ソニーは、低誘電率有機層間絶縁膜と銅配線を組み合わせ、LSIの高速化や低消費電力化を実現する次世代の多層銅配線技術を開発しました。
現在、LSIの配線材料としてはアルミニウムが主流ですが、LSIの高集積化に伴なって配線抵抗の少ない銅配線が採用されはじめています。そして、今後更にデザインルールの微細化を進め、LSIの高集積化を図るためには層間絶縁膜の低誘電率化が課題とされていました。
今回、層間絶縁膜に用いる有機膜は比誘電率がk=2.75と、二酸化シリコンのk=4.0に比べて低いため配線ピッチを狭くすることが可能です。これに抵抗率の低い銅配線を組み合わせることで、従来の二酸化シリコン層間絶縁膜とアルミニウム配線の組み合わせに比べて信号の配線遅延時間を約25％短縮することができます。ソニーは、この低誘電率有機層間絶縁膜採用のために、成膜プロセスの最適化や有機膜中のガス放出用熱処理プロセスの最適化、アンモニアによるエッチングプロセスなどを開発することで、本技術を実現しました。
今後、本技術は0.13μm世代のピュアロジックやDRAM混載ロジックなどに採用していき、高速グラフィックス用途や低消費電力商品への展開を予定しています。

主な特長

1. 低誘電率有機層間絶縁膜と銅配線により約25%の高速化を実現
   比誘電率 k =2.75の低誘電率有機層間絶縁膜と抵抗率1.9μΩcmの銅配線を組み合わせることで、二酸化シリコン層間絶縁膜とアルミニウム配線の組み合わせに比べて信号の配線遅延時間を約25%短縮することができます。（グラフ参照）高速グラフィックス用途や低消費電力商品への使用に最適です。
2. LSIの低層化により低コスト実現
   従来技術による0.13μm世代のLSIで比較すると、二酸化シリコン層間絶縁膜とアルミニウム配線の組み合わせの場合10層になるが、低誘電率有機層間絶縁膜と銅配線の組み合わせでは6層にすることが可能です。これにより工程数を削減することができ低コストを実現します。

層間絶縁膜を二酸化シリコンから
有機膜に変えることで高速化を実現