名古屋大学(名大)は、カーボンナノチューブ(CNT)のみでトランジスタや配線を構成した「全カーボン集積回路」を実現したと発表した。 同成果は、同大の大野雄高 准教授らとフィンランドのアールト大学のエスコ・カウピネン教授らによるもの。詳細は、英国の科学雑誌「Nature Communications」に掲載された。 これまで研究グループは、CNTを用いた集積回路の研究として、透明なプラスチック上に高性能なCNT薄膜トランジスタや、それを用いた集積回路などを実現してきたほか、より高い柔軟性や伸縮性を実現することを目指して、配線材料や絶縁膜材料の探索なども行ってきた。 今回の研究では、電極・配線材料いもCNT薄膜を用い、また絶縁膜材料にアクリル樹脂を用いることで、柔軟で透明な全カーボン集積回路を実現したほか、全カーボン集積回路が立体形状に熱成型可能であることを確認したという。 具体的に実現された

東北大学 原子分子材料科学高等研究機構 教授の江刺正喜氏が中心となった研究開発プロジェクト「マイクロシステム融合研究開発」。今回のプロジェクトの一つに，MEMS試作ラインを有料で貸し出し，東北大学のMEMS研究者の助言によって開発を後押しする「試作コインランドリ」がある。この試作コインランドリで使われる，西澤潤一記念研究センター（旧・半導体研究振興会の建物，図1）内の改造がほぼ完了し，本格的な稼働を開始した。

次世代ストレージ装置であるSSD（solid state drive）を対象にした国家プロジェクトが始動する。文部科学省の戦略的創造研究推進事業（CREST：Core Research for Evolutional Science and Technology）の平成21年度新規研究課題として，「ディペンダブル ワイヤレス ソリッド・ステート・ドライブ（SSD）」が選ばれた。

高品質で4インチ（100ミリメートル）の単結晶ウエハーを作る難しさ。それは、炭化ケイ素（SiC）製造の老舗の米クリーですら、マイクロパイプフリーの4インチSiC単結晶ウエハーの供給を開始したのが2007年の秋からという事実からも分かる。 その難しさについて、新日本製鉄（新日鉄）の先端技術研究所の主幹研究員である藤本辰雄が答えてくれた。 「SiCの固体を加熱すると、液体にはならず、いきなり気体になります。その気体から単結晶させるので、昇華再結晶法といいます」 精緻な温度管理で、原子を積み上げる SiCの単結晶は1時間に数ミリメートルのペースで育てられるが、「この時の結晶成長容器内部の温度分布が最も重要だ」と藤本は言う。 「中が全部同じ温度分布になればいいというわけじゃない。正常な結晶を起こすために最適な温度分布があるんです。そこの制御を間違えると、割れが発生したり、マイクロパイプのような欠陥

東京大学生産技術研究所 教授の平川一彦氏らは，ヒューズやフィラメント，LSI中の配線などの金属線に大きな電流が流れた際に断線する「エレクトロマイグレーション」現象の原子レベルでの機構を解明したと発表した。同氏らが微細な金属線を使って実験したところ，ある一定の電圧（臨界電圧）を超えると電子が金属線から一つずつ外れることが分かったという。エレクトロマイグレーションは，これまでジュール熱によって金属が溶ける，あるいは電子の衝突によって金属原子が移動する（電子風効果）によって起こると考えられており，断線するかどうかは電流密度に依存するとみられていた。

非導電性の炭素材料でメモリを構成。（a）がメモリ・セルの断面図。（b）がメモリ全体の写真。（c）は，電極パッドの例 ドイツQimonda AGは，IEDM 2008で炭素から成る素子に電流を流して状態を切り替えることで，メモリとして利用する技術の詳細について発表した（IEDMのプレビュー記事）。それによれば，ダイヤモンドなど非導電性の炭素材料をベースに素子を作製するのが最も有望だと分かったという。 同技術は，カーボン・ナノチューブ（CNT）やダイヤモンドなどの炭素の素子に電流をパルス状に流して状態を切り替えることで，電気抵抗を大きく変化させ，不揮発性メモリとして利用することを目指したもの。こうした炭素の素子がパルス状のレーザの照射で状態を変えることは最近の研究で知られていた。今回はそれが電流パルスでも機能することを確認した。 具体的には，非導電性であるダイヤモンドの微細な粒子から成る層を8

米IBM Corp.は2008年12月19日，炭素材料の一種であるグラフェンを用いたFET（field effect transistor）で，GHz台の周波数での動作を確認したと発表した（発表資料）。ゲート長が150nmの場合の遮断周波数は26GHzである。今後，ゲート長をより短くすることでテラヘルツ（THz）台の動作とキャリア移動度2000cm2/Vsの実現も可能という。 グラフェンは，炭素原子が2次元の網状につながった構造の材料。この材料をFETの半導体として用いている。 具体的なFETの構造はまず,Si基板上に300nm厚のSiO2層を形成し，そこにグラフェンを1層分載せている。その上にソース電極とドレイン電極を形成後，Al2O3の酸化物の層を12nmの厚さにALD（atomic layer deposition）で形成する。さらにその酸化物層の上にゲート電極が載っている。ゲート電

日立製作所は，厚さ数nmと薄いSi層で発光素子を試作し，光の増幅現象を確認した（発表資料）。厚さ4.4nmのSi層に電流を流して発した光を素子内に閉じ込めることで，その光を増幅させた。これまで，Siのナノ粒子では光学的な利得が発生することは確認されてきたが，電流を注入しやすいnmオーダーのSi薄膜では，光学的な利得については未確認だったという。今回の成果は，自発光方のSi製半導体レーザの実現に向けた基礎的な成果と位置付ける。

「2008 IEDM」では，CMOS性能向上技術であるIII-V族半導体チャネルMOS FETに関する発表が相次ぎ，高い注目を集めた。CMOS応用を念頭においたIII-V族チャネルFETの論文数は，実験結果に関するものが10件，モデリングや理論計算に関するものが4件となり，前回に比べて大幅に増加した。さらに今回は，「III-V MOSFETs with High K Dielectrics」と題するセッション（Session15）が新たに設けられ，高誘電率（high-k）ゲート絶縁膜/メタル・ゲートを使うIII-V族MOS FETに関する6件の論文が集中的に発表されるなど，この分野が大きく“ブレーク”しつつあることを印象づけた。

12月15日に開幕した「2008 IEDM」では，「Process Technology」分野の皮切りとして，“High-k Metal Gate Integration”のセッション（Session2）が開かれた。高誘電率（high-k）ゲート絶縁膜/メタル・ゲート（HKMG）を使うMOS FETのしきい電圧制御のメカニズムやゲート・スタック構造の最適化などが議論された。

携帯機器の無線通信用パワー・アンプをCMOS回路に混載するための基礎技術を，富士通研究所と富士通マイクロエレクトロニクスが共同開発した（講演番号19.1）。

米国時間12月15日に開幕した「2008 International Electron Devices Meeting（2008 IEDM）」では，CMOSの低消費電力化の限界を突破する新型FETの提案が相次いでいる。“Steep Slope FET”と呼ばれるもので，15日の「Session 7」で3件が発表されたほか，17日に発表される「Late News」の1件にも選ばれている（講演番号35.7）。

韓国Samsungグループの技術研究機関であるSamsung Advanced Institute of Technology（SAIT）は，高速のアモルファス酸化物TFTを開発したと発表した。世界最高速度とする。従来の酸化物TFTでシングル・チャネルだった構造をデュアル・チャネルに変更することにより，従来の3倍の約130cm2/V・Secという電子移動度としきい値電圧の制御を実現したとする。

ミリ波通信向けCMOSチップの集積度が，じわじわと高まっている。ISSCCではここ数年，CMOS技術を用いたミリ波通信向け送信回路や受信回路に関する開発例が話題となっているが，ISSCC 2009ではいよいよ送受信回路を1チップに集積したトランシーバICや，ベースバンド処理回路と混載した試作例が発表される。

東京工業大学の角嶋邦之助教らのグループは，high-kゲート絶縁膜の薄膜化に成功し，このゲート膜を用いたMOSFETの良好な動作を実験的に確認した。シリコン酸化膜（SiO2）に換算した等価膜厚EOT（equivalent oxide thickness）を0.37nmに薄型化したという。

ゲート絶縁膜材料に対する依存性の解析結果　膜厚に関係なく，SiONを使った場合にRTS雑音が大きいことが分かる。須川氏のデータ。 MOSトランジスタで発生するランダム・テレグラフ・シグナル・ノイズ（RTS雑音）。20～30年以上前から研究されているが，未だに原因が特定されていない。MOSの微細化が進み，最近ではその影響が顕在化してきた。東北大学は独自のTEGを使ってRTS雑音の解明を進めている。その最新の成果が報告された。 この報告は，電子情報通信学会の集積回路研究会と映像情報メディア学会の情報センシング研究会が北海道大学で2008年10月22日～24日に共催した研究会の招待講演として行われた。講師は，東北大学教授の須川成利氏（東北大学大学院工学研究科技術社会システム専攻）が務めた。 キャリア１個で誤動作も RTS雑音は，MOSトランジスタのチャネル内を移動するキャリア（電子/正孔）の一つ

前回のISSCCに引き続き，今回も60GHz帯などミリ波向け送受信ICに関する講演が多数予定されている。前回よりも集積度を高めたICの発表があるほか，国内メーカーからの発表も増加している。

半導体先端テクノロジーズ（Selete）は，産学独連携の成功事例として高誘電率（high-k）ゲート絶縁膜やメタル・ゲートの研究を進める「High-k Net」と呼ぶ独自の取り組みを紹介した。2007年6月1日に開催した「Selete Symposium 2007」で，同社 第一研究部 フロントエンドプロセスプログラム プログラムマネージャーの奈良安雄氏が示した。

気になる記事をスクラップできます。保存した記事は、マイページでスマホ、タブレットからでもご確認頂けます。※会員限定 無料会員登録 詳細 ｜ ログイン 「日本の研究開発はあまり独創性がない」といった声を聞くことがある。事実は決してそうではないのだが、かつて私自身も、日本には優れた研究者が多いのに面白い研究テーマが提案、実行されることが少ないのではないかと考えたことがある。そこで光エレクトロニクス関連の国際学会における発表論文数について、国別に比較してみた。その結果、日本からの研究発表は、応用に近い、あるいは実用化が目前の研究テーマに集中しがちなことが分かった。 世界には様々な学会があり、この例から一般的な結論を導くことはできない。それに基礎研究と同様に、応用研究にも独創性は必要である。日本では応用研究が多いからと言って、独創性が不足していると結論づけることはできない。しかし、面白味、あるいは