3次元ナノメートル分析技術の開発

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08044148
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 高井 幹夫 大阪大学, 極限科学研究センター, 教授 (90142306)
• 研究分担者: FREY Lothar フラウンホーファ集積回路, 電子素子技術研究所, 部長 ; RYSSEL Heine フラウンホーファ集積回路, 電子素子技術研究所・所長, 教授 ; 柳沢 淳一 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 講師 (60239803) ; 弓場 愛彦 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教授 (30144447)
• キーワード: イオンマイクロプローブ / 集束イオンビーム / TOF-SIMS / ナノメートル構造 / 3次元ナノメートル分析技術 / 極微細加工 / 真空マイクロエレクトロニクス素子 / ビーム誘起マスクレスプロセス

研究概要

メゾスコピック領域で用いられるナノメートル構造の組成、結晶性、不純物分布を明らかにする分析技術を確立するために、これまで日本側で研究開発してきたイオンマイクロプロープ(集束イオンビーム)による非破壊分析技術とドイツ側で進められている破壊検査による分析技術(TOF-SIMS)の精度をナノメートル域まで上げ、両技術を相補的に融合し、同一試料による共同研究を行うことにより、3次元ナノメートル分析技術を確立し、以下の研究成果を得た。
1. 平成8、9年度で開発してきた非破壊および破壊分析技術を相補的に用いて、日本側で作製した真空マイクロエレクトロニクス素子とメゾスコピック領域の量子効果素子構造の分析を行い、この技術の優位性を実証した。
2. ドイツ側で準備したビーム誘起マスクレスプロセスによる極微細加工試料と100ナノメートル以下の最小加工線幅による次世代超高集積デバイス試料を招へいにより日本側に持参し、計測実験を行い、本分析技術の検証を行った。
3. 80ナノメートルの面内分解能での2次元マッピングと数ナノメートルの深さ分解能による非破壊トモグラフイー技術を開発することが出来た。
4. 以上の共同研究を行い、本技術の基礎を完成させ、これらの成果を国際会議および学術誌へ投稿発表した。

研究成果

• [文献書誌] Y.K.Park: "Microanalysis of Masklessly Fabricated Microstructures using Nuclear Microprobe" Nucl.Instr.and Meth.B136-138. 373-378 (1998)
• [文献書誌] M.Takai: "Surface Structure of Hydrogen Terminated (100) Si by Medium Energy Ion Scattering" Nucl.Instr.and Meth.B136-138. 1112-1115 (1998)
• [文献書誌] M.Takai: "Fabrication of Field Emitter Array Using Focused Ion and Electron Beam Induced Reaction" Microelectronic Engineering 41/42. 41/42. 453-456 (1998)
• [文献書誌] Y.K.Park: "Mircroprobe Analysis of Pt Films Deposited by Beam Induced Reaction" Japan.J.Appl.Phys. 37. 7042-7046 (1998)
• [文献書誌] Y.K.Park: "Comparison of FIB-Induced Physical and Chemical Etching" to be published in the Proc.of the Intern.Conf.on Ion Implantation Technology, June 22-26,1998,Kyoto.(1999)
• [文献書誌] Y.K.Park: "Microanalysis of FIB/EB induced deposited Pt films using ion microprobe" to be published in the Proc.of the Intern.Conf.on Ion Implantation Technology, June 22-26,1998,Kyoto.(1999)
• [文献書誌] Y.K.Park: "Comparison of Beam Process-Induced Deposition using Ion Microprobe" to be published in Nucl.Instr.and Methods B. (1999)
• [文献書誌] M.Takai: "Reliability Testing For The Next Generation Of ULSI with SOI MOSFET's" to be published in Nucl.Instr.and Methods B. (1999)
• [文献書誌] Y.K.Park: "Investigation of Focused Ion Beam and Electron Beam Induced Deposition of Cu Films Using Nuclear Microprobe" to be published in Nucl.Instr.and Methods B. (1999)
• [文献書誌] Y.K.Park: "Impurity Incorporation during Beam Assisted Processing Analyzed using Nuclear Microprobe" to be published in Nucl.Instr.and Methods B. (1999)