【公開日：2023.07.31】【最終更新日：2023.05.18】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22UT1178
利用課題名 / Title
サファイア基板上への微細凹凸加工
利用した実施機関 / Support Institute
東京大学 / Tokyo 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）計測・分析/Advanced Characterization
【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）-
キーワード / Keywords
蒸着・成膜/Evaporation and Deposition,ALD,リソグラフィ/Lithography,EB,電子顕微鏡/Electron microscopy,光学顕微鏡/Optical microscopy,赤外・可視・紫外分光/Infrared and UV and visible light spectroscopy,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
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)
鈴木 敦志
所属名 / Affiliation
E&E evolution（株）
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
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）,技術相談/Technical Consultation
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
UT-503：超高速大面積電子線描画装置
UT-505：レーザー直接描画装置 DWL66+2018
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
窒化物半導体結晶の高品質化に向けた検討の一環で当該結晶の基板であるサファイア基板へ微細凹凸加工を施し、加工基板上へ結晶成長を行う方法について検討を行っている。 今回は、φ300nm,height:350nmのピラーをPitch400nmに三角格子状に配置するプロセス手順の開発の為にF7000Sを用いて微細パターン形成加工を実施した。
実験 / Experimental
サファイア基板上にドライエッチング用のNiスパッタリング膜を用いたハードマスクを成膜し、その後F7000Sにて化学増幅型ネガレジストにて電子線露光の条件導出検討を行った。 ハードマスクが成膜されたウエハへの塗布条件・露光条件の最適化を行いつつ、加工を実施した。その後、レジストをマスクとしてハードマスクをエッチング(エッチングはICP)、サファイアの露出を確認後に塩素系によるドライエッチングを実施しサファイアの加工を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
電子線露光後のレジスト径や、ハードマスクエッチング後のマスク径をエッチング時間等でコントロールすることにより、ピラーの径・形状をある程度の自由度で制御できることがわかった。 また、後工程の結晶成長の検討において、結晶成長がピラー底部側のC面部を起点に行われていることが判明している。当該部の露出面積が結晶成長の成否（コアレス成長の是非）に大きく影響する為、今後の検討課題であるといえる。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1
図2
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