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低温プロセスによる酸化物半導体の欠陥制御技術の開発とフレキシブルデバイス応用

利用低温工艺开发氧化物半导体缺陷控制技术及其在柔性器件中的应用

基本信息

批准号：
14J11657
负责人：
戸田達也
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Kochi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J11657/
关键词：
TFT 酸化物半導体フレキシブル薄膜トランジスタ IGZO

项目摘要

本研究の目的は、フレキシブルデバイス応用を目指した低温プロセスによる高性能・高信頼性酸化物半導体薄膜トランジスタ(TFT)の実現である。当該年度は、ゲート絶縁膜として低温形成可能なポリマー絶縁膜を用いることにより、最高プロセス温度150℃でのInGaZnO（IGZO）TFTの作製に取り組んだ。その際TFT構造として、寄生容量を最小化することにより、ゲート遅延を低減し回路動作速度の高速化が可能な自己整合型構造を採用した。良好なTFT特性を得る為に、IGZOチャネルとポリマー絶縁膜とのより良い界面形成を目指したプロセス開発に取り組んだ。その結果、チャネル保護層を導入することにより、チャネルのパターニングに伴う汚染・ダメージのない界面形成を行うことが有効であることを明らかにした。また、自己整合型TFT作製における要素技術開発として、低温プロセスかつチャネル長制御性に優れるドーピング技術の開発に取り組んだ。これらの研究成果により、プラスチック基板が使用可能な150℃という温度制約のもと、良好な特性を有する自己整合型IGZO TFTの作製を達成した。さらに信頼性評価及び素子劣化メカニズムに関する考察と、本研究で得られた知見を総括することにより、低温プロセスにより良好な特性・信頼性を有する酸化物半導体TFTを作製する為の指針についてまとめた。本研究成果は、酸化物半導体TFTを用いたフレキシブルデバイスの実用化及び発展に寄与することが期待される。

The purpose of this study is to realize the high performance and high reliability of acid semiconductor thin films (TFT) for low temperature applications. When this year, the insulating film is formed at a low temperature, the InGaZnO (IGZO) TFT is fabricated at a maximum temperature of 150℃. In addition, the TFT structure can minimize parasitic capacity, reduce delay, and speed up the operation of the circuit, and adopt a self-integrated structure. Good TFT characteristics for IGZO production, insulation film, good interface formation, and development As a result, the protective layer is introduced, and the interface is formed. In addition, the development of self-integrated TFT manufacturing technology, low-temperature technology, long-term control and optimization of technology development This research results in the use of high temperature substrate can be controlled by 150℃ temperature, good characteristics and self-integrated IGZO TFT manufacturing. This study has been conducted to investigate the relationship between the reliability evaluation and the deterioration of the semiconductor TFT. It has been found that the semiconductor TFT has good performance and reliability at low temperature. The results of this research are expected to be useful in the application and development of acid semiconductor TFTs.