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。

在大面积GAN底物的等离子辅助抛光（PAP）中，它是增加血浆辐照面积以提高血浆修饰速率的最有效方法。从大气压力等离子体中，血浆在减压下的血浆使得难以迁移到不稳定的弧排放，从而更容易保持大面积和稳定的发光排放状态。因此，今年推出了一个减压PAP装置，而不是大气压力PAP，以提高血浆修饰速率。通过优化真空室的压力以及平坦电极和gan晶圆之间的距离，即使在降压下，也会产生稳定的发光排放CF4等离子体，并实现了2英寸GAN晶圆的完整表面照射。分析了通过X射线光学电子光谱（XPS）在CF4血浆辐照之前和之后GAN底物表面的化学键状态。结果，发现gan waeha完全由Dewmancression CF4血浆照射形成。接下来，使用软CEO2 Vitrafide Bond键晶石对改良的GAN晶片进行了抛光实验，并确认可以完全去除GAF3修饰层。

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