2018 Fiscal Year Research-status Report
酸化ガリウムのトレンチ形状作製のための新製造プロセスの確立
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18K04239
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
新海 聡子 九州工業大学, マイクロ化総合技術センター, 准教授 (90374785)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松本 聡 九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (10577282)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ICP-RIE / バイアス電力 / GaN / β-Ga2O3 / ドライエッチング / Cl2 / BCl3 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2018年度は，Cl2およびBCl3ガスを用いてバイアス電力を変化させながらβ-Ga2O3のドライエッチングを行い，β-Ga2O3に及ぼすプラズマダメージの影響を明らかにした．エッチングガスの影響を効率良く調べるため，基板は研磨を行っていない多結晶基板を使用してエッチングを行った．
その結果，Cl2およびBCl3のいずれのガスにおいても，β-Ga2O3のエッチングが可能であることがわかった．また，いずれのエッチングガスにおいても，結晶粒界に沿ってエッチングガスが入り込み，サイドエッチングが進行するような現象は見られなかった．
同じGa系半導体材料であるGaNは，Cl2ガスでドライエッチングを行った際に異方性が出現することが確認されていたが，β-Ga2O3ではそのような現象は一切見られなかった．加えて，GaNではエッチングダメージを受けやすく，低バイアス電力でのエッチングが必須とされているが，β-Ga2O3においては，バイアス電力に変化に伴う表面形状の変化は確認されず，バイアス電力による影響はほとんどないことがわかった．したがって，β-Ga2O3のデバイス作製の際においては，極端にバイアス電力を低減させるような配慮は必要無いことが明らかとなった．
また，GaNはBCl3でエッチングを行うとデポ膜とみられる層が生成したが，β-Ga2O3においてはBCl3ガスでエッチングを行ってもデポ膜の生成は確認できず，正常にエッチングが進行した．
得られた結果は，β-Ga2O3のエッチングプロセスの指針となるだけでなく，GaNのエッチングについても大きな指針となる結果を得ることに成功した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Cl2およびBCl3ガスを用いて，多結晶β-Ga2O3のエッチング特性を明らかにすることができた．本件については，2018年度応用物理学会（九州支部会，全国）にて発表を行った．今後は単結晶基板を用いて研究を継続し，国際学会への投稿も予定している．
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| Strategy for Future Research Activity |
単結晶基板を用いて，同様にエッチング特性を明らかにする．また，実際の素子作製の指針となるよう，次年度以降はパターニングを行った試料を用いてエッチングを行い，エッチング側面の観察も行う予定である．
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| Causes of Carryover |
当該年度は予定していた機器利用費が低額で収まった．次年度にその機器利用費代を繰り越し実験を進める予定である．
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