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新規な低温成膜法によるSiNx膜の作製と3次元ウェハ積層配線技術への応用

研究課題

研究課題/領域番号 24560361
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

武山 眞弓  北見工業大学, 工学部, 准教授 (80236512)

研究分担者 野矢 厚  北見工業大学, 工学部, 教授 (60133807)
連携研究者 町田 英明   (30535670)
研究協力者 佐藤 勝  
中村 友二  
中田 義弘  
小林 靖志  
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2012年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード薄膜プロセス / シリコン貫通ビア / 3次元集積回路 / 低温プロセス / 絶縁バリヤ / SiNx膜 / 薄膜 / 絶縁膜 / TSV
研究成果の概要

3次元LSIのSi貫通ビア配線において、高密度なSiNx膜を低温で作製することが切望されている。その解決策として、我々は反応性スパッタにより基板加熱なしで高密度なSiNx膜を得ることができた。この膜は、700℃までCuの拡散を抑制できたことから、低温成膜された高密度なSiNx膜は。有用な絶縁バリヤとなり得ることが明らかとなった。また、スパッタとPECVD法にてSiNx膜を準備し、その特性の詳細を検討することにより、PECVD-SiNx膜の低密度化の要因を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (26件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 3D/2.5D-IC TSVに向けた低温成膜SiNxの特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      小林 靖志,中田 義弘,中村 友二,武山 真弓,佐藤 勝,野矢 厚
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C

      巻: 135

    • NAID

      130005086248

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] TSVプロセスに適用可能な反応性スパッタ法を用いたSiNx膜の低温作製2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤 勝,武山 真弓,小林 靖志,中田 義弘,中村 友二,野矢 厚
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C

      巻: 135

    • NAID

      130005086247

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Characterization of silicon nitride thin films deposited by reactive sputtering and plasma-enhanced CVD at low temperatures2014

    • 著者名/発表者名
      M.B.Takeyama, M.Sato, Y.Nakata, Y.Kobayashi, T.Nakamura, and A.Noya
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 53 号: 5S2 ページ: 05GE01-05GE01

    • DOI

      10.7567/jjap.53.05ge01

    • NAID

      210000143950

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Preparation of nanocrystalline HfNx films as a thin barrier for through-Si via interconnects in three-dimensional integration2014

    • 著者名/発表者名
      M.B.Takeyama, M.Sato, E.Aoyagi, and A.Noya
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 53 号: 2S ページ: 02BC05-02BC05

    • DOI

      10.7567/jjap.53.02bc05

    • NAID

      210000143353

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ナノ結晶組織を有する薄いHfNx膜のCuに対する拡散バリヤ特性2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤 勝,武山 真弓,青柳英二,野矢 厚
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌C

      巻: J97-C ページ: 46-47

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 2.5D-IC向け低温SiNx膜の電気特性2015

    • 著者名/発表者名
      武山 真弓,小林 靖志,佐藤 勝,中田 義弘,中村 友二, 野矢 厚
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県草津市)
    • 年月日
      2015-03-10 – 2015-03-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] TSVに適用可能なZrN/Zr3N42層バリヤの低温作製2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤 勝,武山 真弓,野矢 厚
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県草津市)
    • 年月日
      2015-03-10 – 2015-03-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 低温作製されたZr3N4膜の絶縁バリヤ特性2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤 勝,武山 真弓,野矢 厚
    • 学会等名
      電子情報通信学会電子部品・材料研究会
    • 発表場所
      信州大学(長野県長野市)
    • 年月日
      2014-10-24 – 2014-10-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 3D及び2.5D-IC配線に適用可能な低温SiNx 膜の特性2014

    • 著者名/発表者名
      武山 真弓,佐藤 勝,小林 靖志,中田 義弘,中村 友二, 野矢 厚
    • 学会等名
      電子情報通信学会電子部品・材料研究会
    • 発表場所
      信州大学(長野県長野市)
    • 年月日
      2014-10-24 – 2014-10-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Thermal stability of bi-layered ZrN/Zr3N4 barrier in Cu/Si contact system2014

    • 著者名/発表者名
      Masaru Sato, Mayumi B. Takeyama, and Atsushi Noya
    • 学会等名
      Advanced Metallization Conference 2014: 24th Asian Session IWAPS Joint Conference
    • 発表場所
      東京大学弥生会館(東京都文京区)
    • 年月日
      2014-10-22 – 2014-10-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ZrNx膜を用いた一体型バリヤの作製2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤 勝,武山 真弓,野矢 厚
    • 学会等名
      応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] TSVに適用可能なSiNx膜の低温作製とその特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      武山 真弓,佐藤 勝,野矢 厚,小林 靖志,中田 義弘,中村 友二
    • 学会等名
      応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 反応性スパッタ法を用いた低温SiNx膜のTSVプロセスへの適用2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤 勝,武山 真弓,小林 靖志,中田 義弘,中村 友二,野矢 厚
    • 学会等名
      電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      島根大学(島根県松江市)
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 3D/2.5D-IC配線向け低温SiNx膜の検討2014

    • 著者名/発表者名
      小林 靖志,中田 義弘,中村 友二,武山 真弓,佐藤 勝,野矢 厚
    • 学会等名
      電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      島根大学(島根県松江市)
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 低温作製されたスパッタ-SiNx膜のカバレ-ジ特性2014

    • 著者名/発表者名
      武山 真弓,佐藤 勝,小林 靖志,中田 義弘,中村 友二,野矢 厚
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      新潟
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 低温作製されたSiNx膜のCu拡散へのバリヤ性2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤 勝,武山 真弓,小林 靖志,中田 義弘,中村 友二,野矢 厚
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      新潟
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 低温プロセスによるSiNx膜の特性評価2013

    • 著者名/発表者名
      武山 真弓,佐藤 勝,小林 靖志,中田 義弘,中村 友二,野矢 厚
    • 学会等名
      電子情報通信学会電子部品・材料研究会
    • 発表場所
      新潟
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Cnaracterization of SiNx film as insulating barrier applicable to TSV2013

    • 著者名/発表者名
      M.B.Takeyama, M.Sato, Y.Kobayashi, Y.Nakata, T.Nakamura, and A.Noya
    • 学会等名
      Advanced Metallization Conference 2013
    • 発表場所
      Tokyo
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 3D/2.5D-ICのTSVにおける低温SiNx膜の評価2013

    • 著者名/発表者名
      小林 靖志,中田 義弘,小高 康稔,中村 友二,武山 真弓,佐藤 勝,野矢 厚
    • 学会等名
      電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      北見
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] シリコン貫通ビアに適用可能なバリヤ材料のあり方2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤 勝,武山真弓,青柳 英二,野矢 厚
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] TSVに適用可能な低温SiNx膜のキャラクタリゼーション2013

    • 著者名/発表者名
      武山真弓,佐藤 勝,小林靖志,中田義弘,中村友二,野矢 厚
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] シリコン貫通ビアに適用可能なナノ結晶組織を有するHfNx 膜のバリヤ特性2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤 勝,武山真弓,青柳 英二,野矢 厚
    • 学会等名
      電子情報通信学会電子部品・材料研究会
    • 発表場所
      釧路
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Cu/SiコンタクトにおけるTaWN3元合金膜のバリヤ特性2013

    • 著者名/発表者名
      武山真弓,佐藤 勝,野矢 厚
    • 学会等名
      電子情報通信学会電子部品・材料研究会
    • 発表場所
      釧路
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ラジカル窒化法を用いた窒化物薄膜形成の有用性2013

    • 著者名/発表者名
      武山 真弓,佐藤 勝,野矢 厚
    • 学会等名
      Cat-CVD研究会
    • 発表場所
      岐阜
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 成膜手法の違いによるZrNx膜の特性評価2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤 勝,武山真弓,青柳 英二,野矢 厚
    • 学会等名
      Cat-CVD研究会
    • 発表場所
      岐阜
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Characterization of TiHfN nitride composite films as a barrier between Cu plug and Si

    • 著者名/発表者名
      M. B. Takeyama, M. Sato, A. Noya
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies (EM-NANO 2013)
    • 発表場所
      金沢
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Preparation of nanocristalline HfNx films as a Thin Barrier for Through Si Via

    • 著者名/発表者名
      M. Sato, M. B. Takeyama, A. Noya
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies (EM-NANO 2013)
    • 発表場所
      金沢
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] TiHfN合金膜のキャラクタリゼーションとCu配線のバリヤ特性

    • 著者名/発表者名
      武山、佐藤、野矢
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 発表場所
      岐阜
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ラジカル反応を応用した低温でのSiNx膜の作製

    • 著者名/発表者名
      武山、佐藤、中田、小林、中村、野矢
    • 学会等名
      電子情報通信学会電子部品・材料研究会
    • 発表場所
      米沢
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 反応性スパッタによるZrNxナノ結晶バリヤ膜の形成過程

    • 著者名/発表者名
      佐藤、武山、青柳、野矢
    • 学会等名
      電子情報通信学会電子部品・材料研究会
    • 発表場所
      米沢
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Cu/metal/SiO2/Si構造における界面での拡散・反応挙動(I)

    • 著者名/発表者名
      武山、野矢
    • 学会等名
      電子情報通信学会電子部品・材料研究会
    • 発表場所
      長岡
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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