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接触抵抗の低減とは？課題と対策・製品を解説
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電極形成における接触抵抗の低減とは？
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『PTC（ピーティーシー）』は、三井住友金属鉱山伸銅の製造設備にてJIS C1100適合が実現できる成分・製法を研究開発した高導電率独自合金です。
『PTC』は微量のFeとPとで銅中の酸素を脱酸する新しい脱酸銅で、タフピッチ銅なみの導電率を実現出来ます。
導電率はC1100のJIS規格をクリヤーし、各質別での機械的性質はC1100のスペック通りで、はんだ付け性はタフピッチ銅と同等です。
【特徴】
○リン入りタフピッチ代替銅
○JIS C1100規格適合 タフピッチ銅同等品
○国際特許出願中(日本国特許査定済み)
○コストダウンを図れるよう合金設計
詳しくはお問い合わせ、またはカタログをダウンロードしてください。
銅合金条『高導電率独自合金 PTC』
伝統と豊富な実績を持つウシオ社の
光加熱用光源による、電極の焼成の事例紹介です。
ハロゲンヒータを使用することで、ハロゲンヒータが持つ
高速昇温性、配熱分布や放射波長により
基板や電極材料の特性にマッチした熱処理を行うことができる
●その他機能や詳細については、お問合わせ下さい。
【事例紹介】電極の焼成
実績技術 集電体の改良は母材部分は母材に近いところの粒子開口部を大きくした。これによりボイド等を少なくした。ガス接触部分は接触ガスに接するZnOの粒子を大きくした。詳しくはお問い合わせ、またはカタログをご覧ください。
実績技術 集電体の改良
実績技術 ナノ関連はカーボンナノホーンを20％～30％含んだNanoカーボン物質に、Ptを37wt%で担持（下写真左）した結果、従来よりも電気抵抗の改善や、ナノ粒子が小さいのでPtの量を減らすことが可能となった。詳しくはお問い合わせ、またはカタログをご覧ください。
実績技術 ナノ関連
当社では、銅純度99.99%、酸素の含有量が限りなくゼロに近い10ppm以下の
『無酸素銅』を取り扱っております。
不純物の少ない原料(電気銅)を使用し、ディップ・フォーミング・システムの
製造過程において、酸化を防ぐことで酸素含有量10ppmをはるかに下回る
高品質で製造しております。
ご要望の際はお気軽に、お問い合わせください。
【特長】
■高純度ゆえの導電率の高さ
■水素脆化が起こりにくい
■加工性に優れ、銅粉も少ない
※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お問い合わせください。
無酸素銅
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電極形成における接触抵抗の低減
電極形成における接触抵抗の低減とは？
半導体デバイスにおいて、電極と半導体層間の電気的な接続部分に発生する抵抗を接触抵抗と呼びます。この接触抵抗が大きいと、デバイスの性能低下や消費電力の増大を招きます。そのため、電極形成プロセスにおいて接触抵抗を低減することは、高性能・高効率な半導体デバイスを実現するために不可欠な技術です。
課題
界面酸化膜の存在
電極形成時に半導体表面に形成される微細な酸化膜が、電極と半導体間の電気的接触を阻害し、接触抵抗を増大させます。
材料間の不均一性
電極材料と半導体材料の表面状態や組成の不均一性が、接触面積のばらつきを生み、接触抵抗のばらつきや増大を引き起こします。
プロセス温度の影響
電極形成プロセスにおける高温処理は、材料間の相互拡散や新たな化合物の生成を招き、接触抵抗を悪化させる可能性があります。
微細化に伴う課題
デバイスの微細化が進むにつれて、電極と半導体の接触面積が小さくなり、わずかな接触抵抗の増加でもデバイス性能に大きな影響を与えるようになります。
対策
界面清浄化技術の適用
プラズマ処理や化学洗浄などにより、電極形成前に半導体表面の酸化膜や汚染物を効果的に除去し、良好な電気的接触を実現します。
低抵抗材料の選択と成膜制御
接触抵抗の低い金属材料を選択し、均一で密着性の高い膜を形成するための成膜条件（温度、圧力、ガス流量など）を最適化します。
熱処理プロセスの最適化
アニール処理などの熱処理条件を精密に制御し、材料間の界面反応を最適化することで、接触抵抗の低減と信頼性の向上を図ります。
新規電極構造の導入
コンタクトホールやビアなどの電極構造を工夫し、実効的な接触面積を増加させたり、電気的なパスを改善したりすることで接触抵抗を低減します。
対策に役立つ製品例
高純度金属ターゲット材
高純度な金属ターゲット材を使用することで、成膜される電極膜の均一性と純度を高め、界面での不純物混入による接触抵抗の増加を防ぎます。
精密プラズマ処理装置
半導体表面の酸化膜や汚染物を効率的かつ均一に除去できるプラズマ処理装置は、良好な界面形成に不可欠です。
低抵抗金属ペースト
印刷技術などで使用される低抵抗金属ペーストは、微細なパターン形成と同時に低接触抵抗を実現する可能性があります。
界面制御用ドーピング剤
半導体層の表面近傍に特定のドーピング剤を導入することで、電極との界面における電気的特性を改善し、接触抵抗を低減します。
