中空構造SOI 層を用いた高効率低温転写技術における転写時間の短縮化

摘要

近年、高性能フレキシブルエレクトロニクスは一層注目を集めており、有機物・酸化物半導体など様々な材料を用いて研究開発が行われている。その中で高い移動度、高い信頼性、そしてCMOS 回路の形成が可能な単結晶シリコン(c-Si)は非常に秀れた材料であると考えられる。しかしながら従来のSi プロセスは約1000°Cの高温が必要であり、プラスチック基板上でのデバイス作製は困難である。そこで我々は、メニスカス力を用いた中空構造SOI (silicon on insulator)層の低温転写(Meniscus ForceMediated Layer Transfer: MLT)に取り組hでおり、フレキシブル基板の耐熱温度以下でSOI 層を転写可能であることを報告してきた。ここで中空構造SOI 層とは、局所的にSiO2 柱で支えられたc-Si 膜である。このMLT はポリエチレンテレフタラート(PET)基板と中空構造SOI 層を純水を介して対向密着させ、ベークにより水を蒸発させることで基板間にメニスカス力を誘起させ、転写を行うものである。しかし、従来この工程で用いてきた15 分のベーク時間が生産性を向上させる上で課題となる。よって本研究では、転写される様子の観測を行い、転写時間の短縮を試みた。