【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.03.21】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24AT0208

利用課題名 / Title

半導体基板の直接接合のための塩素終端の分析

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）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

高周波デバイス/ High frequency device,エレクトロデバイス/ Electronic device,MEMS/NEMSデバイス/ MEMS/NEMS device,光リソグラフィ/ Photolithgraphy,膜加工・エッチング/ Film processing/etching

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)

松前 貴司

所属名 / Affiliation

国立研究開発法人　産業技術総合研究所

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

箕輪裕樹

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

大塚 照久,川又 彰夫,増田 賢一

利用形態 / Support Type

（主 / Main）技術補助/Technical Assistance（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

AT-082：化合物半導体エッチング装置（ICP-RIE）
AT-011：i線露光装置

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

異種半導体基板の貼り合わせには酸素プラズマによる親水化処理が接合前に用いられるが、界面に酸化物層ができ熱・電気の移動を妨げる。本研究は従来の酸化処理に代わり塩素プラズマを用いた貼り合わせ手法を検討した。

実験 / Experimental

Siなどの半導体基板表面にAT-082を用いて塩素プラズマを照射し、その後他の半導体材料と貼り合わせ界面強度を測定した。また複合基板に対してAT-011を用いて微細加工を施し、半導体デバイスへの応用可能性を確かめた。

結果と考察 / Results and Discussion

条件を適切化した塩素プラズマ照射によりSiとワイドギャップ材料が図1のように接合でき、接合強度がMIL-STD-883規格を満たすものとなった。また酸化処理を用いずに異種材料が接合できたため、材料間の効果的な熱および電気の伝導が見込まれる。また複合基板に対してラインアンドスペース構造が作製でき、将来的な異種材料複合型デバイスとしての応用が期待できる。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図1 透明基板とSi基板との接合体

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