2015 Fiscal Year Research-status Report
窒化物半導体深紫外発光ダイオードの短波長化に向けた電極の開発
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15K21684
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| Research Institution | Kanagawa Industrial Technology Center |
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Principal Investigator |
黒内 正仁 神奈川県産業技術センター, その他部局等, 主任研究員 (10452187)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 窒化物半導体 / 窒化アルミニウムガリウム / オーミック電極 / 電子線リソグラフィ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
AlGaN深紫外発光ダイオードは短波長化に伴い、AlGaNのAl組成は高いものが必要となる。高Al組成AlGaNのn型オーミック電極の作製する上で、N極性の面を利用することで窒素空孔が生じやすくすることができ、それによってオーミック電極の特性を改善することが狙える。通常Ⅲ族面が使われる窒化物半導体結晶面に対してN極性の面を形成するためには垂直な壁面をもつ3次元構造を形成する必要があるので、その形成プロセスについて検討した。
垂直な壁面の形成においてN極性の面の形成密度を高くできる電子線リソグラフィがオーミック電極の特性の改善する上で有利と考えられるため、電子線リソグラフィによるラインアンドスペースのパターン形成の方法について検討した。その結果、ハーフピッチ100nm~300nmのレジストパターンの形成条件を確認した。形成したパターンは断面SEM観察を行った結果、垂直に近い壁面が形成されていて、結晶表面に対して垂直な面を形成するのに適した形状であることを確認した。その後のドライエッチングプロセスではパターン間間隔が変化することが考えられるが、それに対応するパターンの形成条件についても準備した。また、同等の膜厚でラインアンドスペースの限界サイズを調べた結果、ハーフピッチ40nmを限度に形成できることが確認でき、上記のハーフピッチ100nm~300nmのパターンはプロセス実験を行う上では十分に余裕をもった条件であることを確認した。また、形成したパターンの荒さがオーミック電極の特性に影響する可能性が考えられたため、ラインエッジラフネスの大きさを見積もる手法について検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
研究の進捗として、一部は遂行できているが遅れが出ている状況である。
N極性の面を形成するために垂直な壁面の形成に関してはレジストプロセスについてはその作製条件は確認した。その後、塩素ガスを用いたプラズマエッチングプロセスやイオンプレーティング装置による金属膜の形成をしてオーミック電極の特性を評価する計画であったが、故障のトラブルなどで実施が難しく、それに関係する実験の進捗が遅れている状況である。
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| Strategy for Future Research Activity |
トラブルによって実施が難しい塩素ガスを用いてプラズマエッチング加工についてはアルゴンを用いた加工装置を利用するなどの検討を考えている。また金属膜の加工についてはイオンプレーティング装置の代わりに加熱抵抗蒸着やスパッタ法などを代替の方法として利用することを考えている。また作製したAlGaN試料の組成評価についてはより効率的にマッピングの情報が得られる元素分析装置(EDS)を搭載した電子顕微鏡(FE-SEM)が当センターに導入されたため、今後のAlGaN試料の組成評価はEDSを主体にしたいと考えている。
今後の研究計画は垂直な壁面をもつ構造について集中して行うことにして、電極構造にN極性面を持たせた構造についてその効果が確認できる実験を行うようにしたい。
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| Causes of Carryover |
AlGaNウェハやプロセス用品について、当初1年目に購入する予定であったが、手持ちのもので検討できたことと、AlGaN試料とプロセス用品は経時劣化の可能性が懸念されたため、次年度に購入するように変更した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
計画調書に記載されているものに加え、AlGaN試料やプロセス用品を購入する予定である。
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[Presentation] Study of metal ion concentration in Ni-W bath for glass imprinting mold2016
Author(s)
Manabu Yasui, Masahito Kurouchi, Hiroaki Ito, Takeshi Ozawa and Msahiro Arai
Organizer
ISPlasma 2016/IC-PLANTS2016(8th International Symposium on Advanced Plasma Science and Applications for Nitrides and Nanomaterials/ 9th International Conference on Plasma-Nano
Place of Presentation
Nagoya University(Nagoya, Aichi Pref., Japan)
Year and Date
2016-03-06 – 2016-03-10
Int'l Joint Research
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