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極微細で動作可能なダブルゲートシリコン薄膜トランジスタの研究

研究課題

研究課題/領域番号 09750388
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 電子デバイス・機器工学
研究機関九州工業大学

研究代表者

牧平 憲治  九州工業大学, マイクロ化総合技術センター, 助手 (10253569)

研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1998年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1997年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワードSOI / TFT / シリコン薄膜トランジスタ / 多結晶シリコン / CMOS / 核発生位置制御 / ダブルゲートトランジスタ
研究概要

シリコン薄膜トランジスタ(TFT)の特性向上のためにはチャネル領域からの結晶粒界の排除が有効であると考えられ、このための方法としては多結晶薄膜形成時に結晶の位置を任意の位置に形成することが有効である。このことを実現するために非晶質シリコン表面に転写基板による型押し、あるいは金属の転写という方法を提案し、この方法が有効であることを確認した。またこの方法によって結晶粒径の拡大が可能となることも示した。この方法により、高性能TFTの実現が可能になると期待できる。さらに、単結晶シリコンと比較して多結晶シリコンはゲート酸化後の酸化膜/シリコン界面の凹凸が大きくこれが素子性能を低下させていると考えられる。そこで、酸化方法の検討を行い、界面の平坦性の向上のためには拡散律速領域での酸化が有効であることを示した。この結果により検討を加えることで、素子特性の向上が期待できる。また、シングルゲートの通常のトランジスタ構造のTFTを試作し、ゲート長0.6μmまでのサブミクロン領域での多結晶シリコン薄膜トランジスタの動作を確認、良好なトランジスタ特性を得た。また、このTFTを用い、CMOSでの51段のリング発振器を試作を行なった。発振周波数は遅いものの正常動作することを確認した。そして、この素子の特性ばらつきを評価し、この原因について結晶粒界のキャリアのトラップの影響についてシミュレーションによる検討を行い、実験結果と良く一致するモデルを提案することができた。これらの結果から、多結晶シリコンTFTのさらなるゲート長の縮小が可能であると期待できる。

報告書

(2件)
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (9件)

  • [文献書誌] K.Makihira,M.Kajiwara and T.Asano: "Characteristic of Sub-micron TFTs Fabricated on Ar Implanted and Solid-Phase Recrystallized Poly-Si" AM-LCD '98 Digest of Technical Papers. 177-180 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 牧平、浅野: "針状SiO_2の接触によるa-Si固相結晶化の結晶核発生位置制御" 第59回応用物理学学術講演会講演予稿集. 2. 765-765 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 梶原、牧平、浅野: "トラップシミュレーションによるpoly-Si結晶粒界の解析" 第59回応用物理学学術講演会講演予稿集. 2. 761-761 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 牧平、浅野: "金属インプリントによるa-Si固相結晶化の結晶核発生位置制御" 第46回応用物理学関係連合講演会講演予稿集. 2. 913-913 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 服巻、牧平、浅野: "ゲートSiO_2/Poly-Si界面ラフネスの酸化条件依存性" 第46回応用物理学関係連合講演会講演予稿集. 2. 915-915 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Makihira and T.Asano: "Improving the Preformance of Double-Gate Thin-Film Transistors using Gate Offset Structure" AM-LCD '97 Digest of Technical Papers. 191-194 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 牧平、浅野: "ゲートオフセットダブルゲート TFT特性のゲートアライメント精度依存性" 第58回応用物理学学術講演会予稿集. 2. 792-792 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 牧平、浅野: "Ar^+イオン注入による a-Si 固相結晶化の結晶各位池制御" 第45回応用物理学関係連合講演会講演予稿集. 2. 755-755 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 梶原、牧平、浅野: "Ar^+イオン注入による固相結晶化 poly-Si TFT の特性" 第45回応用物理学関係連合講演会講演予稿集. 2. 755-755 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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