MIR-laser assisted near-field etching ~ contactless super-planarization of compound semiconductors

Research Project

Project/Area Number	23K03616
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 18020:Manufacturing and production engineering-related
Research Institution	Kumamoto Industrial Research Institute
Principal Investigator	吉田恭平熊本県産業技術センター(ものづくり室、材料・地域資源室、食品加工室), その他部局等, 研究員 (60750453)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	永岡昭二熊本県産業技術センター(ものづくり室、材料・地域資源室、食品加工室), その他部局等, 研究参事 (10227994)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000) Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000) Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000) Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords	近接場光エッチング / 選択的格子振動励起 / 中赤外レーザー
Outline of Research at the Start	次世代パワーデバイスのSiCは、素材性能を活かすために、ウェハ表面の超平坦化（0.1 nmオーダー）が求められる。しかし、従来の遊離砥粒を用いる研磨プロセスでは、砥粒との接触時に潜傷が生じるため、表面平坦化に限界があり、SiCの素材性能を活かしきれない。本課題を克服する新たな研磨法として、非接触型の表面加工技術を提案する。その原理として、二原子分子ガス雰囲気下で潜傷近傍に可視光レーザーと中赤外レーザーを同時照射し、近接場光とコヒーレントフォノンを誘起させ活性ラジカルを発生させる。発生した活性ラジカルによる潜傷への攻撃とその攻撃による潜傷の消失を実現し、砥粒フリーでウェハを光学的に超平坦する。