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極浅半導体接合創成のためのコヒーレントフォノン励起型アニールプロセスの解明・制御

研究課題

研究課題/領域番号 15360388
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 材料加工・処理
研究機関大阪大学 (2004-2005)
京都大学 (2003)

研究代表者

節原 裕一  大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (80236108)

研究分担者 斧 高一  京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30311731)
高橋 和生  京都大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50335189)
藤田 雅之  財団法人レーザー技術総合研究所, 主任研究員(研究職) (30260178)
橋田 昌樹  京都大学, 化学研究所, 助手 (50291034)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
15,100千円 (直接経費: 15,100千円)
2005年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2004年度: 6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
2003年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
キーワード半導体極浅接合 / フォノン励起 / 超短パルスレーザー / 非平衡プロセス / プラズマ処理 / 非平衡プラズマ照射 / ミリ波照射
研究概要

シリコンウェハー上での極浅半導体接合形成を対象に、従来の熱的な活性化技術が適用限界に達する次世代のシリコン半導体デバイス製造に向けブレークスルーをもたらす技術を開発することを目的に、フォノン励起による新しい非平衡アニールプロセスの解明と制御に関する研究を行った。1)低エネルギー・イオン注入によりボロンをドーピングしたシリコン基板において、超短パルスレーザー照射によるフォノン励起特性を反射型ポンププローブ法により調べた結果、フォノンによる振動に続いて、光励起キャリアの減衰が観測され、レーザー強度に対して非線形に増大することが明らかなった。2)ドーパント層の微細構造に与えるレーザー照射効果を断面高分解能透過型電子顕微鏡観察により調べた結果、超短パルスレーザー照射によりドーパント層の結晶化が可能であることを明らかにした。3)超短パルスレーザー照射による接合の低抵抗化は、レーザー照射条件により制御可能であり、原子レベルでの微細構造と有意な相関を示すことが明らかになった。4)低エネルギーB注入を施した試料を用いて電気的特性の評価を行い、0.5keVのB注入層においてシート抵抗400Ω/sq程度の低抵抗化が可能であることを示した。5)超短パルスレーザー照射による活性化過程に続く欠陥制御に有効な手法として、非平衡プラズマの照射を併用した表面励起プロセスを念頭に、大面積均一処理に不可欠なプラズマ生成制御手法を開発し、300mmウェハプロセスにも対応可能であることを示した。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (28件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] Properties of Inductively-Coupled RF Plasma Sources with Multiple Low-Inductance Antenna Modules2006

    • 著者名/発表者名
      K.Takenaka
    • 雑誌名

      Proc.6^<th> International Conf.on Reactive Plasmas and 23^<rd> Symp.on Plasma Processing, Matsushima, Japan, Jan. 24-27, (2006)

      ページ: 183-184

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Properties of Inductively-Coupled RF Plasma Sources with Multiple Low-Inductance Antenna Modules2006

    • 著者名/発表者名
      K.Takenaka, Y.Setsuhara, K.Nishisaka, A.Ebe, S.Sugiura, K.Takahashi, K.Ono
    • 雑誌名

      Proc.6th International Conf. on Reactive Plasmas and 23rd Symp. on Plasma Processing, Matsushima, Japan, Jan.24-27

      ページ: 183-184

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Properties of Inductively-Coupled RF Plasma Sources with Multiple Low-Inductance Antenna Modules2006

    • 著者名/発表者名
      K.Takenaka
    • 雑誌名

      Proc.6^<th> International Conf.on Reactive Plasmas and 23^<rd> Symp.on Plasma Processing, Matsushima, Japan, Jan.24-27, (2006)

      ページ: 183-184

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Nonequilibrium Activation of Boron-Implanted Ultra-Shallow Junctions By Femtosecond-Laser Induced Phonon Excitation Process2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Setsuhara
    • 雑誌名

      4th International Conference on Silicon Epitaxy and Hetereostructures (ICSI-4), Awaji, Japan, May 23-26, (2005)

      ページ: 306-307

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 次世代メートルサイズ大面積プロセス用プラズマ源2005

    • 著者名/発表者名
      節原裕一
    • 雑誌名

      プラズマ・核融合学会誌 81・2

      ページ: 85-93

    • NAID

      110003827774

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 次世代半導体接合形成2005

    • 著者名/発表者名
      節原裕一
    • 雑誌名

      光技術応用システムのフィージビリティー調査報告書-フェムト秒加工技術-(財団法人光産業技術振興協会)

      ページ: 63-89

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] メートルサイズの大面積プロセスに向けたプラズマ技術2005

    • 著者名/発表者名
      節原裕一
    • 雑誌名

      表面技術 56・5

      ページ: 268-275

    • NAID

      10015665593

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] フェムト秒レーザーを用いた半導体微細加工2005

    • 著者名/発表者名
      井澤友策
    • 雑誌名

      レーザー学会 第343回研究会報告

      ページ: 19-25

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Nonequilibrium Activation of Boron-Implanted Ultra-Shallow Junctions By Femtosecond-Laser Induced Phonon Excitation Process2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Setsuhara, M.Hashida, M.Fujita
    • 雑誌名

      4th International Conference on Silicon Epitaxy and Heterostructures (ICSI-4), Awaji, Japan, May 23-26

      ページ: 306-307

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Meter-scale Large-Area Plasma Sources for Next-Generation Processes2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Setsuhara
    • 雑誌名

      J.Plasma and Fusion Research 81(2)

      ページ: 85-93

    • NAID

      110003827774

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Technologies for next-generation shallow junction formation2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Setsuhara
    • 雑誌名

      Research Report for Feasibility of Applications in Optical Technologies - Femtosecond Laser Processing Technologies - (Optoelectronic Industry And Technology Development Association)

      ページ: 63-89

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Plasma Technologies for Meters-scale Large-Area Processes2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Setsuhara, A.Ebe
    • 雑誌名

      J.Surface Finishing Society of Japan 56(5)

      ページ: 268-275

    • NAID

      10015665593

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Micro-fabrications of semiconductors with femtosecond lasers2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Izawa, Y.Setsuahra, M.Fujita, Y.Izawa
    • 雑誌名

      Proc.343rd Laser Society Symposium

      ページ: 19-25

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Formation of Ultra-Shallow Junctions by Laser-Induced Nonequillibrium Modification Process of Surface Nano Layers2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Setsuhara
    • 雑誌名

      Proc.7th China-Japan Symposium on Thin Films (Chengdu, China, September 20-22, 2004)

      ページ: 23-24

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Low-Temperature Activation of Ion Implanted Nano-Scale Dopant Layer for Ultra-Shallow Semiconductor Junction Formation by Nonequillibrium Phonon Excitation Processes2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Setsuhara
    • 雑誌名

      Ninth International Conference on Plasma Surface Engineering (Garmisch-Partenkirchen, Germany, September 13-17, 2004)

      ページ: 372-372

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Standing-Wave-Free Large-Area Inductively Coupled Plasmas with Multiple Low-Inductance Antenna Modules - Novel Plasma Technologies toward Meters-Scale FPD Processing -2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Setsuhara
    • 雑誌名

      Proc.The International Union of Material Research Society - International Conference in Asia 2004 (IUMRS-ICA-2004), Hsinchu, Taiwan, November 16-18, (2004) (CDROM)

      ページ: 1-12

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Applications of femtosecond lasers2004

    • 著者名/発表者名
      M.Fujita, M.Hashida
    • 雑誌名

      Oyo Butsuri 73

      ページ: 178-185

    • NAID

      10011962847

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Formation of Ultra-Shallow Junctions by Laser-Induced Nonequilibrium Modification Process of Surface Nano Layers2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Setsuhara, M.Hashida, M.Fujita
    • 雑誌名

      Proc.7th China-Japan Symposium on Thin Films, Chengdu Sichuan, China, September 20-22

      ページ: 23-24

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Low-Temperature Activation of Ion Implanted Nano-Scale Dopant Layer for Ultra-Shallow Semiconductor Junction Formation by Nonequilibrium Phonon Excitation Processes2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Setsuhara, M.Hashida, M.Fujita, K.Takahashi, K.Ono
    • 雑誌名

      Ninth International Conference on Plasma Surface Engineering (Garmisch-Partenkirchen, Germany, September 13-17)

      ページ: 372-372

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Standing-Wave-Free Large-Area Inductively Coupled Plasmas with Multiple Low-Inductance Antenna Modules2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Setsuhara, A.Ebe
    • 雑誌名

      Proc. The International Union of Material Research Society - International Conference in Asian 2004 (IUMRS-ICA-2004), Hsinchu, Taiwan, November 16-18 (CD-ROM)

      ページ: 1-12

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Formation of Ultra-Shallow Junctions by Laser-Induced Nonequillibrium Modification Process of Surface Nano Layers2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Setsuhara, M.Hashida, M.Fujita
    • 雑誌名

      Proc.7th China-Japan Symposium on Thin Films(Chengdu, China, September 20-22,2004)

      ページ: 23-24

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Low-Temperature Activation of Ion Implanted Nano-Scale Dopant Layer for Ultra-Shallow Semiconductor Junction Formation by Nonequillibrium Phonon Exitation Processes2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Setsuhara, M.Hashida, M.Fujita, K.Takahashi, K.Ono
    • 雑誌名

      Ninth International conference on Plasma Surface Engineering(Garmisch-Partenkirchen, Germany, September 13-17,2004)

      ページ: 372-372

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Standing-Wave-Free Large-Area Inductively Coupled Plasmas with Multiple Low-Inductance Antenna Modules - Novel Plasma Technologies toward Meters-Scale FPD Processing -2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Setsuhara, A.Ebe
    • 雑誌名

      Proc.The International Union of Material Research Society - International Conference in Asian 2004 (IUMRS-ICA-2004),Hsinchu, Taiwan, November 16-18,(2004) (CDROM)

      ページ: 1-12

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] PHOTON-INDUCED PHONON EXCITATION PROCESS AS NONEQUILLIBRIUM SUBSURACE MODIFICATION OF ION-IMPLANTED NANO-SCALE LAYER FOR ULTRA-SHALLOW JUNCTION FORMATION2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Setsuhara
    • 雑誌名

      4th Asian-European International Conference on Plasma Surface Engineering (AEPSE 2003), Jeju, Korea, September 28-October 3

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] NONEQUILLIBRIUM FORMATION OF NANOSCALE ULTRA-SHALLOW JUNCTIONS BY COHERENT PHONON EXCITATION PROCESS2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Setsuhara
    • 雑誌名

      International Conference on the Characterization and Control of Interfaces for High Qulity Advanced Materials, Kurashiki, Japan, September 24-27

      ページ: 91-91

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] フェムト秒レーザーの応用2003

    • 著者名/発表者名
      藤田雅之
    • 雑誌名

      応用物理 73・2

      ページ: 178-185

    • NAID

      10011962847

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Photon-Induced Phonon Excitation Process As Nonequilibrium SUBSURFACE MODIFICATION OF ION-IMPLANTED NANO-SCALE LAYER FOR ULTRA-SHALLOW JUNCTION FORMATION2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Setsuhara
    • 雑誌名

      4th Asian-European International Conference on Plasma Surface Engineering (AEPSE 2003), Jeju, Korea, September 28-October 3

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] NONEQUILIBRIUM FORMATION OF NANOSCALE ULTRA-SHALLOW JUNCTIONS BY COHERENT PHONON EXCITATION PROCESS2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Setsuhara, M.Hashida, M.Fuita, S.Adachi, B.Mizuno, K.Takahashi, K.Nogi, K.Ono
    • 雑誌名

      International Conference on the Characterization and Control of Interfaces for High Quality Advanced Materials, Kurashiki, Japan, September 24-27

      ページ: 91-91

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Setsuhara: "PHOTON-INDUCED PHONON EXCITATION PROCESS AS NONEQUILLIBRIUM SUBSURACE MODIFICATION OF ION-IMPLANTED NANO-SCALE LAYER FOR ULTRA-SHALLOW JUNCTION FORMATION"4th Asian-European International Conference on Plasma Surface Engineering (AEPSE 2003), Jeju, Korea, September 28-October 3. (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 橋田 昌樹: "フェムト秒レーザーの産業界での期待 フェムト秒レーザ加工"電気学会誌. Vol.122, No.11. 749-753 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Setsuhara, M.Hashida, M.Fuita, S.Adachi, B.Mizuno, K.Takahashi, K.Nogi, K.Ono: "PHOTON-INDUCED PHONON EXCITATION PROCESS AS NONEQUILLIBRIUM SUBSURACE MODIFICATION OF ION-IMPLANTED NANO-SCALE LAYER FOR ULTRA-SHALLOW JUNCTION FORMATION"International Conference on the Characterization and Control of Interfaces for High Qulity Advanced Materials, Kurashiki, Japan. (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Setsuhara, M.Hashida, M.Fuita, S.Adachi, B.Mizuno, K.Takahashi, K.Ono: "NONEQUILLIBRIUM DOPANT ACTIVATION OF ULTRA-SHALLOW JUNCTIONS BY COHERENT PHONON EXCITATION PROCESS"7th International Workshop on the Fabrication, characterization and Modeling of Ultra Shallow Doping Profiles in Semiconductors, Santa Cruz, California, USA, April 27-May 1. (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 藤田雅之, 橋田昌樹: "フェムト秒レーザーの応用"応用物理. Vol.73, No.2. 178-185 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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