【素材】65nm以降のLSIに向けた低誘電率材料の劣化メカニズムを解明、寿命を二桁向上

65nm以降のLSIに向けた低誘電率(low-k）材料の高信頼化技術を開発
材料の劣化メカニズムを解明し、寿命を二桁向上

　日立製作所ならびに日立化成工業は、このたび、次世代LSIに必須となる低誘電率(low-k)
材料を大幅に高信頼化する技術を開発しました。低誘電率材料が電気的に劣化するメカニ
ズムを初めて解明するとともに、その劣化を抑制する技術を分子レベルで適用し寿命を飛躍
的に向上させたものです。次世代LSＩの大幅な高性能化と高信頼化を同時に実現する技術と
して期待されます。

　現在の情報化社会を支えるLSIは、年々集積度を上げながら発展してきました。これにとも
ないLSI内の配線もますます高密度になるため、配線間容量 の増大による信号遅延がLSIの
高性能化を妨げるようになってきました。そこで配線間の絶縁材料の誘電率 をできるだけ下
げて、配線間容量を低減することが必須となっています。しかし、材料の誘電率を低くすると
機械強度や長期信頼性が低下する問題が発生し、実用化の大きな障害になっていました。
これまでに、日立化成では高い機械強度を有する低誘電率材料を先行して開発してきました
が、今後、さらに低誘電率化を進めるには、材料の長期信頼性が鍵となります。

　今回、日立と日立化成は共同で、長期信頼性を決める劣化のメカニズムを初めて解明し、
長寿命の高信頼低誘電率材料を開発しました。開発した技術の概要は次の通りです。

(1)劣化メカニズムの解明
　低誘電率材料に電気ストレスを与えて意図的に劣化させ、化学構造を分析しました。その
結果、材料分子中に含まれる有機成分が電子のエネルギーで徐々に破壊され、水分に置き
換わるため、低誘電性が失われることを、はじめて明らかにしました。

(2)分子レベルの劣化抑制技術
　低誘電率材料に含まれる有機成分を分子レベルで制御する技術を開発しました。材料生
成プロセスにおける反応経路、温度、速度、組成、分子量を制御して、劣化抑制に効果の
高い化学構造を探索し、約10年だった寿命が約1,000年に向上する特性が得られました。

　開発した技術は日立化成のlow-k塗布材料「HSGシリーズ」として、65nm世代以降の材料
に適用していく予定です。これら材料を使うことにより、引き続き45nm世代までLSIの性能向
上を維持することが可能となります。なお本成果は、2004年12月13日から米国・サンフランシ
スコで開催の国際電子デバイス会議｢2004 IEDM(International Electron Devices Meeting)｣
で発表される予定です。

日立化成工業株式会社ニュースリリース　2004年12月13日
http://www.hitachi-chem.co.jp/japanese/cgi-bin/release_show.cgi?ID=62

依頼1-988でした。

>劣化のメカニズムを初めて解明

半島方面？

いやいや夢のような技術開発ご苦労さん。ご苦労さん。

ところで、そのことによって俺の生活はどう変わるんだ。
実用化は何時だ。

いずれにしても、ご苦労さんご苦労さん。

４樣が優しく微笑みながら４ゲット。

これかな

38.5 Enhanced Dielectric-Constant Reliability of Low-k Porous
Organosilicate Glass (k=2.3) for 45-nm-Generation Cu Interconnects,
D. Ryuzaki, H. Sakurai*, K. Abe*, K. Takeda, and H. Fukuda,
Hitachi, Ltd., Tokyo, Japan and *Hitachi Chemical Co., Ltd., Ibaraki, Japan

We revealed the mechanism of electric-stress induced dielectric-constant
increase in low-k porous organosilicate glasses, where the oxidation
of methyl groups causes the degradation. We developed a novel porous
organosilicate glass (k=2.3) with a dielectric-constant lifetime of 1000
years, and successfully integrated it into copper interconnects which
show excellent reliability.
http://www.his.com/~iedm/techprogram/sessions/s38.html

2004 IEEE International Electron Devices Meeting
http://www.his.com/~iedm/

軍事用に使われそうだな、

やっぱ、スプリング８が役に立ったのかな

やっぱり、屋根が飛んだのが効果あったんだろうね

>>3
何でも自分の生活レベルでしか考えられないアフォﾊｹｰﾝ
文系だろ

>>8
チョンはっけん

>>9
こうやって2chに書き込めるのもこの手の研究開発のお陰なのにね。

見た事もない木だけど気になってしょうがねぇ、
みたいなCMやってるとこか

>>11
>>3のようなヤシが、小柴先生の研究やNECの地球シミュレータに対して、
「これがなんの役に立つ？」なんてこと聞くんだよな。

>>3は予算をつける立場の役人や政治家にはならないでください。

理系が文系の知識に無知であるように
文系が理系の知識に無知なのも至極当然
知りたいことを知ろうとするヒトの方が
局所的に片寄った知識の上でふんぞり返ってるやつよりましだろう
理系文系問わず

>>14
同意。
ただ、理系は自身の無知を自覚している。なぜなら、理系は判らない事をわかろうとする学問だから。
文系の場合は、先人の残したものを多く詰め込んだものが、よい成績を収めるようになってる。

また、どちらのもたらす被害が大きいかというと、文系支配構造の日本では、
自分の理解できる範囲でものを考える、文系のもたらす被害が大きい。

ゆとり教育とかで、理数教科の軽視なぞもその一例。

数学が出来ても社会に出て役に立たないだとぉ？
どこのアフォがこんな事を言い出したのか。
算数と数学の区別もつかないのか！　って言いたい。

だれか記事にコメントする奴はいないのか！　って言いたい．

>>16
よく分かんないんだよね。俺、生物系だから。

よーするに、ソニータイマーの寿命が延びたんだろ？
あ、ちがうんですか、そーですか。

より精度の高いソニータイマーが作れるようになったってことでは？

>>15
と文系のことをよく知らないし知ろうともしない人に言われてもなぁ。
文系の学問がどういうものか思い込みだけじゃなくてちゃんと調べたほうがいいよ。
とりあえず法学関係。文系支配構造とやらはここら出身多いから。

これだけじゃスレ違いなんで
もうしばらくは半導体を小さくして性能を上げるという現在の路線でがんばれますよ、ってこと。
今の十分の一サイズにならないことだけは明らかなわけだがどこまでいけるかはまだわからない。

>>12
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%97%A5%E7%AB%8B%E3%81%AE%E6%A8%B9
日立の樹のプロフィール
正式名称：モンキーポッド
学名：サマネア・サマン
俗名：アメリカネム　又は　サマンの木
樹齢：約120年
高さ：25m
幅：40m

>>19
と、一応の人に言われてもなぁ。

＞16
生物専攻してるからって半導体に関することに理解できないとはどういうことだ。

いや普通にこれ集積率が上がってより小型のLSIを作るためのハードルが低くなったってことでしょ

インテルのプロセッサにこの技術は応用されるか？
それともこの技術を使わない方法で解決して、日本に金が落ちないようにしつつ
ムーアの法則？？とやらを求め続けるか
（とっくに破綻してしまったようだが。少なくともPC向けとしては、ここしばらく
4.5GHzのCPUなど普及しないみたいだし）

だから言っただろ。有機物なんて使うなと。
長寿命にしたかったら、無機物を使え。
結晶がいいな。それでダイアモンドなんか最高だな。

>>24
ムーアの法則はトランジスタ数に対する経験則
動作周波数は関係無い。