実験方法

○サンプル作製

・PI単膜評価サンプル作製方法

電気特性を得るために図 6.2.1 に示すような構造を作製する。まずガラス基 板上にポリイミド膜を作製する。PI膜は、ポリアミック酸溶液をガラス基板上 にスピンコーターで塗布し、窒素雰囲気下で焼成を行い作製する。PI膜の条件 は大きく３つパラメータを準備し、①ポリイミド材料、②焼成条件、③膜厚の 変更を行なった。

材料はA,Bの2種類準備し、焼成条件は、図6.2.2に示すようなプロファイル であり、最高温度の変更(a 領域)と最高温度に到達するまでのステップ数(b 領 域)を変更した。膜厚は10µmと20µmを準備し、さらに同じ膜厚でも一度に所 定の膜厚を得たものと、2 回に分けて所定の膜厚となるように作製したサンプ ルを準備した。最後にガラス基板からPI膜をHFにて剥離してPI膜を得る。

PI膜及び作成プロセスは、共同研究先である材料メーカーのご指導ご協力によ り提供頂いた。

PI 膜の上下にアルミニウム電極を熱蒸着により成膜してサンプルを作製し た。電極の膜厚は約300 nmであり第5章の電極形成時と同様の成膜条件で成 膜した。PI膜の下部は全面に成膜し、上部はφ3 mmの大きさでパターニング をした。

ポリイミド膜(10 μm〜20μm)

アルミ電極(300 nm) アルミ電極(300 nm)

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図6.2.2 PI膜焼成プロファイルイメージ

・スパッタ法を用いたSiO2膜付きサンプルの作製方法

PI膜の作成方法は、PI膜の形成をAl基板上に成膜することでガラス基板か ら剥離せずにそのまま Al 基板を下部電極としている。PI 膜の作製方法は、PI 膜単膜評価と同様である。

SiO2膜は、スパッタ装置でターゲットはSiO2で成膜温度は室温で膜厚は約200 nm成膜を行った。その後Al電極を300 nm成膜して図6.2.3に示すようなサン プルを得た。

図6.2.3 スパッタ法を用いたSiO2膜付きサンプルの断面模式図

図6.2.4 TEOS-SiO2膜付きサンプルの断面模式図 ・TEOS-SiO2膜付きサンプルの作製方法

TEOS-SiO2膜を成膜する時は成膜時の温度を 300～400℃にするため Al 基板

を用いると PI 膜と Al 基板との熱膨張係数の差により成膜語の冷却工程時に SiO2膜にクラックが入ってしまう。クラックを抑えるために、アルミ基板を用 いず、熱膨張係数の近いガラス基板を用いてガラス基板と PI 膜の間に下部電 極となるクロム膜を成膜した。PI膜上部にはSiO2を200 nm成膜し、上部電極 はアルミ電極を300 nm成膜し、図6.2.4に示すようなサンプルを得た。

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図6.3.1 代表的な各電圧ごとの電流値の時間依存グラフ