セイコーエプソン株式会社（社長：花岡清二）とＪＳＲ株式会社（社長：吉田淑則）は、共同で液体材料の塗布またはインクジェットで高品質なシリコン膜を形成することに成功しました。スピンコート塗布で形成したシリコン膜を使って作成した低温ポリシリコンＴＦT（薄膜トランジスタ）の性能は、従来の方法（CVD）で形成したシリコン膜を使った場合とほぼ同程度です。この成果は英科学雑誌ネイチャー（2006年4月6日号）に掲載されます。

　昨今、液晶TVなど大型ディスプレイの需要が増大している状況下において、高性能でかつ低コストなTFTのニーズが高まっております。従来のディスプレイ用TFTは、巨大な真空装置による成膜と、高価なフォトリソグラフィー装置によるパターン形成によって製造されており、高コストであるだけでなく製造プロセスの環境負荷も大きいという問題もあります。

　このような問題を解決するために、液体材料から形成できる有機半導体を使ったＴＦＴの研究開発が近年さかんに行われるようになってきています。液体材料を用いることにより、真空装置が不要になるだけでなく、インクジェット等の印刷技術によってパターンを形成することができ、エネルギー消費やプロセス時間を大幅に削減できると考えられているためです。しかしながら、現在の有機ＴＦＴの性能や信頼性は広くディスプレイに用いるにはまだ不十分です。また、高性能のシリコン膜を液体から形成することは、これまではできないと考えられてきましたが、もし実現できれば上記の問題を一気に解決できる可能性を秘めています。

　今回、エプソンとＪＳＲが共同で発表した材料は、水素と珪素からなる高次シラン化合物を有機溶剤に溶解させたもので、不活性雰囲気中で基板上に塗布して焼成することによりシリコン膜を形成することができます。スピンコートで形成したシリコン膜を使ってTFTを試作（シリコン膜の形成以外は従来の低温ポリシリコンTFT製造プロセスを適用）したところ、移動度108cm²/Vsにて動作しました。この値はシリコン膜を従来の方法(CVD)で形成した場合の移動度とほぼ同等であり、この材料が高いポテンシャルを持つことを示しています。

　また、印刷によるTFT形成の可能性を実証するために、エプソン独自のマイクロ液体プロセスを利用し、インクジェット法でこの材料を基板上に吐出してシリコン膜パターンを形成しました。これにより、従来のフォトリソグラフィによるパターン形成が一部不要となります。インクジェット法で形成したシリコン膜パターンを使ってTFTを試作（シリコン膜パターンの形成以外は従来の低温ポリシリコンTFT製造プロセスを適用）したところ、移動度6.5cm²/Vsにて動作しました。この値はスピンコートの場合に比べれば低く、インクジェットプロセスは改良の必要がありますが、印刷によるTFT形成が十分可能であることを示しています。

　今回の研究成果を、低コスト、低環境負荷な電子デバイス製造を実現するためのキーテクノロジーとして提案いたします。加えて､様々な応用展開の可能性を探り、実用レベルでの技術確立を目指して更なる研究開発を進めてまいります。

　なお、この研究は独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）による基盤技術研究促進事業「液体を原料としたシリコントランジスタ製造技術の開発」として委託を受けて行われたものです。

以上

*1：セイコーエプソン調べ

 ●試作品の概要
 

Ａ．試作品のSEM写真	Ｂ．試作品の断面構造
Ｃ．試作品の特性