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グラフェン集積回路の製造方法

国内特許コード P09A015068
整理番号 P2006-004-JP01
掲載日 2010年2月19日
出願番号 特願2006-163856
公開番号 特開2007-335532
登録番号 特許第5167479号
出願日 平成18年6月13日(2006.6.13)
公開日 平成19年12月27日(2007.12.27)
登録日 平成25年1月11日(2013.1.11)
発明者
  • 陽 完治
出願人
  • 国立大学法人北海道大学
発明の名称 グラフェン集積回路の製造方法
発明の概要

【課題】グラフェンを含む非線形素子を集積化する技術を提供し、半導体の集積度を向上させる。
【解決手段】シリコンカーバイド基板のシリコン面に形成されたグラフェンを含む非線形素子を有するグラフェン集積回路、及びその製造方法。当該製造方法は、絶縁膜で被覆されたシリコン面を有するシリコンカーバイド基板を準備する工程、複数の所望の部位の前記絶縁膜を除去してシリコン面を露出させる工程、前記シリコンカーバイド基板を加熱することによって前記露出部位にグラフェンを形成する工程、及び前記グラフェンにオーミック電極を形成する工程を含むか、或いはシリコン面を有するシリコンカーバイド基板を加熱することによって当該シリコン面にグラフェンを形成する工程、前記グラフェンをアイソレーションする工程、前記アイソレーションにより形成された溝に絶縁膜を形成する工程、及び前記グラフェンにオーミック電極を形成する工程を含みうる。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


CMOS集積回路は、エレクトロニクスの基盤技術であるが、その半導体の集積度の向上を、ムーアの法則に示されるように維持することが困難になりつつある。具体的には、増大を続ける消費電力に伴う発熱が抑えられない状態にまで達していることがある。さらに、微細化に伴うショートチャンネル効果などの問題を抑えることと、寄生抵抗を低減することが相容れないため、微細化が行き詰まっていることがある。そのため、新しい材料を含めて様々な方法でこれを解決する努力が続けられている。それにより、カーボンナノチューブトランジスタが開発されたが、カーボンナノチューブトランジスタを集積化することは、本質的に困難である。



一方、カーボンナノチューブトランジスタをある意味で、たとえばコンタクト抵抗などの点で凌駕するデバイスポテンシャルを有するグラフェントランジスタが考えられている。従って、グラフェントランジスタを任意の部位に集積化できる技術があれば、半導体の集積度の向上が期待できる。



グラファイト(グラフェン超薄膜)を形成する技術としては、6H-シリコンカーバイドの(0001)シリコン面を熱処理することによって、シリコンを脱離させて超薄膜のエピタキシャルグラファイトを形成させることが報告されている(非特許文献1参照)。



一方、微傾斜面を有するシリコンカーバイドを特定の方法でエッチング処理すると、クリアなステップ/テラス構造となることが報告されている(非特許文献2参照)。

【非特許文献1】J. Phys. Chem. B 2004, 108, 19912-19916

【非特許文献2】Physical Review Letters. Volume 91, Number 22, 226107

産業上の利用分野


本発明は、グラフェンを含む非線形素子を有するグラフェン集積回路の製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
シリコンカーバイド基板のシリコン面に形成されたグラフェンを含む非線形素子を有するグラフェン集積回路の製造方法であって、
絶縁膜で被覆されたシリコン面を有するシリコンカーバイド基板を準備するステップ、
複数の所望の部位の前記絶縁膜を除去して、シリコン面を露出させるステップ、
前記シリコンカーバイド基板を加熱することによって、前記露出部にグラフェンを形成するステップ、および
前記グラフェンにオーミック電極を形成するステップを含む製造方法。

【請求項2】
シリコンカーバイド基板のシリコン面に形成されたグラフェンを含む非線形素子を有するグラフェン集積回路の製造方法であって、
シリコン面を有するシリコンカーバイド基板を加熱することによって、当該シリコン面にグラフェンを形成するステップ、
前記グラフェンをドライエッチングによりアイソレーションするステップ、
前記アイソレーションにより形成された溝に絶縁膜を形成するステップ、および
前記グラフェンにオーミック電極を形成するステップを含む製造方法。
産業区分
  • 固体素子
  • 固体素子
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006163856thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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