京都工芸繊維大学がGaNエッチング工程におけるCH4利用に注力

京都工芸繊維大学（KIT）は近年、環境負荷低減に大きな可能性を持つメタン（CH4）プラズマを用いたGaNエッチングプロセスに着目しています。実用化を加速するため、KITの研究者らはこのCH4プラズマ技術を用いた効率的なGaNエッチングの最適条件を精力的に検討しています。

現在、GaNエッチングは主に塩素（Cl）系のエッチングガスに依存しています。しかし、従来法には材料への損傷の可能性、有毒性、腐食性などいくつかの欠点が伴います。半導体製造において、より安全で持続可能な代替手段の採用が急務です。

KITの実験結果は非常に有望です。研究チームはメタン（CH4）と酸素（O2）の混合ガスがGaNエッチングプロセスに有効であることを確認しました。その機構は、酸素（O2）がリアクタ中の過剰な炭素を除去し、その結果としてCHxおよび水素（H）が主要なエッチャントとして働き、効率的なエッチングを促進するというものです。

ただし、研究はガス混合比に関する重要な知見も示しました。酸素（O2）は炭素残渣を除去するために必要ですが、酸素量が過剰になるとエッチング速度が抑制されることが判明しました。これは主要エッチャント（CHxおよびH）の供給不足が原因である可能性があります。本研究は、GaNデバイスの処理において、より環境に優しく損傷の少ない手法への道を開くものです。