GaNで半導体製造の欠陥検出 キオクシア岩手で検証へ：DSeB技術を用い深部領域を観察

名古屋大学発スタートアップのPhoto electron Soul（PeS）と名古屋大学の天野・本田研究室は、共同開発したGaN系半導体フォトカソード技術を用いた検査・計測システムをキオクシア岩手に導入し、半導体デバイス製造工程での欠陥検出などについて評価を行うと発表した。

[馬本隆綱，EE Times Japan]

アスペクト比が高い底部の異物や構造欠陥などの検査が可能に

　名古屋大学発スタートアップのPhoto electron Soul（PeS）と名古屋大学の天野・本田研究室は2025年8月、共同開発したGaN系半導体フォトカソード技術を用いた検査・計測システムをキオクシア岩手に導入し、半導体デバイス製造工程での欠陥検出などについて評価を行うと発表した。

　PeSと天野・本田研究室はこれまで、GaN系半導体材料を用いた光電子ビーム源（GaN系フォトカソード）の共同研究に取り組んできた。この成果を基にPeSは、GaN系フォトカソードを搭載した電子銃を開発した。

　半導体フォトカソードは、光を照射することで電子を放出する機能を備えた半導体材料で構成された電子源である。今回はGaN系フォトカソードを新たに開発し、これまで課題とされてきた耐久性を従来の20倍以上に高めた。これによって、半導体製造現場で実用化のめどとなる、「電子ビームの運転時間」と「アップタイム率」を達成した。

　さらにPeSは、GaN系フォトカソードのナノ秒パルス電子ビームを生かした「選択的電子ビーム照射（DSeB）」技術を開発した。このDSeB技術を用いることで、微細なトランジスタにおいてゲートバイアスが発生する様子を非接触で観測できた。また、高アスペクト比のシリコントレンチ底部にある異物や、底部領域の構造を観察することも可能となった。

　キオクシア岩手は、3D構造のフラッシュメモリなどを製造している。PeSらが開発したこの検査・計測システムを製造工程に導入し、「欠陥検出」や「原因特定などの歩留まり改善」に効果があるかどうかを検証していくという。

半導体製造における大学発スタートアップと大手企業の連携イメージ［クリックで拡大］ 出所：名古屋大学、PeS