高密度プラズマ反応制御による酸化物半導体薄膜の低温高品質形成法の開発と膜特性評価

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23360325
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 材料加工・処理
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 節原 裕一 大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (80236108)
• 連携研究者: 竹中 弘祐 大阪大学, 接合科学研究所, 助教 (60432423)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: プラズマ加工 / 低損傷プロセス / 反応性製膜 / 半導体薄膜 / 低温形成

研究概要

本研究では、反応過程の解明を通じたプラズマの高度制御により、酸化物半導体薄膜トランジスタを形成するプロセスの低温化と高品質化を実現する新しいプロセスの確立を目的とし、低インダクタンス内部アンテナにより生成される低ダメージ高密度プラズマを援用したスパッタ製膜プロセスの開発に主眼をおいて研究を行った。その結果、各種ポリマーの耐熱温度よりも低い温度でも良好な特性を示す薄膜トランジスタを形成可能であることが示され、新たな製膜技術としての発展が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Plasma-Enhanced Reactive Magnetron Sputtering Assisted with Inductively Coupled Plasma for Reactivity- Controlled Deposition of Microcrystalline Silicon Thin Films (2013)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Takenaka, Yuichi Setsuhara and Akinori Ebe
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 52 ページ: 11NB05
  • DOI: 10.7567/JJAP.52.11NB05
  • 査読あり
• [学会発表] RF plasma sources for PECVD and soft-material processes (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Setsuhara, Soichiro Osaki, Kosuke Takenaka and Akinori Ebe
  • 学会等名: The International Symposium on Plasma-Nano Materials and Processes
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 20140401-05
  • 招待講演
• [学会発表] Properties of ICP-Enhanced Reactive Sputter Discharge for Formation of Advanced Semiconductor Films (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Setsuhara, Kosuke Takenaka, Soichiro Osaki, Yutaro Suyama, Hirofumi Ohtani, Atsuki Kanai
  • 学会等名: 6th International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials (ISPlasma 2014) / 7th International Conference on Plasma Nano Technology & Science(IC-PLANTS 2014)
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 20140302-06
• [学会発表] Plasma-Enhanced Reactivity- Controlled Sputter Deposition Process for Low-Temperature Formation of Semiconductor Films (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Setsuhara, Kosuke Takenaka, Hirofumi Ohtani, Atsuki Kanai, Soichiro Osaki
  • 学会等名: 8th International Conference on Reactive Plasmas (ICRP- 8)/31st Symposium on Plasma Processing (SPP-31)
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 20140204-07
• [学会発表] Advanced reactive sputter deposition system enhanced with ICPs driven by new type of low- inductance antenna modules (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Setsuhara, Soichiro Osaki, Kosuke Takenaka and Akinori Ebe
  • 学会等名: International Conference on Processing & Manufacturing of Advanced Materials (THERMEC'2013)
  • 発表場所: Las Vegas, USA
  • 年月日: 20131202-06
  • 招待講演
• [学会発表] 高品質半導体薄膜作製のためのプラズマ支援反応性スパッタリングプロセスの高度制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 節原 裕一, 竹中 弘祐, 大谷 浩史, 金井 厚毅, 大崎 創一郎, 江部 明憲
  • 学会等名: 第74回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20130916-20
• [学会発表] ICP-Enhanced Reactive Sputter Deposition Processes for Low-Temperature Formation of IGZO TFT (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Setsuhara, Kosuke Takenaka, Akinori Ebe
  • 学会等名: 35th International Symposium on Dry Process (DPS2013)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 20130829-30
• [学会発表] ICP-Enhanced Reactivity-Controlled Sputter Deposition with New Type of Low-Inductance Antenna Modules for High-Rate and Large-Area Deposition of Functional Films (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Setsuhara, Soichiro Osaki, Kosuke Takenaka, Akinori Ebe
  • 学会等名: The 9th Asian-European International Conference on Plasma Surface Engineering (AEPSE2013)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 20130825-30
• [学会発表] Development of advanced ICP-enhanced reactive sputter deposition technologies for flexible devices (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Setsuhara
  • 学会等名: The workshop of the Joint Institute for Plasma Nano Materials (IPNM)
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2013-10-23
  • 招待講演
• [学会発表] プラズマ支援反応性スパッタリング法による透明アモルファス酸化物半導体薄膜トランジスタ低温形成技術の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 節原 裕一, 趙 研, 大地 康史, 竹中弘祐, 江部 明憲
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20120315-18
• [学会発表] Plasma- Enhanced Sputtering Assisted with ICP via New Type of Low-Inductance Antenna for Reactivity-Controlled and Low-Damage Formation of Semiconductor Films (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Setsuhara, Yasufumi Ohchi, Ken Cho, Kosuke Takenaka, Akinori Ebe
  • 学会等名: 13th International Conference on Plasma Surface Engineering
  • 発表場所: Garmisch-Partenkirchen, Germany
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] Process Control Capabilities of ICP-Enhanced Sputter Discharge for Reactive Large-Area Deposition of Functional Films (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Setsuhara, Kosuke Takenaka and Akinori Ebe
  • 学会等名: The 15th Korea-Japan Workshop for Advanced Plasma Process and Diagnostics
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2012-06-08
  • 招待講演
• [学会発表] Plasma-Assisted Deposition of Functional Thin Films and Process Analyses for Development of Flexible Electronics (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Setsuhara
  • 学会等名: International Union of Materials Research Society (IUMRS)- International Conference in Asia (ICA) 2011
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2011-09-20
  • 招待講演