【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
24AT0062
利用課題名 / Title
ダイヤモンド半導体デバイスの開発
利用した実施機関 / Support Institute
産業技術総合研究所 / AIST
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）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）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
キーワード / Keywords
パワーエレクトロニクス/ Power electronics,リソグラフィ/ Lithography,ワイドギャップ半導体/ Wide gap semiconductor,エレクトロデバイス/ Electronic device
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)
梅沢 仁
所属名 / Affiliation
AIST
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
塙優子,三浦涼子
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
増田 賢一
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
AT-109：６インチ電子ビーム真空蒸着装置（アールデック）
AT-110：レーザー描画装置〔DWL66+〕
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
ダイヤモンド半導体は、物質中最大の熱伝導率、高い絶縁破壊電界により高温や放射線環境での動作が必要な回路、高効率な電力変換回路などに適している。これにより原子炉過酷事故を耐えるエレクトロニクスやモビリティのエネルギー効率向上、システムの小型化が可能である。本研究ではダイヤモンド半導体を試作するために必要な微細リソグラフィーを行った。
実験 / Experimental
細線パターンの形成のため、Si(001)チップ上に「【AT-110】レーザー描画装置[DWL66+]」を用いてリソグラフィーを行い、テストを行った。リフトオフが可能であることを確認するため「【NPF021】プラズマアッシャー」によるレジスト残渣処理を行い「【AT-109】６インチ電子ビーム真空蒸着装置（アールデック）」にて電極形成を行ってアセトン溶液中でリフトオフを試みた。
結果と考察 / Results and Discussion
レジストにはPFI-38A7を用いて0.3umのL&Sパターンを用いてテストを行ったところ、0.5um以下のパターンが場所によりアンダードーズであることが分かった。1um以上のパターンでは一般的なリソグラフィー条件（Focus offset: 6%、Laser power: 220mW, Filter 1％）においておおむね描画が可能であることが分かった。また、バーニアを用いて重ね描画における合わせ精度の確認も合わせて行ったところGrobal alignment markの利用でも0.2um以下程度の合わせ精度でリソグラフィーが可能であることが分かった。今後、平坦なダイヤモンドチップを用いてテストを行う。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
バーニアの様子
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