2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of highly efficient damage-free finishing technique for wide gap semiconductor substrate utilizing atmospheric pressure plasma
| Project/Area Number |
25249006
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
山村 和也 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (60240074)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 大気圧プラズマ / ワイドギャップ半導体 / SiC / GaN / ダイヤモンド / スラリーレス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
プラズマ発生領域の拡大、ならびにラジカル生成量の増大を図るために1～10kPa程度の減圧雰囲気下でプラズマを発生させて研磨する装置を試作し、その加工特性を評価した。本研磨装置において摺動材として石英ガラスプレートを用いた単結晶ダイヤモンド(100)面の減圧プラズマ援用研磨実験では，2.10 μm/hの研磨レートを得た。一方、同装置を用いてプラズマを照射せずに同条件にて研磨した場合の研磨レートは0.095 μm/hであり、減圧下でのプラズマ照射を援用することで研磨レートが20倍以上向上することがわかった。研磨レートが向上するメカニズムとして、プラズマ照射により単結晶ダイヤモンドウエハおよび石英ガラスプレートの表面がOH基によって終端化され，生成された研磨プレート-ダイヤモンドウエハ表面OH基間での脱水縮合によりSi-O-C結合が形成され，ダイヤモンドウエハ表面の炭素原子の除去加工が進行するという加工モデルを提唱した。また、原子間力顕微鏡 (AFM) で測定したプラズマ援用研磨前後の表面粗さは5x5 μmの範囲で最大高さSzが515.5 nmから4.5 nmに、二乗平均粗さSqが62.5 nmから0.46 nmに向上したことが分かった。今後、研磨レートおよび表面粗さのさらなる向上を目指すとともに、平坦度の向上も図る。さらに、プラズマ照射で改質された単結晶ダイヤモンドウエハの表面終端構造分析により、提案した研磨モデルの検証を行う。
|
| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
