研究課題
基盤研究(B)
本グループは、超臨界二酸化炭素が電解質溶液とは混合しないが少量の界面活性剤を添加することによりエマルジョン化可能であることを見いだした。このエマルジョン化により液面が上昇し、系全体が通電し、プレイティングが均一に行われることを発見した。この方法は超臨界流体技術とめっき技術を融合させたものであり、超臨界ナノプレーティングシステム(SNP)と命名した。本研究では、この技術と超臨界二酸化炭素洗浄方法と組み合わせ超臨界二酸化炭素を用いた新規めっき法であるSNP法による超微細配線製造技術を確立することを目的とし、大きく3つの成果が得られた。まず、本研究のエマルジョンの連続相である二酸化炭素分散相の密度と粘度を変化させてSNP反応を行い、その電気化学反応を微細端子によりマイクロ秒レベルで解析するとともに、その表面および皮膜金属の物性を評価した。この結果、CF_30(CF(CF_3)CF_20)_3CF(CF_3)COO(CH_2CH_2O)_nHで表せる化学構造の界面活性剤のうち、n=7を用いることにより、エマルジョン形状が変化すること、このエマルジョンで電気化学反応を行うことにより、電流変動の振幅や周波数を制御することが可能であることを見出した。次に超微細配線製造技術の要素技術として、超臨界流体エマルジョンを用いた新規な無電界めっき技術を開発した。この手法を用いると、ピンホールやノジュールなどめっき反応由来の結果を除去可能であることが明らかになった。更に超臨界ナノプレーティング法を用いて、120nm幅×深さ500nmの半導体用埋め込みチップに銅めっきを行った。この結果、SNP手法が高い埋め込み特性を示すことが明らかになった。この3つの成果は、研究計画に述べたものであり、十分に研究経過を達成したといえる。
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Surface & Coating Technology 202・16
ページ: 3921-3926
Surface & Coating Technology 202/16
Surface & Coating Technology 154[7]
Materials Transactions 48[7],
ページ: 1694-1697
130004453659
ページ: 1785-1788
130004453668
金属学会誌 71(2)
ページ: 170-175
10018509111
Transactions of Material Research Society of Japan 32[4]
ページ: 1187-1190
130007923027
Surface & Coatings Technology 201
ページ: 7513-7518
Key Engineering Materials 345-346
ページ: 1185-1188
Materials Transactions 48[7]
Nippon Kinzoku Gakkaishi 71(2)
Surface & Coating Technology 201
Key Engineering Mateials 345-346
The Japan Society of Chemical Engineering
ページ: 175-175
金属学会誌 71・2
Surface & Coating Technology 201・3-4
ページ: 606-611
Polymer 47・5
ページ: 1547-1554
膜(MEMBRANE) 31・6
ページ: 332-336
Polymer Journal 38・5
ページ: 442-446
Surface & Coating Technology 201(3-4)
Maku 31(6)
10018407456
Polymer Journal 38/5
Surface ＆ Coating Technology 204・3-4
機能材料 27・1
ページ: 5-12
