【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.05.21】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23UT1185

利用課題名 / Title

テラヘルツ波無線通信デバイスの形成に向けた超臨界流体薄膜堆積法の構築

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）-

【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

SCFD, Polymer,光デバイス/ Optical Device,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation

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)

百瀬 健

所属名 / Affiliation

熊本大学半導体・デジタル研究教育機構

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

中嶋佑介

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

UT-708：超臨界銅成膜装置

報告書データ / Report

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

次世代通信デバイス作製に向けてテラヘルツ波導波管の開発が進められている。周波数帯が高くなるにつれ管径は小さくなり、接合による延長が難しくなるため一体形成型のデバイス作製技術が必要である。本研究では3Dプリンターによるポリマー骨格に対して超臨界流体薄膜堆積法(SCFD)を行うことでポリマーに銅を被覆したデバイスの作製を目指した。

実験 / Experimental

実験はCR内にあるSCFDのバッチ式製膜装置(図1 製膜装置概略図)を用いて行った。まず、あらかじめ表面改質を行ったポリマーをセットし、50℃の状態でH₂を1MPa,CO₂を7MPa導入した後に、160℃まで昇温し3時間程度保持した。その後、一度製膜装置を開放し原料であるCu(tmhd)₂を追加でセットし、先ほどと同様にして160℃まで昇温し3時間保持して製膜を行った。 製膜後のCu膜について、4探針法と断面SEMを用いて抵抗率を算出した。さらにXPSを用いて膜組成を調べた。

結果と考察 / Results and Discussion

まず、見た目にポリマー上に鏡面に近い銅の膜が形成できていることが確認できた。また、断面SEMでも連続膜が形成できていることが確認でき、膜厚はおよそ100nm程度であった。次に抵抗率を測定したところ3.0µΩ・cmであった。 一方で、Cu膜の組成を調べたところCuの純度は99.5%以上であり、これは非常に純度の高い膜が形成できていることが分かった。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図1 製膜装置概略図

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.

1. 中嶋佑介, 霜垣幸浩, 百瀬健, "超臨界流体薄膜堆積法によるポリマー上への低抵抗率銅薄膜形成プロセスの開発"化学工学会第54回秋季大会(福岡), 令和5年9月11日

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