1研究成果 ／ 脱炭素
R-5
2024
圧痕導入によるGaNウエハ変質層厚の非破壊検査法開発
アピールポイント
表面加工キズから転位進展深さの推定
【技術シーズ：多光子励起顕微鏡による欠陥構造解析】
課題
・パワーデバイス用ワイドバンドギャップ半導体ウエハの高品質化が課題
・高硬度・脆性材料であるワイドバンドギャップ半導体でも加工導入欠陥の少ないウエハ検査方法の開発が必要
解決手段
・ビッカース圧痕導入に伴って発生した転位種の同定と特徴評価
・圧痕対角長さと転位パタンサイズの相関解析
成果・優位性
・圧痕導入で発生した各転位パタンを構成する転位種を正確に同定
・実験で得られた転位パタンと圧痕サイズの相関(Wr=4d1, Wf=8d1, dt=d1)に、発生した転位エネルギーは転位種にかかわらず一定との仮定下で計算した結果(Wr=5d1, Wf=11d1, dt=d1)が整合
・圧痕サイズから加工変質層厚を同定する理論的裏付けができた。
・実験方法：多光子励起顕微鏡、FIB‐TEM
平面多光子励起顕微鏡像 A) 表面、B) 8 µm下、断面TEM暗視野像 C) g＝1210、D) g=0002
期待される市場・応用
・加工変質層の非破壊検査装置開発
・高品質ワイドバンドギャップ半導体ウエハ製造
発表文献
Y. Ishikawa et al., J. Mater. Sci. 59(2024), 2974-2987.
謝 辞：本研究の一部は、JSPS科研費（23K0444）の助成を受けて実施されたものである。
プレゼンテーション動画
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