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2011 年度 実績報告書

SiOナノ粉末の真空蒸着による高品位酸化膜の低温作製とフレキシブル基板上のIC

研究課題

研究課題/領域番号 20360137
研究機関電気通信大学

研究代表者

野崎 眞次  電気通信大学, 情報理工学研究科, 教授 (20237837)

研究分担者 小野 洋  電気通信大学, 情報理工学研究科, 助教 (00134867)
キーワード低温作製 / quasi-static C-V / 界面準位密度 / シリコン酸化膜 / 紫外光 / 光酸化 / MOS / フレキシブル基板
研究概要

本研究では、SiOナノ粉末の真空蒸着により低温で高品位のシリコン酸化膜をシリコン上に作製するのが目的である。前年度は、RCA洗浄後のSi基板上に3nmの薄い酸化膜を堆積し、真空紫外光を酸素雰囲気中で照射し、さらに30nm堆積し、酸素雰囲気中でメタルハライド光源を用いて紫外光照射による二段階堆積法によって得られたSiO_x膜の光酸化を行ったところ、quasi-static C-Vで測定した界面準位密度6.2x10^<11>cm^<-2>eV^<-1>と低い値を達成した。しかし、絶縁性の低下やフラットバンドシフト(ΔV_<FB>)が大きい(-2.5V)という結果が得られた。今年度は、この結果がVUV照射の影響によるかどうか熱酸化膜にVUVを照射し、その影響をSiO_x堆積膜の場合と比較した。その結果、VUVは堆積膜には吸収されやすく、SiとOの結合が切れ、発生した正孔が捕獲されることがわかった。VUVはエネルギーが高すぎるので、二段階堆積法ではなく、堆積後に水蒸気を有効に流しながらメタルハライド光源を用いた光酸化を200℃で行った。その結果、ヒステリシスがなくΔV_<FB>の小さいSiO_x膜が得られ、電極形成後のフォーミングガス雰囲気中でのアニールを200℃で行うことにより、4.4×10^<11>cm^<-2>eV^<-1>と低い界面密度が得られた。これは、MOSFETのゲート酸化膜としては十分である。当初の計画では平成22年度より企業の協力によりプラスチック基板上のSi薄膜を提供してもらい、最終年度にMOSFETの試作をする予定であったが、企業が低温酸化膜に関する研究開発を平成20年度に中止したため、それができなくなってしまった。そのため、本研究では、単結晶シリコン基板上で熱酸化膜同等の高品位酸化膜の低温作製を達成することを当面の目標とし、それが最終年度に達成された。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Microstructure developments of F-doped SiO2 thin films prepared by liquid phase deposition2012

    • 著者名/発表者名
      Shijun Yu, Jae Sung Lee, Shinji Nozaki, Junghyun Cho
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 520 ページ: 1718-1723

    • 査読あり
  • [学会発表] UV酸化による半導体ニッケル酸化物の作製2011

    • 著者名/発表者名
      張東元、小泉淳、小野洋、内田和男、野崎眞次
    • 学会等名
      電気通信大学・東京農工大学第8回合同シンポジウム
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 年月日
      2011-12-10
  • [学会発表] XPSによる低温シリコン酸化膜の評価-フレキシブル基板上の集積回路をめざして2011

    • 著者名/発表者名
      野崎眞次
    • 学会等名
      日本電子EPMA・表面分析ユーザーズミーティング2011
    • 発表場所
      東京大学武田先端知ビル
    • 年月日
      2011-10-07
  • [学会発表] UV酸化による半導体ニッケル酸化物の作製2011

    • 著者名/発表者名
      張東元、小泉淳、内田和男、Ramakrishnan Veerabahu、野崎眞次
    • 学会等名
      第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2011-09-01
  • [備考]

    • URL

      http://www.w3-4f5f.ee.uec.ac.jp

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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