Technology News

INSPECTION, MEASUREMENT & TEST

プローブの相互作用など測定問題を解決する

[2007年12月号]

By Alexander E. Braun
この記事を :  印刷する プリントする ブックマーク  はてなブックマークに登録 この記事をクリップ! Buzzurlにブックマーク Yahoo!ブックマークに登録 メールで送る メールで送る

図 薄膜の磁気抵抗素子で読み取りハードディスクと磁気メモリーを構築する。スピンは磁気源からSiに注入され、磁性ドレインに受け入れられる又は拒否される前にゲートによって操作される。測定によって電子とスピンの濃度を判断し、スピン配向を変化させる要因を特定しなければならない
(出典:Intel)

 米Intel社のExternal Materials Research Group, Technology StrategyマネージャMichael Garner氏は、「2007 International Conference on Frontiers of Characterization and Metrology for Nanoelectronics」にて、ナノテク時代への移行に際して、測定技術が直面する障害について述べた。  同氏は、半導体業界がスピンなどの技術を用いた次世代デバイスに焦点を当てていることに注目し、「我々は、スピンよりも低い電荷濃度を検出することができる」と述べた。「半導体にスピンを注入することはできるが、材料中のスピン濃度を検出する方法は少ない。よって、スピン偏極電子が半導体に効果的に注入されたか実際に測定するためには何らかのデバイスが必要である。我々はスピンを極小のデバイスに移送して制御する方法を調べている」。  その他、組み込みインターフェースにおける挙動の評価も課題である。これは長い間、分子デバイスの問題であり、何が起きているのかを正確に突き止めることが困難である。  大きな問題は測定がプローブ電界に影響されることである。小さいスケールでは、サンプルと互いに作用し合い、材料の局所状態を混乱させる可能性がある。この問題は悪化するだろう。そのため、プローブが材料に影響を与えないような方法、あるいは影響を低下させる方法、プローブサンプルから相互作用を抽出する方法などへのニーズが高まっている。  他の問題はサンプルの準備である。たとえばイオンミリングのようなものを使ってナノスケールレベルでサンプルを準備すると、デバイス構造を大きく変えてしまう可能性がある。そのため、準備とプローブサンプルの相互作用は、サンプル材料の構造と特性という点において、必ず理解しておかなければならない。  これらの問題に対しては、異なる分野の研究者が協力して解決法を探る必要がある。「新しい装置を利用してすでに研究が行われているが、測定に使用可能なモデルを開発するためには、様々な相互作用の物理的過程を調べるために重要かつ高額な技術が必要である」。  Garner氏は、サンプルプローブの相互作用を最も深刻な問題の一つと見ている。「この問題解決への取り組みは、ナノメートルスケール構造に移行するときに多くの恩恵を受けるかもしれない」という。「新しい装置やスピンといった異なる状態変数の特性を明らかにする必要がある。仮にプローブ信号を取り出すことができても、その意味は必ずしも理解できないかもしれない。そのため、構造とキャリア濃度、構造と偏極電子濃度の相関関係を理解する上で、構造とプローブの相互作用を切り離したモデルを得ることができれば大変価値がある」。  今ではTEMさえあらゆる種類の回折パターンを得られることがある。モデリングは、たとえば、それが材料自体の実際の構造から派生したのかどうか、あるいは、電子ビームがナノワイヤーの水晶構造によって回折された結果にできたものかを理解するために必要なものである。  Garner氏のメッセージは明快だ。半導体測定分野の関係者は、構造と(電荷を含む)特性の両方のナノメートルスケールでサンプルプローブの相互作用を分離することができるモデルを開発するため、政府や大学の研究者とより緊密な連携を深め、構造と特性の解像度の限界を押し広げる必要がある。



この記事を :  印刷する プリントする ブックマーク  はてなブックマークに登録 この記事をクリップ! Buzzurlにブックマーク Yahoo!ブックマークに登録 メールで送る メールで送る

SI Japan RESOURCE CENTER

アドバンスドエナジージャパン株式会社
金属材料のマグネトロンスパッタリングにおけるアーク抑制
JPN-ArcSputmetal-270-01.pdf
資料一覧を見る
この資料をダウンロード

EVENTS