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2014 Fiscal Year Annual Research Report

新規な低温成膜法によるSiNx膜の作製と3次元ウェハ積層配線技術への応用

Research Project

Project/Area Number 24560361
Research InstitutionKitami Institute of Technology

Principal Investigator

武山 眞弓  北見工業大学, 工学部, 准教授 (80236512)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 野矢 厚  北見工業大学, 工学部, 教授 (60133807)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords3次元集積回路 / 薄膜 / 絶縁膜 / シリコン貫通ビア / SiNx膜
Outline of Annual Research Achievements

3次元集積回路が注目を集める中、シリコン貫通ビア(Through Si via: TSV)の役割が極めて重要となってきた。現在、TSVプロセスをどの段階で行うのかについては、3次元集積回路の構成等によって様々であるが、一般的にはLSIプロセスを行った後で、TSVプロセスを行うのがLSIの歩留まり等の点で有効である。しかしながら、LSIを作り込んだ後でTSVプロセスを行う場合、一旦形成したLSIを劣化させないため、プロセス温度の低温化が必須となる。
多くのプロセスの中で、成膜に関して言えば、絶縁膜とその上のバリヤメタルが比較的高い温度で形成されているため、その両者を少なくとも200℃以下で成膜することが切望される。しかしながら、これらの膜を低温プロセスで成膜した場合、絶縁性あるいはバリヤ性が劣化し、所望の特性を得ることが難しい。
一方、我々は、バリヤメタルにおいては既にスパッタ法とラジカル窒化を併用することにより、200℃以下で良好なバリヤ性を持つ膜を成膜できることを実証している。本研究では、絶縁膜であるSiNx膜の低温プロセスに着手し、低温成膜が膜の特性に与える影響について検討した。その結果、200℃以下のプロセスにて良好な特性を有するSiNx膜の作製に成功すると共に、低温化により起こる膜質の劣化の要因を定量的に評価することができた。

  • Research Products

    (12 results)

All 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] 3D/2.5D-IC TSVに向けた低温成膜SiNxの特性評価2015

    • Author(s)
      小林 靖志,中田 義弘,中村 友二,武山 真弓,佐藤 勝,野矢 厚
    • Journal Title

      電気学会論文誌C

      Volume: 135 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] TSVプロセスに適用可能な反応性スパッタ法を用いたSiNx膜の低温作製2015

    • Author(s)
      佐藤 勝,武山 真弓,小林 靖志,中田 義弘,中村 友二,野矢 厚
    • Journal Title

      電気学会論文誌C

      Volume: 135 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Characterization of silicon nitride thin films deposited by reactive sputtering and plasma enhanced CVD at low temperatures2014

    • Author(s)
      Mayumi B. Takeyama, Masaru Sato, Yoshihiro Nakata, Yasushi Kobayashi, Tomoji Nakamura, Atsushi Noya
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys.

      Volume: 53 Pages: 05GE01~3

    • DOI

      10.7567/JJAP.53. 05GE01

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 2.5D-IC向け低温SiNx膜の電気特性2015

    • Author(s)
      武山 真弓,小林 靖志,佐藤 勝,中田 義弘,中村 友二, 野矢 厚
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      立命館大学(滋賀県草津市)
    • Year and Date
      2015-03-10 – 2015-03-13
  • [Presentation] TSVに適用可能なZrN/Zr3N42層バリヤの低温作製2015

    • Author(s)
      佐藤 勝,武山 真弓,野矢 厚
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      立命館大学(滋賀県草津市)
    • Year and Date
      2015-03-10 – 2015-03-13
  • [Presentation] 低温作製されたZr3N4膜の絶縁バリヤ特性2014

    • Author(s)
      佐藤 勝,武山 真弓,野矢 厚
    • Organizer
      電子情報通信学会電子部品・材料研究会
    • Place of Presentation
      信州大学(長野県長野市)
    • Year and Date
      2014-10-24 – 2014-10-25
  • [Presentation] 3D及び2.5D-IC配線に適用可能な低温SiNx 膜の特性2014

    • Author(s)
      武山 真弓,佐藤 勝,小林 靖志,中田 義弘,中村 友二, 野矢 厚
    • Organizer
      電子情報通信学会電子部品・材料研究会
    • Place of Presentation
      信州大学(長野県長野市)
    • Year and Date
      2014-10-24 – 2014-10-25
  • [Presentation] Thermal stability of bi-layered ZrN/Zr3N4 barrier in Cu/Si contact system2014

    • Author(s)
      Masaru Sato, Mayumi B. Takeyama, and Atsushi Noya
    • Organizer
      Advanced Metallization Conference 2014: 24th Asian Session IWAPS Joint Conference
    • Place of Presentation
      東京大学弥生会館(東京都文京区)
    • Year and Date
      2014-10-22 – 2014-10-24
  • [Presentation] ZrNx膜を用いた一体型バリヤの作製2014

    • Author(s)
      佐藤 勝,武山 真弓,野矢 厚
    • Organizer
      応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
  • [Presentation] TSVに適用可能なSiNx膜の低温作製とその特性評価2014

    • Author(s)
      武山 真弓,佐藤 勝,野矢 厚,小林 靖志,中田 義弘,中村 友二
    • Organizer
      応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
  • [Presentation] 反応性スパッタ法を用いた低温SiNx膜のTSVプロセスへの適用2014

    • Author(s)
      佐藤 勝,武山 真弓,小林 靖志,中田 義弘,中村 友二,野矢 厚
    • Organizer
      電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • Place of Presentation
      島根大学(島根県松江市)
    • Year and Date
      2014-09-03 – 2014-09-06
  • [Presentation] 3D/2.5D-IC配線向け低温SiNx膜の検討2014

    • Author(s)
      小林 靖志,中田 義弘,中村 友二,武山 真弓,佐藤 勝,野矢 厚
    • Organizer
      電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • Place of Presentation
      島根大学(島根県松江市)
    • Year and Date
      2014-09-03 – 2014-09-06

URL: 

Published: 2016-06-03  

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