ガラス上におけるSiGe結晶の高歪み化・方位制御とトランジスタの高速・高信頼化

• 研究課題/領域番号: 19560316
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 佐道 泰造 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 准教授 (20274491)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2008年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2007年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 電子デバイス・機器 / 集積回路 / ディスプレイ / シリコンゲルマニウム / 薄膜トランジスタ

研究概要

本研究では、ガラス上における薄膜トランジスタの高速・高信頼性化を目的とし、ガラス上におけるSiGe結晶の高品位形成を検討した。更に、ソース/ドレイン電極をシリサイドとしたトランジスタ構造の設計を行うと共に、熱処理プロセスの工夫を行い、従来法では10V程度であったトランジスタ閾値のばらつきを、低減(ばらつき1V程度)し、高い移動度と信頼性を有するトランジスタ動作を実現した。

研究成果

• [雑誌論文] Position-Controlled Growth of SiGe Crystal Grains on Insulator by Indentation-Induced Solid-Phase Crystallization (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Toko, T. Sadoh, and M. Miyao
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys Vol.48, No.3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interfacial-Oxide Layer Controlled Al-Induced Crystallization of Si_<1-x>Ge_x(x : 0-1)on Insulating Substrate (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Kurosawa, Y. Tsumira, T. Sadoh, and M. Miyao
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys Vol.48, No.3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Si Layer Thickness on Solid-Phase Crystallization of Stacked Ge/Si/SiO_2 Structures (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Sadoh, H. Ohta, and M. Miyao
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. Vol.48, No.3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ge Fraction Dependence of Al-Induced Crystallization of SiGeat Low Temperatures (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Kurosawa, Y. Tsumura, T. Sadoh and M. Miyao
  • 雑誌名: J. Korean Phys. Soc Vol.54, No.1 ページ: 451-454
  • 査読あり
• [雑誌論文] アルミニウム誘起層交換法によるSiGe/ガラスの低温成長 (2009)
  • 著者名/発表者名: 黒澤昌志, 川畑直之, 佐道泰造, 宮尾正信
  • 雑誌名: 電子情報通信学会信学技報 SDM2009-5 ページ: 19-21
  • NAID: 110007227256
• [雑誌論文] Position Control of SiGe Crystal Grains on Insulator by Indentation-Induced Solid-Phase Crystallization (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Toko, et al.
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 48
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nucleation Controlled Metal-Induced Lateral Crystallization of Amorphous Si_<1-x>Ge_x with Whole Ge Fraction on Insulator (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Sadoh, K. Toko, H. Kanno, S. Masumori, M. Itakura, N. Kuwano, and M. Miyao
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. Vol.47, No.3 ページ: 1876-1879
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-Temperature Solid-Phase Crystallization of Amorphous SiGe Films on Glass by Imprint Technique (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Toko, H. Kanno, A. Kenjo, T. Sadoh, T. Asano, and M. Miyao
  • 雑誌名: Solid-State Electronics Vol.52, No.8 ページ: 1221-1224
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of SiGe Quasi-Single Crystal Grain on Insulator by Indentation-Induced Solid-Phase Crystallization (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Sadoh, K. Toko, K. Ikeda, S. Hata, M. Itakura, H. Nakashima, M. Nishida, and M.Miyao
  • 雑誌名: ECS Transactions Vol.16 No.10 ページ: 219-222
  • 査読あり
• [雑誌論文] 次世代TFTに向けたa-Ge/石英の低温固相成長 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中尾勇兼, 都甲薫, 野口隆, 佐道泰造
  • 雑誌名: 電子情報通信学会信学技報 SDM2008-17 ページ: 83-88
  • NAID: 110006792721
• [雑誌論文] 金属触媒誘起固相成長法による多結晶Ge/絶縁膜の低温形成~電界印加効果、触媒種効果~ (2008)
  • 著者名/発表者名: 萩原貴嗣, 都甲薫, 佐道泰造
  • 雑誌名: 電子情報通信学会信学技報 SDM2008-17 ページ: 101-105
  • NAID: 110006792724
• [雑誌論文] 縁膜上における非晶質SiGeのインデント誘起固相成長 (2008)
  • 著者名/発表者名: 都甲薫, 佐道泰造, 宮尾正信
  • 雑誌名: 電気学会・電子材料研究会資料 EFM-08-29 ページ: 31-34
• [雑誌論文] Ni-Imprint Induced Solid-Phase Crystallization in Si_<1-x>Ge_x(x : 0-1) on Insulator (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Toko, H. Kanno, A. Kenjo, T. Sadoh, T. Asano, and M. Miyao
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett Vol.91, No.4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparative Study of Al-Induced Crystallization for Poly-Si and Ge on Insulating Film (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Tsumura, I. Nakao, H. Kanno, A. Kenjo, T. Sadoh, and M. Miyao
  • 雑誌名: ECS Transactions Vol.11, No.6 ページ: 395-402
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Performance Poly-Ge Thin-Film Transistor with NiGe Schottky Source/Drain (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Sadoh, H. Kamizuru, A. Kenjo and M. Miyao
  • 雑誌名: Materials Science Forum Vol.561-565 ページ: 1181-1184
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ni-Imprint Induced Solid-Phase Crystallization in Si_1-xGe_x(x:0-1)on Insulator (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Toko, et. al.
  • 雑誌名: Appliedd Physics Letters 91
  • 査読あり
• [学会発表] アルミニウム誘起層交換法によるSiGe/ガラスの低温成長 (2009)
  • 著者名/発表者名: 黒澤昌志, 川畑直之, 佐道泰造, 宮尾正信
  • 学会等名: 電子情報通信学会研究会, SDM-7
  • 発表場所: 鳥栖
  • 年月日: 2009-04-24
• [学会発表] Improvement of Electrical Characteristics of Poly-Ge by Two-Step Solid-Phase Crystallization (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Sadoh, I. Nakao, K. Toko, T. Noguchi, and M. Miyao
  • 学会等名: ITC' 09, Palaiseau
  • 発表場所: Palaiseau, France
• [学会発表] Formation of Single Crystalline Ge on Insulator by Liquid-Phase Epitaxy from Ni-Imprint-Induced Si Seed (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Toko, T. Sakane, T. Tanaka, T. Sadoh, and M. Miyao
  • 学会等名: ITC' 09, Palaiseau
  • 発表場所: France
• [学会発表] 金属触媒誘起横方向成長法による多結晶Geの極低温成長 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐道泰造, 萩原貴嗣, 黒澤昌志, 都甲薫, 権丈淳
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会, 1a-T-3
  • 発表場所: 筑波
• [学会発表] 2段熱処理固相成長法による多結晶Geの高品質形成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐道泰造, 中尾勇兼, 都甲薫, 野口隆
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波
• [学会発表] インプリント法による非晶質Siの方位制御結晶化とGeの歪ヘテロエピタキシャル成長 (2009)
  • 著者名/発表者名: 坂根尭, 都甲薫, 田中貴規, 佐道泰造, 宮尾正信
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会, 1a-T-6
  • 発表場所: 筑波
• [学会発表] 界面酸化膜制御によるSi_<1-x>Ge_x(0≦x≦1)混晶のAl誘起層交換成長 (2009)
  • 著者名/発表者名: 黒澤昌志, 佐道泰造, 宮尾正信
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会, 30a-TF-9
  • 発表場所: 筑波
• [学会発表] Si/Ge多層構造のAl誘起層交換成長とSi-Geミキシング (2009)
  • 著者名/発表者名: 黒澤昌志, 川畑直之, 佐道泰造, 宮尾正信
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会, 30a-TF-10
  • 発表場所: 筑波
• [学会発表] AIC法で作製したSi_<0.5>Ge_<0.5>薄膜の微細構造解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 犬塚純平, 板倉賢, 西田稔, 黒澤昌志, 佐道泰造, 宮尾正信
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会, 1a-T-5
  • 発表場所: 第56回応用物理学関係連合講演会
• [学会発表] 絶縁膜上における非晶質SiGeのインデント誘起固相成長 (2008)
  • 著者名/発表者名: 都甲薫, 佐道泰造, 宮尾正信
  • 学会等名: 電子材料研究会, EFM-08-29
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2008-09-27
• [学会発表] 絶縁膜上におけるSiGe成長とデバイス応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐道泰造, 都甲薫
  • 学会等名: 電気学会電子材料研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-08-01
• [学会発表] ナノインデント法で結晶化させたSi薄膜の微細構造評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 村田大輔, 板倉賢, 西田稔, 佐道泰造, 宮尾正信
  • 学会等名: 日本金属学会九州支部
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2008-06-08
• [学会発表] Formation of SiGe Quasi-Single Crystal Grain on Insulator by Indentation-Induced Solid-Phase Crystallization (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Sadoh, K. Toko, K. Ikeda, S. Hata, M. Itakura, H. Nakashima, M. Nishida, and M. Miyao
  • 学会等名: ECS-PRiME 2008, E15-23-2396
  • 発表場所: Hawaii, U.S.A.
• [学会発表] Indentation-Induced Solid-Phase Crystallization of SiGe on Insulator (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Toko, T. Sadoh, and M. Miyao
  • 学会等名: New Group IV Semiconductor Nanoelectronics, Z-07
  • 発表場所: Sendai, Japan
• [学会発表] Effects of Si-Layer Thickness on Solid-Phase Crystalization of Stacked Ge/Si/SiO2 Structure (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Sadoh, H. Ohta, M. Miyao
  • 学会等名: AM-FPD 08, 3-2
  • 発表場所: Tokyo, Japan
• [学会発表] Position Control of SiGe Crystal Grains on Insulator by Indentation-Induced Solid-Phase Crystallization (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Toko, T. Sadoh, and M. Miyao
  • 学会等名: AM-FPD 08, P-15
  • 発表場所: Tokyo, Japan
• [学会発表] Interfacial-Oxide Controlled Al-Induced Crystallization of Si_<1-x>Ge_x(x : 0-1)on Insulating Substrate (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Kurosawa, Y. Tsumura, T. Sadoh, and M. Miyao
  • 学会等名: AM-FPD 08, P-16
  • 発表場所: Tokyo, Japan
• [学会発表] Low-Temperature(111)-Oriented SiGe Growth on Insulating Substrate by Al-Induced Crystallization (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Sadoh, Y. Tsumura, M. Kurosawa, and M. Miyao
  • 学会等名: 4th ISTDM 2008, S3-04
  • 発表場所: Hsinchu, Taiwan
• [学会発表] Electrical Properties of Poly-Ge on Glass Substrate Grown by Two-Step Solid-Phase Crystallization (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Toko, I. Nakao, T. Sadoh, T. Noguchi, and M. Miyao
  • 学会等名: 4th ISTDM 2008, S2-04
  • 発表場所: Hsinchu, Taiwan
• [学会発表] Ge Fraction Dependence of Al-Induced Crystallization of SiGe at Low-Temperature (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Kurosawa, Y. Tsumura, T. Sadoh, and M. Miyao
  • 学会等名: ITC '08, LTPS-2-1
  • 発表場所: Seoul, Korea
• [学会発表] Low Temperature Solid-Phase Crystallization of a-Ge on Glass Substrate for Advanced Thin-Film Transistor (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Sadoh, K. Toko, T. Noguchi, and M. Miyao
  • 学会等名: ITC '08, LTPS-P29
  • 発表場所: Seoul, Korea
• [学会発表] Si/Ge多層構造に於けるAl誘起層交換成長とSi/Ge相互拡散 (2008)
  • 著者名/発表者名: 黒澤昌志, 津村宜孝, 佐道泰造, 宮尾正信
  • 学会等名: 第69回応用物理学会学術講演会, 2a-CH-10
  • 発表場所: 愛知
• [学会発表] ナノインデント誘起固相成長法によるSGOIの方位制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 都甲薫, 萩原隆嗣, 佐道泰造
  • 学会等名: 第69回応用物理学会学術講演会, 2a-CH-8
  • 発表場所: 愛知
• [学会発表] 金属触媒誘起固相成長法による多結晶Ge/絶縁膜の低温形成 : 電界印加効果、触媒種効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 萩原貴嗣, 都甲薫, 佐道泰造
  • 学会等名: 電子情報通信学会研究会SDM, 12-21
  • 発表場所: 沖縄
• [学会発表] 次世代TFTに向けたa-Ge/石英の低温固相成長 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中尾勇兼, 都甲薫, 野口隆, 佐道泰造
  • 学会等名: 電子情報通信学会研究会 SDM, 12-18
  • 発表場所: 沖縄
• [学会発表] ガラス基板上における非晶質Geの低温固相成長 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐道泰造, 都甲薫, 中尾勇兼, 野口隆, 宮尾正信
  • 学会等名: 第55回応用物理学関係連合講演会, 27a-G-3
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] SiGeのAl誘起層交換成長に与える界面酸化膜効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 黒澤昌志, 津村宜孝, 佐道泰造, 宮尾正信
  • 学会等名: 第55回応用物理学関係連合講演会, 27a-G-1
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] Position Control of SiGe Crystal Grains on Insulator by Indentation-Induced Solid-Phase Crystallization (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Toko, et al.
  • 学会等名: AM-FPD 08
  • 発表場所: 東京都
• [学会発表] High-Performance Poly-Ge Thin-Film Transistor with NiGe Schottky Source/Drain (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Sadoh, H. Kamizuru, A. Kenjo, and M. Miyao
  • 学会等名: PRICM 6, 9-4-5
  • 発表場所: Jeju Island, Korea
• [学会発表] Comparative Study of Al-Induced Crystallization for Poly-Si and Ge on Insulating Film (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Tsumura, I. Nakao, H. Kanno, A. Kenjo, T. Sadoh, and M. Miyao
  • 学会等名: 212th ECS Meeting, 1294
  • 発表場所: Washington D.C. , U.S.A.
• [学会発表] Catalytic Effect of Ni in Crystallization of Amorphous SiGe Films by Imprint Technique (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Toko, H. Kanno, A. Kenjo, T. Sadoh, T. Asano, and M. Miyao
  • 学会等名: AM-FPD 07 , 9-4
  • 発表場所: Awaji, Japan
• [学会発表] Nucleation Controlled Metal-Induced Lateral Crystallization of Amorphous Si1-xGex with Whole Ge Fraction on Insulator (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Sadoh, K. Toko, H. Kanno, S. Masumori, M. Itakura, N. Kuwano, and M. Miyao
  • 学会等名: AM-FPD 07 , 9-5
  • 発表場所: Awaji, Japan
• [学会発表] Low-Temperature Fabrication of Advanced Thin-Film Transistor with Ge Channel and Schottky Source/Drain (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Sadoh, H. Kamizuru, A. Kenjo, and M. Miyao
  • 学会等名: ICSI-5, 5th International Conference on Silicon Epitaxy and Heterostructures, S6-O12
  • 発表場所: Marseille France
• [学会発表] Position Controlled Solid-Phase Crystallization of SiGe by Ni-Imprint Technique (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Sadoh, K. Toko, H. Kanno, T. Asano, and M. Miyao
  • 学会等名: ICSI-5, 5th International Conference on Silicon Epitaxy and Heterostructures, 21P 1-29
  • 発表場所: Marseille France
• [学会発表] Al誘起層交換成長法による多結晶SiGe薄膜の低温形成 (2007)
  • 著者名/発表者名: 津村宜孝, 権丈淳, 佐道泰造. 宮尾正信
  • 学会等名: 薄膜材料デバイス研究会第4回研究集会, IIa-2
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 絶縁膜上におけるSiGeのAl誘起層交換成長 (2007)
  • 著者名/発表者名: 津村宜孝, 中尾勇兼, 権丈淳, 佐道泰造, 宮尾正信
  • 学会等名: 第68回応用物理学会学術講演会6a-P10-28
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] Catalytic Effect of Ni in Crystallization of Amorphous SiGe Films by Imprint Technique (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Toko, et. al.
  • 学会等名: AM-FPD07
  • 発表場所: 兵庫県・淡路市