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金属触媒を利用したシリコン単結晶固相成長におけるナノ造形過程の研究

金属催化剂固相生长硅单晶纳米加工工艺研究

基本信息

批准号：
15651070
负责人：
浅野種正
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Kyushu Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15651070/
关键词：
多結晶シリコン金属誘起横方向固相結晶化結晶細線金属触媒ニッケルシリサイド薄膜薄膜トランジスタ固相成長ナノ造形多結晶シリコン薄膜固相結晶化ナノ細線金属シリサイド金属誘起固相結晶化マイクロ・ナノデバイス

项目摘要

ニッケルを金属触媒材料に用いて非晶質シリコン薄膜を固相で結晶化させた場合に生成される、ナノメートルサイズの様々な結晶態様とその生成機構について調査した。1.シリコンの結晶化は、幅50ナノメートル程度、厚さが10ナノメートル程度の薄いスライス状のニッケル・シリサイドが非晶質シリコン中に、背後に単結晶シリコンを残しながら移動することによって進行することがわかった。2.横方向結晶化過程において、結晶成長の先端よりも先方の非晶質シリコン薄膜中にニッケル金属が拡散することを確認した。拡散したニッケルの密度によって結晶化の速度ならびに結晶の態様が変化することがわかった。3.先行拡散するニッケルの密度が小さい場合、幅50ナノメートル程度で長さが20ミクロン以上の細線状の単結晶シリコンを形成できること、中程度の場合には細線状の結晶が頻繁に結晶方位を変えること、また密度が高い場合にはニッケル・シリサイドが自然核発生を起こし、数十ナノメートルの太さのらせん状の結晶が生成されることがわかった。4.非晶質シリコン薄膜中のニッケル密度を小さくして細線状シリコン単結晶を形成するための手法として、金属供給領域の非晶質シリコン膜表面に拡散制限層として薄いシリコン酸化膜を形成する方法を開発した。5.結晶成長中に20V/cm程度の直流電界を印加すると、金属供給領域の正極側では結晶化が見かけ上増速され、負極側では減速されることを見出した。これは、ニッケルが非晶質シリコン薄膜中を正極側にドリフトするためにニッケルの密度が高くなるためであることがわかった。その結果、正極側ではらせん状のシリコン結晶が生成され、負極側では細線状のシリコン結晶が成長する。6.非晶質シリコン中に電気的に活性なホウ素やリンを導入すると結晶態様が変化する。リンを導入すると、ニッケル・シリサイド触媒の方位転換が抑制され、直線上のシリコン結晶細線が形成されやすくなることがわかった。

For metallic catalyst materials, the solid phase of amorphous thin films was crystallized, the crystallization was combined, and the mechanical properties of the metal catalyst materials were studied. 1. The crystallization of the crystal, the temperature of 50%, the temperature of 10%, the temperature of 10%, the temperature of 50%, the temperature of 10%, the temperature of 10%, the temperature of 50%, the temperature of 50%, the temperature of 10%, the temperature of 10 two。 The process of crystallization in the transverse direction is critical, the growth of the crystal is at the beginning of the crystallization process, and the critical metal dispersion in the amorphous thin film is confirmed by the growth process. The density measurement results show that the crystallization rate is higher than that of the control. 3. In the first step, the density density is small, the temperature is 50, the temperature is 20, the temperature is 20, and the temperature is 20. The results show that the density is low, the temperature is low, the temperature is low, the density is high, the density is high, the temperature is high, and the natural nucleus is born. Tens of thousands of crystals have been generated because of the number of errors. 4. In the amorphous thin film, the density, the density, the temperature, the density, the density 5. The results show that the growth of 20V/cm is very important in the field of DC electronics, the supply of metal to the field, the crystallization temperature, the speed and the speed of the equipment. The density of the film is higher than that of the amorphous film. The results show that the growth rate of the crystal is higher than that of the normal phase, and the growth rate of the crystal growth is high. 6. The active elements of the electrical machinery in the amorphous alloy are loaded into the mechanical properties of the amorphous alloy. In order to improve the performance of the catalyst, the orientation of the catalyst is greatly suppressed, and the crystal line of the catalyst is formed in a straight line.