シリコン/微小空隙/シリコン構造を用いたトンネル分光マイクロセンサの研究

硅/微孔/硅结构隧道光谱微传感器研究

• 批准号: 13875012
• 负责人: 森田 瑞穂
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13875012/
• 关键词: マイクロセンサ構造; トンネル分光; シリコン酸化膜; 極薄シリコン酸化膜

単結晶シリコン/シリコン酸化膜/単結晶シリコン基板を用いたシリコン/微小空隙(マイクロギャップ)/シリコン構造デバイスにより、従来のトンネル分光法が分光対象としていた固体に加えて、液体、気体材料の分光も可能にするトンネル分光マイクロセンシング法を開拓する目的に対して、マイクロセンサの微小空隙に液体を導入することにより、液体の導入を静電容量とコンダクタンスの変化で検出できることを明らかにしている。超清浄精密制御熱酸化装置を用いて、2枚の単結晶シリコンウェハ表面に100nmの厚さのシリコン酸化膜を形成し、エッチングによりシリコン酸化膜の一部を除去した後、シリコン酸化膜除去部を向かい合わせて2枚のシリコンウェハを室温で貼り合わせ、貼り合わせたウェハを超高純度窒素ガス中での1000℃の加熱処理を行い、2枚のウェハを埋め込み酸化膜となるシリコン酸化膜を介して接着させ、シリコン酸化膜除去部が微小空隙となるマイクロセンサ構造を製作している。マイクロセンサの微小空隙を通るシリコン間の距離は200nmである。シリコン/シリコン酸化膜/シリコン構造部の両方のシリコン外側表面に金属を蒸着して、電極を形成し、センシングデバイスを製作している。次に、マイクロセンサの微小空隙に超純水を導入する前の所定の印加直流電圧で所定の印加交流電圧での静電容量とコンダクタンスを測定しておき、微小空隙に超純水を導入したときに同じ印加電圧での静電容量とコンダクタンスが変化することを明らかにしている。さらに、マイクロセンサの微小空隙に超純水が導入されていることを、フーリエ変換赤外吸収測定により確認している。

Single crystal/single crystal acidified film/single crystal/single crystal substrate/single crystal/micro void The spectral analysis of solid, liquid, and gaseous materials may be used to develop the spectral analysis method for the purpose of introducing liquid into micro-voids. The introduction of liquid into the electrostatic capacity of the change in temperature and temperature Ultra-clear precision thermal acidizing device is used, two single crystals with a thickness of 100nm on the surface are formed, a part of the acidified film is removed, and the acidified film removal part is combined with two single crystals at room temperature. The heat treatment is carried out at 1000℃. Two of them were buried in the acidified film and then the acidified film was removed. The micro-gap was formed. The distance between the micro-gaps is 200nm. The metal on the outer surface of the silicon structure is evaporated, the electrode is formed, and the silicon structure is fabricated. Ultra-pure water is introduced into the micro-gap of the micro-gap, and the electrostatic capacity of the micro-gap is measured before the specified DC voltage is introduced. Ultra-pure water is introduced into the micro-gap of the water supply system.

项目成果

Naoto Yoshii, Satou Morita, Akihito Shinozaki, Minoru Aoki, Mizuho Morita: "Energy Barrier Heights of Ultra-thin Silicon Dioxide Films with Different Metal Gates"Extended Abstracts of International Workshop on Gate Insulator 2003. 96-97 (2003)

Naoto Yoshii、Satou Morita、Akihito Shinozaki、Minoru Aoki、Mizuho Morita：“不同金属栅极的超薄二氧化硅薄膜的能垒高度”栅极绝缘体国际研讨会扩展摘要 2003. 96-97 (2003)

Naoto Yoshii, Satoru Morita, Akihito Shinozaki, Minoru Aoki, Mizuho Morita: "Determination of Energy Barrier Heights of Ultra-thin Silicon Dioxide Films Using Different Metal Gates"ABSTRACTS, Fourth International Symposium on Control of Semiconductor Inte

Naoto Yoshii、Satoru Morita、Akihito Shinozaki、Minoru Aoki、Mizuho Morita：“使用不同金属栅极确定超薄二氧化硅薄膜的能垒高度”摘要，第四届半导体集成电路控制国际研讨会

Akihito SHINOZAKI, Kenta ARIMA, Mizuho MORITA, Yasushi AZUMA, Isao KOJIMA: "The Influence of Organic Contamination on Ultrathin Silicon Dioxide Film Thickness Measured By Ellipsometry"Extended Abstracts of the 8th Workshop on FORMATION CHARACTERIZATION AN

Akihito SHINOZAKI、Kenta ARIMA、Mizuho MORITA、Yasushi AZUMA、Isao KOJIMA：“有机污染对椭圆光测量超薄二氧化硅膜厚度的影响”第八届地层表征研讨会扩展摘要

Satoru MORITA, Tatsuya OKAZAKI, Kazuo NISHIMURA, Shinichi URABE, Mizuho MORITA: "Tunneling Current through Ultra-Thin Silicon Dioxide Films Formed by Controlling Preoxide in Heating-up"Extended Abstracts of International Workshop on Gate Insulator. 110-11

Satoru MORITA、Tatsuya OKAZAKI、Kazuo NISHIMURA、Shinichi URABE、Mizuho MORITA：“通过控制加热中的预氧化物形成的超薄二氧化硅薄膜的隧道电流”栅极绝缘体国际研讨会的扩展摘要。

Atsushi OKUYAMA, Kazuo NISHIMURA, Satoru MORITA, Kenta ARIMA, Mizuho MORITA: "Effects of Wafer Cleaning with Ultrapure Water on Tunneling Current through Ultra-Thin Silicon Dioxide Films"Extended Abstracts of the 7th Workshop on FORMATION CHARACTERIZATION

Atsushi OKUYAMA、Kazuo NISHIMURA、Satoru MORITA、Kenta ARIMA、Mizuho MORITA：“Effects of Wafer Cleaning with Ultrapure Water on Tunneling Current through Ultra-Thin Silica Diodes Film”第七届形成表征研讨会扩展摘要