【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.21】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24AT0066

利用課題名 / Title

GaN MOSFETプロセスの開発

利用した実施機関 / Support Institute

産業技術総合研究所 / AIST

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

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

高周波デバイス/ High frequency device,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,膜加工・エッチング/ Film processing/etching

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)

木内 真希

所属名 / Affiliation

国立研究開発法人　産業技術総合研究所

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

増田 賢一,川又 彰夫

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

AT-023：電子ビーム真空蒸着装置
AT-082：化合物半導体エッチング装置（ICP-RIE）
AT-089：赤外線ランプ加熱炉（RTA）

報告書データ / Report

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

ポスト5Gや6Gに向けた高周波パワーデバイスの実現に向け新規材料であるGaNを用いたMOSFETの研究開発が求められている。
高性能なGaN MOSFETを実現するためには、特にダメージレスな素子分離工程の開発および低抵抗コンタクトの実現が必要不可欠である。
そこで本課題では、共用設備として公開されている化合物半導体エッチング装置(AT-082)、電子ビーム真空蒸着装置(AT-023)、赤外線ランプ加熱炉(AT-089)
を利活用してプロセス開発を行った。

実験 / Experimental

GaN MOSFETは20mm x 24mmの基板上にステッパーを用いたフォトリソグラフィー技術を駆使して作製した。
このチップ上には複数のトランンジスタが含まれており、これらのトランジスタは電気的に分離されている必要がある。
そこで、化合物半導体エッチング装置(AT-082)を用いて塩素系ガスを用いて素子分離を行った。
その後、ソース・ドレインコンタクト形成のため電子ビーム真空蒸着装置(AT-023)を用いて所望の金属を蒸着したのち、
赤外線ランプ加熱炉(AT-089)を用いてアニールを行った。

結果と考察 / Results and Discussion

化合物半導体エッチング装置(AT-082)を用いて塩素系ガスを用いて素子分離を行った箇所をAFMを用いて
段差測定を行ったところ80nm程度エッチングされていることが確認された。また、電気的に分離できていることもわかった。
ソース・ドレインコンタクトに関しては、適切なアニール温度を選択することで1Ω•mmを下回るコンタクト抵抗を得られることがわかった。

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