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3次元実装用低ひずみ・高アスペクト比TSV開発

研究課題

研究課題/領域番号 25289258
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 材料加工・組織制御工学
研究機関茨城大学

研究代表者

大貫 仁  茨城大学, 理工学研究科, 特任教授 (70315612)

研究分担者 稲見 隆  茨城大学, 工学部, 准教授 (20091853)
近藤 和夫  大阪府立大学, 大学院工学研究科, 教授 (50250478)
永野 隆敏  茨城大学, 工学部, 講師 (70343621)
篠嶋 妥  茨城大学, 工学部, 教授 (80187137)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2015年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2014年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2013年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
キーワードCu-TSV / 3次元実装 / 低抗率 / Cuめっき / 不純物 / 3次元実装 / 抵抗率 / 結晶粒径 / 化合物 / 低歪 / TSV / 低ひずみ
研究成果の概要

3次元配線実装技術の中心的課題が最短配線技術(Cu-TSV)であり、その低低抗率化は不可欠な課題であるが、正確な値が公表されていない。本研究では、低抗率測定用TEGパターンの設計および低抗率評価を行うとともにデータの検証も行った。得られた結果を以下に示す。1)直径10μm,深さ80nmのCu-TSVの低抗率は4.13μΩ・cmとバルクCuよりも高い。2)Cu-TSVには50nm以下の結晶粒の存在比が27%も存在し、この小さい結晶粒が電子の散乱を引き起こして低抗率を増大させたと考えられる。3)Cl,Oおよび金属元素からなる不純物が粒界に存在し、粒成長を抑制したと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Grain Size Distribution at the Bottom Region in Very Narrow Cu Interconnects2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Inami, Kunihiro Tamahashi, Takashi Namekawa,Akio Chiba, and Jin Onuki
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 84 ページ: 151-155

    • NAID

      130005131412

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Pinning Effect of Fe(ClO) and Ti(ClO) Compounds on Cu Grain Growth in Very Narrow Cu Wires2015

    • 著者名/発表者名
      Takatoshi Nagano, Yashushi Sasajima, Bobuhiro Ishikawa, Kunihiro Tamahashi,Kishio Hidaka,and Jin Onuki
    • 雑誌名

      ECS Electrochemistry Letters

      巻: 4

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effectiveness of a periodic annealing method to coarsen Cu grains in very narrow trenches2015

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Sasajima, Tatsuya Miyamoto, Takatoshi Saitoh, Takahiro Yokoyama and Jin Onuki
    • 雑誌名

      Microelectronic Engineering

      巻: 131 ページ: 43-50

    • DOI

      10.1016/j.mee.2014.10.006

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Five-Minute TSV Copper Electrodeposition2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Kondo, Chikara Funahashi,Yuko Miyake
    • 雑誌名

      Journal of The Electrochemical Society

      巻: 161 号: 14 ページ: D791-D793

    • DOI

      10.1149/2.0751414jes

    • 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] Resistivity Reduction in Very Narrow Cu Wiring2013

    • 著者名/発表者名
      Jin Onuki,Yasushi Sasajima,Kunihiro Tamahashi,Ke-YiQing,S.Terada,K.Hidaka and S.Itoh
    • 雑誌名

      J.Electrochem.Soc.

      巻: Vol.160

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Grain Size Evaluating Process in Very Narrow Cu Interconnects2013

    • 著者名/発表者名
      Takashi Inami,Kishio Hidaka,Shohei Terada and Jin Onuki
    • 雑誌名

      ECS Electrochemistry Letters

      巻: Vol.2

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Searching for barrier materials for Cu wire in LSI2013

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Sasajima, Takatoshi Nagano, and Jin Onuki
    • 雑誌名

      ECS Journal of Solid State Science and Technology

      巻: Vol.2 ページ: 351-356

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Investigation on Microstructure and Resistivity in Cu-TSVs for 3D Packaging2016

    • 著者名/発表者名
      Akira Satoh,Hiroyuki Kadota, Takashi Inami,Kunihiro Tamahashi, Msahiko Itou,and Jin Onuki
    • 学会等名
      2016 International Conference on Electronics Packaging
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2016-04-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高純度微小銅めっきと抵抗減少機構2014

    • 著者名/発表者名
      ⑤大貫 仁
    • 学会等名
      化学工学会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] Ru膜成膜装置、金属性膜装置、Ruバリアメタル層、配線構造2016

    • 発明者名
      永野隆敏、大貫 仁、篠嶋 妥、玉橋邦裕、小沼重春
    • 権利者名
      永野隆敏、大貫 仁、篠嶋 妥、玉橋邦裕、小沼重春
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-086074
    • 出願年月日
      2016-04-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [産業財産権] 超低抵抗率銅配線を有する半導体集積回路装置2015

    • 発明者名
      篠嶋 妥、 大貫 仁、永野隆敏
    • 権利者名
      篠嶋 妥、 大貫 仁、永野隆敏
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-038589
    • 出願年月日
      2015-02-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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