• 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

次世代CMOSプロセスを基礎付けるSi(110)表面酸化機構の解明と電気特性

研究課題

研究課題/領域番号 19360015
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 薄膜・表面界面物性
研究機関東北大学

研究代表者

末光 眞希  東北大学, 電気通信研究所, 教授 (00134057)

研究分担者 寺岡 有殿  独立行政法人日本原子力研究開機構, 放射光科学研究ユニット, サブリーダー (10343922)
朝岡 秀人  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (40370340)
遠藤 哲郎  東北大学, 学際科学国際高等研究センター, 教授 (00271990)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2008年度: 14,820千円 (直接経費: 11,400千円、間接経費: 3,420千円)
2007年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードSi(110) / 初期酸化 / リアルタイム光電子分光測定 / 「その場」走査トンネル顕微鏡測定 / Si(110)面 / Si酸化 / 光電子分光 / 放射光 / 酸化歪 / 表面再配列構造 / UVオゾン処理 / XPS, SR-XPS測定 / STM測定 / 初期酸化過程
研究概要

CMOS活性面として長く使われてきたSi(100)面の物性的限界に伴い, Si(110)面の使用が注目を集めている。本研究はこのSi(110)面の酸化機構の解明を目的として遂行され, 以下を明らかにした。
(1) Si(110)-16×2清浄表面の初期酸化過程において, 16×2再配列構造を構成するペンタゴンペアへの優先酸化を中心とするSi(110)表面に特徴的な酸化機構を見出した.
(2) Si(110)面初期酸化では, 4価の酸化状態が支配的なSi(100)面酸化と大きく異なり, 3価の酸化状態が1原子層酸化膜の形成まで一貫して支配的であることを明らかにし, これがSi(110)結晶構造に起因することを示した.
(3) Si(110)-16×2表面に酸素を室温吸着させ, これを300℃アニールすることによって室温吸着酸化状態が熱酸化膜に近い酸化構造へと移動することを見出し, Si(100)や(111)面で確認されていた準安定酸化吸着状態がSi(110)にも存在する事を初めて明らかにした.
(4) 光電子分光と表面歪測定を比較測定し, 酸化の進行に伴い, 結晶構造を反映した異方性を伴う表面歪が発生することを初めて明らかにした.

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (25件)

  • [雑誌論文] Initial oxidation of Si(110)as studied by real-time synchrotron-radiation x-ray photoemission spectroscopy2009

    • 著者名/発表者名
      M. Suemitsu, Y. Yamamoto, H. Togashi, Y. Enta, A. Yoshigoe, Y. Teraoka
    • 雑誌名

      J.Vac.Sci.Technol B27(1)

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Initial oxidation of Si(110) as studied by real-time synchrotron-radiation x-ray photoemission spectroscopy2009

    • 著者名/発表者名
      M. Suemitsu, Y. Yamamoto, H. Togashi, Y. Enta, A. Yoshigoe, Y. Teraoka
    • 雑誌名

      Journal of Vacuum Science & Technology B 27

      ページ: 547-550

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] SR-PES and STM observation of metastable chemisorpion sate of oxygen Si(110)-16X2surface2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Yamamoto, Hideaki Togashi, Atsushi Kato, Yuya Takahashi, Atsushi Konno, Yuden Teraoka, Akitaka Yoshigoe, Hidehito Asaoka, Yoshihisa Yamamoto, Hideaki Togashi, Atsushi Kato, Yuya Takahashi, Atsushi Konno, Yuden Teraoka, AkitakMaki Suemitsu
    • 雑誌名

      Appl. Sur. Sci. 254

      ページ: 6232-6234

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bonding Structure of Ultrathin Oxides on Si(110)Surface2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Yamamoto, Hideaki Togashi, Atsushi Kato, Maki Suemitsu, Yuzuru Narita, Yuden Teraoka, Akitaka Yoshigoe
    • 雑誌名

      Mater. Res. Soc. Symp. Proc.

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Si(110)面上熱酸化膜形成時におけるSiサブオキサイド時間発展のXPSリアルタイム測定2008

    • 著者名/発表者名
      山本喜久, 富樫秀晃, 今野篤史, 松本光正, 加藤篤, 齋藤英司, 末光眞希, 寺岡有殿, 吉越章隆
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 108

      ページ: 65-70

    • NAID

      10030999395

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Bonding Structure of Ultrathin Oxides on Si(110) Surface2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Yamamoto, Hideaki Togashi, Atsushi Kato, Maki Suemitsu, Yuzuru Narita, Yuden Teraoka, Akitaka Yoshigoe
    • 雑誌名

      Materials Research Society Symposium proceeding 1074

      ページ: 50-58

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] SR-PES and STM observation of metastable chemisorption state of oxygen on Si (110)-16×2 surface2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Yamamoto, Hideaki Togashi, Atsushi Kato, Yuya Takahashi, Atsushi Konno, Yuden Teraoka, Akitaka Yoshigoe, Hidehito Asaoka, Maki Suemitsu
    • 雑誌名

      Applied Surface Science 254

      ページ: 6232-6234

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] XPS and STM Studies on Initial Oxidation of Si(110)-16X22007

    • 著者名/発表者名
      Maki Suemitsu, Hideaki Togashi, Atsushi Kato, Yuya Takaghashi, Atsushi Konno, Yoshihisa Yamamoto, Yuden Teraoka, Akitaka Yoshigoe, Maki Suemitsu, Hideaki Togashi, Atsushi Kato, Yuya Takaghashi, Atsushi Konno, Yoshihisa Yamamoto, YudeHidehito Asaoka
    • 雑誌名

      Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 996H

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Observation of Initial Oxidation on Si(110)-16×2 Surface by Scanning Tunneling Observation of Initial Oxidation on Si(110)-16×2Microscopy2007

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Togashi, Yuya Takahashi, Atsushi Konno, Hidehito Asaoka, Maki Suemitsu
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 46

      ページ: 3239-3243

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of Initial Oxidation on Si(110)-16x2 Surface by Scanning Tunneling Microscopy2007

    • 著者名/発表者名
      富樫 秀晃
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 46

      ページ: 3239-3239

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] XPS and STM Studies on Initia1 Oxidation of Si(110)-16x22007

    • 著者名/発表者名
      末光 眞希
    • 雑誌名

      MRS Symposium H Proceedings 996

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Si(110)初期酸化時の化学結合状態および基板曲率のリアルタイム計測2008

    • 著者名/発表者名
      末光眞希, 遠田義晴, 寺岡有殿, 吉越章越, 朝末光眞希, 遠田義晴岡秀人, 山崎竜也
    • 学会等名
      第63回応用物理学会東北支部学術講演会
    • 発表場所
      宮城
    • 年月日
      2008-12-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Si(110)面上1原子層酸化膜の結合状態のSR-PESによる評価2008

    • 著者名/発表者名
      山本喜久, 富樫秀晃, 今野篤史, 松本光正, 加藤篤, 齋藤英司, 末光眞希, 寺岡有殿, 吉越章隆
    • 学会等名
      第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-09-02
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Si(110)面上熱酸化膜形成時におけるSiサブオキサイド時間発展のXPSリアルタイム測定2008

    • 著者名/発表者名
      山本喜久, 富樫秀晃, 今野篤史, 松本光正, 加藤篤, 齋藤英司, 末光眞希, 寺岡有殿, 吉越章隆
    • 学会等名
      シリコン材料・デバイス研究会(SDM)
    • 年月日
      2008-06-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Si(110)面上1原子層酸化膜の形成過程とその界面結合状態2008

    • 著者名/発表者名
      山本喜久, 富樫秀晃, 加末光眞希, 成田克, 寺岡有殿, 吉越章隆
    • 学会等名
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2008-03-28
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Si(110)-16x2再配列構造・初期形成過程のSTM観察2008

    • 著者名/発表者名
      高橋 裕也
    • 学会等名
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2008-03-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Si(110)面上1原子層酸化膜の形成過程とその界面結合状態2008

    • 著者名/発表者名
      山本 喜久
    • 学会等名
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2008-03-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] SR-PESとSTMによるSi(110)-16×2室温酸化表面上の準安定状態の観察2008

    • 著者名/発表者名
      富樫秀晃, 山本喜久, 後藤成一, 高橋裕也, 中野卓哉, 今野篤史, 末光眞希, 朝岡秀人, 吉越章隆
    • 学会等名
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2008-03-27
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] SR-PESとSTMによるSi(110)-16x2室温酸化表面上の準安定状態の観察2008

    • 著者名/発表者名
      富樫 秀晃
    • 学会等名
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2008-03-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 水素終端Si(110)表面UV/O_3酸化過程のXPS解析2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木 康
    • 学会等名
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2008-03-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Bonding Structure of Ultrathin Oxides on Si(110)Surface2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Yamamoto, Hideaki Togashi, Atsushi Kato, Maki Suemitsu, Yuzuru Narita, Yuden Teraoka, Akitaka Yoshigoe
    • 学会等名
      2008 Materials Research Society(MRS)Spring Meeting
    • 発表場所
      San Francisco(USA)
    • 年月日
      2008-03-24
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Bonding Structure of Ultrathin Oxides on Si(110)Surface2008

    • 著者名/発表者名
      山本 喜久
    • 学会等名
      2008 MRS(Materials Research Society)Spring Meeting
    • 発表場所
      MOSCONE WEST(USA)
    • 年月日
      2008-03-24
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Si(110)表面酸化・準安定吸着状態のSR-PES観察2008

    • 著者名/発表者名
      山本喜久, 富樫秀晃, 末光眞希, 寺岡有殿, 吉越章隆
    • 学会等名
      第3回JAEA放射光科学研究シンポジウム
    • 発表場所
      兵庫
    • 年月日
      2008-02-28
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Si(110)-16×2面上極薄酸化膜形成過程とその界面構造2008

    • 著者名/発表者名
      山本喜久, 富樫秀晃, 加藤篤, 末光眞希, 成田克, 吉越章隆, 寺岡有殿
    • 学会等名
      第13回ゲートスタック研究会-材料・プロセス・評価の物理-
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2008-01-13
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Observation of metastable oxidized state on Si(110)-16x2 surface using SR-PES and STM2008

    • 著者名/発表者名
      富樫 秀晃
    • 学会等名
      ゲートスタック研究会(第13回)-材料・プロセス・評価の物理-
    • 発表場所
      東レ総合研修センター(三島)
    • 年月日
      2008-01-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Ultrathin oxide formation process on Si(110)-16x2 surface and its interface structure2008

    • 著者名/発表者名
      山本 喜久
    • 学会等名
      ゲートスタック研究会(第13回)-材料・プロセス・評価の物理-
    • 発表場所
      東レ総合研修センター(三島)
    • 年月日
      2008-01-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] SR-PES Observation of Metastable Chemisorption State of Oxygen on Si(110)-16×2 Surface2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Yamamoto, Hideaki Togashi, Atsushi Kato, Satoshi Hasegawa, Takuya NakanoSeiichi Goto, Yuden Teraoka, Akitaka Yoshigoe, Maki Suemitsu
    • 学会等名
      Fifth International Symposium on Control of Semiconductor Interfaces(ISCSI-V)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2007-11-13
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] SR-PES Observation of Metastable Chemisorption State of Oxygen on Si(110)-16x2 Surface2007

    • 著者名/発表者名
      山本 喜久
    • 学会等名
      Fifth International Symposium on Control of Semiconductor Interfaces(ISCSI-V)
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      2007-11-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Metastable Chemisorption State of Oxygeon Si(110)-16×2 Surface Observed by SR-PES2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Yamamoto, Hideaki Togashi, Atsushi Konno, Satoshi Hasegawa, Takuya Nakano, Seiichi Goto, Yuden Teraoka, Akitaka Yoshigoe, Maki Suemitsu
    • 学会等名
      3rd International Workshop on New Group IV Semiconductor Nanoelectronics
    • 年月日
      2007-11-09
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Metastable Chemisorption State of Oxygen on Si(110)-16x2 Surface Observed by SR-PES2007

    • 著者名/発表者名
      山本 喜久
    • 学会等名
      SiGe Work Shop
    • 発表場所
      東北大学電気通信研究所ナノスピン棟
    • 年月日
      2007-11-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Real-time monitoring of initial oxidation of Si(110)-16x2 surface by Si 2p Photoemission spectroscopy2007

    • 著者名/発表者名
      山本 喜久
    • 学会等名
      Solid-State Device and Materials(SSDM)
    • 発表場所
      筑波国際センター
    • 年月日
      2007-09-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Si(110)-16×2面のリアルタイムSR-XPS観測と自己触媒反応モデル2007

    • 著者名/発表者名
      山本喜久, 富樫秀晃, 今野篤史, 加藤篤, 末光眞希, 寺岡有殿, 吉越章隆
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      2007-09-07
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Si(110)-16x2面のリアルタイムSR-XPS観測と自己触媒反応モデル2007

    • 著者名/発表者名
      山本 喜久
    • 学会等名
      第68回応用物理学学術講演会
    • 発表場所
      北海道工業大学
    • 年月日
      2007-09-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Si(110)-16×2表面の急速初期酸化現象と表面再配列2007

    • 著者名/発表者名
      富樫秀晃, 山本喜久, 後藤成一, 高橋裕也, 中野卓哉, 今野篤史, 末光眞希, 朝岡秀人, 吉越章隆, 寺岡有殿
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      2007-09-05
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Si(110)-16x2表面の急速初期酸化現象と表面再配列2007

    • 著者名/発表者名
      富樫 秀晃
    • 学会等名
      第68回応用物理学学術講演会
    • 発表場所
      北海道工業大学
    • 年月日
      2007-09-05
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Real-time monitoring of initial oxidation of Si(110)-16×2 surface by Si 2p Photoemission spectroscopy2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Yamamoto, Hideaki Togashi, Atsushi Konno, Satoshi Hasegawa, Seiiti Goto, Takuya Nakano, Maki Suemitsu, Yuzuru Narita, Akitaka Yoshigoe, Yuden Teraoka
    • 学会等名
      2007 International Conference on Solid StateDevice and Materialis
    • 発表場所
      Ibarak
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書

URL: 

公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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