【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.05.31】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22AT0067
利用課題名 / Title
6インチSi基板上GaN HEMTの試作
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
外部利用/External Use
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
AlGaN/GaN HEMT,パワーエレクトロニクスデバイス
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)
木内 祐治
所属名 / Affiliation
日清紡マイクロデバイス株式会社
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
新木 奈々,出口 忠義
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
AT-011：i線露光装置
AT-018：反応性イオンエッチング装置 (RIE)
AT-030：プラズマCVD薄膜堆積装置
AT-092：高圧ジェットリフトオフ装置
AT-109：６インチ電子ビーム真空蒸着装置（アールデック）
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
p-GaNゲート構造のAlGaN / GaN HEMTは次世代パワーエレクトロニクスデバイスとして有望である。このGaN HEMTにおいて、昨年度は小片でノーマリーオフ動作を確認できたため、本年度は6インチ基板にて試作を行った。しきい値電圧値は約1.7 V（ノーマリーオフ）であることを確認できた。
実験 / Experimental
＜利用した主な装置＞
【NPF011】i線露光装置
【NPF018】反応性イオンエッチング装置 (RIE)
【NPF030】プラズマCVD薄膜堆積装置
【NPF092】高圧ジェットリフトオフ装置
【NPF109】６インチ電子ビーム真空蒸着装置
＜実験方法＞
6インチGaN on Siウェハを用いて、一部社内の装置を用い、下記に示すプロセスフローにてFig. 1に示す構造を作製し、しきい値電圧値を評価した。
●p-GaNエッチング用ハードマスク形成
●p-GaNエッチング
●アイソレーション形成
●層間絶縁膜形成
●ゲートコンタクトホール形成
●活性化アニール
●オーミックコンタクトホール形成
●オーミック電極形成(Ti/Al蒸着、リフトオフ)
●RTA (550 ℃)
●ゲート電極形成(Ti/Al蒸着、リフトオフ)
●I-V測定
結果と考察 / Results and Discussion
完成したGaN HEMTについて、伝達特性（ID-VGS特性）を測定した結果、Fig. 2の波形を観測した。しきい値電圧値は約1.7 Vであり、ノーマリーオフの特性を示している。今回の実験において6インチ基板でも、しきい値電圧値は約1.7 Vである事が確認できた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 Schematic cross section of GaN HEMT
Fig.2 Id-Vg characteristics of GaN HEMT. (Vd=1 V)
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