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表面超音波によるシリコンウェーハ表層の原子空孔の研究

研究課題

研究課題/領域番号 26247059
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅱ
研究機関新潟大学

研究代表者

後藤 輝孝  新潟大学, 自然科学系, フェロー (60134053)

研究分担者 根本 祐一  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (10303174)
連携研究者 赤津 光洋  新潟大学, 自然科学系, 助教 (10431876)
三本 啓輔  新潟大学, 自然科学系, 特任助教 (50515567)
研究協力者 栗原 綾佑  新潟大学, 自然科学系, 研究員
鹿島 一日兒  グローバルウェーハズ・ジャパン(株), 技監
斎藤 広幸  グローバルウェーハズ・ジャパン(株), 参事
古村 雄二  (株)フィルテック, 社長
斉藤 芳彦  (株)東芝, グループ長
研究期間 (年度) 2014-06-27 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
40,560千円 (直接経費: 31,200千円、間接経費: 9,360千円)
2016年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
2015年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
2014年度: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
キーワード物性実験 / 半導体物性 / 格子欠陥 / 強相関電子系 / 原子空孔 / シリコン / 表面弾性波 / 電気四極子 / 櫛状電極 / 半導体技術 / 表面超音波 / ソフト化
研究成果の概要

超音波によるシリコンウェーハ中の原子空孔の研究は,基礎物性と技術応用の両面から重要である。原子空孔に束縛された電子軌道は周囲に大きく広がった軌道半径を持っており,大きな四極子-歪み相互作用を示す。100億個のSi原子に1個の希少濃度で存在する原子空孔を,弾性定数の顕著なソフト化により観測できる。本研究では,ウェーハ表面を伝搬するレイリー波を励起するために,表面弾性波素子を用いた。レイリー波の弾性定数のソフト化と磁場依存性を観測し,原子空孔軌道とレイリー波との相互作用を確立し,四極子感受率によるソフト化の解析を行った。今後は,シリコンウェーハの原子空孔評価の新しい半導体技術として発展させる。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Critical Slowing Down of Quadrupole and Hexadecapole Orderings in Iron Pnictide Superconductor2017

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Kurihara, Keisuke Mitsumoto, Mitsuhiro Akatsu, Yuichi Nemoto, Terutaka Goto, Yoshiaki Kobayashi, and Masatoshi Sato
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan

      巻: 印刷中

    • NAID

      40021221785

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Surface acoustic wave diagnosis of vacancy orbital with electric quadrupoles in silicon2015

    • 著者名/発表者名
      T. Goto, K. Mitsumoto, M. Akatsu, S. Baba, K. Okabe, R. Takasu, Y. Nemoto, H.Y. Kaneta, Y. Furumura, H. Saito, K. Kashima, and Y. Saito
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 592 ページ: 012150-012150

    • DOI

      10.1088/1742-6596/592/1/012150

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Elastic Softening of Surface Acoustic Wave Caused by Vacancy Orbital in Silicon Wafer2014

    • 著者名/発表者名
      K. Mitsumoto, M. Akatsu, S. Baba, R. Takasu, Y. Nemoto, T. Goto, H.Y.-Kaneta, Y. Furumura, H. Saito, K. Kashima, and Y. Saito
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan

      巻: 83 号: 3 ページ: 034702-034702

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.034702

    • NAID

      210000133000

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Observation of vacancy orbital in silicon crystals using low-temperature ultrasonic measurements2017

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Nemoto, Keisuke Mitsumoto, Mitsuhiro Akatsu, Terutaka Goto et al.
    • 学会等名
      29th International Conference on Defects in Semiconductors
    • 発表場所
      Matsue, Japan
    • 年月日
      2017-07-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 静水圧下超音波計測によるシリコン原子空孔軌道の研究2017

    • 著者名/発表者名
      三原佳祐,坂井隼人,三本啓輔,赤津光洋,根本祐一,後藤輝孝
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Observation of Vacancy in Crystalline Silicon by Surface Acoustic Wave Measurement2016

    • 著者名/発表者名
      K. Mitsumoto, M. Akatsu, S. Baba, R. Takasu, Y. Nemoto, T. Goto, H. Yamada-Kaneta, Y. Furumura, H. Saito, K. Kashima, Y. Saito
    • 学会等名
      BIT's 2nd Annual World Congress of Smart Materials-2016
    • 発表場所
      Grand Copthorne Waterfront Hotel, Singapore
    • 年月日
      2016-03-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 一軸圧下超音波計測による産業用シリコンウェーハの原子空孔軌道の研究2016

    • 著者名/発表者名
      坂井隼人,三原佳祐,三本啓輔,赤津光洋,根本祐一,後藤輝孝
    • 学会等名
      日本物理学会新潟支部第45回例会
    • 発表場所
      新潟大学五十嵐キャンパス(新潟県新潟市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 静水圧下超音波計測によるシリコン原子空孔軌道の研究2016

    • 著者名/発表者名
      三原佳祐,坂井隼人,三本啓輔,赤津光洋,根本祐一,後藤輝孝
    • 学会等名
      日本物理学会新潟支部第45回例会
    • 発表場所
      新潟大学五十嵐キャンパス(新潟県新潟市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 超音波計測によるボロン添加CZシリコンの原子空孔濃度の決定2015

    • 著者名/発表者名
      木村駿生、岡部和樹、赤津光洋、馬場正太郎、三本啓輔、根本祐一、金田寛、後藤輝孝、斉藤広幸、鹿島一日兒、斎藤芳彦
    • 学会等名
      平成27年度 日本物理学会新潟支部 第44回例回
    • 発表場所
      新潟大学(新潟市)
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 静水圧下超音波計測による原子空孔軌道の研究2015

    • 著者名/発表者名
      三原佳祐、赤津光洋、三本啓輔、根本祐一、後藤輝孝
    • 学会等名
      平成27年度 日本物理学会新潟支部 第44回例回
    • 発表場所
      新潟大学(新潟市)
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] シリコン原子空孔軌道が示す四極子秩序の臨界濃度2014

    • 著者名/発表者名
      木村駿生, 三本啓輔, 赤津光洋, 根本祐一, 後藤輝孝
    • 学会等名
      物理学会新潟支部会 第43回例会
    • 発表場所
      新潟大学, 新潟県
    • 年月日
      2014-12-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Surface acoustic wave diagnosis of vacancy orbital in surface layer of silicon wafer2014

    • 著者名/発表者名
      T. Goto, K. Mitsumoto, M. Akatsu, S. Baba, K. Okabe, R. Takasu, Y. Nemoto, H. Yamada-Kaneta, Y. Furumura, H. Saito, K. Kashima, Y. Saito
    • 学会等名
      The Forum on the Science and Technology of Silicon Materials 2014 (Hamamatsu)
    • 発表場所
      Hamamatsu, Japan
    • 年月日
      2014-10-19 – 2014-10-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シリコン原子空孔軌道の強い四極子-歪み結合による自発歪みと臨界濃度2014

    • 著者名/発表者名
      三本啓輔,木村駿生,赤津光洋,根本祐一,後藤輝孝
    • 学会等名
      日本物理学会 2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学, 愛知県
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 超音波で観る量子力学の世界2014

    • 著者名/発表者名
      根本祐一
    • 学会等名
      第203回物理学教室セミナー日本物理学会北陸支部特別講演会
    • 発表場所
      富山大学, 富山県
    • 年月日
      2014-07-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ultrasonic diagnosis of vacancy orbital in silicon wafer2014

    • 著者名/発表者名
      T. Goto, K. Mitsumoto, M. Akatsu, S. Baba, K. Okabe, R. Takasu, Y. Nemoto, H. Yamada-Kaneta, Y. Furumura, H. Saito, K. Kashima, Y. Saito
    • 学会等名
      13th Bilateral German-Japanese Symposium “Interplay of Spin- and Orbital Degrees of Freedom in Strongly Correlated Electron Systems
    • 発表場所
      Rottach-Egern, Germany
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Surface Acoustic Wave Diagnosis of Vacancy Orbital with Electric Quadrupoles in Silicon2014

    • 著者名/発表者名
      T. Goto, K. Mitsumoto, M. Akatsu, S. Baba, K. Okabe, R. Takasu, Y. Nemoto, H. Yamada-Kaneta, Y. Furumura, H. Saito, K. Kashima, Y. Saito
    • 学会等名
      SCES’2014 (The international Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2014)
    • 発表場所
      Grenoble, France
    • 年月日
      2014-07-07 – 2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 「新潟大学 大学院自然科学研究科 根本研究室」のHP

    • URL

      http://www.sc.niigata-u.ac.jp/nemoto/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 根本研究室

    • URL

      http://www.sc.niigata-u.ac.jp/nemoto/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] シリコンウェーハ表層中原子空孔評価方法及び装置2014

    • 発明者名
      後藤輝孝,根本祐一,金田寛,赤津光洋,三本啓輔
    • 権利者名
      新潟大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2014-11-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 外国

URL: 

公開日: 2014-11-20   更新日: 2020-05-15  

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