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銅ダマシン配線細孔埋込み時の一価銅イオンの役割

研究課題

研究課題/領域番号 15K06511
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 材料加工・組織制御工学
研究機関大阪府立大学

研究代表者

近藤 和夫  大阪府立大学, 研究推進機構, 客員研究員 (50250478)

研究分担者 金子 豊  京都大学, 情報学研究科, 助教 (00169583)
齊藤 丈靖  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70274503)
横井 昌幸  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (80359348)
研究協力者 金子 豊  
齊藤 丈靖  
横井 昌幸  
林 太郎  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードTSV / 一価銅 / 穴埋めっき / ダマシン / 銅めっき / 穴埋め / 添加剤 / 塩素 / SPS / 電極反応速度解析 / 二価銅 / 微小電極
研究成果の概要

1. 通常矩形形状であるThrough Silicon Via(TSV)にテーパ形状をつけてV-字型にした。従来12時間要の銅穴埋めっきを3分に時間短縮した。剥離渦の数値流体力学の解析よりTSV底に蓄積したCu(I)Thiolaeの促進錯体が存在する。 2. COMSOLの数値反応解析で銅の還元反応が一価銅を経過する二段階反応であることを用いて穴埋め銅めっきの添加剤モデルを数値解析した。一価銅と塩素とSPSの促進作用が数値反応解析から立証された。 3. デイスクの銅めっきを溶解することにより一価銅を発生させ、リングに一価銅を送った。この状態でのリング酸化電流は浴中のSPS量と比例して増大した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来12時間要の銅穴埋めっきを3分に時間短縮した。また30秒に短縮した。これで高価なウエハーめっき装置の台数がヘリ、革新的なコストダウンが図れる。
回転リングーデイスクのリング酸化電流は浴中のSPS量と比例して増大した。これを用いて今後は添加剤のモニターに結び付ける。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (12件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] Hanoi University of Science(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Accelerating kinetic on copper damascene and cuprous concentration computation2017

    • 著者名/発表者名
      Van Ha and Kazuo Kondo
    • 雑誌名

      Journal of the Electrochemical Society

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of Cuprous ion on Copper Electrodeposition Acceleration2015

    • 著者名/発表者名
      T.Hayashi, S.Matsuura, K.Kataoka, K.Nishimura, M.Kada, K.Kondo, T.Saito, N.Okamoto
    • 雑誌名

      Journal of the Electrochemical Society

      巻: 162(6)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Reduction of stress due to annealing of copper TSV by the low TCE Copper2018

    • 著者名/発表者名
      Van Quy Dinh・近藤和夫・平藤哲司
    • 学会等名
      表面技術協会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Monitoring of SPS concentration in copper electroplating bath by cyclic voltammetry stripping using a rotating ringdisk electrode2018

    • 著者名/発表者名
      Anh Van Nhat Tran・近藤和夫・平藤哲司
    • 学会等名
      表面技術協会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Cl and SPS acceleration2016

    • 著者名/発表者名
      Van Ha and K.Kondo
    • 学会等名
      Electrochemical Society
    • 発表場所
      Hilton San Diego
    • 年月日
      2016-10-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Microdectrode on TVS side wall2016

    • 著者名/発表者名
      Van Ha and K.Kondo
    • 学会等名
      Electrochemical Society
    • 発表場所
      Hilton San Diego
    • 年月日
      2016-10-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Cl and SPS acceleration2016

    • 著者名/発表者名
      Van Ha and K.Kondo,
    • 学会等名
      化学工学会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Microdectrode on TVS side wall2016

    • 著者名/発表者名
      Van Ha and K.Kondo
    • 学会等名
      化学工学会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Role of cuprous for copper electrodeposition2015

    • 著者名/発表者名
      近藤和夫
    • 学会等名
      International Microsystem Packaging Assembly and Circrity Technology Confernce
    • 発表場所
      TPCA (台湾 台北)
    • 年月日
      2015-10-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] High speed TSV filling2015

    • 著者名/発表者名
      近藤和夫
    • 学会等名
      International Microsystem Packaging Assembly and Circrity Technology Conference
    • 発表場所
      TPCA (台湾 台北)
    • 年月日
      2015-10-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Ultra high speed TSV filling2015

    • 著者名/発表者名
      近藤和夫
    • 学会等名
      International Society of Electrochemistry
    • 発表場所
      TPCA (台湾 台北)
    • 年月日
      2015-10-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 高速TSV充填2015

    • 著者名/発表者名
      Van Ha, 近藤和夫
    • 学会等名
      化学工学会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道 札幌市)
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 低線膨張銅めっき2015

    • 著者名/発表者名
      近藤和夫
    • 学会等名
      化学工学会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道 札幌市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 高速TSV充填2015

    • 著者名/発表者名
      Van Ha, 近藤和夫
    • 学会等名
      マイクロエレクトロニクスシンポジウム(MES2015)
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府 吹田市)
    • 年月日
      2015-09-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] Cuprous is key to acceleration in Copper bottom up filling2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Kondo
    • 総ページ数
      50
    • 出版者
      Lambert
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [産業財産権] 銅メッキ液分析装置、銅メッキ液分析システムおよび銅メッキ液分析方法2018

    • 発明者名
      近藤和夫・中山直
    • 権利者名
      近藤和夫・中山直
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-034883
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-02-16  

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