【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.14】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24AT0115

利用課題名 / Title

単分子誘電体を実装した電界効果トランジスタ及びキャパシタの開発

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

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）-

【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

デバイス・センサー関連材料,高品質プロセス材料/技術/ High quality process materials/technique,エレクトロデバイス/ Electronic device,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,スパッタリング/ Sputtering,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)

中野 佑紀

所属名 / Affiliation

株式会社マテリアルゲート

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

松沢芳夫,石井宏樹,高橋由樹

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

増田 賢一

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-045：触針式段差計
AT-082：化合物半導体エッチング装置（ICP-RIE）
AT-095：RF-DCスパッタ成膜装置（芝浦）

報告書データ / Report

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

単分子誘電体を用いたFET、キャパシタを作製するための条件検討実施。Siウエハ上にTiNをスパッタで成膜してサンプルを作製し、条件を振ってエッチングすることでエッチングレートを算出した。

実験 / Experimental

4インチSiウエハに【AT-095】RF-DCスパッタ成膜装置（芝浦）でTiNを成膜した。成膜面にSiウエハ小片をグリスで貼ってエッチング用のマスクとし、【AT-082】化合物半導体エッチング装置（ICP-RIE）でエッチングした。Siウエハからマスクを外し、IPAでグリスを除去した後にマスク保護下とエッチング処理面を横切るように【AT-045】触針式段差計で切削深さを測定した。エッチング処理時間だけを変更して上記の操作を繰り返し、測定段差/エッチング時間をプロットした。スパッタ、エッチング条件は下記を用いた。
スパッタ条件：DC200W, Ar/N2=17/3sccm, 0.5Pa, 55min52sec
エッチング条件1：Cl2/BCl3=10/4sccm, 1.00Pa, ICP/Bias=200W/10W, 167sec
エッチング条件2：Cl2/BCl3=10/4sccm, 1.00Pa, ICP/Bias=200W/10W, 200sec
エッチング条件3：Cl2/BCl3=10/4sccm, 1.00Pa, ICP/Bias=200W/10W, 250sec

結果と考察 / Results and Discussion

図1にエッチング条件3の250sec処理面の段差測定結果、図2に触針式段差計で測定した段差とエッチング処理時間のプロットを示す。今回の設定条件でのTiNのエッチングレートは0.6697nm/secであった。
今後のデバイス試作の際にこのレートを用いつつ、得られるデータによって適宜更新を図る。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図１　250sec処理面の段差測定結果

図２　触針式段差計で測定した段差とエッチング処理時間のプロット

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