, A. Kameyama, T. Goto, T. Usami, K. Ohto, A. Kubo, M. Suzuki, Y. Yamamoto, S. Watanabe, K. Yamada, M. Ikeda, K. Ueno, and T. Horiuchi: Jpn. J. Appl. Phys. 46 (2007) 954.
12. M. Tada, H. Ohtake, F. Ito, M. Narihiro, T. Taiji, Y. Kasama, T. Takeuchi, K. Arai, N. Furutake, N. Oda, M. Sekine, and Y. Hayashi: IEEE Trans. Electron Devices 54 (2007) 797.
13. H. Ohtake, M. Tagami, M. Tada, M. Ueki, M. Abe, S. Saito, F. Ito, and Y. Hayashi: IEEE Trans. Semicond. Manuf. 19 (2006) 455.
14. International Technology Roadmap for Semiconductors, 2008 Update.
15. S. Chikaki, K. Kinoshita, K. Kohmura, H. Tanaka, E. Soda, T. Suzuki, Y. Seino, N. Hata, S. Saito, and T. Kikkawa: J. Electrochem. Soc. 157 (2010) H519.
16. N. Oda, S. Chikaki, T. Kubota, S. Nakao, K. Tomioka, E. Soda, N. Nakamura, J. Nogawa, Y. Kawashima, R. Hayashi, and S. Saito: IEDM Tech. Dig., 2008, p. 615.
17. L. G. Gosset, F. Gaillard, D. Bouchu, R. Gras, J. de Pontcharra, S. Orain, O. Cueto, P. Lyan, O. Louveau, G. Passemard, and J. Torres: Proc. Int. Interconnect Technology Conf., 2007, p. 58.
18. J. Noguchi, K. Sato, N. Konishi, S. Uno, T. Oshima, K. Ishikawa, H. Ashihara, T. Saito, M. Kubo, T. Tamaru, Y. Yamada, H. Aoki, and T. Fujiwara: IEEE Trans. Electron Devices 52 (2005) 352.
19. X. Zhang, S. Ryu, R. Huang, P. S. Ho, J. Liu, and D. Toma: Proc. Int. Interconnect Technology Conf., 2008, p. 135.
20. Y. Takigawa, N. Tarumi, M. Shiohara, E. Soda, and S. Ogawa: Advanced Metallization Conf., 2009, 19th Asian Session, p. 124.
21. M. Stavrev, D. Fischer, F. Praessler, C. Wenzel, and K. Drescher: J. Vac. Sci. Technol. A 17 (1999) 993.
22. C. C. Yang, T. Spooner, S. Ponoth, K. Chanda, A. Simon, C. Lavoie, M. Lane, C.-K. Hu, E. Liniger, L. Gignac, T. Shaw, S. Cohen, F. McFeely, and D. Edelstein: Proc. Int. Interconnect Technology Conf., 2006, p. 187.
23. M. Tagami, N. Furutake, S. Saito, and Y. Hayashi: Proc. Int. Interconnct Technology Conf., 2008, p. 205.
24. H. Kim, Y. Naito, T. Koseki, T. Ohba, T. Ohta, Y. Kojima, H. Sato, and Y. Shimogaki: Jpn. J. Appl. Phys. 45 (2006) 2497.
25. M. Damayanti, T. Sritharan, S. G. Mhaisalkar, H. J. Engelmann, E. Zschech, A. V. Vairagar, and L. Chan: Electrochem. Solid-State Lett. 10 (2007) 15.
26. N. Nakamura, N. Matsunaga, T. Kaminatsui, K. Watanabe, and H. Shibata: Proc. Int. Interconnect Technology Conf., 2008, p. 193.
27. T. Harada, M. Takahashi, K. Murakami, H. Korogi, T. Sasaki, T. Hattori, S. Ogawa, and T. Ueda: Proc. Int. Interconnect Technology Conf., 2006, p. 15.
28. N. Tarumi, N. Oda, S. Kondo, and S. Ogawa: Proc. Int. Interconnect Technology Conf., 2009, p. 203.
29. K. Ono, K. Takahashi, and K. Eriguchi: Plasma Kakuyugo Gakkaishi 85 (2009) 185 [in Japanese].
30. D. D. Wagman, W. H. Evans, V. B. Parker, R. H. Schumm, I. Halow, S. M. Bailey, R. H. Schumm, and K. L. Churney: NBS Tech. Note 270-5 (1971) p. 10.
31. D. D. Wagman, W. H. Evans, V. B. Parker, I. Halow, S. M. Bailey, and R. H. Schumm: NBS Tech. Note 270-4 (1969) p. 116.
32. Kagaku Benran II (Chemistry Handbook), ed. Chemical Society of Japan (Maruzen, Tokyo 2004) 5th ed., p. 299 [in Japanese].
33. N. Ohashi, E. Soda, T. Suzuki, S. Kondo, N. Oda, S. Ogawa, and S. Saito: Proc. Int. Interconnect Technology Conf., 2007, p. 144.
34. A. Gawase, S. Chikaki, N. Nakamura, E. Soda, N. Oda, and S. Saito: Jpn. J. Appl. Phys. 49 (2010) 05FD02.