ワイドバンドギャップ半導体結晶の加工変質層厚に非破壊評価法の開発

• 研究課題/領域番号: 23K04444
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26050:材料加工および組織制御関連
• 研究機関: 一般財団法人ファインセラミックスセンター
• 研究代表者: 石川 由加里 一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 主幹研究員 (60416196)
• 研究分担者: 菅原 義弘 一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 上級研究員 (70466291) ; 姚 永昭 一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 主任研究員 (80523935)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2025年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2024年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: GaN / スクラッチ / 転位 / 多光子励起顕微鏡 / インデンテーション

研究開始時の研究の概要

パワーデバイスに適したワイドバンドギャップ半導体(4H-SiC, GaN, Ga2O3, AlN, ダイヤモンド)は、化学的に安定かつ高硬度・脆性材料であるのでウエハ加工で生じた加工変質層の除去が難しく、デバイス性能の劣化、信頼性の低下を引き起こす。従来の加工変質層厚評価は極小面積に限られるため、実際の加工で必要な除去厚とは大きな乖離があった。本提案では、加工によって生じた表面変形サイズ（スクラッチ幅や深さ）と加工変質層厚（転位進展深さ）の比例性を証明した上で、比例性の発生メカニズムを解明する。これらの結果を基に科学的根拠に基づいた加工変質層厚の非破壊評価法を開発することを目的とする。