【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

24AT0161

利用課題名 / Title

窒化物半導体プロセス技術の開発

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

化合物半導体/ Compound semiconductor,半導体微細構造/ Semiconductor microstructure,量子効果デバイス/ Quantum effect device,エレクトロデバイス/ Electronic device,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,光リソグラフィ/ Photolithgraphy,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)

永瀬 成範

所属名 / Affiliation

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

郭 哲維

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-082：化合物半導体エッチング装置（ICP-RIE）
AT-045：触針式段差計
AT-006：マスクレス露光装置
AT-023：電子ビーム真空蒸着装置

報告書データ / Report

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

GaN系共鳴トンネルダイオード（GaN系RTD）でのサブバンド間遷移現象を用いることで、ピコ秒オーダーで動作可能な高速な不揮発性メモリの実現を目指している[1]。本課題では、その実現に向けて、窒化物半導体のデバイスプロセス技術の開発を行っている。本年度も産業技術総合研究所ナノプロセシング施設（NPF）の装置を利用して、GaN系RTDを用いた不揮発性メモリの作製を行った。

実験 / Experimental

[利用した主な装置] AT-082：化合物半導体エッチング装置, AT-045：触針式段差計, AT-006：マスクレス露光装置, AT-023：電子ビーム真空蒸着装置
[実験方法] 所属機関のMOVPE装置を用いて、量子井戸構造等を変更したGaN系RTDの結晶成長を行った。その後、上記装置によるドライエッチングやフォトリソグラフィや金属蒸着などのデバイスプロセス技術を用いることで、不揮発性メモリの作製を行った。

結果と考察 / Results and Discussion

昨年度までと同等なデバイスプロセス条件を用いることで、問題なく不揮発性メモリを作製することができた。また、デバイスプロセスの一工程として、化合物半導体エッチング装置（ICP-RIE）を用いたGaN系材料200nmのドライエッチングのばらつきの再評価を行った。その結果、直径10cm以内に配置した複数のサンプルでエッチング量に大きな違いは見られず、また、±10％以内（±20nm以内）のばらつき量であることを確認した。

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)

参考文献：[1] M. Nagase et al., J. Appl. Phys. 135, 145704 (2024).

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