熱プラズマジェットを用いたミリ秒高温熱処理技術の実用化

keywords.jpg熱処理,結晶化,低温プロセス,薄膜トランジスタ,プラズマジェット 

東 清一郎 

SEIICHIROU HIGASHI

division.jpg先端物質科学研究科 半導体集積科学専攻 半導体集積科学講座

position.jpg教授

研究概要

研究内容

従来のレーザー等を用いた熱処理と比べて格段に低コストで表面熱処理を可能にする技術を開発した。 1万度程度のプラズマジェットを大気圧下で発生させ、これを被熱処理物にミリ秒程度の短時間照射することによって、被処理物の表面(数10ミクロン)のみを選択的に1000℃以上の高温で熱処理することが可能である。
 応用例としてガラス基板上の非晶質Si膜を同技術により熱処理し、多結晶化できることを確認している。多結晶化したSi膜をもちいて薄膜トランジスタ(TFT)を作製したところ、電界効果移動度61(cm2V-1s-1)、閾値電圧3.4(V)の良好なトランジスタ特性を示した。半導体中の不純物活性化にも利用できる。電子デバイスに限らず、耐熱性の低い基板の極表面のみを熱処理する用途に適用可能である。レーザーアニールのような光プロセスでは無いので、被熱処理物が透明であっても熱処理可能という特徴も有する。 

実用化に向けて(想定業界・用途、課題、企業への期待など)

本技術の新規応用開発に興味ある企業などと委託研究、共同研究に取組む用意がある。

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