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磁界中パルスレーザデポジション法を用いた銅配線用窒化タンタル(TaN)薄膜の作製

Research Project

Project/Area Number 12750284
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Electronic materials/Electric materials
Research InstitutionSasebo National College of Technology

Principal Investigator

川崎 仁晴  佐世保工業高等専門学校, 電気工学科, 助教授 (10253494)

Project Period (FY) 2000 – 2001
Project Status Completed (Fiscal Year 2001)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2001: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2000: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywordsパルスレーザデポジション法 / 外部電磁界 / 変調電磁界 / 窒化タンタル / 銅配線LSI / 銅配線 / LSI
Research Abstract

本研究は,高硬度薄膜,およびULSIデバイスにおける次世代の銅配系材料として有望視されている窒化タンタル(TaN)の薄膜を,安定性、操作性、再現性に優れ,結晶性の良い高品質薄膜を作製する方法として知られているパルスレーザデポジション(PLD)法によって作製することを目的としている。これまでに、本研究室のPLD装置を用いてTaN薄膜を作製し,薄膜作製時の外部成膜条件(基板温度,気圧,基板バイアス等)と作製した薄膜との相関を調べた。その結果,以下の様なことが分かった。
(1)薄膜の結晶性は基板温度の上昇と共に向上し、500℃以上で結晶性のcTaN薄膜が作製できることが分かった。
(2)薄膜の結晶配向性は,N_2ガス圧力の上昇とともに向上し,10Pa以上の窒素ガスを封入することによってcTaN(111),(200)の薄膜が得られる。
(3)磁界を用いることによりドロップレットを減少させることができることが明らかになった。
(4)3インチ以上の大面積基板上に、不均一度2%以下の均一な薄膜が作製可能であること等を明らかにした。
以上の成果は,JJAP(日)やThin Solid Films(米)等のジャーナルに報告し,従来得られなかった重要な知見を得たものとして,世界的に高い評価を得た。
本研究では、装置の都合上、作製した薄膜の高硬度材料としての性質や拡散バリアレーヤとしての性質が測定できなかったが、今後もこの点に留意し、継続して研究を進めてゆく予定である。

Report

(2 results)
  • 2001 Annual Research Report
  • 2000 Annual Research Report

Research Products

(15 results)

All Other

All Publications

  • [Publications] Yoshiaki Suda: "Characteristics of Silicon Carbide Thin Films Prepared by Using Pulsed Nd : YAG Laser Deposition Method"Grain Boundary Engineering in Ceramics. 118巻. 535-542 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Hiroharu Kawasaki: "Characterization of Tantalum Nitride Thin Films Fabricated by Pulsed Nd : YAG Laser Deposition Method"Jpn. J. Appi. Phys.. 40巻. 2391-2394 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Kazuya DOI: "Crystalline Chronium Carbide Thin Films Grown by Pulsed Nd : YAG Laser Deposition"Mater. Res. Soc.. 617号. J7.8.1-J7.8.5 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Hiroharu Kawasaki: "Tantalum nitride thin films synthesized by pulsed Nd : YAG laser deposition method"Mater. Res. Soc.. 617号. J3.22.1-J3.22.5 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Yoshiaki Suda: "Formation and properties of carbon nitride thin films by pulsed Nd : YAG laser deposition"Jpn. J. Appi. Phys.. 40巻. 1061-1063 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Yoshiaki Suda: "Cubic Boron Nitride Thin Films by Ion Beam Assisted Pulsed Nd : YAG Laser Deposition"IEEE Transaction. IIT2000号. 785-788 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Yoshiaki Suda: "Characterization of Crystalline TiC Films Grown by Pulsed Nd : YAG laser Deposition"Jpn.J.Appl.Phys.. 39. 4575-4576 (2000)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] Hiroharu Kawasaki: "Effects of Ion Beam Energy on the Formation of Cubic Boron Nitride Thin Films by Pulsed Nd : YAG Laser Deposition"Jpn.J.Appl.Phys.. 39. 4525-4578 (2000)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] Yoshiaki Suda: "Formation and Properties of Tic Thin Films by Pulsed Nd : YAG Laser Deposition"Thin Solid Films. 374. 282-286 (2000)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] Hiroharu Kawasaki: "Effects of Cross-magnetic Field on Thin Film Preparation by Pulsed Nd : YAG Laser Deposition"Thin Solid Films. 374. 278-281 (2000)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] Yoshiaki Suda: "Characteristics of Silicon Carbide Thin Films Prepared by Using Pulsed Nd : YAG Laser Deposition Method"Grain Boundary Engineering in Ceramics,. 118. 535-542 (2001)

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  • [Publications] Hiroharu Kawasaki: "Characterization of Tantalum Nitride Thin Films Fabricated by Pulsed Nd : YAG Laser Deposition Method"Jpn.J.Appl.Phys.. (印刷中).

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  • [Publications] Kazuya DOI: "Preparation of Crystalline Chromium Carbide Thin Films Synthesized by Pulsed Nd :YAG Laser Deposition"Jpn.J.Appl.Phys.. (印刷中).

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  • [Publications] Hiroharu Kawasaki: "Tantalum nitride thin films synthesized by pulsed Nd : YAG laser deposition method"Material Research Sociaty. (印刷中).

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  • [Publications] Yoshiaki Suda: "Formation and properties of carbon nitride thin films by pulsed Nd : YAG laser deposition."Jpn.J.Appl.Phys.. (印刷中).

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      2000 Annual Research Report

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Published: 2000-03-31   Modified: 2016-04-21  

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