Real-time nonlinear spectroscopic analysis of additive diffusion and adsorption behavior during the electroplating process

• Project/Area Number: 25K00052
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26050:Material processing and microstructure control-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 佐藤 友哉 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (80836370)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2027: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2026: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2025: ¥12,480,000 (Direct Cost: ¥9,600,000、Indirect Cost: ¥2,880,000)
• Keywords: 電解銅めっき / 非線形分光 / 電気化学反応 / その場観察 / 分子吸着

Outline of Research at the Start

半導体素子の三次元実装において重要となるのが上下のチップ間を電気的に接続するためのシリコン貫通電極（TSV）である。TSVはウェハー面に開けられたビアに対して電解銅めっきによって充填することで形成される電流密度や添加剤を用いて銅の析出速度の制御が試みられているものの、ビア内部で欠陥が発生してしまうという課題がある。欠陥のない完全な充填を実現するためには、不透明となっているめっきプロセス中での添加剤の拡散・吸着挙動を理解することが重要となる。そこで、本研究課題では、非線形分光を用いた電解銅めっきの分析技術を確立し、直接かつ実時間分析することで添加剤の拡散・吸着挙動を明らかにする。