2017 Fiscal Year Research-status Report
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16K14376
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| Research Institution | Wakasa wan Energy Research Center |
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Principal Investigator |
中嶋 英雄 公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター, 所長 (30134042)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安永 和史 公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター, 研究開発部, 主任研究員 (20404064)
鈴木 耕拓 公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター, 研究開発部, 主査研究員 (40705612)
前川 禎通 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 先端基礎研究センター, センター長 (60005973)
石神 龍哉 公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター, 研究開発部, 主任研究員 (10359242)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | エレクトロマイグレーション / アルミニウム / 薄膜 / 強磁場 / 拡散 / 電界 / ボイド / ヒラック |
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| Outline of Annual Research Achievements |
集積回路デバイスの金属配線の長時間使用によってしばしば断線事故が起こる。これはエレクトロマイグレーションによるものであり、電界によって空孔の移動が一方向に生じ空孔が集積してボイドが形成されることに起因している。これを解決するための根本的な対策は未だ見出されていない。このエレクトロマイグレーションを抑制するために強磁場を印加して異常ホール効果により電流の曲がりを生じさせ空孔の一方向移動を阻止することができれば、エレクトロマイグレーションによる断線事故を大幅に低減させることができるはずである。本研究の目的は、強磁場下でアルミニウムなどの薄膜のエレクトロマイグレーション実験を行い、磁場のない下でのエレクトロマイグレーションの結果と比較することによって、薄膜エレクトロマイグレーションに対する強磁場の効果を調べることにある。
本年度には、真空蒸着装置を用いてアルミニウム薄膜をガラス基板上に蒸着させた。そこに電流端子、熱電対端子を取り付けた。薄膜試料の断面積を変えることによってエレクトロマイグレーション中のジュール熱の発生の仕方が変わるので、薄膜試料中の温度勾配が異なることがわかった。この温度勾配による原子移動（熱拡散）をエレクトロマイグレーションの効果と分離する方法を検討した。また、磁場を印加した際の熱電対に生じる起電力のノイズ対策を検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
実績の概要にも記載したように、①薄膜試料の断面積を変えることによってジュール熱の発生の仕方が変わるので、薄膜試料中の温度勾配が異なることが見出され、この温度勾配による原子移動（熱拡散）をエレクトロマイグレーションの効果と分離する方法を検討した。また、②磁場を印加した際の熱電対に生じる起電力のノイズ対策を検討した。これらの検討のために、多くの時間を費やした。そのために当初の計画が若干遅れ気味であるが、これらの問題は不可避であったので、止むを得ないと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究目的を遂行するために、強磁場下でのアルミニウム薄膜のエレクトロマイグレーションを行い、エレクトロマイグレーション前後の薄膜のボイドおよびヒラックの形成過程を詳細に調べる。
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