金属インプリント法による結晶粒位置制御と単結晶Si薄膜トランジスタへの応用

牧平 憲治  吉井 栄仁  浅野 種正  

誌名
電子情報通信学会論文誌 C   Vol.J85-C   No.8   pp.644-650
公開日: 2002/08/01
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Print ISSN: 1345-2827
論文種別: 特集論文 (低温または高温多結晶Siとアクティブマトリックス型ディスプレイ用薄膜トランジスタ論文特集)
専門分野: 
キーワード: 
poly-Si TFT,  核形成位置制御,  インプリント法,  固相結晶化,  多結晶シリコン,  

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あらまし: 
金属インプリント法と名づけた新しい固相結晶化法で大粒径のシリコン薄膜を作製し,擬似単結晶Si薄膜トランジスタ(TFT)を試作してその特性評価を行った.金属インプリント法とは金属を被覆したチップアレーを非晶質Si上に押し当て加圧することにより,微小領域に転写された金属によって固相結晶化における結晶核形成を促進する技術である.Niを用いてインプリントを行うことで結晶核の発生時間を大幅に短縮でき,大粒径結晶粒を所望の任意の位置に形成できることがわかった.得られた結晶粒は111配向であった.560℃アニールによって平均 7μmの粒径が得られた.この方法を用いてチャネル領域を単一結晶粒内に配置したTFTを作製した.作製したTFTは電界移動度がnチャネルで 400cm2/Vs,pチャネルで220cm2/Vsの高い性能を示し,その素子間ばらつきは通常の固相で結晶化した多結晶TFTの1/2に低減できることがわかった.しきい値ばらつきも通常の固相成長TFTの約1/2と均一性に優れていることがわかった.