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銅めっきスーパーフィリングの機構解明とその高度化

Research Project

Project/Area Number 15760537
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Material processing/treatments
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

早瀬 仁則  東京工業大学, 精密工学研究所, 助手 (70293058)

Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2004: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords銅めっき / スーパーフィリング / 塩化物イオン / SPS / PEG / バンプ / ポリエチレングリコール / SIMS
Research Abstract

本年度は,仮説「塩化物イオンと促進剤の競争的吸着」に基づき,各種実験をおこない,めっき面に蓄積した促進剤(SPS)を効果的に脱離させる新たな手法を開発した.
昨年度の研究により,スーパーフィリング浴では塩化物イオン消費が予想していたよりも少ないく,塩化物イオン消費モデルに困難があることがわかった.一方,塩化物イオン濃度がボトムアップ堆積に大きく影響することを明らかにした.こうした結果から,めっき面において,塩化物イオンと促進剤が競争的吸着を繰り広げ,徐々に促進剤が表面に蓄積されるとし,Moffat等が提案するCEACメカニズムを採り入れた新たなモデルを仮定した.本モデルを検証するために,各種実験を行い,めっき中に塩化物イオン濃度を増加させることにより,促進剤の脱離を促せることを新たに発見し,本競争吸着モデルを支持する結果を得た。さらに,高塩化物イオン濃度浴における逆電解が,促進剤脱離に効果的であることを発見した.現在,促進剤のめっき面への蓄積が溝集中部におけるバンプ形成(オーバープレーティング)を起こし,産業上大きな問題となっている.そこで,この高濃度塩化物イオン溶液による促進剤の脱離により,平坦化剤(レベラー)を使用せず,高いボトムアップ性を維持したままオーバープレティングを回避できることを実証した.一価の状態であるCuClの形成が促進剤脱離に大きな影響を及ぼしていると考え,検討を進めたがが,明確な結論を得るには至っていない.

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) Publications (6 results)

  • [Journal Article] Bump Reduction in Copper Superfilling by Cl-Rich Bath2005

    • Author(s)
      M.Hayase, T.Hatsuzawa
    • Journal Title

      The Electrochemical Society 207th Meeting Abstract

      Pages: 456-456

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Effect of Cl-Concentration on Superfilling Behavior2004

    • Author(s)
      M.Hayase, M.Taketani, T.Hatsuzawa
    • Journal Title

      The Electrochemical Society 205th Meeting Abstract

      Pages: 150-150

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Incorporation of Cl-into Copper deposit at Initial Plating Period2004

    • Author(s)
      M.Hayase, M.Taketani, T.Hatsuzawa
    • Journal Title

      The Electrochemical Society 206th Meeting Abstract

      Pages: 1113-1113

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 基板のめっき方法および装置2004

    • Inventor(s)
      早瀬, 西條, 早房, 佐保田
    • Industrial Property Rights Holder
      荏原製作所
    • Filing Date
      2004-11-05
    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] M.Hayase, M.Taketani, T.Hatsuzawa, K.Hayabusa: "Preferential Copper Electrodeposition at Sub-micrometer Trenches by Consumption of Halide Ion"Electrochemical and Solid State Letters. 6・6. C92-C95 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] M.Hayase, M.Taketani, T.Hatsuzawa, K.Hayabusa: "Analysis of CV hysteresis by PEG and chloride ion in copper electroplating"The Electrochemical Society 204th Meeting Abstract. No.696 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] M.Hayase, M.Taketani, T.Hatsuzawa, K.Hayabusa: "Cl- Consumption in Copper Electrodeposition"The Electrochemical Society 203th Metting Abstract. No.677 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 竹谷, 早瀬, 曾澤, 初澤, 早房: "電解めっき銅薄膜への塩化物イオン混入"2004年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集. L32 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 竹谷, 早瀬, 初澤, 早房: "PEGとBr-による銅めっきスーパーフィリング"2003年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. H07 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 早瀬, 竹谷, 初澤, 早房: "PEGと塩化物イオンによる銅めっき抑制効果の解析"2003年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. H08 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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