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窒化物半導体のラジカル支援低温成長と低損傷プラズマ加工技術

  • 未来社会創造機構

教授 堀 勝[ほり まさる]

http://www.nuee.nagoya-u.ac.jp/labs/horilab/

シーズの概要

【目的】
次世代パワーエレクトロニクスのデバイス製造に有望視される窒化物半導体を世界最高品質で成膜や加工するプラズマプロセス技術が要求されている。プラズマがもたらす非平衡な反応場は、結晶品質劣化を最小限に留めてナノスケール・トップダウンプロセスの実現を可能にしている。一方でプラズマ・プロセスでは、プラズマ活性種の影響が大きく、その挙動解析がプロセスの良否を決定する。

【概要】
実プロセス中のプラズマ活性種の直接計測に基づいてプロセスを精密に制御する技術を有している。プロセス最中に装置内の実時間その場計測技術において世界最高峰の設備と技術を有する。現在では、GaN関連のデポジション、エッチング技術の開発に成功している。
・プロセスプラズマ中の原子、分子、ラジカル種の光学的計測技術の開発
・GaN、InN薄膜のラジカル支援低温堆積技術の開発
・低損傷GaNプラズマエッチング技術の開発
・GaN中プラズマ誘起欠陥の精密評価技術の開発

この研究の新規性・独創性

ラジカルを援用した非平衡反応場を活用し、これまでに高品質な窒化物半導体結晶成長を低温で実現した。また、基板温度を制御したエッチング加工をおこない、低損傷でGaNを加工する技術の創出に貢献している。

産学連携を目指した応用研究

【地域経済への波及効果】
窒化物半導体は、LEDをはじめ、今後パワーエレクトロニクス分野で近隣経済の活性化に貢献する。高度に発展した技術により他者の追従を許さない独占的技術の創出に寄与し、産業界へのインパクトは極めて大きい。

【実用化への見通し】
シーズ技術は、各社メーカーとの共同研究が進行している。

キーワード

超微細加工、ナノテクノロジー、光計測、材料構造制御

主な特許

  • ラジカルの制御技術