ダマシン型ダブルゲート低温poly-Si TFTによるガラス上への高速回路の実現

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22560341
• 研究機関: 東北学院大学
• 研究代表者: 原 明人 東北学院大学, 工学部, 教授 (20417398)
• キーワード: 薄膜トランジスタ / TFT / 他結晶シリコン / poly-Si / ダブルゲート

研究概要

目的:電源電圧3.0(V)で動作するガラス上高速回路の実現に向けた低温多結晶シリコン(poly-Si)薄膜トランジスタ(TFT)の開発。
内容:平成22年度までに開発した自己整合メタルダブルゲート低温poly-Si TFTのデバイス構造に改良を加え、Si層およびゲート酸化膜層の薄膜化を可能にするダマシン型自己整合メタルダブルゲート低温poly-Si TFTにより低電圧化を実現する。
研究成果:本デバイスの実現に不可欠な埋め込みボトムメタルゲートをCMP技術により形成し、引き続いて申請者が開発したCLC技術を利用して、埋め込みボトムメタルゲートの上層に大粒径ラテラルpoly-Si薄膜を成長した。3/4期においてデバイス作成に移行したが、平成23年3月11日に発生した東日本大震災によりロットを破損。最終的にデバイス性能の把握まで至っていないが、プロセス工程に大きな問題が無いことを確認した。
受賞:2010 International Display Workshops(Fukuoka)においてOutstanding Poster Paper Awardを受賞

研究成果

• [雑誌論文] Self-Aligned Metal Double-Gate Low-Temperature Polycrystalline Silicon Thin-Film Transistors on Glass Substrate Using Back-Surface Exposure (2011)
  • 著者名/発表者名: Akito Hara, Tadashi Sato, Kenji Kondo, Kenta Hirose, Kuninori Kitahara
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 巻: 50 ページ: 021401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lateral Growth of Polycrystalline Silicon-Germanium Thin Films Enhanced by Continuous-Wave Laser Crystallization (2010)
  • 著者名/発表者名: Kenta Hirose, Mitsunori Kobata, Tadashi Sato, Kuninori Kitahara, Akito Hara
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 巻: 49 ページ: 03CA07
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural Elements of Ultrashallow Thermal Donors Formed in Silicon Crystals (2010)
  • 著者名/発表者名: Akito Hara, Teruyoshi Awano, Yutaka Ohno, Ichiro Yonenaga
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 巻: 49 ページ: 050203
  • 査読あり
• [学会発表] レーザ結晶化によるガラス基板上のSiGe擬似単結晶薄膜成長 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木順季, 広瀬研太, 近藤健二, 岡部泰典, 原明人, 北原邦紀
  • 学会等名: 2011年第58回春季応用物理学会講演会27p-BL-1
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] ガラス上に形成された大粒径を有する低温poly-Si_(1-x)Ge_x TFT (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡部泰典, 近藤健二, 広瀬研太, 鈴木順季, 北原邦紀, 原明人
  • 学会等名: 2011年第58回春季応用物理学会講演会24a-P2-26
  • 発表場所: 神奈川工科大
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] 埋め込みメタルボトムゲート上への大粒径ラテラルpoly-Si薄膜の形成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 近藤健二, 尾形浩之, 原明人
  • 学会等名: 2011年第58回春季応用物理学会講演会24a-P2-27
  • 発表場所: 神奈川工科大
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] ガラス上に形成された大粒径を有する低温poly-Si1-xGex薄膜トランジスタの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡部泰典、近藤健二、広瀬研太、鈴木順季、北原邦紀、原明人
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告SDM2010-199
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2010-12-17
• [学会発表] Quasi-Single-Crystal Si Thin Film for System on Panel Using SiGe Precursor and Laser Lateral Crystallization (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Hara, K.Hirose, J.Suzuki, K.Kondo, K.Kitahara
  • 学会等名: 2010 International Display Workshops FMCp-33L.
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡市)
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] Lateral Large-Grained Low-Temperature Poly-Sil-xGex TFTs on Glass Substrate (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Okabe, K.Kondo, K Hirose, J.Suzuki, K.Kitahara, A.Hara
  • 学会等名: 2010 International Display Workshops, AMDp-46L
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡市)
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] Ni-SPC Poly-Si TFTと大粒径ラテラルPoly-Si TFTのモノリシック集積化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 近藤健二、原明人
  • 学会等名: 薄膜材料デバイス研究会大7回研究集会6P16
  • 発表場所: なら100年会館(奈良市)
  • 年月日: 2010-11-06
• [学会発表] ガラス基板上SiGe出発膜を用いた疑似単結晶薄膜のレーザ横方向結晶化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木順季、近藤健二、広瀬研太、原明人、北原邦紀
  • 学会等名: 薄膜材料デバイス研究会大7回研究集会6O06
  • 発表場所: なら100年会館(奈良市)
  • 年月日: 2010-11-06
• [学会発表] Monolithic Integration of Ni-SPC Poly-Si TFTs and Lateral Large-grained Poly-Si TFTs (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Hara, K.Kondo, T.Sato , T.Sato
  • 学会等名: 2010 International Conference of Solid State Devices and Materials, P-9-11
  • 発表場所: 東京大学(東京都)
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] レーザ活性化トップゲート水素化微結晶シリコンTFT (2010)
  • 著者名/発表者名: 原明人, 佐藤旦, 近藤健二, 鈴木順季, 北原邦紀
  • 学会等名: 2010年秋季 第71回応用物理学会学術講演会(長崎大)
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] ガラス上に形成された自己整合メタルダブルゲート低温poly-Si TFT (2010)
  • 著者名/発表者名: 近藤健二, 佐藤旦, 広瀬研太, 北原邦紀, 原明人
  • 学会等名: 2010年秋季 第71回応用物理学会学術講演会(長崎大)
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] Self-Aligned Metal Double-Gate Low-Temperature Poly-Si TFTs on Glass Substrates (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Hara, T.Sato, Y.Sato, K.Okuda, K.Hirose, K.Kitahara
  • 学会等名: Tech.Dig.2010 Society for Information Display, p.1312
  • 発表場所: USA、シアトル
  • 年月日: 2010-05-27
• [学会発表] ガラス基板上のレーザ活性化水素化微結晶シリコンTFT (2010)
  • 著者名/発表者名: 原明人、渋谷潤、佐藤旦、北原邦紀
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告 SDM2010-2
  • 発表場所: 沖縄県青年会館(那覇市)
  • 年月日: 2010-04-23
• [産業財産権] 半導体装置 (2010)
  • 発明者名: 原明人
  • 権利者名: 東北学院大学
  • 産業財産権番号: 特願2010-206094
  • 出願年月日: 2010-08-27