台湾チームが開発した新型半導体検査技術、産業界の検証サイクルを加速

中央社記者 趙敏雅 台北16日電）台湾チームが開発した新型半導体検査技術は、従来の理論モデルに依存していた限界を超え、実際の運用状態で高精度な検査が可能になりました。この技術は、半導体産業の発展に大きく貢献する可能性があります。

国科会は今日、研究成果記者会見を開催しました。国科会の支援の下、台湾大学物理学科の邱雅萍教授を中心としたチームが、新型半導体検査技術を開発しました。この技術は、先進的な二次元半導体トランジスタの実際の運用状態で、金属/半導体接触境界の電子移行長を原子レベルの空間解像度で直接測定することができます。この技術は、トランジスタの微縮化の可能性を評価する上で重要な突破をもたらします。

国科会は、高性能で低消費電力のチップ需要が増加する中、半導体の微縮化が世界的な技術開発の核心課題となっています。二次元半導体は、原子レベルの厚さと優れたゲート制御能力を持ち、後モール時代の先進論理素子の微縮化に重要な候補材料とされています。しかし、トランジスタが今後のチップ技術に応用できるかどうかは、チャネル長だけでなく、金属接触領域の品質も重要な要素です。

邱雅萍教授は、接触境界は電子が金属電極から半導体チャネルに注入される重要な領域であり、電子移行長は接触境界で電子が注入されるための有効長さを示します。この長さは接触抵抗の大きさと電子注入効率を決定し、極限微縮条件下での素子の正常運作を維持する重要な指標です。さらに、素子の電流出力と消費電力の性能にも影響を与えます。

彼女は、従来の理論モデルが依存していた仮定条件は、先進的な二次元半導体トランジスタシステムではしばしば適用されず、接触界面の実際の空間電子伝達行動を直接示すことができないと説明しました。この突破は、台湾の断面走査顕微鏡術領域の技術蓄積に基づいています。チームはさらに、臨場操作バイアス機能を測定システムに統合し、実際の運用状態で金属と半導体の接触境界での電子伝達行動を原子レベルの空間解像度で直接検出することができます。

邱雅萍教授は、この技術は金属と半導体の接触境界に原子サイズの高解像度カメラを設置するようなものであり、研究者は素子の運用過程で電子が接触境界を通過する様子を直接観察し、有効な電子移行長を正確に測定することができます。過去には理論的に推定された長さしかありませんでしたが、現在は実験によって検証することができ、次世代半導体素子の微縮化研究に直接的なデータを提供します。

彼女は、この測定方法を絶縁層上矽（SOI）素子にも適用し、この技術が二次元半導体だけでなく、さまざまな先進半導体素子の接触特性を研究するための汎用分析プラットフォームとしての可能性を示しました。

邱雅萍教授は、研究成果は国際トップ学術誌「ネイチャー」に掲載され、チームは産業界との協議を進め、企業からサンプルを受け取って検査を行い、技術の向上を続けています。目標は産業界の検証サイクルを加速することです。

国科会は、この研究は検査技術の開発、方法の確立から先進素子の検証まで、すべて台湾の研究チームによって主導され、台湾が前衛的な半導体の重要な測定技術分野で自主的な研究開発能力と国際的なリーダーシップを示していると指摘しています。