【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.06.26】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23RO0023
利用課題名 / Title
連続発振レーザ結晶化法による非晶質基板上への多結晶シリコン薄膜形成
利用した実施機関 / Support Institute
広島大学 / Hiroshima Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
成膜・膜堆積,アモルファスシリコン,プラズマCVD,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,CVD
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
髙山 智之
所属名 / Affiliation
奈良先端科学技術大学院大学 情報機能素子科学研究室
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
佐々木 伸夫,笹井 陸杜,浦岡 行治
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
山田 真司
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）,技術代行/Technology Substitution
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
RO-316：ICP - CVD装置
RO-531：分光エリプソメーター
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
非晶質基板上に,Continuous-Wave レーザー結晶化法により,(100)に面方位のそろった結晶粒界のないシリコン薄膜を成長する研究を進めている.前回お願いした技術代行(2021年 2月)で,結晶化研究素材として,溶融石英上にアモルファスシリコン薄膜の堆積を依頼したのに続き,追加サンプル作成をお願いした.様々な薄膜成長 方法は存在するものの,FPDやフレキシブル基板でのデバイス応用のためには,低温成長が必須である.現在,工業的にガラス基板上へアモルファスシリコン(a-Si)薄膜を堆積する標準的方法はプラズマCVD である.レーザー結晶化の研究でも,結晶化すべきa-Si薄膜素材としては低温プロセスを念頭に置き,LT-CVD やスパッタによる薄膜ではなくプラズマCVD薄膜を用いている. シリコンの結晶化に使用する石英基板の厚さの違いが結晶化に与える影響についての報告はされていないため,異なる厚さの基板を用いた結晶化および評価を行いたい.
実験 / Experimental
【実験方法】 1.0 mm 厚,20 mm x 20 mm の石英基板に,広大標準条件でa-Si を堆積した.アセトン,SPM, SC1, HF-1の洗浄を行った後,堆積.装置は,背圧＜10－1Pa で,13.56 MHzの高周波でプラズマをたてる.堆積温度： 250℃,フローレート：10 sccm (SiH4 + H2),堆積真空度：6.65 Pa,堆積速度：20 nm/min,目標膜厚50 nmで,6枚に対して,1バッチで堆積した.
結果と考察 / Results and Discussion
技術代行により堆積していただいたa-Siについて,NAIST所有の分光エリプソメーターにて膜厚の評価を行った. Fig.1は,各サンプルにつき四隅と中央の計5点を測定した平均値及び標準偏差についてまとめたものである,希望の膜厚である50nmからは5nm程度の範囲に収まっており,所望の均一性を有していた.全体の傾向として,右肩下がりに(チャンバー手前側に向かって)膜厚が減少している様子が見てとれる. 今後はこのサンプルを用いた結晶化を行い,石英基板厚さの変化による影響を調査する.
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig.1 Film thickness distribution.
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
技術代行にご対応いただいた黒木伸一郎教授,山田真司氏,ナノデバイス研究所スタッフにこの場を借りて厚く御礼申し上げる.
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件