2013 Fiscal Year Annual Research Report
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25289109
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
品田 賢宏 独立行政法人産業技術総合研究所, ナノエレクトロニクス研究部門, 研究部門付 (30329099)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 耕治 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (50344718)
谷井 孝至 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20339708)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 決定論的ドーピング / ドーパント規則配列 / シリコン量子物性 / ダイヤモンド量子物性 / 3次元アトムプローブ |
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| Research Abstract |
本研究では、10nm以下の領域へのドーピングを実現し、次世代デバイスに適応可能な決定論的ドーピング法の確立を第1の目的とし、単一ドーパントシリコンデバイス、単一シリコン-空孔ダイヤモンドデバイスをはじめとする量子デバイスの物性制御を第2の目的としている。単一ドーパントの3次元規則配列が最終目標である。
具体的には、研究実施期間内に3つの研究項目①「10nm以下の領域への単一ドーパントドーピングプロセスモジュールの開発」、②「単一ドーパントシリコンデバイス量子輸送」、③「単一ドーパントシリコン－空孔ダイヤモンド量子発光」に取り組む。H25年度は以下の研究項目に取り組んだ。
研究項目①「10nm以下の領域への単一ドーパントドーピングプロセスモジュールの開発」
・10nm以下の領域への単一ドーパントのドーピングを可能とするために、電子線リソグラフィによってチャネル領域に10nm以下の単一孔を有するレジスト形成を試みた（早稲田大学との共同）。
・3次元アトムプローブ法によってドーパントの注入分布を評価するためのスキームを構築した（早稲田大学、および東北大学との共同）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
研究項目①「10nm以下の領域への単一ドーパントドーピングプロセスモジュールの開発」に着手し、電子線リソグラフィによるチャネル上単一孔形成プロセス、および3次元アトムプローブ法によるドーパント分布評価スキームを構築した。従来の単一ドーパント注入精度にて、研究項目②単一ドーパントシリコンデバイス量子輸送、研究項目③単一ドーパントシリコン－空孔ダイヤモンド量子発光、にH25年度より着手できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
H25年度に着手した研究項目①10nm以下の領域への単一ドーパントドーピングプロセスモジュールの開発を継続し、H26年度より研究項目②単一ドーパントシリコンデバイス量子輸送、研究項目③単一ドーパントシリコン－空孔ダイヤモンド量子発光、に本格的に着手する。
電子線リソグラフィによるチャネル上への単一孔形成位置合わせに難航しているが、H26年度内に解決予定である。
研究項目②に使用予定のAsイオン源が枯渇し、利用不可となる懸念が生じており、対策を検討中である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
国際会議（VLSIシンポジウム2013）の出張を控えた他、国際会議（IEDM2013）の参加日数が予定より短くなったため。また、物品の競争入札により予定価格より安くなったため。
決定論的ドーピングを可能にするイオン注入装置の消耗品に充てる予定である。
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