[8a-Z09-1~10] 22.1 Joint Session M "Phonon Engineering"

△ [8a-Z09-10] Correlation between chemical bonding states and thermal resistance at Ta/TaN

〇Haruki Takeuchi¹, Ryo Yokogawa^1,2, Tappei Nishihara¹, Zhuo Zhantian³, Takanobu Watanabe³, Atsushi Ogura^1,2 (1.Meiji Univ., 2.Meiji Renewable Energy Laboratory, 3.Waseda Univ.)

Keywords:Thermal resistance, HAXPES, Thermal engineering

超大規模集積回路(VLSI)は急速な技術の進歩を遂げており、相互接続配線のハーフピッチサイズは、次のサブ5 nm時代に10 nm以下に減少すると予測されている。配線の細線化に伴い電流密度が増加すると、ジュール熱による電力損失が発生する。発生した熱は基板に取り付けられたヒートシンクによって取り除かれるため基板と配線間の熱抵抗が高いと効率的に熱を除去できず、配線温度が上昇しパフォーマンスが低下する。ゆえに、VLSIのパフォーマンスと信頼性向上には界面を始めとした局所的な熱エンジニアリングが必要不可欠である。本研究では、Cuダマシン配線で、誘電体中間層へのCu拡散を防ぐTaNバリアー層と、TaNとCuの密着性を改善するTa層に注目し実験室系硬X線光電子分光法（HAXPES）を用いて、熱抵抗と関連付けて化学結合状態を評価した。