【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
24TU0137
利用課題名 / Title
金属薄膜の転写による基板の平滑化及び低温固相接合 Surface smoothing of substrates via thin metal films transfer and low-temperature solid-state bonding
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学 / Tohoku Univ.
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）計測・分析/Advanced Characterization
【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
セラミックスデバイス/ Ceramic device,光デバイス/ Optical Device,チップレット/ Chiplet,光学顕微鏡/ Optical microscope,電子顕微鏡/ Electronic microscope,スパッタリング/ Sputtering
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)
後藤 慎太郎
所属名 / Affiliation
東北大学大学院工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
古池 良太郎,冨永 穏
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
八重樫 光志朗,松本 行示
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
TU-326：Zygo Nexview
TU-319：パーク・システムズAFM
TU-159：芝浦スパッタ装置（冷却型）
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
目的: 様々な機能を持つチップを集積し、高機能な電子デバイスを製造するため、異種材料の低温固相接合技術が必要とされている。本研究では、金属薄膜の転写により基板の接合面を平滑化し、低温固相接合を実施する手法を確立することを目的とする。
用途: サブマウント基板等の表面の平滑化及びデバイスチップの低温固相接合。
実施内容: 転写する金属薄膜等のスパッタ成膜、転写前後の基板の表面の観察
実験 / Experimental
芝浦スパッタ装置（冷却型）を用いて、転写に用いるテンプレート基板 (ポリイミド等) 上へ Au 等の金属薄膜を成膜した。パーク・システムズAFM、Zygo Nexview を用いて、基板の表面の形状をスキャンし、金属薄膜転写前後の表面粗さ、パワースペクトル密度の変化を算出した。
結果と考察 / Results and Discussion
結果: Au 薄膜をスパッタ成膜したテンプレートの作製に成功した。Au 薄膜の転写前後の基板等の表面をAFMやZygo Nexviewでスキャンし、表面形状データを取得することに成功した（図1）。Au 薄膜の転写により、基板の表面粗さ、およびパワースペクトル密度が低減することが確認できた。考察: テンプレートから Au 薄膜を転写する際の加圧・加熱により基板表面が平坦化され、表面粗さ及びパワースペクトル密度が低減した。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1．接合前の基板表面 AFM 画像 (1μm角)
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
本研究の一部は、JST 次世代研究者挑戦的研究プログラム JPMJSP2114 の支援を受けて行われた。
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.
- 後藤慎太郎, 小関奨吾, 竹内魁, 日暮栄治, "Au 薄膜転写により平滑化した AlN セラミック基板の表面活性化常温接合" 第39回エレクトロニクス実装学会春季講演大会 (東京), 令和7年3月11日
- 後藤慎太郎, 小関奨吾, 竹内魁, 日暮栄治, "Surface smoothing based on Au thin film transfer on rough-surface AlN ceramic substrates for low-temperature bonding" ECTC 2025 (ダラス), 令和7年5月28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