| 研究課題/領域番号 |
18K04223
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21050:電気電子材料工学関連
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| 研究機関 | 北見工業大学 |
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研究代表者 |
武山 眞弓 北見工業大学, 工学部, 教授 (80236512)
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| 研究分担者 |
佐藤 勝 北見工業大学, 工学部, 准教授 (10636682)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 集積回路 / Cu配線 / 配向制御 / 拡散バリヤ / 下地材料 / 信頼性 / 構造解析 / 熱的安定性 / エレクトロマイグレーション / 拡散バリア / LSI / 3次元集積回路 / 3次元デバイス |
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| 研究成果の概要 |
我々は、エレクトロマイグレーション耐性に最も優れているCu(111)配向を制御するために、薄い拡散バリヤにCu(111)配向の下地材料としての機能を付与した材料を検討した。その結果、従来のような下地材料と拡散バリヤ材料という2層構造を必要とせず、5nmのTaWNバリヤ上にCu(111)を高配向成長させることに成功した。また、極めて困難とされた5nmのTaWN膜の構造解析に初めて成功し、TaWN(111)配向上にCu(111)の配向制御を達成した。これらの成果は、将来の半導体技術そして学術的にも新たなCu(111)配向制御の在り方を示すものであり、極めて有効な結果をもたらした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでエピタキシャルの関係があるCu/Nbなどごく一部の材料のみがCu(111)配向をもたらす下地材料であり、比較的厚い膜が使われてきた。また、下地材料は拡散バリヤ性に乏しく、拡散バリヤとの2層構造をとることが、微細プロセスと相反することになり、Cu(111)配向の実現は困難を極めた。しかし、我々が実現した5nmの拡散バリヤ上でもCu(111)配向制御が可能であるという発見は、これまでにない新規性、独創性に富む有意義な結果である。同時に、将来配線上に形成されるデバイスの性能向上にとっても極めて有用な結果を示すことが期待され、新たな分野を確立できるほどの学術的意義がある。
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