中赤外レーザーアシスト近接場光エッチング~化合物半導体の非接触超平坦化

• 研究課題/領域番号: 23K03616
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分18020:加工学および生産工学関連
• 研究機関: 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)
• 研究代表者: 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)
• 研究分担者: 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)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2025年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 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

研究開始時の研究の概要

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。