| 研究課題/領域番号 |
19K04117
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18020:加工学および生産工学関連
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| 研究機関 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
村田 順二 立命館大学, 理工学部, 准教授 (70531474)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 研磨加工 / 陽極酸化 / 固体電解質 / 高分子電解質 / 電気化学機械研磨 / ワイドギャップ半導体 / 研磨 / 電解酸化 / 窒化ガリウム / 微細加工 / ポリシング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
次世代の光・電子デバイス用材料である窒化ガリウム（GaN）に対する，高効率・高精度表面加工技術の確立が求められている．本研究では，電気化学（電解）反応を利用した表面改質の導入により，化学的に安定なGaNの高効率加工法の開発を行う．これにより，電解処理に用いられる薬液を排除し，固体電解質がそれを代替できる．固体電解質表面で発生するラジカル種により，材料表面の凸部のみを選択的に改質し．その改質層を砥粒によって除去する．本研究では，(1) 固体電解質を用いた電解による表面改質，(2) 微粒子による改質層の除去からなる新たな電解援用ドライポリシング法を開発する．
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| 研究成果の概要 |
本研究では、固体高分子電解質を用いた環境調和型電気化学機械研磨について提唱し、ワイドギャップ半導体の高効率な研磨法を開発した。固体高分子電解質と砥粒を含有させたイオン伝導性パッドを用いることで、薬液を一切用いずに高効率に研磨が可能であることを見出した。本加工法により、従来研磨法の約10倍の加工速度を得ることができ、数分間の研磨によって表面粗さを50 nmから1 nm以下まで低減することが可能となった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
研究では、固体高分子電解質を用いた環境調和型電気化学機械研磨（ECMP）について提唱し、ワイドギャップ半導体の高効率な研磨法を実現した．本加工法は、高い加工速度が得られるためウェハ表面のダメージを高速に除去し、表面粗さも短時間で低減することができる。そのため、従来技術に比べて加工時間を大幅に短縮できる。また、薬液を一切用いないことから、廃液処理のコストも低減でき、環境負荷の少ないウェハ製造技術として期待できる。
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