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2015 年度 実績報告書

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
キーワードCuめっき / 3次元実装 / Cu-TSV / 抵抗率 / 結晶粒径 / 化合物
研究実績の概要

・3次元実装におけるCu-TSVの抵抗率は、システムLSIの高速化・低損失化大きく関係しているため、正確な抵抗率の測定が不可欠である。現在までに、信頼できる抵抗率は未だ報告されていない。従来の抵抗率測定法の欠点を補完することができる新しいTEGパターンを設計・製作し、抵抗率4.13μΩ・cmを得た。
・この抵抗率の精度を明確にするため、EBSD(Electron Backscattering Diffraction) による結晶粒径の測定とX線回折による結晶粒径の測定を行った。直径10μm、深さ80μmのCu-TSVにおける50nm以下の結晶粒の存在比は27%, 40nm以下のそれは13%であることが分かった。
すなわち、微細Cu配線の場合と同様、微細粒界における電子散乱が増大しCu-TSVの抵抗率が増大したと考えられる。
・微細粒の生成原因を明らかにするため、STEMによるCu-TSVの構造解析を行った。その結果、粒界には塩素、酸素および鉄からなる化合物が存在し、これがアニール時の粒成長を妨げていると考えられる。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (1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

    • 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 ページ: D35-D39

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [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 – 2016-04-22
    • 国際学会
  • [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
      特願2016-86074
    • 出願年月日
      2016-04-22

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公開日: 2017-01-06  

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