超高次非線形誘電率顕微鏡による次世代電子デバイスのナノスケール評価技術の研究
超高次非線形誘電率顕微鏡による次世代電子デバイスのナノスケール評価技術の研究
利用超高阶非线性介电常数显微镜研究下一代电子器件纳米级评估技术
批准号：
14J08084
负责人：
茅根 慎通
金额：
$1.79万
依托单位：
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
中文摘要
翻译
本年度は前年度から継続して半導体／酸化膜界面の欠陥（界面トラップ）を微視的に観察する手法の研究に取り組んだ．界面トラップの分析は半導体デバイス開発において欠かすことができない．従来の分析手法は広い領域の面内平均を得る手法であったが，近年界面トラップの面内分布を示唆する報告がなされており顕微的な分析の重要性が高まっている．そこで研究代表者は，先鋭な探針と試料の間の静電容量の外部電圧応答を測定することで界面トラップ密度分布を分析する手法を考案し研究に取り組んだ．これは従来から知られているDeep Level Transient Spectroscopy (DLTS)を探針を用いて実行することに相当し，研究代表者は本手法を局所DLTSと呼んでいる．通常のDLTSに比べ，測定には非常に高い容量感度が必要である．そこで本研究では，微小容量の複雑な変化の解析に長けた超高次走査型非線形誘電率顕微鏡（超高次SNDM）を用いる手法を提案した．本年度の具体的な取り組みは以下の通りである．測定サンプルは近年重要性が増しているSiO2/SiC界面とした．1. 新規のデータ解析手法の開発 2. 局所DLTSスペクトラムのサンプルバイアス電圧依存性の分析 3. 温度可変装置の開発と従来のDLTSとの比較検討以上の取り組みの結果，以下に述べるように本手法に関する知見とSiO2/SiC界面トラップの性質に関する知見が得られた．1. 局所DLTSの信号は主として界面トラップを起源としていること 2. 局所DLTSで測定される物理的対象と従来のDLTSで測定される物理的対象は同一であること 3. 局所DLTSを用いて局所的な界面トラップ密度を定量的に分析可能であること 4. SiO2/SiC界面トラップには面内分布が存在し，トラップ種類ごとに分布が異なる可能性があること以上のように研究代表者は局所DLTSを確立し，本手法そのものと界面物性に関して重要な知見を得た．
英文摘要
本年度は前年度から継続して半導体／酸化膜界面の欠陥（界面トラップ）を微視的に観察する手法の研究に取り組んだ．界面トラップの分析は半導体デバイス開発において欠かすことができない．従来の分析手法は広い領域の面内平均を得る手法であったが，近年界面トラップの面内分布を示唆する報告がなされており顕微的な分析の重要性が高まっている．そこで研究代表者は，先鋭な探針と試料の間の静電容量の外部電圧応答を測定することで界面トラップ密度分布を分析する手法を考案し研究に取り組んだ．これは従来から知られているDeep Level Transient Spectroscopy (DLTS)を探針を用いて実行することに相当し，研究代表者は本手法を局所DLTSと呼んでいる．通常のDLTSに比べ，測定には非常に高い容量感度が必要である．そこで本研究では，微小容量の複雑な変化の解析に長けた超高次走査型非線形誘電率顕微鏡（超高次SNDM）を用いる手法を提案した．本年度の具体的な取り組みは以下の通りである．測定サンプルは近年重要性が増しているSiO2/SiC界面とした．1. 新規のデータ解析手法の開発 2. 局所DLTSスペクトラムのサンプルバイアス電圧依存性の分析 3. 温度可変装置の開発と従来のDLTSとの比較検討以上の取り組みの結果，以下に述べるように本手法に関する知見とSiO2/SiC界面トラップの性質に関する知見が得られた．1. 局所DLTSの信号は主として界面トラップを起源としていること 2. 局所DLTSで測定される物理的対象と従来のDLTSで測定される物理的対象は同一であること 3. 局所DLTSを用いて局所的な界面トラップ密度を定量的に分析可能であること 4. SiO2/SiC界面トラップには面内分布が存在し，トラップ種類ごとに分布が異なる可能性があること以上のように研究代表者は局所DLTSを確立し，本手法そのものと界面物性に関して重要な知見を得た．
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SiO2/SiC 界面欠陥由来による局所DLTS 像の直流バイアス依存性観測
观察 SiO2/SiC 界面缺陷引起的局部 DLTS 图像的 DC 偏压依赖性
观察 SiO2/SiC 界面缺陷引起的局部 DLTS 图像的 DC 偏压依赖性
DOI：
--
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
--
作者：
[Koichi Hamaguchi, Seng Pei Liew, Martin Stoll., 茅根慎通，小杉亮治，田中保宣，原田信介，奥村元，長康雄]
通讯作者：
茅根慎通，小杉亮治，田中保宣，原田信介，奥村元，長康雄
Local deep level transient spectroscopy using super-higher-order scanning nonlinear dielectric microscopy
使用超高阶扫描非线性介电显微镜的局部深能级瞬态光谱
使用超高阶扫描非线性介电显微镜的局部深能级瞬态光谱
DOI：
10.1016/j.microrel.2016.07.088
发表时间：
2016
期刊：
Microelectronics Reliability
影响因子：
1.6
作者：
[N. Chinone, R.Kosugi ,Y. Tanaka, S. Harada, H. Okumura, and Y. Cho]
通讯作者：
and Y. Cho
An Universal Parameter Showing SiO2/SiC Interface Quality of Both Silicon and Carbon-face based on Scanning Nonlinear Dielectric Microscopy
基于扫描非线性介电显微镜的显示硅面和碳面 SiO2/SiC 界面质量的通用参数
基于扫描非线性介电显微镜的显示硅面和碳面 SiO2/SiC 界面质量的通用参数
DOI：
--
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
--
作者：
[Norimichi Chinone, Alpana Nayak, Ryoji Kosugi ,Yasunori Tanaka, Shinsuke Harada, Yuji Kiuchi, Hajime Okumura, and Yasuo Cho]
通讯作者：
and Yasuo Cho
超高次走査型非線形誘電率顕微鏡法によるSiC-DMOSFET断面キャリア分布のGS間電圧依存性解析
使用超高阶扫描非线性介电常数显微镜分析 SiC-DMOSFET 截面载流子分布的 GS 电压依赖性
使用超高阶扫描非线性介电常数显微镜分析 SiC-DMOSFET 截面载流子分布的 GS 电压依赖性
DOI：
--
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
--
作者：
[Seng Pei Liew, Satoshi Shirai, 茅根慎通，小杉亮治，田中保宣，原田 信介，奥村 元，長 康雄, 茅根慎通，長康雄]
通讯作者：
茅根慎通，長康雄
Carrier Redistribution Analysis of Gate-Biased SiC Power MOSFET Using Super-Higher-Order Scanning Nonlinear Dielectric Microscopy
使用超高阶扫描非线性介电显微镜对栅极偏置 SiC 功率 MOSFET 进行载流子重新分布分析
使用超高阶扫描非线性介电显微镜对栅极偏置 SiC 功率 MOSFET 进行载流子重新分布分析
DOI：
--
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
--
作者：
[Koichi Hamaguchi, Seng Pei Liew, Takeo Moroi, Yasuhiro Yamamoto, 茅根慎通，後藤安則，長康雄, Seng Pei Liew, Norimichi Chinone and Yasuo Cho]
通讯作者：
Norimichi Chinone and Yasuo Cho
共 21 条
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