【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.03.28】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24AT0243
利用課題名 / Title
強誘電HfO2を用いた接合素子の作製
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
リソグラフィ/ Lithography,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,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)
山田 浩之
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
豊崎 喜精
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
杉山 和義
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)
ITO等の酸化物半導体は、透明電極等に用いられる。我々は、ITOを下部電極とすることで、高分極かつ高い平坦性・均一性をもつハフニア系酸化物の強誘電接合を開発した。その過程において、高品質・高性能な強誘電接合においては、ITOの結晶構造が、バルク安定相とは異なる新奇な構造を有することを見出した。その新奇構造のITO膜および酸化インジウム膜の電子伝導特性を評価するため、ホールバーの作成をおこなった。
実験 / Experimental
加工した試料は、熱酸化膜シリコン(SiO2 300 nm)付きのシリコン基板上に作製したITOおよびノンドープ酸化インジウム薄膜である。膜厚は数nm ~ 80 nmで、PLD成膜した多結晶膜である。フォトリソグラフィ装置でホールバーをデファインし（研究グループで実施）、これをNPFに持ち込んでアルゴンイオンミリング装置によるエッチングを行った。その後、研究グループに持ち帰り、ウェーハ上ホールバー以外の部分がSiO2層まで削られていることを確認した。
結果と考察 / Results and Discussion
ITOに関しては、ITO膜をすべてエッチングするのに要する時間は、80nmで20分程度であった。一方ノンドープ酸化インジウム膜は、ITOに比べてエッチング速度が大幅に増加することが判明した。しかし、フォトレジスト（AZ5214E)が焦げたり、試料がダメージを受けたりするといったことはなく、利用目的を達成することができた。
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.
- "Orthorhombic ITO epitaxially stabilized on a perovskite oxide substrate", H. Yamada, Y. Toyosaki, A. Sawa, submitted to Applied Physics Letters
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：1件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件