触媒CVD法による高移動度ポリ・シリコン膜の低温形成

催化CVD法低温形成高迁移率多晶硅薄膜

• 批准号: 04650268
• 负责人: 松村 英樹
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04650268/
• 关键词: ポリ・シリコン; 触媒CVD法; TFT(薄膜トランジスタ); 液晶ディスプレイ; 低温堆積技術

液晶ディスプレイ用の薄膜トランジスタ(TFT)材料として、ガラス基板上の堆積されたポリ・シリコン膜が期待されている。このポリ・シリコン膜は、現在、600℃前後の熱処理、もしくはレーザー・スポット熱処理により作られているが、デスプレイ面積の大型化にともない、熱歪みの影響が無視できなくなるうえ、レーザー熱処理ではスルー・プットも問題となる。そのため、400℃以下の低温で、大面積にわたって高移動度ポリ・シリコン膜が堆積できる新しい薄膜堆積法の開発が強く望まれていた。一方、本報告者らは、基板近傍に置かれた加熱触媒体に原料ガスを吹き付けるだけで、プラズマも光励起も用いず、薄膜を低温堆積できる「触媒CVD法」と名付けた方法を開発してきた。本研究は、シランと水素ガスを原料とし、堆積条件の選択により、この方法を用いて400℃以下の低温で高移動度なポリ・シリコン膜が形成できることを示すことを目的としたもので、今までに、1)触媒体温度がシリコン融点以下、1300℃前後の時には堆積ガス圧を0.1Torrとし、融点以上の1700℃前後の時には0.001Torrとする、2種類の堆積条件のセットでポリ・シリコン膜が形成できること、2)そのうち、低ガス圧のセット(LP-mode)では、触媒体寿命はほとんど半永久的となり膜堆積自体も安定化すること、3)このLP-modeで作られたポリ・シリコンのホール移動度は100cm^2/vsを越えるほど高いこと、などを明らかにした。また、最近、この方法によるポリ・シリコン膜を用いたTFTが動作することも確認し、本研究の目的を達成した。

Thin film for liquid crystal display (TFT) materials are expected to be deposited on the substrate. Heat treatment before and after 600℃, heat treatment after 600℃, heat treatment before and after 600 ℃, heat treatment Low temperature, large area, high mobility, thin film deposition, new thin film deposition method In one aspect, the present reporter developed a catalytic CVD method for heating contact media near the substrate and for low temperature deposition of thin films. In this study, the raw materials, deposition conditions, and methods were used to form high mobility films at low temperatures below 400℃. 1) The temperature of the contact medium was below the melting point, and the deposition pressure was around 1300℃. At about 0.001 Torr above the melting point at around 1700℃, a thin film can be formed under 2 types of deposition conditions. 2) The thin film can be formed under low pressure (LP-mode). The life of the contact medium is long. The semi-permanent thin film deposition is self-stabilizing. 3) The LP-mode is used for the movement of 100cm^2/vs. The method of this study was used to confirm that the TFT was working properly.

项目成果

松村 英樹: "アモルファス・シリコンの低水素化" 応用物理. 61. 1013-1019 (1992)

松村秀树：“非晶硅的低氢化”应用物理 61. 1013-1019 (1992)。

Hideki Matsumura,Youichi Hosoda,Seijiro Furukawa: "Properties and Production Mechanism of Low-Temperature Deposited Cat-CVD Poly-Silicon." Mat.Res.Symp.Proc.,Boston,Dec.,1992. (1993)

Hideki Matsumura、Youichi Hosoda、Seijiro Furukawa：“低温沉积 Cat-CVD 多晶硅的性能和生产机制”。

松村 英樹、田代 吉成、宮里 系一郎、古川 静二郎: "触媒CVD法による低温形成Poly-Siの高移動度化(2)ー膜構造と移動度ー" 応用物理学会、春季全国大会予稿集. 31a-ZF-2. (1993)

Hideki Matsumura、Yoshinari Tashiro、Keiichiro Miyazato、Seijiro Furukawa：“通过催化 CVD 方法提高低温形成的多晶硅的迁移率 (2) - 薄膜结构和迁移率 -”日本应用物理学会，春季全国会议论文集 31a。 -ZF-2。（1993）

松村 英樹,細田 陽一,古川 静二郎: "低温形成、触媒CVDポリ・シリコンの高移動度化と膜堆積機構の検討." 応用物理学会、秋季全国大会予稿集. 18a-Zs-6. 711-711 (1992)

Hideki Matsumura、Yoichi Hosoda、Seijiro Furukawa：“催化 CVD 多晶硅的低温形成、高迁移率以及薄膜沉积机制的研究。”日本应用物理学会秋季全国会议论文集 18a-Zs-6。 (1992)

細田 陽一、松村 英樹、古川 静二郎: "触媒CVD法による低温形成Poly-Siの高移動度化(1)ー堆積条件と膜構造、膜特性の関係ー" 応用物理学会、春季全国大会予稿集. 31a-ZF-1. (1993)

Yoichi Hosoda、Hideki Matsumura、Seijiro Furukawa：“通过催化 CVD 方法提高低温形成的多晶硅的迁移率 (1) - 沉积条件、薄膜结构和薄膜性能之间的关系 -” 日本应用物理学会，Spring National会议记录 .31a-ZF-1 (1993)。