【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.03.25】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23AT0295
利用課題名 / Title
化合物半導体微細加工技術の開発
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）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
蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,CVD,スパッタリング/ Sputtering,光リソグラフィ/ Photolithgraphy,膜加工・エッチング/ Film processing/etching,電子顕微鏡/ Electronic microscope,集束イオンビーム/ Focused ion beam,センサ/ Sensor,光デバイス/ Optical 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)
小倉 睦郎
所属名 / Affiliation
アイアールスペック株式会社
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
村井 博信
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
増田 賢一,川又 彰夫,佐藤 平道,飯竹 昌則,大塚 照久
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）,機器利用/Equipment Utilization
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
AT-011：i線露光装置
AT-082：化合物半導体エッチング装置（ICP-RIE）
AT-061：短波長レーザー顕微鏡[OLS-4100]
AT-034：集束イオンビーム加工観察装置(FIB)
AT-049：ナノプローバ[N-6000SS]
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
化合物半導体光デバイスの開発では、半導体材料の微細加工技術が重要である。産総研ナノプロセシング施設で、i線ステッパを用いた微細パターンの形成、ICP-RIEエッチング装置による誘電体薄膜や化合物半導体のエッチング、スパッタ装置や電子ビーム真空蒸着装置を用いた金属薄膜の成膜、プラズマCVD装置を用いた誘電体薄膜の形成、電子顕微鏡を用いた微細パターンの観察、FIBを用いた断面観察、ナノプローブを用いた電気特性の取得などを行っている。
実験 / Experimental
今年度は、主に化合物半導体エッチング装置（AT-082）を用いて、HBrによるInPのエッチング特性の評価を行った。まず、InP基板上にプラズマCVD装置（AT-081）を用いてSiO2膜を形成した。次に、SiO2上に耐熱性の高い化学増幅レジスト（東京応化工業株式会社TCIR-ZR8800）を塗布し、i線露光装置（AT-011）により微細パターンを形成し、このレジストをマスクにICP-RIE（AT-019）を用いてSiO2の微細パターンを形成した。その後、SiO2の微細パターンをマスクとして、HBrガスを用いて、化合物半導体エッチング装置（AT-082）により、InP基板のエッチングを行った。
結果と考察 / Results and Discussion
HBｒによるエッチングのガス流量と圧力は、HBrの流量 2 SCCM、Arの流量 2 SCCM、圧力 0.3 Paとした。また基板温度は、８０℃とした。ICPのRFパワーとバイアス用のRFパワーの比を、３：１に固定して、ＲＦパワーを変化させて条件出しを行った。エッチング速度はパターンの大きさにもよるが、ICPのRFパワーが 150 Wの時は、0.3～0.5μｍ/分であった。ICPのRFパワーが 210 Ｗの時は、約 0.6 μｍ／分であった。図１に、ICPのRFパワーが150Wで、6分間、エッチングを行った時の、電子顕微鏡による断面観察の結果を示す。比較的良好に垂直にエッチングが行われていることがわかる。SiO2とInPの選択比も良好であり、1:10程度であった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1. HBrによるICP－RIEエッチング後の断面
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
産業技術総合研究所ナノプロセシング施設の方々には、プロセス支援をしていただき、深く感謝します。
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.
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