ピュアオゾンガスと水蒸気によるOHラジカル生成技術を 酸化物半導体デバイス製造プロセスに適用 ～長期安定性に優れた半導体動作特性を確認～

明電舎と産業技術総合研究所は、ピュアオゾンガスと水蒸気から生成する高反応性のOHラジカルを、酸化物半導体インジウム酸化膜（InOₓ）の低温原子層堆積（ALD）プロセスに適用した。従来のオゾンを用いた成膜では、低温条件で原料の分解反応が不十分となり、膜中に炭素不純物が残留する問題があった。今回、200℃での成膜にOHラジカル生成技術を導入することで、炭素不純物を低減し、半導体素子のゲート電圧印加によるしきい値電圧の変動を大幅に抑制した。これにより、繰り返しスイッチング時の動作安定性向上が期待される。また、OHラジカルが微細な溝の奥まで到達する特性を生かし、三次元積層構造を持つ半導体の製造にも応用できる可能性がある。今後はIGZO膜への適用を進め、酸化物半導体デバイスの実用化・量産化に向けたプロセス技術の確立を目指す。