【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.05.29】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22AT0419

利用課題名 / Title

リフトオフによるダイヤモンド上への電極作製

利用した実施機関 / Support Institute

産業技術総合研究所 / AIST

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）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（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

ダイヤモンド, ワイドバンドギャップ半導体, パワー半導体

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)

桝村 匡史

所属名 / Affiliation

北海道大学

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

高橋 正樹

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

AT-006：マスクレス露光装置
AT-109：６インチ電子ビーム真空蒸着装置（アールデック）

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

　ダイヤモンドはSiC,GaNと共にワイドバンドギャップ半導体として知られており、物質中最大の熱伝導率と他のワイドバンドギャップ半導体を数倍上回る絶縁破壊強度を持つとされている。そのため高温環境で動作するパワー半導体の材料として有力視されている。
　ダイヤモンドを半導体素子として利用するためには、ダイヤモンド上に電極形成を行う必要がある。電極形成の方法の1つとしてリフトオフ法が存在する。今年度はダイヤモンド上にリフトオフ法を用いてTi電極を作製した。

実験 / Experimental

【利用した主な装置】
　【NPF006】マスクレス露光装置
　【NPF008】スピンコーター（フォト）
　【NPF021】プラズマアッシャー
　【NPF109】６インチ電子ビーム真空蒸着装置（アールデック）

【実験方法】
　【NPF006】マスクレス露光装置と【NPF008】スピンコーター（フォト）を用いてダイヤモンド基板上にレジストパターンを作製した。レジストパターン作製後のダイヤモンド基板を【NPF021】プラズマアッシャーで処理し、レジスト残渣の除去を行った。【NPF109】６インチ電子ビーム真空蒸着装置（アールデック）によりダイヤモンド基板の前面にTi(30nm)を蒸着した。
　Ti蒸着後のダイヤモンド基板をアセトンに入れることでレジストを除去し、Ti電極を作製した。

結果と考察 / Results and Discussion

　Fig.1に作製した電極の上面図を示す。
　マスクレス露光装置でレジストを感光させることで作製したパターンを用いて、30nmのTiのリフトオフを行った。基板を5分以上アセトンに浸けることで、容易にリフトオフが可能であった。以前試作したダイヤモンドトランジスタでは、ゲート電極のリフトオフが困難であり、それによって歩留まりが低下するという問題があった。今回の実験のようなリフトオフ性が良好なプロセスは、歩留まりの改善に役立つと考えられる。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig. 1　Top view of electrode

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.

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