| 研究課題/領域番号 |
15560277
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| 研究機関 | 奈良先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
岡村 総一郎 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教授 (60224060)
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| 研究分担者 |
西田 貴司 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助手 (80314540)
武田 博明 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助手 (00324971)
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| キーワード | 強誘電体 / 微細加工 / 電子線 / 一括露光 / 微小キャパシタ |
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| 研究概要 |
究極のメモリーとして期待されている強誘電体薄膜メモリーFeRAMの今後の課題の1つは、高集積化である。従来のドライエッチングによる微細加工法では、ナノサイズのキャパシタを精度よく作製することが困難であった。これに対し、我々は、上部電極の自己整合加工をも可能とするリフトオフ援用電子線誘起反応微細加工プロセスを提案してきた。しかし、これは電子線の逐次走査で露光を行うため、どうしてもスループットに限界があった。そこで、本研究では、スループット向上を目指し、ステンシルマスクを用いた電子線一括投影露光について検討した。また、併せて微小キャパシタのより精密な電気的特性評価法についても検討した。
スループットを向上させるためには、なるべく大きな径の電子ビームを用いて露光することが望ましい。しかし、単純にビーム径を広げると、ビームのコリメーションが悪化し、投影パターンが広がる問題が生じた。これより、投影露光で微細加工性を確保するには、コリメーションの整った大口径電子ビームの発生が必要との結論に至った。また、露光時にマスクとサンプルを密着させると、マスクからの散乱電子や二次電子によりパターンサイズが拡大するため、マスク-サンプル間のギャップを10μm程度設けることが必要であることも明らかになった。以上の結果、最小400nm角の強誘電体PZT微小キャパシタの作製に成功した。微小キャパシタの評価に際しては、AFMをプローブとして用いる。この時、従来はカンチレバーを40μm浮かせた状態での浮遊容量(0.88pF)のみを補正していたが、我々は、サイズの異なる微小キャパシタのヒステリシスの飽和部の傾きからカンチレバーを試料に近接させることで新たに発生する浮遊容量(0.056pF)を見積ることに成功し、より正確なヒステリシス曲線を得ることが可能となった。
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