【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.21】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24AT0109

利用課題名 / Title

ボトムアップ成長による原子層半導体ラテラルホモ接合の実現

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）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials

キーワード / Keywords

エレクトロデバイス/ Electronic device,先端半導体（超高集積回路）/ Advanced Semiconductor (Very Large Scale Integration),原子層薄膜/ Atomic layer thin film,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,光リソグラフィ/ Photolithgraphy

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)

岡田 光博

所属名 / Affiliation

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

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

大塚 照久

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-006：マスクレス露光装置
AT-024：抵抗加熱型真空蒸着装置

報告書データ / Report

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

次世代半導体材料として、遷移金属ダイカルコゲナイド(MoS₂, WS₂等)が注目を集めている。化学気相成長法によって得られたMoS₂試料の電気特性ばらつきを調べるためには、電極パターンをアレイ状に形成・評価する必要がある。この形成プロセスを産総研NPFにて行った。

実験 / Experimental

MoS₂が付着した表面酸化Si基板に対し、HMDS処理後【NPF008】スピンコーター(フォト)を用いてフォトレジスト(AZ5214E)を塗布した後、【AT-006】マスクレス露光装置によるパターン形成を行った。【NPF012】ドラフトチャンバー(右)にてNMD-3を用いた現像作業を行った後、【AT-024】抵抗加熱型真空蒸着装置でTi, Auをそれぞれ5, 50 nm蒸着した。リフトオフ後、得られた試料を光学顕微鏡で観察した。

結果と考察 / Results and Discussion

図1に、形成されたアレイ状電極の光学顕微鏡像を示す。図中、黄色のパターンが形成された電極、緑色の三角形-星形の形状をしたものがMoS₂結晶である。パターンはほぼ狙った位置に狙ったとおりの形状で形成されたが、電極にバリがある、一部欠損が生じているなどの問題が見られた。これらは使用するレジストの変更やリフトオフプロセスの改善で解消できると考えている。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図1. 形成された電極パターンの光学顕微鏡像

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

本研究にあたり、技術スタッフの杉山和義様、佐藤平道様には、多くの助言を頂きました。この場を借りて感謝申し上げます。

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.

1. Mitsuhiro Okada, Yuki Okigawa, Takatoshi Yamada, "Strain Engineering of MoS2 by Tuning the Transfer Process for Improving Its Electrical Performance", 2024 MRS Fall Meeting & Exhibit, 2024年12月5日

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