ダイヤモンド半導体の実現を目指した乾式真空研磨法の開発

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K14062
• Research Institution: Ariake National College of Technology
• Principal Investigator: 坂本 武司 有明工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (60452934)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 半導体素材 / ダイヤモンド / 精密研磨

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、半導体用ダイヤモンド基板に対する新しい研磨法（真空研磨法）を開発し、半導体として使用可能な超平滑研磨面を単結晶ダイヤモンド基板に獲得することである。
初年度、研磨レートの計測を開始し、研磨圧力を増加することによって研磨レートが増加することを確認した。本年度も、この調査を継続し、数値の正当性を確認していたが、事故により中断した期間があった。
スカイフ研磨面のスクラッチ痕を本研磨法で研磨していくことで、面粗さが良好となるが、溝部だった箇所が凸部となる現象を発見した。結晶内のダメージが均一な研磨の障害となる可能性があると考えられる。
研磨中にダイヤモンドから生じる光を調査するため、専用の遮光真空チャンバーを製作し、CCD分光器で測定を試みたが、照度が小さく、光を感知することができなかった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研磨特性を調査するために用いている光干渉式面粗さ計が事故により破損し、修理に時間を要したため、実験の進行が遅れている。
ダイヤモンドを研磨している時に生じる光の分析のため、専用の真空チャンバを製作し、製品評価用のCCD分光器を借用して実験を行ったが、借用した装置では光を感知することができなかった。予算内で購入可能な装置を探しているがまだ見つかっていない。

Strategy for Future Research Activity

現在、故障していた光干渉式面粗さ計の修理が完了し、研磨特性の調査を再開している。研磨条件と研磨特性を確認していく。
到達面粗さの追求への着手が遅れているので、早急に着手する。
研磨中に発生する光の調査をどのように実施するかは、今後検討する。CCD分光分析が不可能な場合には、露光時間を一定にした写真の観察等を実施する。
学会における研究成果の報告、情報交換する機会を増やす。

Causes of Carryover

研磨中に発生する光の調査のため、CCD分光装置を購入予定であったが、評価実験の結果、予定していた装置では光を感知することができず、購入を見送ったため。現在も実験可能な装置を探しているが、見つからない場合は他の種類の装置を購入して目的を達成する予定である。