半導体ナノファブリケーションに関する研究

代表者氏名・所属部局(機関)名・職名

遠藤　和彦・流体科学研究所・教授

研究の概要

人工知能（AI）技術の急速な発展は、これまで解決困難であった様々な社会課題の解決に向けて、我々の生活や社会幅広く浸透しつつある。いまや生活インフラの一つになりつつあるＡＩデジタル技術の基本的な性能は、半導体集積回路技術が担っている。その半導体集積回路の中でも、ロジックやメモリの性能向上が必須の課題となっている。この様な背景のもと、現在は技術世代２nmの先端半導体集積回路の量産が進められようとしており、次のステップとなるBeyond 2nm半導体集積回路の性能向上に向けて、全世界で開発が進められている。
本研究では、Beyond 2nm半導体集積回路の性能向上に資する、半導体ナノファブリケーションに関する研究を行う。

研究の目的

本研究では、Beyond 2nm半導体集積回路の性能向上に資する、原子レベルでの統合的な、ファブリケーション技術の検討を行う。半導体材料に関しては、シリコンとゲルマニウムの酸化初期過程や原子層堆積技術の検討を進め、最適な原料と成長プロセスの探索を行う。更に原子層成長技術を高度化し、絶縁膜と金属の理想的な界面を追求する。集積回路配線技術に関しては、微細化による有効配線金属の体積減少、銅配線に必須であるバリア層薄化の限界から、微細領域での抵抗値上昇が顕著化している。そこで、新規金属膜堆積やその加工、および表面反応制御の統合的な研究を行う。上記配線金属の研究に合わせて、新材料エッチング技術に関する研究を進める。金属や半導体材料のエッチング基礎特性を評価し、表面反応解析による新規プロセスの提案を行う。

期待される効果

高信頼性のBeyond 2nm集積回路の、ファブリケーション技術および微細加工技術を開発し、国内半導体の競争力強化に貢献する。更には、微細加工に必須となる原子分子プロセスの要素技術開発を行う。本学に基本的な知的財産やノウハウを蓄積し、共同研究先へのライセンス行うことで、事業化を進める。

キーワード

ＡＩ、デジタル、先端半導体、ナノ加工技術

該当するSDGｓへの取り組み

連絡先

TEL：022-217-5240
E-mail address:kazuhiko.endo＊tohoku.ac.jp
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