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高分解能結晶方位解析法(FESEM/EBSP法)によるCu配線膜の信頼性評価

目的

デバイスの微細化、高集積化にともない、Cu配線の適用が増加してきている。
エレクトロマイグレーション耐性などCu配線の信頼性向上のためには、Cuの結晶粒サイズ、配向性などの組織制御が重要で、これらの評価技術が求められており、高分解結晶方位解析法(FESEM/EBSP法)を適用した。

方法

Cu配線および配線用Cu薄膜の結晶方位を、FESEM/EBSP法により解析した。

試験装置・ソフト

・高分解能結晶方位解析装置(FESEM/EBSP装置)
・FESEM:FEI社製 XL30S-FEG
・EBSPシステム:EDAX/TSL OIMシステム

結果

・Cu配線
 {111}近傍の結晶粒がそれぞれ11%、18%であることがわかった。
 粒界解析の結果、Σ3粒界が多く存在することがわかった。
・PVD-Cu薄膜
 成膜直後、アニール後ともに{111}面が支配的であり、存在比率の変化はほとんどないことがわかった。

お客様の成果

Cu配線膜の配向性、粒界解析等の定量評価が可能となり、信頼性評価への活用が期待できる。

イメージ ※クリックすると拡大します。

  • 図1)Cu配線の結晶配向性
  • 図2)Cu配線の結晶粒界解析結果
  • 図3)PVD-Cu薄膜の結晶方位

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