【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.02.27】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23AT0053
利用課題名 / Title
半導体デバイスの作製
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）-
キーワード / Keywords
化合物半導体,光露光（ステッパ）,プラズマエッチング,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,CVD,光リソグラフィ/ Photolithgraphy,膜加工・エッチング/ Film processing/etching,高周波デバイス/ High frequency device,フォトニクスデバイス/ Nanophotonics device
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)
杉本 喜正
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
増田賢一,山崎将嗣,川又 彰夫,郭 哲維,赤松 雅洋
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術代行/Technology Substitution
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
AT-011：i線露光装置
AT-019：多目的エッチング装置(ICP-RIE)
AT-023：電子ビーム真空蒸着装置
AT-030：プラズマCVD薄膜堆積装置
AT-082：化合物半導体エッチング装置（ICP-RIE）
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
単一走行キャリアフォトダイオード(UTC-PD)は超高速の受光素子、テラヘルツ波発生光源として期待され、精力的に研究開発が進んでいる。我々は、UTC-PDの技術を応用したGaN系真空マイクロフォトニクス素子(VTC-PD)を、NPFの各種微細加工装置、成膜装置を利用して作製を試みている。今回、VTC-PDの微細化に必要となる化合物半導体ドライエッチングプロセスの検討を行ったので報告する。
実験 / Experimental
サファイア基板上に結晶成長をしたInGaN/GaN多層膜にプラズマCVD薄膜堆積装置にてSiO2膜を堆積後、i線露光装置で各種レジストパターンを形成した。多目的エッチング装置でSiO2膜をドライエッチングし、このSiO2膜をハードマスクにして、InGaN/GaN多層膜を化合物半導体エッチング装置にてドライエッチングした。電極形成には、電子ビーム真空蒸着装置を用いてオーミック電極を形成する。
結果と考察 / Results and Discussion
InGaN/GaN層をドライエッチングするための条件を検討した。今回、化合物半導体エッチング装置に装備されているCl２とBCl3混合ガスを用いて、ドライエッチングを実施した。エッチング条件は
Cl２/BCl3: 50/20 sccm, 圧力: 25Pa, ICP Power: 150 W, RF Bias: 300 W, 基板温度: 20 ℃とした。
エッチング断面図を図1に示す。6minのエッチング時間で1.45ミクロンの深さ、垂直性は83°であった。ドライエッチング面も平滑であり、SiO2マスクに対するダメージも見られなかった。今後、このエッチング条件をベースに最適化を進め、実素子加工へ適応する。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1. 加工断面SEM写真
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