【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.07.28】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22OS1006
利用課題名 / Title
電子線描画を用いた微細ゲート形成プロセスの開発
利用した実施機関 / Support Institute
大阪大学 / Osaka Univ.
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）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions
キーワード / Keywords
リソグラフィ/Lithography,EB
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)
四方 啓太
所属名 / Affiliation
ローム株式会社
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
丸岡うらら
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）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
近年、５Gの台頭とともに基地局消費電力の大半を占める増幅器において高出力高効率動作を可能にするGaN-HEMTの需要が急速に高まっている。一方、通信分野ではRF周波数の高周波化が進み、ゲート容量低減の目的からゲート電極をサブミクロン以下に微細化するプロセス技術が必要となっている。５G規格においてはゲート電極の寸法として0.25～0.5µm程度に設計するのが一般的であり、一般的i線ステッパー装置では制御が困難なため、より微細パターンに適したプロセスが必要となる。そこで大阪大学保有の高速大面積電子ビームリソグラフィー装置（OS-105）を用いて、微細ゲートトランジスタの作製に取り組んだ。
実験 / Experimental
Si基板上にエピタキシャル成長させたAlGaN/GaN-HEMT上にSiNを1000Å程度成膜した後、ZEP520Aを5000rpmで60秒間塗布し180℃で３分ベークしてから高速大面積電子ビームリソグラフィー装置を用いて加速電圧50kV、電流値1nA、ドーズ量0.03C/cm2の条件でゲート開口のパターン形成を行いSiNをドライエッチングにより開口してからゲート電極をリフトオフにより形成した。その後オーミック配線等のプロセスを順次行いGaN-HEMTを形成した。
結果と考察 / Results and Discussion
図1は作製したGaN-HEMTのゲート電極のFIB断面観察結果を示している。設計開口幅0.4µm通りの微細ゲート電極の形成に成功した。図２に示すのはGaN-HEMTの小信号利得の測定結果を示している。fmaxで30GHz近い性能が得られ十分なRFの性能を発揮するデバイスを作製できた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図１
図２
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