【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.07】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24TU0046
利用課題名 / Title
成膜基板および接合基板の断面評価に関する研究
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学 / Tohoku Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
センサ/ Sensor,電子顕微鏡/ Electronic microscope,集束イオンビーム/ Focused ion beam
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
大橋 雄二
所属名 / Affiliation
東北大学未来科学技術共同研究センター
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
竹中佳生,長迫実,兒玉裕美子
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
TU-508：集束イオンビーム加工装置
TU-507：集束イオンビーム加工装置
TU-504：超高分解能透過電子顕微鏡
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
高温対応の成膜センサーに原子層堆積(ALD)法により堆積したアルミナ膜の膜厚を計測し、膜厚の成膜温度依存性を検討した。また、方位の異なる水晶基板同士を常温接合により貼り合わせ試料に対して接合境界の観察を行った。
実験 / Experimental
高温対応の成膜センサーとして頂点温度の異なる３種類（250, 350, 470℃）のCTGSセンサーを準備した。各センサーの頂点温度になるように基板温度を設定してアルミナ膜を原子層堆積法によりそれぞれ成膜した。これらサンプルから断面試料片をFIBにより作製してTEMにより断面観察を行った。結果を図１に示す。水晶貼り合わせ試料の接合境界部分からFIBによりサンプル片を抽出し、断面観察を行った。結果を図２〜４に示す。
結果と考察 / Results and Discussion
図１の結果から、成膜温度によって膜厚が変化することが観察された。図２は、接合の正常部と剥離部の断面SEM像を示しており、剥離が大きい部分では境界層の幅が広がっている。図３は、接合部の断面TEM像を示しており、剥離部ほど境界層の幅が広がっているのが観察される。図４は接合基板のA基板側、B基板側、および両者を跨いだ領域の回折パターンで、それぞれの単結晶の面方位を反映したパターンが観察されており、各基板は単結晶の状態を維持していることがわかる。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図１ 高温用成膜センサー上に堆積したアルミナ膜の断面観察.
図２ 接合部から抽出したサンプル断面SEM観察．
図３ 接合断面のTEM観察．
図４ 接合部近傍の回折パターン．
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件