超臨界アニールおよびEMアニールによる微細銅配線の低抵抗化

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22560344
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 芝浦工業大学
• 研究代表者: 上野 和良 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (10433765)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 集積回路配線 / 半導体超微細化 / デバイス設計・製造プロセス / 電子・電気材料

研究概要

集積回路に用いる微細銅配線は、微細な銅の結晶粒が集まってできている。本研究は、微細銅配線における結晶粒の境界(粒界)での電子散乱による抵抗上昇を抑制するため、結晶粒を拡大して粒界を減らす新しい熱処理(アニール)方法を検討した。その結果、表面クリーニング作用のある超臨界流体中でのアニール(超臨界アニール)や電流を印加しながらアニールするエレクトロマイグレーション(EM)アニールによって従来法より粒径が拡大することがわかった。またEMアニールでは電流方向にそった異方性粒成長が可能であることを示した。これらの成果は、微細銅配線の低抵抗化と高信頼化につながるものである。

研究成果

• [雑誌論文] Japanese Journal of Applied Physics (2012)
  • 著者名/発表者名: Liyana Razak, Takamasa Yamaguchi, Seishi Akahori, Hideki Hashimoto, Kazuyoshi Ueno
  • 雑誌名: Current Induced Grain Growth of Electroplated Copper Film 巻: 51 05EA04 ページ: 1-6
  • DOI: DOI:10.1143/JJAP.51.05EA04
  • 査読あり
• [雑誌論文] Grain Growth Enhancement of Electroplated Copper Film by Supercritical Annealing (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuyoshi Ueno, Yuji Shimada, Shigeru Yomogida, Seishi Akahori,Tomohiko Yamamoto,Takamasa Yamaguchi, Yoshinori Aoki, Akiko Matsuyama, Takashi Yata,, Hideki Hashimoto
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 49 05FA08 ページ: 1-6DOI:10.1143/JJA
  • DOI: DOI:10.1143/JJAP.49.05FA08
  • 査読あり
• [学会発表] Improvement of Multilayer Graphene Quality by Current Stress during Thermal CVD (2013)
  • 著者名/発表者名: Liyana Razak, Daiki Tobino, Kazuyoshi Ueno
  • 学会等名: Materials for Advanced Metallization 2013
  • 発表場所: Leuven、Belgium
  • 年月日: 2013-03-11
• [学会発表] Current Induced Grain Growth of Electro-plated Copper Film (2011)
  • 著者名/発表者名: Liyana Razak, Takamasa, Yamaguchi, Seishi Akahori, Hideki Hasimoto, and Kazuyoshi Ueno
  • 学会等名: Advanced Metallization Conference 2011, Asian Session
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] 超臨界アニールによるめっき銅膜の粒成長(4) EBSDによる粒観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 青木 和慶,蓬田 茂,伊藤 寛征, 中島 里絵, 池野 昌彦, 上野 和良
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形
  • 年月日: 2011-09-02
• [図書] 半導体・MEMSのための超臨界流体 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上野和良、他
  • 総ページ数: 40-53
  • 出版者: コロナ社
• [産業財産権] グラフェン膜製造方法、グラフェン膜製造装置 (2013)
  • 発明者名: 上野和良、ラザクリヤナ
  • 権利者名: 芝浦工業大学
  • 産業財産権番号: 2013-011527
  • 取得年月日: 2013-01-24