【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.04.08】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23TU0162

利用課題名 / Title

CNF半導体デバイスの開発

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

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

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）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials（副 / Sub）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials

キーワード / Keywords

セルロースナノファイバー,FET,リソグラフィ・露光・描画装置,成膜,バイオセンサ/ Biosensor,スパッタリング/ Sputtering,膜加工・エッチング/ Film processing/etching,ダイシング/ Dicing,光リソグラフィ/ Photolithgraphy,ナノカーボン/ Nano carbon,ナノチューブ/ Nanotube

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)

佐本 哲雄

所属名 / Affiliation

東北大学　未来科学技術共同研究センター

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）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

TU-159：芝浦スパッタ装置（冷却型）
TU-058：マスクレスアライナ
TU-211：プラズマクリーナー
TU-255：ディスコ ダイサ
TU-052：アクテス スピンコータ#1

報告書データ / Report

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

セルロースナノファイバーCNFを用いて半導体特性を示すデバイスが実現できることを示すことを目的とする。今回はCNFについては研究室内で製膜するため、その基板として使用する配線パターンを「機器利用」を活用して作成した。

実験 / Experimental

酸化膜付Si-waferにAuを260 nm製膜した。密着性向上のため下地としてCr 20 nmを直前にスパッタした。これにOFPR 800LB 34cPを3000 rpmにてスピンコートし、マスクレスアライナにてLaser405 nm, 85 mJ/cm2でパターンを露光した。現像後、プラズマクリーナーで酸素アッシング処理し、AURUM302にてAuをエッチングした。エッチング後、レジストで保護し、ダイサーにて2 cm角に切断した。アセトン洗浄後のサンプルをFig. 1に示す。

結果と考察 / Results and Discussion

Au線幅10 µmと20 µmのパターンはFig. 1に示すように出来ているが、2 µmと4 µmのパターンはAuウェットエッチングにより消失した。このため10 µmと20 µmの線幅で実験を進めた。これとは別にCNFの特性確認用として櫛状の間隔10µmのファインピッチパターンを作成した。これをFig. 2に示す。多数作成したくし型電極の半数近くは電極間抵抗が小さく、エッチングが未完了の部分があると思われる。ファインピッチパターンの作成時は、マスクレスアライナのレーザDose量を少し大きめに設定し、良好な現像が行えるようにすると良いと思われた。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig. 1 Patterned substrate for CNF device.

Fig.2 Another pattern for CNF conduction test.

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

参考文献： M. Fukuhara, H. Kawarada ”Room-temperature amorphous alloy field-effect transistor exhibiting particle and wave electronic transport” J. Appl. Phys. 117, 084302 (2015).

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