金属/金属酸化物絶縁体/金属・トンネル接合を用いた新トランジスタ

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08455163
• 研究機関: 北陸先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 松村 英樹 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 教授 (90111682)
• 研究分担者: 増田 淳 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助手 (30283154) ; 和泉 亮 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助手 (30223043)
• キーワード: 超微細加工 / ナノテクノリジ- / MITT / Ti / Ti酸化物 / 陽極酸化

研究概要

本研究は、金属とその金属の酸化物である絶緑体とを用い、従来の半導体を用いたものとは全く異なる原理で動作するトランジスタを開発することを念頭に伴なったものである。本研究の方法により、ナノ・メータ・サイズのトランジスタを実現し、現在の半導体集積回路の集積度を一挙に1000倍以上引き上げることを究極の目標としているが、本研究ではそのための基礎的条件、特に10ナノ・メータ・サイズの超微細スリットを有するマスクを形成する新手法を提案し、その妥当性について検討を加えた。
本研究提案の方法とは、金属配線の一部をドライ・エッチングにより垂直に切り立たせ、その端画に横方向に金属酸化物を成長させ、さらに金属配線の残りの部分に金属を堆積することで、横方向に金属/金属酸化物/金属の構造を形成し、その金属酸化物部分をエッチングしてその厚み相当の開口部を有するマスクを製作するというものでる。そして、金属としてチタンを、酸化物の形成法としては陽極酸化法を用いることでマスクの製作を試み、その形状を電子顕微鏡、原子間力顕微鏡により観察した。その結果、本研究提案の方法により、20nmの幅のスリットを持つマスクの製作に成功し、本研究提案の方法の有効性を確認した。

研究成果

• [文献書誌] 小野孝、藤丸幸二、松村英樹: "Tiを用いたナノ・メーター超微細加工技術の開発" 電子情報通信学会技術研究会報告. CPM96-104. 1-6 (1996)
• [文献書誌] Kouji Fujimaru and Hideki Matsumura: "Theoritical Consideration of a New Nanometer Transistor Using Metal/Insulator Tunnel-Junction" Jpn. J. Appl. Phys.35. 2090-2094 (1996)
• [文献書誌] Hideki Matsunura,Asako Fujii and Tomohiro Kitatani: "Properties of high-Mobility Cu_2O Films Prepared by Thermal Oxidation of Cu at Low Temperatures" Jpn. J. Appl. Phys.35. 5631-5636 (1996)
• [文献書誌] Akira Izumi,Noriyuki Matsubara,et al.: "CdF_2/CaF_2 Resonant Tunneling Diode Fabricated on Si (III)" Jpn. J. Appl. Phys.36 (印刷中). (1997)
• [文献書誌] A.Masuda,K. Matsuda,Y. Yonezawa,et al.: "Mechanism of Stoichiometric Deposition for Volatile Elements in Multimetal-Oxide Films Prepared by Pulsed Laser Ablation" Jpn. J. Appl. Phys.35. L237-L240 (1996)
• [文献書誌] T.Nakamura,A. Masuda,A. Morimoto and T. Shimizu: "Influence of buffer layers on lead magnesium niobate titanate thin films prepared by pulaed laser ablation" Jpn. J. Appl. Phys.35. 4750-4754 (1996)