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極微細で動作可能なダブルゲートシリコン薄膜トランジスタの研究

可在极小尺寸下工作的双栅硅薄膜晶体管的研究

基本信息

批准号：
09750388
负责人：
牧平憲治
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kyushu Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

シリコン薄膜トランジスタ(TFT)の特性向上のためにはチャネル領域からの結晶粒界の排除が有効であると考えられ、このための方法としては多結晶薄膜形成時に結晶の位置を任意の位置に形成することが有効である。このことを実現するために非晶質シリコン表面に転写基板による型押し、あるいは金属の転写という方法を提案し、この方法が有効であることを確認した。またこの方法によって結晶粒径の拡大が可能となることも示した。この方法により、高性能TFTの実現が可能になると期待できる。さらに、単結晶シリコンと比較して多結晶シリコンはゲート酸化後の酸化膜/シリコン界面の凹凸が大きくこれが素子性能を低下させていると考えられる。そこで、酸化方法の検討を行い、界面の平坦性の向上のためには拡散律速領域での酸化が有効であることを示した。この結果により検討を加えることで、素子特性の向上が期待できる。また、シングルゲートの通常のトランジスタ構造のTFTを試作し、ゲート長0.6μmまでのサブミクロン領域での多結晶シリコン薄膜トランジスタの動作を確認、良好なトランジスタ特性を得た。また、このTFTを用い、CMOSでの51段のリング発振器を試作を行なった。発振周波数は遅いものの正常動作することを確認した。そして、この素子の特性ばらつきを評価し、この原因について結晶粒界のキャリアのトラップの影響についてシミュレーションによる検討を行い、実験結果と良く一致するモデルを提案することができた。これらの結果から、多結晶シリコンTFTのさらなるゲート長の縮小が可能であると期待できる。

シリコンThin Film TFT (TFT)'s Characteristics Upward のためにはチャネル Domain からのExclusion of Crystal Grain Boundaries がEffective であるとThe method of using the えられ and the このための method is effective when forming a polycrystalline film, and the crystallization position can be formed at any position.このことを実appears するためにAmorphous シリコン surface writing substrate によるtype pressし、あるいはmetalの転写という法をProposalし、この法が Effectiveであることをconfirmationした. It is possible to make the crystal grain size as large as possible by using this method. It is possible to use high-performance TFT and it is possible to look forward to it. Comparison between さらに and single crystalline シリコンとして polycrystalline シリコンはゲート acidified film/ The シリコン interface is uneven, the performance is low, and the performance is low.そこで、Acidification method の検question を行い、Interface flatness のUPのためには拋拡区でのAcidification がeffective であることをshow した.このRESULTSにより検问を加えることで, primordial characteristics のUPが EXPECT できる.また, シングルゲートのNormal のトランジスタ structure のTFT をTrial し, ゲート length 0.6μm までのサブIn the field of ミクロン, polycrystalline シリコン film トランジスタの action has been confirmed and good なトランジスタ characteristics have been obtained.また, このTFT を use い, CMOS 51 segment oscillator を trial production を line なった. The number of vibration cycles is correct and the normal operation is confirmed. Characteristics of そして、このprimeきを Comments価し、このCauseについてCrystal grain boundaryのキャリアのトラップのInfluenceについてシミュレーションによる検问を行い、実験 Results and good results are consistent するモデルを proposal and することができた.これらのRESULTSから、Polycrystalline シリコンTFTのさらなるゲートlengthの shrinkがpossibleであるとLooking forward to できる.