【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2024.07.03】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22TU0134
利用課題名 / Title
半導体ウェハ加工技術の開発
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学 / Tohoku 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）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）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
キーワード / Keywords
異種材料接着・接合技術、形状・形態観察,スパッタリング/Sputtering,ワイドギャップ半導体/ Wide gap semiconductor,パワーエレクトロニクス/ Power electronics,アクチュエーター/ Actuator,高周波デバイス/ High frequency device,パワーエレクトロニクス/ Power electronics,MEMSデバイス/ MEMS device,セラミックスデバイス/ Ceramic device,IoTセンサ/ IoT sensor,ナノエレクトロニクスデバイス/ Nanoelectronics 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)
大橋 達也
所属名 / Affiliation
Mipox株式会社
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
米倉洋,長谷川智康
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
松本行示
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
TU-158：芝浦スパッタ装置（加熱型）
TU-159：芝浦スパッタ装置（冷却型）
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
直接接合において、表面粗さは重要な因子の1つである(1)。 表面粗さの計測方法の分類は、ISO25178-6:2010、JISB0681-6:2014により規定されている(2)(3)。また、原子間力顕微鏡（AFM）による表面粗さの測定はISO 19606:2017、JISR1683:2014により規定されている(4)(5)。 AFM 高さ校正用 4H-SiC 製標準試料は存在するものの、AFM 用の表面粗さの標準試料は今のところない(6)。 弊社では走査型白色干渉顕微鏡（Zygo NewView 7100）のための国家標準にトレーサブルな標準試料は保有しているものの、SiC製であるためAFMによる頻回な測定ではカンチレバーの摩耗が無視できない(7)。 そこで、化学的に安定で比較的柔らかいAu膜を標準の参考試料とするために、RFマグネトロンスパッタリングによりSi基板上に製膜した。
実験 / Experimental
4インチベアSiウエハに、芝浦スパッタ装置（CFS-4ESII）を用いRFマグネトロンスパッタ法により Au/Cr 薄膜を製膜した。Cr 厚さは 30 nmとし、 u 厚さは70 nmと270 nmとした。製膜したAu 薄膜の表面形状をAFM（弊社所有 日立ハイテクNanoNavi L-trace W ）にて観察した。
結果と考察 / Results and Discussion
Fig. 1に製膜した Au/Cr 膜の AFM 像と中央部の断面図を示す。表面の面粗さSaは、(a) Au 膜厚70 nmと(b) 270 nmでそれぞれ 0.86 nmと2.4 nmであった。これは、膜が成長するにつれ、Auの結晶粒が成長し、結晶方位による成長速度の差によって凹凸が大きくなったものと考える。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 AFM images of a deposited Au/Cr thin film.
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
参考文献
(1) H. Takagi et. al., Jpn. J. Appl. Phys., 37 (1998) 4197.
(2) ISO25178-6:2010 Geometrical product specifications (GPS) -- Surface texture: Areal -- Part 6: Classification of methods for measuring surface texture
(3) JISB0681-6:2014製品の幾何特性仕様（ＧＰＳ）―表面性状：三次元―第６部：表面性状測定方法の分類
(4) ISO 19606:2017 Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics)-Test method for surface roughness of fine ceramic films by atomic force microscopy
(5) JIS. R 1683：2014.原子間力顕微鏡によるファインセラミックス・薄膜の表面粗さ測定方法.
(6) https://unit.aist.go.jp/qualmanmet/refmate/rminfo/RMinfo/pages/all.html
(7) 三隅伊知子,日本板硝子材料工学助成会, 37 (2019)
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.
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