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極微細TSVのための界面層フリーな新規バリヤ材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K06337
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 電子・電気材料工学
研究機関北見工業大学

研究代表者

佐藤 勝  北見工業大学, 工学部, 准教授 (10636682)

研究分担者 武山 眞弓  北見工業大学, 工学部, 教授 (80236512)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード3次元集積回路 / シリコン貫通ビア / 拡散バリヤ / 絶縁バリヤ / TiNx膜 / ZrNx膜 / HfNx膜 / 表面・界面物性 / ナノ材料 / 誘電体物性
研究成果の概要

集積回路の分野では、微細化限界を迎え、微細化せずに高集積化を行うことができる3次元集積化技術の開発が盛んに行われている。ウェハやチップを積層するための配線技術の一つとして、シリコン貫通ビア(Through-Silicon-Via: TSV)が注目されているが、LSIに比べTSVの占有面積は格段に大きく、できるだけ微細なTSV配線が求められる。一方、TSV配線は微細化と共に配線の信頼性も同時に要求される。そこで本申請では、IVa族元素の窒化物を用い、微細TSV配線に適用可能な薄いバリヤ膜の形成に加え、Cu配線の信頼性を向上させることができる特性を付加することができるという極めて有用な結果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果によって、配線の信頼性を向上させることが期待できる薄いバリヤが実現できる見通しが立った。このような結果から、同じ材料系で安定した系を実現できるという成果自体が新規性があり、今後のTSVプロセスや材料開発に大きく影響を与えることが考えられるため、次世代集積回路の分野の発展に大きく貢献できることが期待される。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] XRD and EBSD analysis of Cu film on randomly oriented ZrN x film as the underlying materials2020

    • 著者名/発表者名
      Sato Masaru、Yasuda Mitsunobu、Takeyama Mayumi B.
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 59 号: SL ページ: SLLD01-SLLD01

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ab7f57

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between TiN films with different orientations and their barrier properties2018

    • 著者名/発表者名
      Masaru Sato and Mayumi B. Takeyama
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 57

    • NAID

      210000149379

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ZrN 膜上に成膜したCu(111)優先配向2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤 勝、安田 光伸、武山 真弓
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 反応性スパッタ法によって得られたZrN 膜上のCu(111)高配向化2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 勝、武山 真弓
    • 学会等名
      電子情報通信学会電子部品・材料研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Properties of barrierless Cu/ZrNx/Si structure deposited at room temperature2019

    • 著者名/発表者名
      Masaru Sato and Mayumi B. Takeyama
    • 学会等名
      2019 International Conference on Solid State Devices and Materials
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] RFスパッタ法によるTi 膜の低温作製2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 勝、武山 真弓
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Cu(111) preferential orientation on ZrNx films2019

    • 著者名/発表者名
      Masaru Sato and Mayumi B. Takeyama
    • 学会等名
      Advanced Metallization Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] RFスパッタ法によって室温成膜されたZrNx 膜の特性2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 勝、武山 真弓
    • 学会等名
      電子情報通信学会電子部品・材料研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 低温作製されたTiNx膜の特性2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤 勝、 武山 真弓
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 反応性スパッタ法によるTiNx膜の低温作製2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤 勝、 武山 真弓
    • 学会等名
      電子情報通信学会電子部品・材料研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 組成の違いによるTiHfN合金膜のキャラクタリゼーション2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤 勝、 武山 真弓
    • 学会等名
      電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Characterization of TiHfN ternary alloy films as a new barrier2017

    • 著者名/発表者名
      Mayumi B. Takeyama and Masaru Sato
    • 学会等名
      2017 International Conference on Solid State Devices and Materials
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Relation between TiN films with different texture and its barrier properties2017

    • 著者名/発表者名
      Masaru Sato and Mayumi B. Takeyama
    • 学会等名
      Advanced Metallization Conference 2017: 27th Asian Session
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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