AlGaN系紫外線受光素子の開発

摘要

情報技術（IT）革命の進展，我々の扱う情報量の急速な増大に伴って，コンピューターなどに搭載されるLSIの高集積化要求が強まっている。 高集積化には電子回路のデザインルールの微細化が不可欠であるが，露光装置であるステッパーに搭載される光源には，ますます短波長化が要求されている。 ArFエキシマレーザー（波長193nm）を露光光源として搭載したステッパーが，次世代の主流になる。 一方，紫外線計測用には，Siを使った受光素子（フォトダイオードなど）が使われているが，特に波長が200nm以下のフォトンエネルギーの大きい遠紫外線では，放射線損傷による受光感度の低下が問題になる場合がある。今回開発した紫外線受光素子は，Siに比べて格段に化学結合力が強く，機械的にも熱的にも強靭な性質を有するAlGaN系化合物半導体を使って作製した。 Si系受光素子が40％の感度低下を引き起こす厳しい遠紫外線（波長193nm）照射条件下で耐久試験を行った結果，AlGaN紫外線受光素子は全く感度低下が観測されなかった。 即ち，今回開発したAlGaN紫外線受光素子は，ArFエキシマレーザーなどの遠紫外線計測用として十分な感度と耐性を兼ね備えていることが確認された。