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フェーズフィールド法によるナノオーダー電気配線組織制御因子の決定

相场法测定纳米级电气布线结构控制因素

基本信息

批准号：
16760262
负责人：
大出真知子
金额：
$ 1.92万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

新規電気配線材のCuでは異常粒成長に似た特定方位粒子の成長が観察される。本研究ではこの組織形成支配因子の決定のためにマルチフェーズフィールド法を用いて結晶粒成長解析を行ってきた。ここで、再結晶フェーズフィールドモデルには、結晶粒それぞれにフェーズフィールド場を与えるマルチフェーズモデルと相と結晶粒、結晶方位を代表させる2つの場を用いるモデルに結晶方位を代表させる場(フィールド)を組み合わせる2種類のモデルがある。前年度までは、マルチフェーズフィールドモデルを元に、移動度や界面エネルギーの異方向性の効果を確認し、薄膜・基材間の界面エネルギーが支配的であることが分かった。一方、本年度は後者のモデルを用い、粒の結晶粒の回転などの効果を評価する予定であった。後者のモデルはフェーズフィールド変数を2つしか必要としてないため、計算時間を大幅に短縮することが可能であった。また、方程式中のパラメータと物理的な現象の関連付けを試みたが、得られた粒の回転などが異常粒成長の支配因子を特定する因子か否か、特定するには至らなかった。また、基材との格子整合性の良い方位をもった特定の粒子が回転しないとした仮定についても、パラメータを恣意的に変化させてみたものの、それが異常粒成長に繋がるという明確な効果は認められなかった。以上のことから、異常粒成長の解析に適したモデルはマルチフェーズフィールド法であり、薄膜の異常粒成長は、基材からの拘束に由来していると考えられる。

The Cu of the new electrical conductor material is not abnormal particle growth, but the growth of specific orientation particles is observed. In this study, the determination of the dominant factors in tissue formation was analyzed by the method of crystal growth. The crystal orientation represents two kinds of crystals. In the past year, the interface between film and substrate has been dominated by different orientation effects such as mobility and interface. For the first time in the year, the use of the latter, the recovery of the grain, and the evaluation of the results were determined. The latter is not only necessary but also possible because the calculation time is greatly shortened. The correlation between the physical phenomena in the equation is tested, and the control factors of abnormal particle growth are determined. In addition, the lattice integrity of the substrate is well oriented, and the specific particles are randomly transformed into abnormal particles. Analysis of abnormal grain growth, abnormal grain growth of thin film, and restriction of substrate