【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.04.04】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23NM0003

利用課題名 / Title

高耐圧デバイスの試作

利用した実施機関 / Support Institute

物質・材料研究機構 / NIMS

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

化合物半導体/ Compound semiconductor,パワーエレクトロニクス/ Power electronics

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)

澤田 達郎

所属名 / Affiliation

京セラ株式会社

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

和田 竜垂,藤田 高吉,山﨑 剛,礒山 和基,葛西 駿,清水 悦朗,小松 直佳

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

吉田 美沙

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

NM-611：原子層堆積装置 [AD-230LP]
NM-625：エリプソメーター [MARY-102FM]
NM-660：マスクレス露光装置 [MLA150]

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

広いバンドギャップを持つ窒化ガリウム（GaN）は、従来の半導体材料であるシリコンに比べて高い絶縁破壊強度を有するため、高効率パワー半導体デバイスの材料として期待されており、GaN を用いた電子デバイス（トランジスタやショットキーバリアダイオード）の研究が盛んにおこなわれている。
近年、GaNデバイスの絶縁膜には、原子層堆積法（ALD: Atomic Layer Deposition）を用いた成膜が積極的に用いられおり、従来のプラズマCVD法に比べて高品質な成膜が可能であるため、素子の性能向上には不可欠である。電極上に成膜された絶縁膜は上面電極との電気的な接触を得るために除去する必要があり、今回、ALDで成膜された絶縁膜のウェットエッチングを行ったので、報告する。

実験 / Experimental

10×10ｍｍのSi基板上に、原子層堆積装置（設備ID：NM-611）を用いて、Al2O3膜の成膜を行った。ALDの成膜条件は、温度／成膜方法／サイクル数＝300℃／プラズマ法／218cycleである。次に、エリプソメーター（設備ID：NM-625）を用いて成膜したAl2O3膜の膜厚測定を行った。その後、酸・アルカリドラフト内にて、バッファードフッ酸（BHF, LAL1000）によるAl2O3膜のウェットエッチングを行い、膜厚とエッチング時間からエッチングレイトを算出した。

結果と考察 / Results and Discussion

エリプソメーターによるAl2O3膜厚の測定結果は、82.1nmであった。また、BHFを使った際のエッチングレイトは46.9nm/minであった。ここで算出されたエッチングレイトを用いて、Al2O3膜をウェットエッチングしたサンプルの顕微鏡写真を図-1に載せる。エッチング箇所の膜残り等は確認されておらず、問題なくAl2O3膜をエッチング出来ていることが確認出来た。今回用いた手法は、他のALD膜（SiNやSiO2）に対しても利用可能である。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図-1.Al2O3膜 ウェットエッチング後の外観写真

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

他のARIM支援機関：ナノプロセシング施設（課題番号／JPMXP1223AT0153）

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