2022 年度研究成果報告書

ボトムアップ型選択成長技術のハイブリッド接合への応用

研究課題

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研究課題/領域番号	21K20426
研究種目	研究活動スタート支援
配分区分	基金
審査区分	0302:電気電子工学およびその関連分野
研究機関	横浜国立大学
研究代表者	井上史大横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00908303)
研究期間 (年度)	2021-08-30 – 2023-03-31
キーワード	化学機械研磨
研究成果の概要	ハイブリッド面の平坦化に向けたCMPの最適化について配線金属、バリア膜、絶縁膜における研磨速度を電気化学的な測定を用いて評価した。配線金属は酸化剤として添加したH2O2の影響により表面の腐食状態が大きく変化し、バリア膜は不働態の形成によりH2O2添加による表面状態の変化はCuよりも小さいことが分かった。実際にCMPを行った際、H2O2を添加するとCuサンプルの方が研磨速度の増大が顕著に表れ、Taサンプルとの研磨速度の差が広がった。この結果から今回使用したスラリーでは酸化剤としてのH2O2を添加しない方がCuとTaの腐食速度が近く、ハイブリッド面の平坦化には適していると解明した。
自由記述の分野	半導体プロセス
研究成果の学術的意義や社会的意義	世界各国の半導体のIDM、ファウンダリーは微細化限界から「後工程」や「チップレット」をかなり重要視していることが伺える。今回の研究成果であるCu-Cuハイブリッド接合は半導体後工程の単なる1要素技術と捉えるべきではない。この技術は次世代の半導体製造において「前工程」と「後工程」をつなぎ、新たなチップレット集積を可能とする革新的なプロセスとなり得る工程であり、その中でも最も重要なプロセスを学術的アプローチでメカニズムの解明を達成した。