【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.04.08】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23NM0137

利用課題名 / Title

半導体の表面欠陥の評価

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

エレクトロデバイス/ Electronic 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)

UEDONO AKIRA

所属名 / Affiliation

筑波大学　数理物質科学研究科

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

長井拓郎

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

NM-408：200kV透過電子顕微鏡
NM-403：TEM試料自動作製FIB-SEM複合装置
NM-407：セラミックス試料作製装置群

報告書データ / Report

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

バルクGaNウエハーの加工時に導入された欠陥の検出、及びその焼鈍過程をTEMを用いて検出、評価することが本研究の目的である。実験では、表面欠陥を有するGaNウエハーを超高圧高温下で焼鈍した後、表面近傍（<200 nm）に存在する欠陥（主に転位）をTEMで観察、同欠陥がどのような焼鈍過程で変化するかを調べた。

実験 / Experimental

アモノサーマル法で作成されたバルクGaNをウエハーに加工する場合、成長した結晶を機械加工により切断する必要がある。通常、切断後に、機械的表面研磨、化学的表面研磨により、切断等でウエハー表面に導入された欠陥領域を排除する。本実験では、機械的研磨後の試料を超高圧高温下（窒素雰囲気、最高温度：1400℃）で焼鈍した試料を用意し、ARIM施設にてTEM観察を行った。

結果と考察 / Results and Discussion

焼鈍前の試料では、表面から約100 nmまで高濃度の転位が存在することが分かった。ただし、試料水平方向に約100 nm程度の間隔で、濃度分布が存在した。また、転位は、試料深さ200 nmの範囲まで導入されていた。1000℃焼鈍後、水平方向の濃度分布は大きく変化しないが、100-200 nmの領域の転位密度は減少した。1200℃以上では、転位密度は著しく減少するが、c軸に垂直方向に大量の積層欠陥が形成されていることが明らかになった。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

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