由芝浦工业大学和东丽研究中心的田边正雄教授领导的研究小组，利用一种名为 AFM-IR 的分析技术，成功地直接观察到半导体布线中使用的铜线和低介电常数绝缘膜界面附近发生的纳米级（1 纳米是 1 米的十亿分之一）化学结构变化。
迄今为止，在实际半导体布线结构中，传统红外光谱的测量范围较广，信号会与周围区域进行平均，因此难以直接评估铜线附近极小区域内发生的化学结构变化。为此，研究团队将重点放在原子力显微镜-红外光谱联用技术（AFM-IR）上，该技术结合了红外光谱（IR）和原子力显微镜（AFM）。AFM-IR 是一种能够进行纳米级化学分析的分析技术。
该研究小组利用 AFM-IR 研究了 Cu/Low-k 绝缘薄膜样品（一种抑制导线间电干扰的绝缘材料）中 Cu 导线附近的化学结构，该样品模拟了半导体导线结构。
对Cu/低介电常数绝缘膜布线结构表面进行的AFM-IR测量表明，与低介电常数绝缘膜的中心区域相比，靠近Cu布线处的Si-CH₃（甲基）和Si-H键（对维持低介电常数绝缘膜的性能至关重要）含量降低。此外，羟基（OH）衍生的组分含量增加。而且，这些化学结构变化集中在距离界面约几十纳米的极窄区域内。
这将有助于对半导体制造过程中界面处及材料退化发生的化学变化进行详细的纳米尺度分析。预计这将有助于半导体材料的开发、制造工艺的改进以及高性能、高可靠性半导体的研发。
