• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ナノメートル薄膜の膜厚、密度、組成などに関する計量学的計測に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 05F05614
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 薄膜・表面界面物性
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

小島 勇夫  独立行政法人産業技術総合研究所, 計測標準研究部門・先端材料科, 科長

研究分担者 JIANGWEI FAN  独立行政法人産業技術総合研究所, 計測標準研究部門先端材料科, 外国人特別研究員
FAN Jiangwei  産業技術総合研究所, 計測標準研究部門先端材料科, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2007年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
2006年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2005年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワードナノ薄膜 / X線反射率 / 斜入射X線吸収分光 / 放射光応用X線光電子分光
研究概要

放射光X線を用いた薄膜の精密評価手法を開発する。X線反射率法などX線波長を基準として薄膜の膜厚を正確に決定することが可能である。しかし、実際の薄膜は厚さ方向に組成や密度が変化するために、正確な測定は容易でない。放射光を用いることにより、波長を変えて薄膜の吸収スペクトルや反射スペクトルを得ることが可能であるため、薄膜の深さ方向の構造を実験室測定よりより多くの情報を得ることができる。本研究では、放射光X線応用計測とともに実験室レベルの計測技術評価技術および精密薄膜作製技術を同時に進めることにより、ナノオーダーの薄膜・多層膜標準に直結する研究開発を行うことを目的とした。
本年度は、作製した高精度試料台を用いて放射光による底角入射測定を継続するともに、前年度において半導体デバイスで重要なHigh-k薄膜(HfO2系の薄膜)を測定したが、エネルギー軸の校正に必要なデータが不足していたためそれらについて測定を追加した。また、新たに数十nm深さ方向に濃度分布のある試料の測定も試みた。具体的には、
(1)エネルギー可変X線光電子分光による膜厚を変えたHfO2薄膜の測定においてエネルギー軸を校正するための測定を行い、光電子脱出深さを求めるのに必要なデータを得た。
(2)HfO2薄膜のX線吸収スペクトルの解析を行い深さ方向の微細構造について検討を行った。X線吸収スペクトルは、入射角が0.1°程度ではX線は最表面で反射するため表面近傍の情報が得られる。入射角が臨界角を超えるとX線は内部に侵入し、基板界面での反射が影響するようになる。このように深さ方向について微細な分布が非破壊で分かるようになった。
(3)X線吸収法により極浅イオン注入した試料の測定を行った。HfO2膜で示されたと同様、深さ方向について濃度分布の違いが観測でき、注入元素による局所的な結晶構造変化が見いだされた。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (5件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Grazing incidence X-ray reflectivity of HfO_2/Si film2006

    • 著者名/発表者名
      J. Fan, N. Matsubayashi, I. Kojima and S. Wei
    • 雑誌名

      Photon Factory Activity Report 2005 23

      ページ: 152-153

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Study on Quantitative Analysis Technique for thin films using XAS

    • 著者名/発表者名
      N. Matsubayashi, M. Imamura, J. Fan, and I. Kojima
    • 雑誌名

      Photon Factory Activity Report 2006 24

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Calculating Area Density of Hf Atoms by Transmit Absorption Spectra

    • 著者名/発表者名
      J. Fan, N. Matsubayashi, I. Kojima and S. Wei
    • 雑誌名

      Photon Factory Activity Report 2006 24

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Grazing incidence X-ray reflectivity of HfO_2/Si film

    • 著者名/発表者名
      Jiangwei FAN, Nobuyuki MATSUBAYASHI, Isao KOJIMA, Shiqiang WEI
    • 雑誌名

      Photo Factory Activity Report 2006 (accepted.)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Study of Quantitative Analysis Technique for thin films using XAS

    • 著者名/発表者名
      N.Matsubayashi, M.Imamura, J.Fan, I.Kojima
    • 雑誌名

      Second International Symposium on Standard Materials and Metrology for Nanotechnology, (accepted)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Quantitative Analysis for thin films by x-ray absorption spectroscopy using synchrotron radiation2007

    • 著者名/発表者名
      N. Matsubayashi, M. Imamura, J. Fan, I. Kojima, Lay Thi Thi
    • 学会等名
      12th European Conference on Applications of Surface and Interface Analysis
    • 発表場所
      ブリュッセル
    • 年月日
      2007-09-11
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2005-04-01   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi