2016 Fiscal Year Research-status Report
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15K04729
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
笹嶋 尚彦 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 物理計測標準研究部門, 主任研究員 (70357127)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 善郎 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 物理計測標準研究部門, 首席研究員 (60358265)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 高温計測 / 温度定点 / 共晶点 / 放射温度計 / SiC半導体ウェハ / 温度標準 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
SiCパワー半導体ウェハの高温処理装置内で、ウェハ面内の温度分布を測定するため、溶融合金と試料表面の状態から到達温度を判断するこれまでに無い高温温度履歴モニターを開発している。
平成28年度は、白金蒸着試料の基板となるグラファイト材を変更した試験を行った。すなわち、表面にパイログラファイトをコーティングしたグラファイト基板を用い、基板表面に白金を厚さ約500 nm蒸着させた試料を作製した。その試料をグラファイトるつぼ内に設置し、超高温炉を用いて様々な温度で熱処理を行った。熱処理後の試料の表面状態をSEMを用いて観察した結果、共晶点温度より50 ℃低い温度においても、既に白金とグラファイトが反応している様子を確認した。さらに、熱処理温度が高温になるにつれ、白金とグラファイト基板との反応が大きくなる様子を確認した。特に融点+200 ℃の温度においては、グラファイトと白金が激しく反応している様子を確認した。昨年度実施した断面観察の結果と合わせることにより、試料の状態から熱処理温度をある程度定量的に判断できることを実証した。一方、熱処理温度を定量的に判断するため、新たに分散型分光器を用いた反射率測定による熱処理温度判定方法を試みた。この結果、焼鈍した試料としていない試料の間には明確な違いが見られたが、焼鈍温度の違いによる反射率の差は小さく、定量的な判断が難しいことを実証した。これは、グラファイト基板の表面粗さの影響や表面状態の変化が温度変化に対して極めて小さいことが理由として考えられる。今後、異なる試料等を用いて焼鈍実験を行い、原因の解明を行う。同時に、共晶点以外の温度における到達温度をより簡単に判別できる技術を開発する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成28年度の研究実施計画では、Pt-C共晶合金（融点：1738 ℃）を利用した温度履歴モニター技術の開発として、共晶点以外の温度においても表面状態の変化から到達温度が判別できる技術を開発することを目的とした。平成27年度に白金箔とグラファイト基板を用いた到達温度判別技術の開発を行い、共晶点温度±5 ℃の違いを目で見て確認することができる技術開発に成功した。さらに、平成27年度と平成28年度には、白金を蒸着したグラファイト基板を用いた焼鈍実験を行い、表面及び断面SEM観察を行うことにより、到達温度の違いによる溶融合金の拡散や表面状態の違いをある程度定性的に判別できる技術を確立した。現在、到達温度をより定量的に判断するための技術を開発中である。以上の結果より、本研究は、研究実施計画に基づきおおむね順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに得られた成果を基に、共晶点以外の温度においても表面状態等の変化から到達温度をある程度定量的に判別できる技術を開発する。平成28年度までに共晶点以外の温度においても、定性的にはある程度到達温度を判別できる技術を開発した。到達温度を定量的に判断するために、今後、これまでとは異なる材料や方法を用いて、到達温度の判別が難しい原因を追及すると共に、融点+5 ℃と融点+50 ℃の違いが判別できる技術を開発する。さらに、Pt-C共晶合金以外でも、実用的な温度履歴モニタ－の実現可能性を検討する。以上の成果をまとめて、学会で発表する。
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| Causes of Carryover |
通常の調達手続きにおいて見積もり競争等により差額が発生したため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度配付される研究費と合わせて、次年度の研究計画に基づき、適切に使用する。
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