2012年研究カタログ
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■ 研究担当:多田哲也/佐藤章/福田浩一/有本宏 ■ ナノエレクトロニクス研究部門 ナノスケール計測・プロセス技術研究グループ■ 連携担当:鈴木英一 Siデバイスのための3次元ラマン応力解析シミュレータの開発研究のポイント研究のねらい研究内容連携可能な技術・知財 ●ラマン分光法による応力分布計測結果をナノスケールの空間分解能で解析 ●電磁場解析と応力解析を連携して精密にラマンスペクトルを解析 ●半導体デバイスの高性能化に寄与 最先端半導体デバイスでは、チャネル領域に応力を印加し移動度を増加することにより性能向上が行われているため、デバイス内部の応力を高い空間分解能で評価する手法が求められています。ラマン分光法は、試料を非破壊で測定できるため応力評価手法として有望視されていますが、空間分解能が光の回折限界で制限され、テンソル量としての応力を定量的に評価できない等の問題点があります。本システムは、Siデバイスのラマン計測結果を、電磁場解析と応力解析を連携することにより、ナノスケールの空間分解能で応力テンソル分布を評価できるシステムです。 ナノデバイスにおいては、立体構造が励起光の強度分布を大きく変調し、ラマンスペクトルにも大きな影響を与えます。よって、FinFET等のデバイスにおいては、この影響をきちんと取り入れないと、ラマン分光による正確な応力評価が出来ません。本システムは、ラマン散乱測定における励起光と散乱光の伝播を、FDTD(時間領域差分法)による電磁場解析できちんと計算し、FEM(有限要素法)による応力解析と連携することにより、ラマンスペクトルを精密に計算し、デバイス中の応力テンソル分布を正確に求めることが出来るシミュレーションシステムです。●高空間分解能ラマン分光測定技術開発●半導体デバイスの応力分布評価技術開発●ラマン散乱計測に関する特許 特許 4332644 光学測定方法および装置 特許 4756270 光学測定方法および装置 特開2008-070360 ( H20/03/27 ) 光学測定方法謝辞: 本研究の一部は、株式会社 先端力学シミュレーション研究所(ASTOM)との共同研究の成果です。図1 シミュレーションのアルゴリズム図2 試料が発するラマン波数ごとの強度分布とラマンスペクトル● 研究拠点つくば中央239情報通信・エレクトロニクス分野第3会場I-74I-74

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