研究課題/領域番号 |
05101003
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研究種目 |
特別推進研究
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配分区分 | 補助金 |
審査区分 |
物理系
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研究機関 | 早稲田大学 |
研究代表者 |
大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
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研究分担者 |
谷川 庄一郎 筑波大学, 物質工学系, 教授 (90011080)
星野 忠次 千葉大学, 薬学部, 講師 (90257220)
川原田 洋 早稲田大学, 理工学部, 助教授 (90161380)
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研究期間 (年度) |
1993 – 1996
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研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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配分額 *注記 |
224,000千円 (直接経費: 224,000千円)
1996年度: 14,000千円 (直接経費: 14,000千円)
1995年度: 47,000千円 (直接経費: 47,000千円)
1994年度: 43,000千円 (直接経費: 43,000千円)
1993年度: 120,000千円 (直接経費: 120,000千円)
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キーワード | シングルイオン / シングルイオン注入 / FIB / 点欠陥 / 物質制御 / 陽電子消滅 / 極微構造 / 表面構造相転移 / 物性制御 |
研究概要 |
0.1μm以下の寸法を持つ極微半導体構造に、ドーパントイオンを1個づつ任意個数だけ打ち込むためのシングルイオン注入装置(SII)の開発を行った。注入イオンの計数、イオン入射の検出効率の調査を行い、注入イオン数の揺らぎをランダムな場合の半分以下に押さえる見通しを得た。 シングルイオンマイクロプローブを利用し、超LSIのメモリデバイス中でのソフトエラー耐性の弱い部位の特定、エラーの発生条件、および発生機構を明らかにした。 従来のFIBを用いた極微構造加工法における加工損傷、加工精度の問題点を、FIBによる熱酸化膜の表面改質と異方性エッチングを組み合わせることにより克服し、ナノスケールSi極微構造を実現した。 SIIによりナノサイズの表面改質を行ったシリコン表面に、メッキが選択成長することを確認した。 I-V特性の温度依存性等の調査により、金属/半導体界面近傍のイオン照射欠陥による界面整流性の変化の原因がフェルミレベルピニングの変化に起因したショットキー障壁高さの変化であることを明らかにした。 注入イオンによって生成される欠陥を陽電子消滅法によって評価し、欠陥の深さ方向分布と注入イオン種の関係を明らかにした。 陽電子ビーム強度の向上のため、高効率の陽電子減速材の開発、^<60>Coから放出されるγ線の利用を試み、従来の方法に比べて1000倍の効率を予想させる基礎的実験結果を得た。 分子軌道法を用いて、シリコンの表面構造、反応の理論解析を行い、酸化、水素原子の脱離、アルカリ金属吸着過程およびその安定構造を明らかにした。7×7構造形成過程のエネルギー計算を行い、酸素原子との相関を議論した。 Si表面に形成されるDAS構造の成長過程をSTMを用いた高温その場観察で詳細に研究した。また、この構造の核の形成、消滅を高温でその場観察し、核の臨界サイズを明らかにした。
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