薄膜トランジスタ高性能化を目指した固相成長多結 晶シリコン薄膜に関する構造学的及び電気的基礎研 究
著者 竹中 敏
著者別名 Takenaka, Satoshi
雑誌名 博士学位論文要旨 論文内容の要旨および論文審査
結果の要旨／金沢大学大学院自然科学研究科
巻 平成12年6月
ページ 1‑5
発行年 2000‑06‑01
URL http://hdl.handle.net/2297/16258
氏名 生年月日 本籍 学位の種類 学位記番号 学位授与の曰付 学位授与の要件 学位授与の題目
竹中敏 山梨県
博士(工学）
博甲第３１９号 平成１１年９月３０日
課程博士(学位規則第４条第１項）
薄膜トランジスタ高性能化を目指した固相成長多結晶シリコン薄膜に
関する構造学的及び電気的基礎研究
長谷川誠一(研究科・教授）清水立生(工学部・教授）畑朋延(工学部・教授）
森本章治(工学部・助教授）猪熊孝夫(工学部・助教授）
論文審査委員(主査）
論文審査委員(副査）
学位論文要旨
ＰolycrystallineSillconmoly-Sl）ｆｉｌｍｓｗｅｒｅｉｉうlbricatedonquartzsubstratesby solidphasecrystallization（SPC）ofhydrogenatedamorphousSilicon（a-Si:Ｈ）films depositedbyplasma-enhancedchemicalvapordeposition（PECVD)．As-depositeda‐
Ｓｉ:Hcontainsapproximatelyl5at､％ofbondedhydrogenatomsasdeterminedbyFTLIR measurementThea-Sl:HfilmswerepreannealedinN2atmosphereat450oCbelbre
SPCgroｗｔｈＴｈｅＳＰＣｇｒｏｗｔｈｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔａｔthreedifllerentannealing
temperature：６００，６５０ａｎｄ７００ｏＣｉｎＮ２ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ．Wehavelioundthatthe
dehydrogenationprocessisstronglycorrelateｄｗｉｔｈｔｈｅＳＰＣｏｆｔｈｅａ－Ｓｉ:Ｈ；especially
inthenucleusgeneratiｏｎｔｉｍｅ,thecrystallizationstartsli･omtheoutermostsurface・
ＴｈｅＳＰＣａｔ６００･Cfbr8hoursgeneratescrystallinenucleiofapproximatelyl,し(ｍ ｗｈｉｃｈｓｅｒｖｅａｓｓｅｅｄｓｉｎａｎａｍｏｒｐｈｏｕｓｍａｔｒｉｘＴｈｅａｍｏｒｐｈｏｕsregionchangestothe crystallineｐｈａｓｅｗｉｔｈ７２ｈｏｕｒｓＳＰＣａｔ６００･ＣＴｈｅＳＰＣａｔ６５０ｏＣｇｅｎｅｒａｔｅｓｃｒystalline nucleiwithinlhourofannealing,ａｎｄｃｈａｎｇｅｓａｍｏｒｐｈｏｕｓｒｅｇｉｏｎｓｔｏｃｒystallinephase withiｎ２ｈｏｕｒｓＩｎｔｈｅｃａｓｅｏｆｔｈｅ７００°ＣＳＰＣ，amorphous-to-crystallinephase
transitionoccurswithinlhourofannealing
TheTEMcross-sectionalobservationsindicatesthatthecrystallizationstarts fromtheoutermostsurface､Weassumethemitialstageoftllecrystallizationasfbllows、
Whenthea-Si:Hisannealed,ｔｈｅａ－Ｓｉ:Hstartstoreleasehydrogenfifomthesurface，
whilemostofthehydrogeninsidethea-Si:HstillremainsHydrogendissociationatthe
surfacegeneratesnucleiandthecrystallizationstartsfmmｔｈｅsurfaceWeconsiderthatthe timediscrepancyofdehydrogenationatthesurfaceandtheinnerthinfilmisessentialtothe motivationofcrystallizationfromthesurface・
Ｔｈｅn-channelTFTmobilityofl58cm2/Ｖ・sobtainedbyusingtheSPCpoly-Si
films．
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