| 研究課題/領域番号 |
22K04182
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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 | 山梨大学 |
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研究代表者 |
近藤 英一 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (70304871)
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| 研究分担者 |
金 蓮花 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (40384656)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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| キーワード | 半導体配線材料 / エリプソメトリ / ナノインデンテーション / 金属接合 / ナノインデンテーション試験 / Cu表面 / 集積回路配線 / 配線金属 / 常温接合 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究ではCo, Ru, NiAlなど新規集積回路配線材料の液相プロセス中表面層(<5nm)形成過程をin-situエリプソメトリでたとえばΨ-Δ plotなどの解析手法を用いて速度論的に明らかにし、反応メカニズムに基づいて限りなく表面を清浄・維持できる手法を確立し、さらには3次元集積回路に必要な金属/金属常温接合への適用を目指すものである。本研究課題は<10 nm世代以降の新規3次元集積回路デバイス構造の実現上顕在化した学術的課題であり、本邦が材料技術で世界において先導的な役割を果たし続けるための基礎として必要である。
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| 研究成果の概要 |
本研究はCuや新配線材料の直接接合を常温で行うための基礎的な知見を得ることを目的として実施した。常温直接接合には力学的・冶金的評価が欠かせない。ナノインデンテーション装置を用いて常温、圧着のみで金属同士を直接接合すると同時に金属の接合特性、界面特性を評価する新しい実験的手法を構築した。また、集積回路配線金属としてCu, Co, Mo, Co-TiについてSAM膜やBTA系保護膜の形成脱離過程をエリプソメトリin-situ観察により評価できた。これら金属の積層構造の評価には至らなかったものの、ナノインデンテーション手法の構築や、接合前保護膜としてのSAM膜利用という新しい提案を行うことができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
集積回路の高集積化・微細化に伴い、ウェハを積層しその間を微小な金属配線で接合する三次元的構造デバイスの形成が必要となっている。常温接合ができれば熱負荷やストレス負荷を低減できるが、in-vacuoプロセスは現実的でない。本研究ではウェット処理環境で清浄金属表面を形成・評価する手法と、清浄／非清浄界面を有する金属接合構造の力学的評価を行う手法を構築した。半導体プロセス工学において新しい学術的視点を提供するとともに、金属表面・界面の新しい評価技術を開発できた。
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