2003 Fiscal Year Annual Research Report

電子デバイス動作下における局所結晶歪みの高平行X線マイクロビームその場測定の研究

Research Project

Project/Area Number	13555096
Research Institution	Himeji Institute of Technology
Principal Investigator	松井純爾姫路工業大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10295751)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	木村滋 (財)高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門I, 部門付研究員 (50360821) 津坂佳幸姫路工業大学, 大学院・理学研究科, 助手 (20270473) 篭島靖姫路工業大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (10224370)
Keywords	X線マイクロビーム / 放射光 / 非対称ブラッグ反射 / 円筒ミラー / ゾーンプレート / 格子歪み / SOI / 薄膜
Research Abstract	半導体デバイスは三次元的な構造を作りながら結晶表面近傍に構築され、部分酸化膜、エピタキシャル成長、配線層などを形成するたびに単結晶内に局所的な歪み分布を生じる。今年度は、(1)アンジュレータ光源からのX線を集光光学系(非対称反射ブラッグ回折と円筒ミラーまたはゾーンプレートの組み合わせ)を用いて形成したX線マイクロビームを用いて、将来のLSI基板とされるSilicon-on-Insulator(SOI)結晶だけでなく、Strained Si/Si_<1-x>Ge_x/Si基板中の2層内の結晶歪みの大きさとその性質を、主として逆格子マップ法により特定した。(2)また同じくアンジュレータ光をゾーンプレートにより集光して、サブミクロンのX線マイクロビームを形成し、In_<1-x>Ga_xAs_<1-y>TP_y結晶の選択エピタキシャル成長層からなる赤外半導体レーザ結晶中のストライプ内歪み分布も、前年度から継続的に測定した。その結果、以下のような知見を得た。 1.(1)の方法で測定されたSOI結晶層内の結晶格子歪みは、数〜数十μm程度の周期でゆらいでいるのに反して、Strained Si/Si_<1-x>Ge_x/Si基板中のSi_<1-x>Ge_x層はバッファ層(段階的組成傾斜層)と固定組成層ともに結晶性が悪い。したがってその上のStrained Si層もまた格子面のゆらぎが大きく、基板Siの結晶性に比してはるかに劣る(SOIと異なり格子面傾斜に加えて格子定数の段階的変化も伴うことが判明。 2.有機金属化学分解による選択成長InGaAsP半導体レーザストライプ部(SiO_2マスク層に挟まれた構造)の格子定数変動を(2)の方法で測定し、ストライプ幅が3mm以下のときは場所による変動がないのに比して、4mm以上の幅になると格子定数に変動を伴うことを見出した。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] J.Matsui et al.: "Measurement of Minute Local Strain in Semiconductor Materials and Electronic Devices by Using a Highly Parallel X-Ray Microbeam"Nucl.Instr.& Meth.In Phys.Res.B. 199. 15-18 (2003)
[Publications] Y.Tsusaka et al.: "Estimation of bonded silicon-on-insulator wafers by means of diffractometry using a parallel X-ray microbeam"Nucl.Instr.& Meth.In Phys.Res.B. 199. 19-22 (2003)
[Publications] 松井純爾他: "X線マイクロビームを用いた局所領域微量ひずみの検出"応用物理. 72. 557-564 (2003)
[Publications] Y.Kagoshima et al.: "Hard X-ray phase-contrast microscope for observing transparent specimens"J.Phys IV France. 104. 49-52 (2003)
[Publications] 松井純爾: "薄膜作製応用ハンドブック"(株)エヌ・ティー・エス. 11 (2003)
[Publications] 松井純爾: "応用物理学会結晶工学分科会年末講演会テキスト"(財)応用物理学会. 5 (2003)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

電子デバイス動作下における局所結晶歪みの高平行X線マイクロビームその場測定の研究

Principal Investigator

松井 純爾 姫路工業大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10295751)

Research Products

[Publications] J.Matsui et al.: "Measurement of Minute Local Strain in Semiconductor Materials and Electronic Devices by Using a Highly Parallel X-Ray Microbeam"Nucl.Instr.& Meth.In Phys.Res.B. 199. 15-18 (2003)

[Publications] Y.Tsusaka et al.: "Estimation of bonded silicon-on-insulator wafers by means of diffractometry using a parallel X-ray microbeam"Nucl.Instr.& Meth.In Phys.Res.B. 199. 19-22 (2003)

[Publications] 松井純爾 他: "X線マイクロビームを用いた局所領域微量ひずみの検出"応用物理. 72. 557-564 (2003)

[Publications] Y.Kagoshima et al.: "Hard X-ray phase-contrast microscope for observing transparent specimens"J.Phys IV France. 104. 49-52 (2003)

[Publications] 松井 純爾: "薄膜作製応用ハンドブック"(株)エヌ・ティー・エス. 11 (2003)

[Publications] 松井 純爾: "応用物理学会結晶工学分科会年末講演会テキスト"(財)応用物理学会. 5 (2003)

松井純爾姫路工業大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10295751)

[Publications] 松井純爾他: "X線マイクロビームを用いた局所領域微量ひずみの検出"応用物理. 72. 557-564 (2003)

[Publications] 松井純爾: "薄膜作製応用ハンドブック"(株)エヌ・ティー・エス. 11 (2003)

[Publications] 松井純爾: "応用物理学会結晶工学分科会年末講演会テキスト"(財)応用物理学会. 5 (2003)