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大気圧プラズマを用いた全低温半導体プロセスの開発と応用

研究課題

研究課題/領域番号 19206018
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生産工学・加工学
研究機関大阪大学

研究代表者

安武 潔  大阪大学, 工学研究科, 教授 (80166503)

研究分担者 垣内 弘章  大阪大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (10233660)
大参 宏昌  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (00335382)
研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
34,190千円 (直接経費: 26,300千円、間接経費: 7,890千円)
2009年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2008年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2007年度: 25,480千円 (直接経費: 19,600千円、間接経費: 5,880千円)
キーワード大気圧プラズマ / 半導体プロセス / エピタキシャル / 薄膜成長 / プラズマ酸化 / 機能材料 / シリコン / 大気圧プラズマCVD / 大気圧プラズマ酸化 / 大気圧プラズマ窒化 / 全低温プロセス / エピタキシャル成長 / ドーピング・エピ技術
研究概要

高性能Siデバイスの低温形成に必要な要素技術として、大気圧プラズマ化学気相堆積法による570℃でのドーピング・エピタキシャル成長技術、および400℃での大気圧プラズマ酸化によるSiO_2形成技術を開発した。太陽電池や薄膜トランジスタ等の半導体デバイスにおいて重要な電気特性であるキャリア寿命および移動度等を評価することにより、本方法で低温・高速形成したSiおよびSiO_2膜が、デバイス応用可能な品質を有することを示した。

報告書

(4件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (52件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (31件) 図書 (5件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] n situ doped Si selective epitaxial growth at low temperatures by atmospheric pressure plasma CVD2009

    • 著者名/発表者名
      T. Ohnishi, Y. Kirihata, H. Ohmi, H. Kakiuchi, K. Yasutake
    • 雑誌名

      ECS Trans. vol.25

      ページ: 309-315

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In Situ Doped Si Selective Epitaxial Growth at Low Temperatures by Atmospheric Pressure Plasma CVD2009

    • 著者名/発表者名
      T.Ohnishi, Y.Kirihata, H.Ohmi, H.Kakiuchi, K.Yasutake
    • 雑誌名

      ECS Trans. 25

      ページ: 309-315

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-quality epitaxial Si growth at low temperatures by atmospheric pressure plasma CVD2008

    • 著者名/発表者名
      K. Yasutake, H. Ohmi, Y. Kirihata, H. Kakiuchi
    • 雑誌名

      Thin Solid Films vol.517

      ページ: 242-244

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] n situ B-doped Si epitaxial growth at low temperatures by atmospheric-pressure plasma CVD2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Kirihata, T. Nomura, H. Ohmi, H. Kakiuchi, K. Yasutake
    • 雑誌名

      Surf. Interface Anal. vol.40

      ページ: 984-987

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] SiO_2 Formation by Oxidation of Crystalline and Hydrogenated Amorphous Si in Atmospheric Pressure Plasma Excited by Very High Frequency Power2008

    • 著者名/発表者名
      H. Kakiuchi, H. Ohmi, M. Harada, H. Watanabe, K. Yasutake
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys 47

      ページ: 1884-1888

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In situ B-doped Si epitaxial growth at low temperatures by atmospheric-pressure plasma CVD2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Kirihata, T. Nomura, H. Ohmi, H. Kakiuchi, K. Yasutake
    • 雑誌名

      Surf. Interface Anal 40

      ページ: 984-987

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] First-principles analysis of He and H atom incidence onto hydrogen-terminated Si(001) 2×1 surface2008

    • 著者名/発表者名
      K. Inagaki, K. Hirosea, K. Yasutake
    • 雑誌名

      Surf. Interface Anal 40

      ページ: 1088-1091

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-quality epitaxial Si growth at low temperatures by atmospheric pressure plasma CVD2008

    • 著者名/発表者名
      K. Yasutake, H. Ohmi, Y. Kirihata, H. Kakiuchi
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 517

      ページ: 242-244

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In situ B-doped Si epitaxial growth at low temperatures by atmospheric-pressure plasma CVD2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Kirihata, T. Nomura, H. Ohmi, H. Kakiuchia and K. Yasutakea
    • 雑誌名

      Surf. Interface Anal. 40(in press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] First-principles Analysis of Low-temperature Growth of Epitaxial Silicon Films by Atomospheric Pressure Plasma CVD - Surface Local Temperature -2008

    • 著者名/発表者名
      K. Inagaki, S. Kakeya, K. Hirose and K. Yasutake
    • 雑誌名

      Surf. Interface Anal. 40(in press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大気圧プラズマCVD法によるSiの低温・高速エピタキシャル成長2007

    • 著者名/発表者名
      安武潔, 大参宏昌, 垣内弘章
    • 雑誌名

      応用物理 vol.75

      ページ: 1031-1036

    • NAID

      10019855405

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大気圧プラズマCVD法によるSiの低温・高速エピタキシャル成長2007

    • 著者名/発表者名
      安武潔, 大参宏昌, 垣内弘章
    • 雑誌名

      応用物理 75

      ページ: 1031-1036

    • NAID

      10019855405

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] New Formation Process of Solar-Grade Si Material Based on Atmospheric-Pressure Plasma Science2009

    • 著者名/発表者名
      K.Yasutake, H.Ohmi, K.Inagaki, H.Kakiuchi
    • 学会等名
      2nd Int. Symp. on Atomically Controlled Fabrication Technology
    • 発表場所
      大阪大学中之島会館(大阪市)
    • 年月日
      2009-11-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] First-Principles Molecular-Dynamics Simulation of Reaction in CVD Si Epitaxial Thin Film Growth Process -Hydrogen Coverage Dependence on Incident Radical Temperature-2009

    • 著者名/発表者名
      K.Inagaki, R.Kanai, H.Hirose, K.Yasutake
    • 学会等名
      2nd Int. Symp. on Atomically Controlled Fabrication Technology
    • 発表場所
      大阪大学中之島会館(大阪市)
    • 年月日
      2009-11-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Low-Temperature Si Epitaxial Growth by Atmospheric-Pressure Plasma CVD2009

    • 著者名/発表者名
      T.Ohnishi, K.Goto, H.Ohmi, H.Kakiuchi, K.Yasutake
    • 学会等名
      2nd Int. Symp. on Atomically Controlled Fabrication Technology
    • 発表場所
      大阪大学中之島会館(大阪市)
    • 年月日
      2009-11-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] In Situ Doped Si Selective Epitaxial Growth at Low Temperatures by Atmospheric Pressure Plasma CVD2009

    • 著者名/発表者名
      T.Ohnishi, Y.Kirihata, H.Ohmi, H.Kakiuchi, K.Yasutake
    • 学会等名
      216th ECS meeting CVD-XVII & EUROCVD-17
    • 発表場所
      Austria Center Vienna(オーストリア、ウィーン)
    • 年月日
      2009-10-05
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 大気圧プラズマCVDによる低温in situドープSi選択エピタキシャル成長に関する研究2009

    • 著者名/発表者名
      大西崇之, 後藤一磨, 大参宏昌, 垣内弘章, 安武潔
    • 学会等名
      精密工学会 2009年度関西地方学術講演会
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター(豊中市)
    • 年月日
      2009-05-13
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 大気圧プラズマCVD法によるSi薄膜成膜における高分解前駆体表面反応の理論解析2009

    • 著者名/発表者名
      金井良太, 稲垣耕司, 広瀬喜久治, 安武潔
    • 学会等名
      精密工学会 2009年度関西地方学術講演会
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター(豊中市)
    • 年月日
      2009-05-13
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] (特別講演)低温・高速・高品質を実現する大気圧プラズマプロセスによる薄膜形成技術2009

    • 著者名/発表者名
      安武潔
    • 学会等名
      精密工学会 2009年度関西地方学術講演会
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター(豊中市)
    • 年月日
      2009-05-13
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 大気圧プラズマCVD法による高品質Si系薄膜の低温形成2009

    • 著者名/発表者名
      安武潔, 大参宏昌, 垣内弘章
    • 学会等名
      第44回応用物理学会スクール「安価, 簡単, 便利~大気圧プラズマの基礎と応用~」
    • 発表場所
      筑波大学(筑波市)(招待講演)
    • 年月日
      2009-04-02
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] (招待講演)大気圧プラズマCVD法による高品質Si系薄膜の低温形成2009

    • 著者名/発表者名
      安武潔, 大参宏昌, 垣内弘章
    • 学会等名
      2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会第44回応用物理学会スクール「安価,簡単,便利~大気圧プラズマの基礎と応用~」
    • 発表場所
      筑波大学(筑波市)
    • 年月日
      2009-04-02
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 大気圧プラズマCVD法によるSi選択エピタキシャル成長2009

    • 著者名/発表者名
      大西崇之, 桐畑豊, 大参宏昌, 垣内弘章, 安武潔
    • 学会等名
      精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      中央大学(東京)
    • 年月日
      2009-03-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Atmospheric-Pressure Plasma Processes for Efficient Formation of Si Thin Films at Low Temperatures2009

    • 著者名/発表者名
      K. Yasutake, H. Ohmi, H. Kakiuchi
    • 学会等名
      1^<st> Int. Symp. on Atomically Controlled Fabrication Technology -Surface and Thin Film Processing-
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2009-02-16
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Si Selective Epitaxial Growth at Low Temperatures by Atmospheric-Pressure Plasma CVD2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Kirihata, T. Ohnishi, H. Ohmi, H. Kakiuchi, K. Yasutake
    • 学会等名
      1^<st> Int. Symp. on Atomically Controlled Fabrication Technology -Surface and Thin Film Processing-
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2009-02-16
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] First-Principles Molecular-Dynamics Analysis of Surface Reaction in Low-Temperature Si Thin Film Growth -Adsorption of Reactive Precursors onto H-Terminated Si Surface-2009

    • 著者名/発表者名
      K. Inagaki, R. Kanai, K. Hirose, K. Yasutake
    • 学会等名
      1^<st> Int. Symp. 0n Atomically Controlled Fabrication Technology -Surface and Thin Film Processing-
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2009-02-16
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 低速Hラジカル照射下におけるSi(001)2×1表面H被覆率の第一原理計算2009

    • 著者名/発表者名
      稲垣耕司、金井良太、広瀬喜久治、安武潔
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本市)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 大気圧プラズマプロセスによるSi系薄膜の低温形成2008

    • 著者名/発表者名
      安武潔, 大参宏昌, 垣内弘章
    • 学会等名
      応用物理学会プラズマエレクトロニクス分科会 第2回プラズマ新領域研究会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2008-12-19
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 大気圧プラズマCVD法による低温in situドープSi選択エピタキシャル成長2008

    • 著者名/発表者名
      桐畑豊, 大西崇之, 大参宏昌, 垣内弘章, 安武潔
    • 学会等名
      2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      中部大学(愛知)
    • 年月日
      2008-09-02
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 水素終端Si表面上でのSiエピタキシャル成長初期過程のミクロカノニカル第一原理分子 動力学計算による解析2008

    • 著者名/発表者名
      稲垣耕司, 広瀬喜久治, 安武潔
    • 学会等名
      2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      中部大学(愛知)
    • 年月日
      2008-09-02
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 水素終端Si(001)表面上でのSiH_3とHの作用によるエピタキシャル成長過程の第一原理分子動力学計算2008

    • 著者名/発表者名
      稲垣耕司, 田代崇, 広瀬喜久治, 安武潔
    • 学会等名
      精密工学会 2008年度関西地方定期学術講演会
    • 発表場所
      堺市産業振興センター
    • 年月日
      2008-07-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 大気圧プラズマCVD法による高品質Si系薄膜の形成2008

    • 著者名/発表者名
      安武潔, 垣内弘章, 大参宏昌
    • 学会等名
      日本学術振興会プラズマ材料科学第153委員会第87回研究会
    • 発表場所
      ホテル明山荘(蒲郡市)(招待講演)
    • 年月日
      2008-07-02
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 大気圧プラズマCVD法による高品質Si系薄膜の形成2008

    • 著者名/発表者名
      安武潔, 垣内弘章, 大参宏昌
    • 学会等名
      日本学術振興会プラズマ材料科学第153委員会第87回研究会
    • 発表場所
      ホテル明山荘(愛知)
    • 年月日
      2008-07-02
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Atmospheric-pressure plasma processes for fabrication of Si and SiO2 thin films at low-temperatures2007

    • 著者名/発表者名
      K. Yasutake, H. Ohmi, H. Kakiuchi
    • 学会等名
      第18回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      日本大学(千代田区)(招待講演)
    • 年月日
      2007-12-08
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Atmospheric-Pressure Plasma Processes for Fabrication of Si and SiO_2 Thin Films at Low-Temperatures (Invited)2007

    • 著者名/発表者名
      安武潔, 垣内弘章, 大参宏昌
    • 学会等名
      第18回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      日本大学(駿河台)
    • 年月日
      2007-12-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] First-principles Analysis of Low-temperature Growth of Epitaxial Silicon Films by Atomospheric Pressure Plasma CVD - Surface Local Temperature-2007

    • 著者名/発表者名
      K. Inagaki, S. Kakeya, K. Hirose and K. Yasutake
    • 学会等名
      Int. 21st Century COE Symp. on Atomistic Fabrication Technology 2007
    • 発表場所
      大阪大学(吹田)
    • 年月日
      2007-10-17
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] In situ B doped Si Epitaxial Growth at Low Temperatures by Atmospheric Pressure Plasma CVD2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Kirihata, T. Nomura, H. Ohmi, H. Kakiuchi and K. Yasutake
    • 学会等名
      Int. 21st Century COE Symp. on Atomistic Fabrication Technology 2007
    • 発表場所
      大阪大学(吹田)
    • 年月日
      2007-10-15
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 大気圧プラズマCVD法で低温成長したエピタキシャルSi薄膜の電気特性評価2007

    • 著者名/発表者名
      桐畑豊, 野村徹, 大参宏昌, 垣内弘章, 安武潔
    • 学会等名
      2007年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      旭川市ときわ市民ホール
    • 年月日
      2007-09-14
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 大気圧プラズマCVDによる高品質エピタキシャルSiの低温成長2007

    • 著者名/発表者名
      桐畑豊, 野村徹, 大参宏昌, 垣内弘章, 安武潔
    • 学会等名
      精密工学会 2007年度関西地方定期学術講演会
    • 発表場所
      大阪産業大学(大東市)
    • 年月日
      2007-08-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 大気圧プラズマCVDにおけるシリコンエピタクシャル成長低温化の第一原理シミュレーションによる解明-表面へのガス原子の作用-2007

    • 著者名/発表者名
      稲垣耕司, 掛谷悟史, 広瀬喜久治, 安武潔
    • 学会等名
      精密工学会 2007年度関西地方定期学術講演会
    • 発表場所
      大阪産業大学(大東市)
    • 年月日
      2007-08-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] High-quality epitaxial Si growth at low temperatures by atmospheric pressure plasma CVD2007

    • 著者名/発表者名
      K. Yasutake, H. Ohmi, Y. Kirihata, H. Kakiuchi
    • 学会等名
      5th Int. Conf. on Silicon Epitaxy and Heterostructures
    • 発表場所
      Marseille, France
    • 年月日
      2007-05-21
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] High-quality epitaxial Si growth at low temperatures by atmospheric pressure plasma CVD2007

    • 著者名/発表者名
      K. Yasutake, H. Ohmi, Y. Kirihata, H. Kakiuchi
    • 学会等名
      5th Int. Conf. on Silicon Epitaxy and Heterostructures, 2007
    • 発表場所
      マルセイユ
    • 年月日
      2007-05-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of epitaxial Si films grown at low-temperatures by atmospheric pressure plasma CVD2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Kirihata, N. Tawara, H. Ohmi, H. Kakiuchi, H. Watanabe, K. Yasutake
    • 学会等名
      5th Int. Conf. on Silicon Epitaxy and Heterostructures, 2007
    • 発表場所
      マルセイユ
    • 年月日
      2007-05-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 大気圧プラズマCVD法による高品質Siエピタキシャル膜の低温成長2007

    • 著者名/発表者名
      桐畑豊, 田原直剛, 大参宏昌, 垣内弘章, 渡部平司, 安武潔
    • 学会等名
      2007年春季 第54回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      青山学院大学(相模原)
    • 年月日
      2007-03-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 大気圧プラズマ基礎と応用(日本学術振興会プラズマ材料科学第153委員会編)2009

    • 著者名/発表者名
      安武潔, 垣内弘章, 大参宏昌, 他
    • 出版者
      オーム社
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [図書] 「大気圧プラズマ基礎と応用」第6章,6.7.3(2),シリコン系CVD2009

    • 著者名/発表者名
      安武潔, 垣内弘章, 大参宏昌
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      オーム社
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] 新コーティングのすべて」第2章,2.2(1),大気圧プラズマCVD法-フィルムコーティングのための大気圧・超高周波プラズマ技術-2009

    • 著者名/発表者名
      垣内弘章, 大参宏昌, 安武潔
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      加工技術研究会
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] NY, Trends in Thin Solid Films Research (ed. A. R. Jost), High-rate and low-temperature film growth technology using stable glow plasma at atmospheric pressure2007

    • 著者名/発表者名
      H. Kakiuchi, H. Ohmi, K. Yasutake, et. al.
    • 出版者
      Nova Science
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [図書] "High-Rate and Low-Temperature Film Growth Technology Using Stable Glow Plasma at Atmospheric Pressure"in Trends in Thin Solid Films Research(ed. A. R. Jost)2007

    • 著者名/発表者名
      H. Kakiuchi, H. Ohmi, K. Yasutake
    • 総ページ数
      50
    • 出版者
      Nova Science, New York
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www-ms.prec.eng.osaka-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www-ms.prec.eng.osaka-u.ac.jp/jpn/index.html

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www-ms.prec.eng.osaka-u.ac.jp/jpn/index.html

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www-ms.prec.eng.osaka-u.ac.jp/toptop.html

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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