【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.03.18】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24WS0331
利用課題名 / Title
酸化ガリウム基板への厚膜TEOS膜形成
利用した実施機関 / Support Institute
早稲田大学 / Waseda Univ.
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）計測・分析/Advanced Characterization
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
TEOS膜, クラック, プラズマCVD, 酸化ガリウム,パワーエレクトロニクス/ Power electronics,光学顕微鏡/ Optical microscope,CVD,ワイドギャップ半導体/ Wide gap semiconductor,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation
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)
前山 雄介
所属名 / Affiliation
新電元工業株式会社
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
玉井 功,神宮 明良,森朝 文也
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
星野 勝美,野﨑 義人
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
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
酸化ガリウム基板の上に厚膜の酸化膜を形成したい。これまでプラズマCVD装置（WS-030）にて、Siおよび酸化ガリウム基板上に100 nm程度の薄膜のTEOS膜を形成してきた実績はあったが、2000 nm狙いの厚膜形成を試みたところ、酸化ガリウム基板上のTEOS膜にクラックが発生してしまうことが分かった（図1.成膜条件1（従来））。NTRC支援員の協力の元、酸化ガリウム基板の上にクラックなしで厚膜TEOS膜を形成するための条件出しを行う事とした。
実験 / Experimental
酸・アルカリドラフトにて、Si基板および、酸化ガリウム基板を前処理洗浄したのち、プラズマCVD装置（WS-030）にてTEOS膜を2000 nm狙いで成膜し、クラックの有無を光学顕微鏡にて評価した。
結果と考察 / Results and Discussion
基板温度を300 ℃から340 ℃に上げて成膜を試みたところ、酸化ガリウム基板中央部のクラックを解消することができたが、酸化ガリウム基板端部でクラックが残ってしまった（図1.成膜条件2（改善１））。酸化ガリウム端部でのクラックを解消すべく、設定圧力を53 Paに維持したままTEOSガス、酸素ガスの流量を半分にしたところ膜厚は若干小さくなったものの酸化ガリウム基板端部においてもクラックのないTEOS膜を成膜することができた（図1.成膜条件3（改善２））。上記、NTRC支援員のSi基板での経験を元に、同様な考え方で条件改善を進めた。支援員の技術補助のおかげで考え得る最短期間で所望のTEOS膜の条件出しを完遂することができた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 TEOS成膜条件と膜の表面形態
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