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2015 Fiscal Year Annual Research Report

3次元実装用低ひずみ・高アスペクト比TSV開発

Research Project

Project/Area Number 25289258
Research InstitutionIbaraki University

Principal Investigator

大貫 仁  茨城大学, 理工学研究科, 特任教授 (70315612)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 稲見 隆  茨城大学, 工学部, 准教授 (20091853)
近藤 和夫  大阪府立大学, 大学院工学研究科, 教授 (50250478)
永野 隆敏  茨城大学, 工学部, 講師 (70343621)
篠嶋 妥  茨城大学, 工学部, 教授 (80187137)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
KeywordsCuめっき / 3次元実装 / Cu-TSV / 抵抗率 / 結晶粒径 / 化合物
Outline of Annual Research Achievements

・3次元実装におけるCu-TSVの抵抗率は、システムLSIの高速化・低損失化大きく関係しているため、正確な抵抗率の測定が不可欠である。現在までに、信頼できる抵抗率は未だ報告されていない。従来の抵抗率測定法の欠点を補完することができる新しいTEGパターンを設計・製作し、抵抗率4.13μΩ・cmを得た。
・この抵抗率の精度を明確にするため、EBSD(Electron Backscattering Diffraction) による結晶粒径の測定とX線回折による結晶粒径の測定を行った。直径10μm、深さ80μmのCu-TSVにおける50nm以下の結晶粒の存在比は27%, 40nm以下のそれは13%であることが分かった。
すなわち、微細Cu配線の場合と同様、微細粒界における電子散乱が増大しCu-TSVの抵抗率が増大したと考えられる。
・微細粒の生成原因を明らかにするため、STEMによるCu-TSVの構造解析を行った。その結果、粒界には塩素、酸素および鉄からなる化合物が存在し、これがアニール時の粒成長を妨げていると考えられる。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (4 results)

All 2016 2015

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Grain Size Distribution at the Bottom Region in Very Narrow Cu Interconnects2016

    • Author(s)
      Takashi Inami, Kunihiro Tamahashi, Takashi Namekawa,Akio Chiba, and Jin Onuki
    • Journal Title

      Electrochemistry

      Volume: 84 Pages: 151-155

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Pinning Effect of Fe(ClO) and Ti(ClO) Compounds on Cu Grain Growth in Very Narrow Cu Wires2015

    • Author(s)
      Takatoshi Nagano, Yashushi Sasajima, Bobuhiro Ishikawa, Kunihiro Tamahashi,Kishio Hidaka,and Jin Onuki
    • Journal Title

      ECS Electrochemistry Letters

      Volume: 4 Pages: D35-D39

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Investigation on Microstructure and Resistivity in Cu-TSVs for 3D Packaging2016

    • Author(s)
      Akira Satoh,Hiroyuki Kadota, Takashi Inami,Kunihiro Tamahashi, Msahiko Itou,and Jin Onuki
    • Organizer
      2016 International Conference on Electronics Packaging
    • Place of Presentation
      Sapporo, Japan
    • Year and Date
      2016-04-20 – 2016-04-22
    • Int'l Joint Research
  • [Patent(Industrial Property Rights)] Ru膜成膜装置、金属性膜装置、Ruバリアメタル層、配線構造2016

    • Inventor(s)
      永野隆敏、大貫 仁、篠嶋 妥、玉橋邦裕、小沼重春
    • Industrial Property Rights Holder
      永野隆敏、大貫 仁、篠嶋 妥、玉橋邦裕、小沼重春
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2016-86074
    • Filing Date
      2016-04-22

URL: 

Published: 2017-01-06  

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