【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.13】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24GA0115
利用課題名 / Title
高アスペクト比をもつ柱状シリコンの作製と微細化及びその応用
利用した実施機関 / Support Institute
香川大学 / Kagawa Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
MOS, p-n接合, デバイスプロセス,集積回路,ダイシング/ Dicing,フォトニクスデバイス/ Nanophotonics device
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
清水 共
所属名 / Affiliation
香川高等専門学校
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
長岡 史郎,清水 共
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
シリコンp-n接合太陽電池のテクスチャ構造の改善を検討している。その場合、ｐ型及びｎ型半導体と電極間の接触を確実にオーミック接触にするため、ｐ型表面をｐ+に、ｎ型表面をn+にすることが重要である。この構造を簡素な方法で確実に選択的かつ同時に実現するため石英ガラスを用いる方法を考案した。試験した結果、それが実現できることを確認した。
実験 / Experimental
PとBをシリコン基板の表と裏側に選択同時拡散する時のクロス拡散を防止するための防御板と同時拡散する基板を載せるボートを石英ガラスの薄板（10インチφ、厚さ1mm）を用いて作製した。これをダイシング装置(DISCO DAD3220:GA-010)で、25mm□ と25mm×120mm～140mmに切り出し、防御板とシリコン基板を載せるボートを作製した。これらを用いてPとBの同時拡散しクロス拡散の防御効果を試験した。PSG薄膜とBSG薄膜をそれぞれPとBの固体拡散源に用いた。PSG及びBSG薄膜のあるシリコン基板表面が露出しないよう作製した石英板でサンドイッチ状に密着させて挟み、クロス拡散を防止した。それを1040℃、1時間熱処理してシリコン基板（例えばｐ型、(100)、約5Ωcm)の表面にPをと裏面にBを同時に拡散させた。
結果と考察 / Results and Discussion
Fig.1に作製した石英基板及び石英ボートの作製及びクロス拡散防止の試験結果を示す。石英板は炉心管(30mmφ)内に正確に配置できるようにするため、フルカットして作製した(Fig.1 (a)、(b)）。Fig.1 (c)、(d)のようにPSG及びBSG膜を塗布したシリコン基板と石英板をセットし熱処理した後Fig.1 (e)-(g)のように接続し評価した。Fig.1 (h)、(i)に作製したp-n接合の特性と電極(インジウム：In)と半導体間の金属半導体接触の電流電圧特性を示す。良好なオーミック特性及び順方向の抵抗はやや大きいが良好な整流特性を実現できていることがわかる。これらの結果から石英板による選択同時拡散時のクロス拡散防止が可能であることがわかった。この方法はデバイス作製工程の高度化と簡素化の一方法として有用である。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig.1 A typical experimental results of the simultaneous diffusion of P and B using SiO2 plates
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 鴨田et al. ,”選択熱拡散による不純物導入の微細化に関する一考察” ,令和6年度電気・電子・情報関連四国支部連合大会,2024年9月21日
- S.Fujimura et al., “A Proposal and Verification of a Simplified MOS FET Fabrication Process Utilizing Features of a Lithography Method without Pattern Alignment”. 16th Eco-Energy and Materials Science and Engineering Symposium, MN-23,January 8,2025
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件