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[[Book]] 本原稿はASET環境エッチング研平成15年度成果報告書のために... *1 緒言 　低消費電力化，高速，高集積な半導体集積回路（ULSI）の製... これまで成膜前処理には還元性雰囲気でのスパッタ清浄化など... 　本研究においては，酸化防止として真空一貫プロセスを選択... 　この目的を達成するために，特に，低温，低損傷なプロセス... *2 研究方針 　配線構造形成におけるパフォーマンスを最適化する上では，... (a) 銅酸化物を還元し，金属銅表面を露出させる， (b) 側壁などに付着した金属銅や銅化合物のエッチング， といった２つが上げられる。そこで，本研究の課題は『銅酸化... 　はじめに，酸化銅の還元，すなわち金属銅表面を露出するに... (i) 金属銅はエッチングせずに酸化銅のみを還元， (ii) 金属銅はエッチングせずに選択的に酸化銅層のみをエッチ... (iii) 酸化銅層と（若干の）金属銅層と共にエッチング， といった方法が考えられる。 　従来，上述の銅表面洗浄の目的には，溶液の酸洗浄が用いら... 表1 各種表面処理技術の特徴 方法 酸化銅 金属銅エッチング 備考 薬液 酸洗浄 ○除去 ×多量 Cu膜減り 希フッ酸洗浄 ○除去 ◎なし シュウ酸洗浄 ○除去 ○なし 温酢酸洗浄 ○除去 ○なし ドライ βジケトンガス ○除去 △微量 ×F含有 有機酸ガス ◎還元 ○微量 ○低分子 　有機酸とは，一般式R-COOHで表される化合物群である。分子... 表2 有機酸の代表例と物性 名称 化学式・示性式 沸点(℃) ぎ酸 HCOOH 100.6 酢酸 CH3COOH 118 プロピオン酸 CH3CH2COOH 140 吉草酸 CH3(CH2)3COOH 186 シュウ酸 HOOC-COOH 100.6 マロン酸 HOOC-CH2-COOH - 　ぎ酸とは有機酸の中では強い酸であり，分子構造中にアルデ... 　また，酢酸は有機酸の代表的な存在であり，弱い酸である。... 図1 酢酸銅(II)一水和物の構造[2] *3 実験装置と方法 (1) 有機酸暴露方法と装置 　有機酸暴露にもちいた実験装置の概略図を図2に示す。ガス調... 図2 実験装置の概略図 ガス調製方法としては，下記２つの方法を採用した。 ① バブラー：バブラーの概略は前図の通り，ガスを発生させた... ②パーミエータ：外観写真を図3に示す。ディフュージョンチュ... 図3 パーミエータの外観写真 表2 パーミエータによる濃度制御の条件 有機酸種 拡散速度（μg／分） ぎ酸 500 酢酸 350 ※D-tubeはD-30全長4.0cm，首長1.5cm，恒温槽35℃時 (2) 暴露中その場観察方法と装置 　反応表面をその場で赤外分光法で観察をすることに使用した... 大気圧下での実験においては，この装置の導入口から排気口に... 　反応器の両側面には100mmの間隔をもって25mm径のウェッジ窓... 図4 その場赤外分光観察装置（RefractorTM Reactor） 　次に，X線光電子分光（XPS）法による表面分析を行うために... 図5 XPS移送装置付き実験装置（二つのゲート間で取り外し可能） (3) 分光評価法 　本研究においては，銅の酸化状態や表面化学種の分析に赤外... 　はじめに銅表面の分析方法の概要を示す。大気下におかれた... 図6 銅表面のXPSによる観察 [4] CuLMMオージェスペクトル（左）とCu2p3/2 （右） 　表面被膜が数10nmと厚くなった場合には赤外分光法をもちい... 　金属銅上の酸化銅を高感度に測定したいという要請からp偏光... 図7 金属銅（上）とCu2O（下）の複素誘電関数 図8 Cu上Cu2O薄膜の計算赤外スペクトル（上）と Cu2Oピーク強度の膜厚依存性（下） 　次に表面化学種の分析方法を説明する。ここでは，本研究で... 図9 ぎ酸（左）と酢酸（右）蒸気の赤外スペクトル[8] (4) 質量分析 　前述の暴露装置のトラップ部で捕集した飛散除去生成物の化... LC/MSは液体クロマトグラフ（LC）と質量分析計（MS）が直結し... 　API法は，名前の通り大気圧下でイオン化するのが特徴で，溶... (1)エレクトロスプレー（Electrospray Ionization: ESI）法 　イオン性・高極性化合物に有効なイオン化法である（図10）... 図10　エレクトロスプレーイオン化（ESI）：イオン蒸発[9] (2)大気圧化学イオン化法(Atmospheric Pressure Chemical Ion... 　図11のように， ESIと似た構造のインターフェースだがイオ... 図11　大気圧化学イオン化（APCI）：イオン分子反応[shimadzu] 　上記２つの方法は，印加電圧や検出器の極性を換えることに... 　本検討においては，１試料につき(1) ESI法，(2) APCI法の二... (5)試料作成 　①表面処理評価用Cu膜 　評価に使用したCu薄膜は，6インチSiウエハに100nmスパッタ... ②銅酸化膜の作製 　前述の①の試料を大気中もしくは酸素雰囲気下，200度程度で... 図12 銅酸化物の赤外反射スペクトル Cu2OとCuO 図13 酸化銅表面のXPSスペクトル：(a) CuO，(b) Cu2O+CuO *4 実験結果 (1) 酸化銅の有機酸蒸気＋加熱処理による還元 　200℃に保持したホットプレート上のガラス製容器内に赤紫色... 　以上の結果は酢酸蒸気暴露により酸化銅層の金属銅への還元... 　異なる膜厚のCu2O層の試料を準備して酢酸蒸気暴露によって... 　さらに，酸化銅に加えて金属銅も削れているかを調べるため... 図15銅表面のXPSスペクトル：(a) 初期，(b) 金属銅露出後 survey　（上）とnarrow（下） (2) 銅表面カルボキシレート形成のぎ酸と酢酸蒸気処理の比較 　有機酸蒸気暴露による銅表面処理においてカルボキシレート... Cu(s) + O(s) + 2 R?COOH(g) → Cu (R?COO)2 (s) + H2O(g) （ここでsは固体表面，gは気相の意味）の反応が考えられ，有... 　50mm径シリコンウェハに金属銅をスパッタ法により1μm厚さ堆... 図16 酢酸400ppm蒸気暴露中の取得した赤外スペクトル 図17 酢酸蒸気暴露下の表面カルボキシレート形成 図18 ぎ酸400ppm蒸気暴露中の赤外スペクトル 図19 ぎ酸蒸気暴露中の表面カルボキシレート形成 　以上の結果であるぎ酸と酢酸の実験について表面のカルボキ... 図20 有機酸蒸気暴露中の表面カルボキシレートの 形成速度の比較　ぎ酸もしくは酢酸（濃度400ppm） (3) 有機酸蒸気＋加熱処理による酸化銅の反応速度 　次に基板温度を上げて有機酸蒸気暴露することによる酸化銅... 　50mm径シリコンウェハに金属銅をスパッタ法により1μm厚さ堆... 図21 ぎ酸400ppm蒸気暴露によるCu2O膜の減少過程（基板温度：... 図22 酢酸400ppm蒸気暴露によるCu2O膜の減少過程（基板温度：... 図23酢酸2000ppm蒸気暴露によるCu2O膜の減少過程（基板温度：... (4) 金属銅上でのぎ酸と酢酸の分解反応 　前項で述べた酸化銅の除去反応が終了し，金属銅が露出した... 　50mm径シリコンウェハに金属銅をスパッタ法により1μm厚さ堆... 　この有機酸の分解が Cu(s) + R?COOH(g) → Cu(s) + CO2(g) + R-H(g) の反応で生じているとするならば，ぎ酸ではH2も同時に発生し... Cu(s) + 2 R?COOH(g) → Cu (R?COO)2(s) + H2(g) の反応でカルボキシレートを形成し，ぎ酸の場合には Cu (H?COO)2(s) → Cu(s) + 2 CO2(g) + H2(g) 逐次的にCO2が発生するが，酢酸の場合には Cu (CH3?COO)2(s) → Cu (CH3?COO)2(g) と末端のメチル基の分解反応が生じにくいため，生成した銅化... (5) 酸化銅の酢酸蒸気＋加熱処理の反応生成物分析 　有機酸蒸気暴露で銅表面から揮発する生成物の化学構造を分... 　大気下200℃加熱で酸化膜を形成させたCu膜/Si基板をガラス製... 　酢酸（CH3COOH）蒸気暴露で生成した揮発物を捕集後，LC-MS... 図24 酢酸蒸気暴露時に捕集した生成物からのLC-MSスペクトル 　これら銅を一個，または二個含む化学種の化学構造を解明す... 　はじめに，通常酢酸暴露時に捕集した生成物のLC-MSスペクト... 　次に，フラグメントが367と369，371[酢酸]ならびに376と378... 図25 酢酸暴露時に捕集した揮発化合物のLC-MSスペクトル 図26 銅化合物の構造：フラグメント214 　以上の考察を踏まえると，質量数が{395，397，399}の組みが... 図27 銅化合物の構造(2)：フラグメント395 *5 考察 (1) 反応モデルとプロセス制御手法 　これまで述べてきたように200℃の程度の加熱の下、有機酸蒸... 　カルボキシレート形成で見てきたように有機酸の脱プロトン... 　次にエッチングと還元の制御は、表面酸素を引き抜き、金属C... 　また、ぎ酸処理において特有である、金属Cu表面でのぎ酸分... 　今後の詳細な検討が必要とするものの、有機酸蒸気暴露をも... 　したがって、ぎ酸と酢酸などを混合したり、処理シーケンス... *6 結語 　有機酸蒸気暴露をもちいる処理によって銅酸化物還元が200℃... *参照文献 [1] K. Ueno, V. M. Donnelly, Y. Tsuchiya, and H. Aoki, “L... [2]森和亮, 文部科学省科学研究助成金特定領域研究報告書, （... [3] A. Kojima, T. Sakai, and T. Ohiwa, “Mechanism of Cu o... [4] N. S. McIntyre, S. Sunder, D. W. Shoesmith, and F. W.... [5] M. O’Keeffe, “Infrared optical properties of cuprous ... [6]マックス・ボルン, エミル・ウルフ,早川徹訳 「光学の原理... [7] C. G. Ribbing, and A. Rood, “Copper Oxides (Cu2O, CuO... [8] http://webbook.nist.govより転載 [9]島津製作所ＨＰ：http://www.shimadzu.co.jp/ より一部改... [10] A. Jain, T. T. Kodas, M. J. Hampden-Smith, “Thermal ... 参考文献（抜粋） ●コンタクトプロセス全体 [R1] Y. Tsuchiya, K. Ueno, V. M. Donelly, T. Kikkawa, Y. ... [R2] 上野和良、土屋泰章、ビンセント・ドネリー、「低抵抗Cu... [R3] K. Ueno, V. M. Donnelly, and T. Kikkawa, “Cleaning o... [R4] K. Ueno, V. M. Donnelly, and Y. Tsuchiya, “Cleaning ... [R5] K. Ueno, V. M. Donnelly, Y. Tsuchiya, and H. Aoki, “... [R6] T. Furusawa, Intern. Interconnect Technical Conf. (2... [R7] T. Furusawa, N. Sakuma, D. Ryuzaki, S. Kondo, K. Tak... [R8] H. S. Ko, J.W. Nah, K. W. Paik, and Y. Park, “Effect... ●有機酸溶液処理 [R9] H. Aoki, Tech. Dig. Intern. Electron. Device Meet., ... [R10] H. Aoki, S. Yamasaki, N. Aoto, “Post-metal-CMP clea... [R11] 高石和成、高田涼子、原田剛、島貫康、「有機酸溶液中... [R12] K. L. Chaves and D. W. Hess, “A novel method of etc... ● 銅のドライエッチング検討（βジケトン使用等） [R13] M. E. Gross, “A thermoanalytical survey of precurso... [R14] P. M. Jeffries, S. R. Wilson, G. S. Girolami, “Synt... [R15] L. H. Dubois, B. R. Zegarski, “Selectivity and copp... [R16] G. S. Girolami, P. M. Jeffries, L. H. Dubois, “Mech... [R17] M. A. George, D. W. Hess, S. E. Beck, J. C. Ivankov... [R18] M. A. George, D. W. Hess, S. E. Beck, K. Young, D. ... [R19] T. Kruck, M. Schober, “Low-temperature dry etching ... [R20] H. L. Nigg, and R. I. Masel, “The surface chemistry... [R21] H. L. Nigg, L. P. Ford, and R. I. Masel, “The surfa... [R22] K. Morita, “Low temperature dry etch of copper”, U.... [R23] A. Jain, T. T. Kodas, M. J. Hampden-Smith, “Thermal... [R24] R. Steger, and R. Masel, “Chemical vapor etching of... [R25] S. W. Kang, H. U. Kim, and S. W. Rhee, “Dry etching... [R26] A. Sekiguchi, A. Kobayashi, T. Koide, O. Okada, and... [R27] W. Lee, H. J. Yang, P. J. Reucroft, H. S. Soh, J. H... ● 銅の酸化 [R28] J. C. Yang, B. Kolasa, J. M. Gibson, M. Yeadon, “Se... [R29] M. Yata and H. Rouch, “Control of the initial oxida... [R30] Y. Z. Hu, R. Sharangpani, and S. P. Tay, “In situ r... [R31] A. Kojima, T. Sakai, and T. Ohiwa, “Mechanism of Cu... [R32] L. Carbonell, P. Ratchev, R. Caluwaerts, M. V. Hove... [R33] G. W. Poling, “Infrared reflection studies of the o... [R34] 大脇武史, “FT-IRによる銅表面酸化第一銅(Cu2O)の定量... ● 酸化銅の還元 [R35] Y. Sawada, N. Taguchi, and K. Tachibana, “Reduction... [R36] 粟屋信義、特願 H04-188136、特開 H06-037038、「半導... [R37] M. Brady, US Patent 5,249,733 (1993). [R38] E. S. Dittman, US Patent 5,742,025 (1998). [R39] E. S. Dittman, US Patent 5,852,257 (1998). [R40] E. S. Dittman、特願 H05-262243、特開 H06-267632 [R41] 並木崇久、特願 H05-191274、特開 H07-041971、「配線... [R42] 金信次、特願 H06-74650、特開 H07-164141、「半田つけ... [R43] 奥野哲也、特願 H06-209417、特開 H08-052564、「半田... [R44] 小野義暢、特願 H10-041190、特開 H11-233934、「半田... [R45] 松木浩久、特願 2000-245929、特開 2001-244283、「半... [R46] 松木浩久、特願 2001-010423、特開 2002-210555、「半... [R47] 松木浩久、特願 2001-067615、特開 2002-270609、「半... [R48] 西野弘剛、特願 H01-278571、特開 H02-256235、「表面... ● 表面科学アプローチ [R49] F. Steinbach and V. Hausen, “Catalytic decompositio... [R50] I. E. Wachs and R. J. Madix, “The kinetics and mech... [R51] D. H. S. Ying and R. J. Madix, “Thermal desorption ... [R52] N. R. Avery, B. H. Toby, A. B. Anton, and W. H. Wei... [R53] Y. K. Sun, and W. H. Weinberg, “Catalytic decomposi... [R54] G. W. Coulston, G. L. Haller, “The dynamics of CO o... [R55] 上塚洋、岩出撤成、渡辺宏治、国森公夫、”分子線赤外発... [R56] 国森公夫、“分子線赤外発光法による生成脱離分子の振動... [R57] 渡辺宏治、上塚洋、国森公夫、“生成励起CO2分子の赤外... [R58] 渡辺宏治、上塚洋、国森公夫、“分子線赤外発光法による... [R59] I. Nakamura, H. Nakano, T. Fujitani, T. Uchijima, a... [R60] J. G. Lee, J. Ahner, D. Mocuta, S. Denev, J. T. Yat... [R61] Z. Hu and R. J. Boyd, “Structure sensitivity and cl... [R62] B. A. Sexton, “Observation of formate species on a ... [R63] H. E. Evans and W. H. Weinberg, “A comparison of th... [R64] B. E. Hayden, K. Prince, D. P. Woodruff, and A. M. ... [R65] N. R. Avery, W. H. Weinberg, A. B. Anton, and B. H.... [R66] P. Sen and C. N. R. Rao, “An EELS study of water, m... [R67] S. W. Jorgensen and R. J. Madix, “Hydrogen transfer... [R68] J. L. Davis and M. A. Barteau, “The influence of ox... [R69] J. L. Davis and M. A. Barteau, “Reactions of carbox... [R70] M. D. Weisel, J. G. Chen, F. M. Hoffmann, Y. K. Sun... [R71] S. Poulston, R. P. Holroyd, M. Bowker, S. F. Parker... [R72] R. A. Bennett, S. Poulston, and M. Bowker, “Elevate... [R73] P. Stone, S. Poulston, R. A. Bennett, N. J. Price, ... (c) Kenji Ishikawa

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[[Book]] 本原稿はASET環境エッチング研平成15年度成果報告書のために... *1 緒言 　低消費電力化，高速，高集積な半導体集積回路（ULSI）の製... これまで成膜前処理には還元性雰囲気でのスパッタ清浄化など... 　本研究においては，酸化防止として真空一貫プロセスを選択... 　この目的を達成するために，特に，低温，低損傷なプロセス... *2 研究方針 　配線構造形成におけるパフォーマンスを最適化する上では，... (a) 銅酸化物を還元し，金属銅表面を露出させる， (b) 側壁などに付着した金属銅や銅化合物のエッチング， といった２つが上げられる。そこで，本研究の課題は『銅酸化... 　はじめに，酸化銅の還元，すなわち金属銅表面を露出するに... (i) 金属銅はエッチングせずに酸化銅のみを還元， (ii) 金属銅はエッチングせずに選択的に酸化銅層のみをエッチ... (iii) 酸化銅層と（若干の）金属銅層と共にエッチング， といった方法が考えられる。 　従来，上述の銅表面洗浄の目的には，溶液の酸洗浄が用いら... 表1 各種表面処理技術の特徴 方法 酸化銅 金属銅エッチング 備考 薬液 酸洗浄 ○除去 ×多量 Cu膜減り 希フッ酸洗浄 ○除去 ◎なし シュウ酸洗浄 ○除去 ○なし 温酢酸洗浄 ○除去 ○なし ドライ βジケトンガス ○除去 △微量 ×F含有 有機酸ガス ◎還元 ○微量 ○低分子 　有機酸とは，一般式R-COOHで表される化合物群である。分子... 表2 有機酸の代表例と物性 名称 化学式・示性式 沸点(℃) ぎ酸 HCOOH 100.6 酢酸 CH3COOH 118 プロピオン酸 CH3CH2COOH 140 吉草酸 CH3(CH2)3COOH 186 シュウ酸 HOOC-COOH 100.6 マロン酸 HOOC-CH2-COOH - 　ぎ酸とは有機酸の中では強い酸であり，分子構造中にアルデ... 　また，酢酸は有機酸の代表的な存在であり，弱い酸である。... 図1 酢酸銅(II)一水和物の構造[2] *3 実験装置と方法 (1) 有機酸暴露方法と装置 　有機酸暴露にもちいた実験装置の概略図を図2に示す。ガス調... 図2 実験装置の概略図 ガス調製方法としては，下記２つの方法を採用した。 ① バブラー：バブラーの概略は前図の通り，ガスを発生させた... ②パーミエータ：外観写真を図3に示す。ディフュージョンチュ... 図3 パーミエータの外観写真 表2 パーミエータによる濃度制御の条件 有機酸種 拡散速度（μg／分） ぎ酸 500 酢酸 350 ※D-tubeはD-30全長4.0cm，首長1.5cm，恒温槽35℃時 (2) 暴露中その場観察方法と装置 　反応表面をその場で赤外分光法で観察をすることに使用した... 大気圧下での実験においては，この装置の導入口から排気口に... 　反応器の両側面には100mmの間隔をもって25mm径のウェッジ窓... 図4 その場赤外分光観察装置（RefractorTM Reactor） 　次に，X線光電子分光（XPS）法による表面分析を行うために... 図5 XPS移送装置付き実験装置（二つのゲート間で取り外し可能） (3) 分光評価法 　本研究においては，銅の酸化状態や表面化学種の分析に赤外... 　はじめに銅表面の分析方法の概要を示す。大気下におかれた... 図6 銅表面のXPSによる観察 [4] CuLMMオージェスペクトル（左）とCu2p3/2 （右） 　表面被膜が数10nmと厚くなった場合には赤外分光法をもちい... 　金属銅上の酸化銅を高感度に測定したいという要請からp偏光... 図7 金属銅（上）とCu2O（下）の複素誘電関数 図8 Cu上Cu2O薄膜の計算赤外スペクトル（上）と Cu2Oピーク強度の膜厚依存性（下） 　次に表面化学種の分析方法を説明する。ここでは，本研究で... 図9 ぎ酸（左）と酢酸（右）蒸気の赤外スペクトル[8] (4) 質量分析 　前述の暴露装置のトラップ部で捕集した飛散除去生成物の化... LC/MSは液体クロマトグラフ（LC）と質量分析計（MS）が直結し... 　API法は，名前の通り大気圧下でイオン化するのが特徴で，溶... (1)エレクトロスプレー（Electrospray Ionization: ESI）法 　イオン性・高極性化合物に有効なイオン化法である（図10）... 図10　エレクトロスプレーイオン化（ESI）：イオン蒸発[9] (2)大気圧化学イオン化法(Atmospheric Pressure Chemical Ion... 　図11のように， ESIと似た構造のインターフェースだがイオ... 図11　大気圧化学イオン化（APCI）：イオン分子反応[shimadzu] 　上記２つの方法は，印加電圧や検出器の極性を換えることに... 　本検討においては，１試料につき(1) ESI法，(2) APCI法の二... (5)試料作成 　①表面処理評価用Cu膜 　評価に使用したCu薄膜は，6インチSiウエハに100nmスパッタ... ②銅酸化膜の作製 　前述の①の試料を大気中もしくは酸素雰囲気下，200度程度で... 図12 銅酸化物の赤外反射スペクトル Cu2OとCuO 図13 酸化銅表面のXPSスペクトル：(a) CuO，(b) Cu2O+CuO *4 実験結果 (1) 酸化銅の有機酸蒸気＋加熱処理による還元 　200℃に保持したホットプレート上のガラス製容器内に赤紫色... 　以上の結果は酢酸蒸気暴露により酸化銅層の金属銅への還元... 　異なる膜厚のCu2O層の試料を準備して酢酸蒸気暴露によって... 　さらに，酸化銅に加えて金属銅も削れているかを調べるため... 図15銅表面のXPSスペクトル：(a) 初期，(b) 金属銅露出後 survey　（上）とnarrow（下） (2) 銅表面カルボキシレート形成のぎ酸と酢酸蒸気処理の比較 　有機酸蒸気暴露による銅表面処理においてカルボキシレート... Cu(s) + O(s) + 2 R?COOH(g) → Cu (R?COO)2 (s) + H2O(g) （ここでsは固体表面，gは気相の意味）の反応が考えられ，有... 　50mm径シリコンウェハに金属銅をスパッタ法により1μm厚さ堆... 図16 酢酸400ppm蒸気暴露中の取得した赤外スペクトル 図17 酢酸蒸気暴露下の表面カルボキシレート形成 図18 ぎ酸400ppm蒸気暴露中の赤外スペクトル 図19 ぎ酸蒸気暴露中の表面カルボキシレート形成 　以上の結果であるぎ酸と酢酸の実験について表面のカルボキ... 図20 有機酸蒸気暴露中の表面カルボキシレートの 形成速度の比較　ぎ酸もしくは酢酸（濃度400ppm） (3) 有機酸蒸気＋加熱処理による酸化銅の反応速度 　次に基板温度を上げて有機酸蒸気暴露することによる酸化銅... 　50mm径シリコンウェハに金属銅をスパッタ法により1μm厚さ堆... 図21 ぎ酸400ppm蒸気暴露によるCu2O膜の減少過程（基板温度：... 図22 酢酸400ppm蒸気暴露によるCu2O膜の減少過程（基板温度：... 図23酢酸2000ppm蒸気暴露によるCu2O膜の減少過程（基板温度：... (4) 金属銅上でのぎ酸と酢酸の分解反応 　前項で述べた酸化銅の除去反応が終了し，金属銅が露出した... 　50mm径シリコンウェハに金属銅をスパッタ法により1μm厚さ堆... 　この有機酸の分解が Cu(s) + R?COOH(g) → Cu(s) + CO2(g) + R-H(g) の反応で生じているとするならば，ぎ酸ではH2も同時に発生し... Cu(s) + 2 R?COOH(g) → Cu (R?COO)2(s) + H2(g) の反応でカルボキシレートを形成し，ぎ酸の場合には Cu (H?COO)2(s) → Cu(s) + 2 CO2(g) + H2(g) 逐次的にCO2が発生するが，酢酸の場合には Cu (CH3?COO)2(s) → Cu (CH3?COO)2(g) と末端のメチル基の分解反応が生じにくいため，生成した銅化... (5) 酸化銅の酢酸蒸気＋加熱処理の反応生成物分析 　有機酸蒸気暴露で銅表面から揮発する生成物の化学構造を分... 　大気下200℃加熱で酸化膜を形成させたCu膜/Si基板をガラス製... 　酢酸（CH3COOH）蒸気暴露で生成した揮発物を捕集後，LC-MS... 図24 酢酸蒸気暴露時に捕集した生成物からのLC-MSスペクトル 　これら銅を一個，または二個含む化学種の化学構造を解明す... 　はじめに，通常酢酸暴露時に捕集した生成物のLC-MSスペクト... 　次に，フラグメントが367と369，371[酢酸]ならびに376と378... 図25 酢酸暴露時に捕集した揮発化合物のLC-MSスペクトル 図26 銅化合物の構造：フラグメント214 　以上の考察を踏まえると，質量数が{395，397，399}の組みが... 図27 銅化合物の構造(2)：フラグメント395 *5 考察 (1) 反応モデルとプロセス制御手法 　これまで述べてきたように200℃の程度の加熱の下、有機酸蒸... 　カルボキシレート形成で見てきたように有機酸の脱プロトン... 　次にエッチングと還元の制御は、表面酸素を引き抜き、金属C... 　また、ぎ酸処理において特有である、金属Cu表面でのぎ酸分... 　今後の詳細な検討が必要とするものの、有機酸蒸気暴露をも... 　したがって、ぎ酸と酢酸などを混合したり、処理シーケンス... *6 結語 　有機酸蒸気暴露をもちいる処理によって銅酸化物還元が200℃... *参照文献 [1] K. Ueno, V. M. Donnelly, Y. Tsuchiya, and H. Aoki, “L... [2]森和亮, 文部科学省科学研究助成金特定領域研究報告書, （... [3] A. Kojima, T. Sakai, and T. Ohiwa, “Mechanism of Cu o... [4] N. S. McIntyre, S. Sunder, D. W. Shoesmith, and F. W.... [5] M. O’Keeffe, “Infrared optical properties of cuprous ... [6]マックス・ボルン, エミル・ウルフ,早川徹訳 「光学の原理... [7] C. G. Ribbing, and A. Rood, “Copper Oxides (Cu2O, CuO... [8] http://webbook.nist.govより転載 [9]島津製作所ＨＰ：http://www.shimadzu.co.jp/ より一部改... [10] A. Jain, T. T. Kodas, M. J. Hampden-Smith, “Thermal ... 参考文献（抜粋） ●コンタクトプロセス全体 [R1] Y. Tsuchiya, K. Ueno, V. M. Donelly, T. Kikkawa, Y. ... [R2] 上野和良、土屋泰章、ビンセント・ドネリー、「低抵抗Cu... [R3] K. Ueno, V. M. Donnelly, and T. Kikkawa, “Cleaning o... [R4] K. Ueno, V. M. Donnelly, and Y. Tsuchiya, “Cleaning ... [R5] K. Ueno, V. M. Donnelly, Y. Tsuchiya, and H. Aoki, “... [R6] T. Furusawa, Intern. Interconnect Technical Conf. (2... [R7] T. Furusawa, N. Sakuma, D. Ryuzaki, S. Kondo, K. Tak... [R8] H. S. Ko, J.W. Nah, K. W. Paik, and Y. Park, “Effect... ●有機酸溶液処理 [R9] H. Aoki, Tech. Dig. Intern. Electron. Device Meet., ... [R10] H. Aoki, S. Yamasaki, N. Aoto, “Post-metal-CMP clea... [R11] 高石和成、高田涼子、原田剛、島貫康、「有機酸溶液中... [R12] K. L. Chaves and D. W. Hess, “A novel method of etc... ● 銅のドライエッチング検討（βジケトン使用等） [R13] M. E. Gross, “A thermoanalytical survey of precurso... [R14] P. M. Jeffries, S. R. Wilson, G. S. Girolami, “Synt... [R15] L. H. Dubois, B. R. Zegarski, “Selectivity and copp... [R16] G. S. Girolami, P. M. Jeffries, L. H. Dubois, “Mech... [R17] M. A. George, D. W. Hess, S. E. Beck, J. C. Ivankov... [R18] M. A. George, D. W. Hess, S. E. Beck, K. Young, D. ... [R19] T. Kruck, M. Schober, “Low-temperature dry etching ... [R20] H. L. Nigg, and R. I. Masel, “The surface chemistry... [R21] H. L. Nigg, L. P. Ford, and R. I. Masel, “The surfa... [R22] K. Morita, “Low temperature dry etch of copper”, U.... [R23] A. Jain, T. T. Kodas, M. J. Hampden-Smith, “Thermal... [R24] R. Steger, and R. Masel, “Chemical vapor etching of... [R25] S. W. Kang, H. U. Kim, and S. W. Rhee, “Dry etching... [R26] A. Sekiguchi, A. Kobayashi, T. Koide, O. Okada, and... [R27] W. Lee, H. J. Yang, P. J. Reucroft, H. S. Soh, J. H... ● 銅の酸化 [R28] J. C. Yang, B. Kolasa, J. M. Gibson, M. Yeadon, “Se... [R29] M. Yata and H. Rouch, “Control of the initial oxida... [R30] Y. Z. Hu, R. Sharangpani, and S. P. Tay, “In situ r... [R31] A. Kojima, T. Sakai, and T. Ohiwa, “Mechanism of Cu... [R32] L. Carbonell, P. Ratchev, R. Caluwaerts, M. V. Hove... [R33] G. W. Poling, “Infrared reflection studies of the o... [R34] 大脇武史, “FT-IRによる銅表面酸化第一銅(Cu2O)の定量... ● 酸化銅の還元 [R35] Y. Sawada, N. Taguchi, and K. Tachibana, “Reduction... [R36] 粟屋信義、特願 H04-188136、特開 H06-037038、「半導... [R37] M. Brady, US Patent 5,249,733 (1993). [R38] E. S. Dittman, US Patent 5,742,025 (1998). [R39] E. S. Dittman, US Patent 5,852,257 (1998). [R40] E. S. Dittman、特願 H05-262243、特開 H06-267632 [R41] 並木崇久、特願 H05-191274、特開 H07-041971、「配線... [R42] 金信次、特願 H06-74650、特開 H07-164141、「半田つけ... [R43] 奥野哲也、特願 H06-209417、特開 H08-052564、「半田... [R44] 小野義暢、特願 H10-041190、特開 H11-233934、「半田... [R45] 松木浩久、特願 2000-245929、特開 2001-244283、「半... [R46] 松木浩久、特願 2001-010423、特開 2002-210555、「半... [R47] 松木浩久、特願 2001-067615、特開 2002-270609、「半... [R48] 西野弘剛、特願 H01-278571、特開 H02-256235、「表面... ● 表面科学アプローチ [R49] F. Steinbach and V. Hausen, “Catalytic decompositio... [R50] I. E. Wachs and R. J. Madix, “The kinetics and mech... [R51] D. H. S. Ying and R. J. Madix, “Thermal desorption ... [R52] N. R. Avery, B. H. Toby, A. B. Anton, and W. H. Wei... [R53] Y. K. Sun, and W. H. Weinberg, “Catalytic decomposi... [R54] G. W. Coulston, G. L. Haller, “The dynamics of CO o... [R55] 上塚洋、岩出撤成、渡辺宏治、国森公夫、”分子線赤外発... [R56] 国森公夫、“分子線赤外発光法による生成脱離分子の振動... [R57] 渡辺宏治、上塚洋、国森公夫、“生成励起CO2分子の赤外... [R58] 渡辺宏治、上塚洋、国森公夫、“分子線赤外発光法による... [R59] I. Nakamura, H. Nakano, T. Fujitani, T. Uchijima, a... [R60] J. G. Lee, J. Ahner, D. Mocuta, S. Denev, J. T. Yat... [R61] Z. Hu and R. J. Boyd, “Structure sensitivity and cl... [R62] B. A. Sexton, “Observation of formate species on a ... [R63] H. E. Evans and W. H. Weinberg, “A comparison of th... [R64] B. E. Hayden, K. Prince, D. P. Woodruff, and A. M. ... [R65] N. R. Avery, W. H. Weinberg, A. B. Anton, and B. H.... [R66] P. Sen and C. N. R. Rao, “An EELS study of water, m... [R67] S. W. Jorgensen and R. J. Madix, “Hydrogen transfer... [R68] J. L. Davis and M. A. Barteau, “The influence of ox... [R69] J. L. Davis and M. A. Barteau, “Reactions of carbox... [R70] M. D. Weisel, J. G. Chen, F. M. Hoffmann, Y. K. Sun... [R71] S. Poulston, R. P. Holroyd, M. Bowker, S. F. Parker... [R72] R. A. Bennett, S. Poulston, and M. Bowker, “Elevate... [R73] P. Stone, S. Poulston, R. A. Bennett, N. J. Price, ... (c) Kenji Ishikawa

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