2017 Fiscal Year Annual Research Report
次世代酸化物半導体デバイス低温大面積形成のためのプラズマ反応性高度制御法の創成
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16H04509
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
節原 裕一 大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (80236108)
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2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | プラズマ加工 / 反応性プラズマ / プラズマ制御 / 低温プロセス / 酸化物半導体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、酸化物半導体薄膜形成プロセスにおける反応過程の解明を通じて、プラズマ反応性の高度制御により、良好な特性を有する半導体薄膜の低温形成と大面積均質プロセスの実現に向けた新しいプラズマプロセス技術を創成することを目的としており、以下の課題を設定して研究を推進してきた。［1］アニールプロセスにおける反応過程の解明、［2］低温アニールプロセスの開発、［3］プラズマ支援スパッタ製膜プロセスにおける反応過程の解明、［4］高密度プラズマ支援スパッタ製膜プロセス高度制御法の開発、［5］膜特性評価に基づいたプロセスの最適化。
上記の研究目的を達成するため、これまでに蓄積した知見をもとに、本年度は半導体薄膜形成プロセスの低温化に資するプラズマプロセス技術の創出に向けて研究を推進した。まず、初年度に蓄積した知見をもとに、高密度プラズマによる低温アニールプロセスの高度化に向けて、半導体デバイス特性を指標にしてプラズマ気相における反応活性種の高度制御を通じたプロセス技術を開発し、熱プロセスではアニール効果を示さない程度の低温のプロセスでも、従来の特性を凌駕する良好な薄膜トランジスタ特性を示す半導体薄膜を形成可能であることを明らかにした。さらに、気相での反応性粒子生成・制御に着目して薄膜の特性に及ぼす効果を系統的に調べ、気相からの反応性粒子の照射プロセスが半導体薄膜中の弱結合酸素の低減に有効であることを示唆する結果が得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
「研究実績の概要」に記したように、プロセスの低温化に向けて、従来の熱プロセスではアニール効果を示さない程度の低温プロセスでも、従来の特性を凌駕する良好な薄膜トランジスタ特性を示す半導体薄膜を形成可能であることを示すことができ、順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに蓄積した知見をもとに、酸化物半導体薄膜形成プロセスにおける反応過程の解明を通じて、プラズマアニールプロセスのさらなる高度化に加えて、デバイス特性のみならず安定性にも着目し、新たなプラズマプロセス技術の創成に向けて研究を推進していく予定である。
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