| 研究課題/領域番号 |
19K05089
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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26050:材料加工および組織制御関連
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| 研究機関 | 一般財団法人総合科学研究機構 |
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研究代表者 |
宮田 登 一般財団法人総合科学研究機構, 中性子科学センター, 副主任研究員 (40465985)
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| 研究分担者 |
宮崎 司 一般財団法人総合科学研究機構, 中性子科学センター, 室長 (70789940)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019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 | 中性子反射率法 / めっき膜 / 中性子反射率 / 電解銅めっき / めっき / その場観察 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、Cu電気めっき膜について薄膜形成過程から製膜後の継時変化全般で中性子反射率法および、斜入射中性子回折法を使って組成、密度、界面構造、結晶性評価のその場観察を行う。それによってCuめっき膜の形成メカニズムを解明し、Cuめっき膜の電導性向上への知見を得て省電力配線の実装に向けたプロセス設計提案を行うことを目的とする。
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では電気めっき膜の層構造等をめっき初期段階からその場観察することを目指し、1)その場観察中性子反射率測定用めっき装置の開発と作製しためっき膜の構造評価、および2)めっき膜試料の中性子回折実験を行った。
本課題で開発しためっき容器は市販の小型めっき容器を改造したものである。本めっき装置を用いてDLC薄膜上にCuめっきした試料で深さ方向成分分析を行ったところ、基材へのCuの浸透が抑えらることを示した。
また、作製したAuめっき膜について中性子回折実験を行い、めっき膜としては薄い1μm程度のめっき膜でも回折ピークが明確に観測できることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
LSI製造工程で用いられるCuの電気めっきでは、析出、内部応力等に課題が残されており、その解決に向けためっき膜の組成、界面構造、結晶性などの評価が学術的にも産業界からも期待が大きい。
中性子反射率法および中性子回折法は中性子の強い透過性を利用して基板側から中性子を入射させることで膜の層構造や結晶構造の評価が期待される。本研究課題では中性子反射率測定用めっき装置の開発を進め、作製しためっき膜の構造評価と結晶性の評価を行った。これらの結果からめっき物質であるCuの基材への浸透性などの理解が進んだ。これらの結果は電界めっき膜の形成メカニズムおよびプロセス最適化への知見を与えるものである。
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