燐光現象を利用した低温場の高速測定技術の構築とその光アニールプロセスへの応用

• 研究課題/領域番号: 26420717
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 複合材料・表界面工学
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 篠田 健太郎 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 先進コーティング技術研究センター, 主任研究員 (10442732)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: エキシマレーザー / 塗布光照射法 / 高速温度計測 / 放射温度計測 / 燐光寿命計測 / 酸化物薄膜 / 放射温度計 / 燐光計測

研究成果の概要

機能性酸化物の大気圧下での低温製膜プロセスの実現に向けて、塗布光照射法では、ナノ秒の紫外エキシマパルスレーザーを塗布膜に照射した時の光結晶成長機構の解明が重要な課題である。そこで、本研究では、低温ほど信号強度が増大する燐光現象に着目し、高速測定で実績のある放射測温と組み合わせることにより、レーザー照射時の温度場の定量的理解を目指した。温度場はレーザー照射数の増大に連れて大きく変化することなど光結晶成長機構に関する理解が進んだ他、燐光寿命からレーザー照射時の温度場の推定が可能であることを確認できた。

研究成果

• [学会発表] 塗布光照射法における酸化スズ膜結晶化過程のナノ秒温度計測 (2017)
  • 著者名/発表者名: 勝木司、湯本敦史、土屋哲男、明渡純、篠田健太郎
  • 学会等名: 第64回応用物理学会春期学術講演会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] In situ temperature measurement of crystallization process of tin oxide films in ELAMOD process at nano second time scale (2016)
  • 著者名/発表者名: 勝木司、湯本敦史、中島智彦、土屋哲男、篠田健太郎
  • 学会等名: 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東京都目黒区東京工業大学大岡山キャンパス
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] Understanding of low temperature fabrication process of oxide thin films in excimer laser-assisted metal organic deposition (2016)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Shinoda, Tsukasa Katsuki, Tomohiko Nakajima, Tetsuo Tsuchiya, Atsushi Yumoto, Jun Akedo
  • 学会等名: 40th International Symposium and Exposition on Advanced Ceramics and Composites (ICACC40)
  • 発表場所: Hilton Daytona Beach, Daytona Beach, FL, USA
  • 年月日: 2016-01-28
  • 国際学会
• [学会発表] In situ temperature measurement of crystallization process of tin oxide films in ELAMOD process at nano second time scale (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsukasa Katsuki, Tetsuo Tsuchiya, Jun Akedo, Atsushi Yumoto, Kentaro Shinoda
  • 学会等名: 13th International Conference on Ceramic Processing Science
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 国際学会
• [学会発表] Ultrafast temperature measurement of crystallization process of tin oxide films in ELAMOD process toward device fabrication via chemical solution route (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsukasa Katsuki, Tetsuo Tsuchiya, Jun Akedo, Atsushi Yumoto, Kentaro Shinoda
  • 学会等名: The 8th Japan-China Symposium on Ferroelectric Materials and Their Applications (JCFMA8)
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
  • 国際学会
• [学会発表] Tsukasa Katsuki, Tetsuo Tsuchiya, Jun Akedo, Atsushi Yumoto, Kentaro Shinoda (2016)
  • 著者名/発表者名: Surface temperature evolution upon crystallization of tin oxide films in ELAMDO process
  • 学会等名: The 7th Tsukuba International Coating Symposium (TICS7)
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
  • 国際学会
• [学会発表] 塗布光照射法における酸化スズ膜結晶化過程のその場計測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 勝木司、湯本敦史、土屋哲男、明渡純、篠田健太郎
  • 学会等名: 第53回日本電子材料技術協会秋期講演大会
  • 発表場所: 新宿
• [学会発表] 塗布光照射法における酸化スズ膜結晶化過程のその場計測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 勝木司、湯本敦史、中島智彦、土屋哲男、篠田健太郎
  • 学会等名: 第76回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 愛知県名古屋市名古屋国際会議場
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] Ultrafast radiation thermometry for monitoring fabrication process of oxide thin films in excimer laser-assisted metal organic deposition (2015)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Shinoda, Tsukasa Katsuki, Atsushi Yumoto, Tomohiko Nakajima, Tetsuo Tsuchiya
  • 学会等名: 11th International Conference on Ceramic Materials and Components for Energy and Environmental Applications
  • 発表場所: Hyatt Regency Vancouver, Vancouver, Canada
  • 年月日: 2015-06-14
  • 国際学会
• [学会発表] Nanosecond Radiation Thermometry for Excimer Laser Processing of Functional Oxide Thin Films (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Shinoda, T. Nakajima, T. Tsuchiya, T. Katsuki, A. Yumoto
  • 学会等名: 6th Tsukuba International Coating Symposium 2014
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2014-12-05
• [学会発表] ナノ秒温度計測技術のエキシマレーザープロセシングへの応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Shinoda, T. Nakajima, T. Tsuchiya
  • 学会等名: 第51回日本電子材料技術協会秋期講演大会
  • 発表場所: 新宿
  • 年月日: 2014-11-13
• [学会発表] Nanosecond Temperature Measurement for the Development of Low Temperature Fabrication of Oxide Thin Films by Pulsed UV Laser Irradiation (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Shinoda, T. Nakajima, T. Tsuchiya
  • 学会等名: 9th International Conference on Photo-Excited Processes and Applications (ICPEPA-9)
  • 発表場所: 松江
  • 年月日: 2014-10-02
• [学会発表] Development of nanosecond radiation thermometry for excimer laser processing (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Shinoda, T. Nakajima, T. Tsuchiya
  • 学会等名: 第75回秋季応用物理秋季学術講演会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2014-09-19
• [備考] Dr. Kentaro Shinoda's Homepage
  • URL: https://staff.aist.go.jp/kentaro.shinoda/