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一次元X線集光素子による新しい結晶表面・界面評価手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19760020
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 薄膜・表面界面物性
研究機関東京大学

研究代表者

矢代 航  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教 (10401233)

研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,860千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 660千円)
2009年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2008年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2007年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードビーム応用 / 放射線 / X線 / 粒子線 / 量子ビーム / マイクロ・ナノデバイス / 半導体物性 / 表面・界面物性 / 位相問題
研究概要

X線回折を利用して、半導体結晶中の埋もれた領域の微小なひずみを次世代シリコンデバイスの評価に対応できる程度の高空間分解能で評価する方法の開発を目指した。様々な方法で作製したシリコン酸化膜および窒化膜の下に誘起された微小なひずみを定量的に評価し、プラズマを利用した酸化あるいは窒化の場合には界面付近に特異的なひずみ緩和構造が存在することを明らかにした。高空間分解能評価のための高性能X線集光素子(レンズ)の設計および試作も行った。設計はTakagi-Taupin型の動力学的回折理論によるシミュレータを開発して行った。試作はWSi_2/Si多層膜をスパッタ成膜装置で積層することにより行った。最後に、高性能X線レンズによって、次世代ひずみシリコンMOSFET内部の三次元的なひずみの分布を非破壊で可視化する新しい評価方法の可能性について検討した。

報告書

(4件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (24件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Hard X-ray phase-difference microscopy using a Fresnel zone plate and a transmission grating2009

    • 著者名/発表者名
      W. Yashiro, Y. Takeda, A. Takeuchi, Y. Suzuki,, A. Momose
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 103

      ページ: 180801-180801

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative Analysis of the Strain Field beneath the Si3N4/Si(001) Interface Formed by the Xe/NH3 Plasma Nitridation using a Multiple-Wave X-ray Diffraction Phenomenon2009

    • 著者名/発表者名
      W. Yashiro, Y. Yoda, T. Aratani, A. Teramoto, T. Hattori,, K. Miki
    • 雑誌名

      Trans. Mat. Res. Soc. Jpn. 34

      ページ: 597-597

    • NAID

      130004676259

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative Analysis of the Strain Field beneath the Si_3N_4/Si(001)Interface Formed by the Xe/NH_3 Plasma Nitridation using a Multiple-Wave X-ray Diffraction Phenomenon2009

    • 著者名/発表者名
      W.Yashiro, Y.Yoda, T.Aratani, A.Teramoto, T.Hattori, K.Miki
    • 雑誌名

      Trans.Mat.Res.Soc.Jpn. 34

      ページ: 597-600

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hard X-ray phase-difference microscopy using a Fresnel zone plate and a transmission grating2009

    • 著者名/発表者名
      W.Yashiro, Y.Takeda, A.Takeuchi, Y.Suzuki, A.Momose
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett. 103

      ページ: 180801-180801

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Similarity between Strain Fields Induced by the Xe/NH3 Plasma Nitridation and the Kr/O2 Plasma OXidation Revealed by a Multi-Wave X-ray Diffraction Phenomenon2008

    • 著者名/発表者名
      W. Yashiro, Y. Yoda, Y. Matsushita, T. Aratani, A. Teramoto, T. Hattori,, K. Miki
    • 雑誌名

      Trans. Mat. Res. Soc. Jpn. 33

      ページ: 607-607

    • NAID

      130007809497

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] X-ray Diffraction from Buried Bi atomic wire formed on Si(001)-near the Bi LIIIAbsorption Edge2008

    • 著者名/発表者名
      W. Yashiro, O. Sakata, K. Sakamoto,, K. Miki
    • 雑誌名

      Trans. Mat. Res. Soc. Jpn. 33

      ページ: 623-623

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent Progress in Solving the Phase Problem in Surface and Interface Crystallography2008

    • 著者名/発表者名
      W. Yashiro
    • 雑誌名

      Trans. Mat. Res. Soc. Jpn 33

      ページ: 551-551

    • NAID

      130007809511

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Similarity between Strain Fields Induced by the Xe/NH_3 Plasma Nitrid ation and the Kr/O_2 Plasma Oxidation Revealed by a Multi-Wave X-ray Diffraction Phenomenon2008

    • 著者名/発表者名
      W. Yashiro
    • 雑誌名

      Tran. Mat. Res. Soc. Jpn. (印刷中)(掲載確定)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] X-ray Diffraction from Buried Bi atomic wire formed on Si(001) -near the Bi LIII Absorption Edge2008

    • 著者名/発表者名
      W. Yashiro
    • 雑誌名

      Tran. Mat. Res. Soc. Jpn. (印刷中)(掲載確定)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent Progress in Solving the Phase Problem in Surface and Interface Crystallography2008

    • 著者名/発表者名
      W. Yashiro
    • 雑誌名

      Tran. Mat. Res. Soc. Jpn. (印刷中)(掲載確定)

    • NAID

      130007809511

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] OXidation process dependence of strain field under the SiO2/Si(001) interface revealed by X-ray multiple-wave diffraction2007

    • 著者名/発表者名
      W. Yashiro, Y. Yoda, K. Takahashi, M. Yamamoto, T. Hattori,, K. Miki
    • 雑誌名

      J. Phys: Conf. Ser. 83

      ページ: 12009-12009

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oxidation process dependence of strain field under the SiO_2/Si(001) interface revealed by X-ray multiple-wave diffraction2007

    • 著者名/発表者名
      W. Yashiro
    • 雑誌名

      J. Phys.: Conference Series 83

      ページ: 120091-6

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] X線結像光学系とX線透過格子の組み合わせによる位相差分顕微鏡2009

    • 著者名/発表者名
      矢代航
    • 学会等名
      第十回X線結像光学シンポジウム
    • 発表場所
      つくば(エポカルつくば)
    • 年月日
      2009-11-07
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書 2009 研究成果報告書
  • [学会発表] X-ray imaging microscopy using a Fresnel zone plate and a transmission grating2009

    • 著者名/発表者名
      W. Yashiro
    • 学会等名
      SRI09
    • 発表場所
      メルボルン(オーストラリア)
    • 年月日
      2009-09-29
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] X-ray imaging microscopy using a Fresnel zone plate and a transmission grating2009

    • 著者名/発表者名
      矢代航
    • 学会等名
      SRI09
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      2009-09-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] X線の位相計測によるシリコン酸化膜およびシリコン窒化膜/シリコン界面下のひずみの測定2009

    • 著者名/発表者名
      矢代航
    • 学会等名
      埋もれた界面のX線・中性子解析に関するワークショップ2009
    • 発表場所
      東京(秋葉原)
    • 年月日
      2009-07-13
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書 2009 研究成果報告書
  • [学会発表] X線多波回折現象を利用したSi結晶中の微小ひずみの測定2009

    • 著者名/発表者名
      矢代航
    • 学会等名
      大見研究室研究会
    • 発表場所
      仙台(東北大学)
    • 年月日
      2009-05-29
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] X線多波回折現象を利用したSi結晶中の微示ひずみの測定2009

    • 著者名/発表者名
      矢代航
    • 学会等名
      大見研究室研究会
    • 発表場所
      仙台(東北大学)
    • 年月日
      2009-05-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] X線の位相計測によるSi窒化膜/Si界面下の微小格子ひずみの評価2009

    • 著者名/発表者名
      矢代航
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      筑波大学(つくば市)
    • 年月日
      2009-03-31
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] x線の位相計測によるSi窒化膜/Si界面下の微小格子ひずみの評価2009

    • 著者名/発表者名
      矢代航
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      筑波大学(つくば市)
    • 年月日
      2009-03-31
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 単一格子X線位相差分顕微鏡による高解像度位相イメージングの試み2009

    • 著者名/発表者名
      矢代航
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      筑波大学(つくば市)
    • 年月日
      2009-03-30
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2008 実績報告書
  • [学会発表] 多波回折現象を利用したSi窒化膜/Si界面下のひずみの測定- 面方位依存性2009

    • 著者名/発表者名
      矢代航
    • 学会等名
      第22回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • 発表場所
      筑波大学(つくば市)
    • 年月日
      2009-01-11
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 多波回折現象を利用したSi窒化膜/Si界面下のひずみの測定-面方位依存性2009

    • 著者名/発表者名
      矢代航
    • 学会等名
      第22回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • 発表場所
      筑波大学(つくば市)
    • 年月日
      2009-01-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 位相敏感X線回折法によるNHラジカル窒化Si3N4/Si(001)界面下のひずみの測定2008

    • 著者名/発表者名
      矢代航
    • 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(船橋キャンパス)
    • 年月日
      2008-03-28
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 位相敏感X線回折法によるNHラジカル窒化Si_3N_4/Si(001)界面下のひずみの測定2008

    • 著者名/発表者名
      矢代航
    • 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(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] 多波回折現象を利用したSi酸化膜/SiおよびSi窒化膜/Si界面下のひずみの測定2008

    • 著者名/発表者名
      矢代航
    • 学会等名
      日本放射光学会
    • 発表場所
      立命館大学(びわこ・くさつキャンパス)
    • 年月日
      2008-01-14
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] 位相敏感X線回折法によるKr/O2プラズマ酸化SiO2/Si(111)界面下のひずみの測定2007

    • 著者名/発表者名
      矢代航
    • 学会等名
      第18回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      日本大学(駿河台キャンパス)
    • 年月日
      2007-12-09
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 埋め込みBi原子細線からのX線回折-Bi L32p3/2吸収端付近の強度変化2007

    • 著者名/発表者名
      矢代航
    • 学会等名
      第18回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      日本大学(駿河台キャンパス)
    • 年月日
      2007-12-09
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] イントロダクトリートーク:X線による表面・界面構造解析における位相問題2007

    • 著者名/発表者名
      矢代航
    • 学会等名
      第18回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      日本大学(駿河台キャンパス)
    • 年月日
      2007-12-09
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 位相敏感X線回折法によるKr/O_2プラズマ酸化SiO_2/Si(111)界面下のひずみの測定2007

    • 著者名/発表者名
      矢代航
    • 学会等名
      第18回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      日本大学(駿河台キャンパス)
    • 年月日
      2007-12-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 埋め込みBi原子細線からのX線回折-Bi L_32p_<3/2>吸収端付近の強度変化2007

    • 著者名/発表者名
      矢代航
    • 学会等名
      第18回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      日本大学(駿河台キャンパス)
    • 年月日
      2007-12-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] (Invited)イントロダクトリートーク:X線による表面・界面構造解析における位相問題2007

    • 著者名/発表者名
      矢代航
    • 学会等名
      第18回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      日本大学(駿河台キャンパス)
    • 年月日
      2007-12-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 位相敏感X線回折法によるSiO2/Si界面下のひずみの測定- 酸化プロセス依存性2007

    • 著者名/発表者名
      矢代航
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道工業大学
    • 年月日
      2007-09-08
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 位相敏感X線回折法によるSiO_2/Si界面下のひずみの測定-酸化プロセス依存性2007

    • 著者名/発表者名
      矢代航
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道工業大学
    • 年月日
      2007-09-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 多波回折現象を利用したSiO2/Si界面下のひずみの測定- 深さ方向分布の酸化プロセス依存性2007

    • 著者名/発表者名
      矢代航
    • 学会等名
      埋もれた界面のX線・中性子解析に関するワークショップ2007
    • 発表場所
      東北大学金属材料研究所
    • 年月日
      2007-07-23
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 多波回折現象を利用したSiO_2/Si界面下のひずみの測定-深さ方向分布の酸化プロセス依存性2007

    • 著者名/発表者名
      矢代航
    • 学会等名
      埋もれた界面のX線・中性子解析に関するワークショップ2007
    • 発表場所
      東北大学金属材料研究所
    • 年月日
      2007-07-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] X線反射率法入門2009

    • 著者名/発表者名
      矢代航(桜井健次編)
    • 出版者
      講談社サイエンティフィク
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2008 実績報告書
  • [図書] 埋もれた界面のX線・中性子解析グループ編、X線反射率法入門2007

    • 著者名/発表者名
      矢代航
    • 出版者
      (社)応用物理学会
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [図書] X線反射率法入門2007

    • 著者名/発表者名
      矢代航
    • 出版者
      (社)応用物理学会埋もれた界面のX線・中性子解析グループ編
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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