プラズマ援用研磨プロセスによる単結晶GaN基板の高能率無歪加工

等离子体辅助抛光工艺高效无应变加工单晶GaN衬底

• 批准号: 22K20410
• 负责人: 孫 栄硯
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20410/
• 关键词: プラズマ援用研磨; 窒化ガリウム（GaN）

大面積のGaN基板のプラズマ援用研磨（Plasma-assisted polishing: PAP）においては、プラズマ改質レートを向上するために、プラズマ照射面積を増加するのは一番効率的な方法である。大気圧プラズマより、減圧下でのプラズマは不安定なアーク放電に移行しにくくなり、大面積かつ安定なグロー放電状態を維持しやすい。したがって、今年度は、プラズマ改質レートを増加するため、大気圧PAPの代わりに、減圧PAP装置を立ち上げた。真空チャンバーの圧力及び平板電極とGaNウエハ間の距離の最適化により、減圧下でも安定なグロー放電CF4プラズマが発生でき、2inchのGaNウエハの全面照射が実現できた。X線光電子分光（XPS）によるCF4プラズマ照射前後のGaN基板表面の化学結合状態を分析した。その結果、減圧CF4プラズマ照射によりGaNウエハ全面的にGaF3改質層が形成したことがわかった。次に、改質されたGaNウエハに対して、軟質なCeO2ビトリファイドボンド砥石を用いて研磨実験を行ったところ、GaF3改質層を完全に除去できることも確認できた。

A method of increasing the efficiency of Plasma-assisted polishing (PAP) for large area GaN substrates High pressure, low pressure, low This year's high pressure PAP system is being upgraded. Vacuum pressure and optimization of distance between plate electrode and GaN layer. Under reduced pressure, stable CF4 layer can be produced. 2inch GaN layer can be fully irradiated. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was used to analyze the chemical bonding state of GaN substrate surface before and after CF4 irradiation. As a result, the voltage reduction CF4 is reduced, and the GaF3 modified layer is formed. Next, the modified GaN layer is completely removed by grinding the soft CeO2 layer.

项目成果

Optimization of modification conditions used in plasma assisted polishing for improving the material removal rate of Gallium nitride

等离子体辅助抛光改性条件优化提高氮化镓材料去除率

• 发表时间: 2022
• 作者: T. Tao;R. Sun;K. Arima;K. Kawai;K. Yamamura
• 通讯作者: K. Yamamura

固定砥粒を用いたGaNウエハの高能率一貫加工プロセスの構築－ラップ加工で導入された加工変質層のプラズマ表面改質－

使用固定磨粒构建高效的 GaN 晶片集成加工工艺 - 在研磨加工中引入工艺影响层的等离子表面改性 -

• 发表时间: 2023
• 作者: Kazuya Z. Suzuki;Shigemi Mizukami;大西雄也，北出隼人，陶通，永橋潤司，孫栄硯，有馬健太，山村和也
• 通讯作者: 大西雄也，北出隼人，陶通，永橋潤司，孫栄硯，有馬健太，山村和也