Deal-Grove理論に代わる新しいシリコン熱酸化速度理論の構築とその応用

2009 年度 自己評価報告書

• 研究課題/領域番号: 19686005
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 薄膜・表面界面物性
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 渡邉 孝信 早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (00367153)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: 表面・界面 / 電気・電子材料 / ナノ構造形成・制御 / 分子動力学法 / 並列計算

研究概要

40年来の定説となっていたDeal-Grove理論に代わる、シリコン熱酸化の新しい運動理論を構築する。研究代表者が見出した乾燥酸素雰囲気中のシリコン熱酸化モデルを拡張し、様々な実験条件下の酸化プロセスに適用できるようにする。また、分子動力学法による熱酸化プロセスシミュレータを開発し、初期増速酸化現象やパターン依存酸化現象など、ナノスケールシリコン構造体の複雑な酸化プロセスを正確に予測する技術を開発する。実際に加工されている寸法に近いシリコンナノ構造体の酸化シミュレーションを実現するため、シリコン・酸素混在系用の並列分子動力学計算プログラムを開発する。

研究成果

• [雑誌論文] Potential energy landscape of an interstitial O2 molecule in a SiO2 film near the SiO2/Si(001) interface (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Ohta, T. Watanabe, I. Ohdomari
  • 雑誌名: Physical Review B 78 ページ: 1553261-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strain-induced transconductance enhancement by pattern dependent oxidation in silicon nanowire field-effect transistors (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Seike, T. Tange, Y. Sugiura, I. Tsuchida, H. Ohta, T. Watanabe, D. Kosemura, A. Ogura, I. Ohdomari
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 91 ページ: 2021171-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] A New Kinetic Equation for Thermal Oxidation of Silicon Replacing the Deal-Grove Equation (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Watanabe, I. Ohdomari
  • 雑誌名: Journal of Electrochemical Society 154 ページ: G260-G267
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strain Distribution around Si02/Si Interface in Si Naowires; A Molecular Dynamics Study (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Ohta, T. Watanabe, I. Ohdomari
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 46 ページ: 3277-3282
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation of the Heat Transport in a Silicon Nano-structure Covered with Oxide Films
  • 著者名/発表者名: T. Zushi, T. Watanabe, I. Ohdomari, Y. Kamakura, K. Taniguchi
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] Deal-Groveモデルに代わるシリコン熱酸化速度理論 (2009)
  • 著者名/発表者名: 渡邉孝信
  • 学会等名: 第29回表面科学学術講演会
  • 発表場所: タワーホール船堀, 東京
  • 年月日: 2009-10-28
• [学会発表] 分子動力学法によるGeO2/Ge界面のモデリング～SiO2/Siとの違い～ (2009)
  • 著者名/発表者名: 渡邉孝信
  • 学会等名: 応用物理学会シリコンテクノロジー分科会表面・界面・シリコン材料研究委員会第113回研究集会
  • 発表場所: 東京大学駒場リサーチキャンパス
  • 年月日: 2009-06-19
• [学会発表] Atomistic Picture of Silicon Oxidation Process; Beyond the Deal-Grove Model (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Watanabe
  • 学会等名: International Conference on Computational & Experimental Engineering and Sciences (ICCES'09)
  • 発表場所: プーケット, タイ王国
  • 年月日: 2009-04-10
• [学会発表] A New Kinetic Equation for Thermal Oxidation of Silicon Replacing the Deal-Grove Equation (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Watanabe
  • 学会等名: 211th Meeting of The Electrochemical Society
  • 発表場所: アメリカ・シカゴ
  • 年月日: 20070500
• [学会発表] General Kinetic Theory for Thermal Oxidation of Silicon (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Watanabe
  • 学会等名: The 9th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN-9)
  • 発表場所: 東大
  • 年月日: 2007-11-13
• [備考] 早稲田大学研究者データベース
  • URL: https://www.wnp7.waseda.jp/Rdb/app/ip/ipi0201.html
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://www.watanabe.nano.waseda.ac.jp/