ＳｉＣデバイスの高性能化へ向けた材料技術とパワーデバイスへの応用

SiCデバイスの高品質化に向けた結晶成長技術、基板加工技術、パワー半導体への応用を各専門の講師より詳解！

主催：Ｒ＆Ｄ支援センター

日時：2011年10月31日（金）　10：30〜16：00

第１部　高品質SiCエピタキシャル基板　〜その現状と技術課題〜

【講座趣旨】
　Siの材料限界を打破する新たなパワー半導体材料としてシリコンカーバイド（SiC）単結晶に大きな期待が集まっている。本講演では、SiC半導体開発の背景と現状について紹介するとともに、高性能SiCパワーデバイス実現の礎となるSiCエピタキシャル基板の製造技術を概観する。バルク結晶成長、ウェーハ加工、エピタキシャル成長と、各工程の概要を説明するとともに、その現状と技術課題について述べる。

【プログラム】
１．SiC半導体開発の背景
　　1-1.環境・エネルギー技術としての位置付け
　　1-2.SiC半導体開発のインパクト

２．SiCエピタキシャル基板開発の歴史と経緯
　　2-1.SiC半導体開発の黎明期
　　2-2.SiCバルク結晶成長とエピタキシャル成長におけるブレイクスルー

３．SiCエピタキシャル基板開発の現状と動向
　　3-1.SiCエピタキシャル基板の市場
　　3-2.SiCエピタキシャル基板関連の学会・業界動向
　　3-3.SiCエピタキシャル基板関連の最近のニュース

４．SiCエピタキシャル基板製造プロセスの概要
　　4-1.SiC単結晶のバルク結晶成長技術
　　4-2.SiC単結晶のウェーハ加工技術
　　4-3.SiC単結晶ウェーハ上へのSiCエピタキシャル薄膜成長技術

５．SiCエピタキシャル基板の技術課題
　　5-1.SiC単結晶のポリタイプ制御
　　5-2.SiCエピタキシャル基板の基本特性とその制御
　　5-3.SiCエピタキシャル基板中の結晶欠陥
　　5-4.SiCエピタキシャル基板の高品質化

６．まとめ
【質疑応答・名刺交換等】

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第２部　ＳｉＣデバイスの高性能化に向けた平坦化・清浄化技術

【講座趣旨】
　SiC はSi では不可能な高温動作が可能で省電力でもあるため、自動車、通信、エネルギー分野等で急速に実用化され始めた。研磨量産ラインでは、3インチから4インチウェハが主流となり、結晶製造メーカーでは6インチ化の開発も進められている。本講では半導体ウェハ表面に求められる要求事項および研磨の役割、SiCウェハのケミカルメカニカル研磨(CMP)について、後半では洗浄方法の違いによる清浄度についても講義する。

【プログラム】
１．半導体ウェハ最終表面に求められる要求事項
　　1-1.各種ウェハの研磨技術開発
　　1-2.半導体ウェハ最終表面に求められる項目
　　1-3.研磨及び洗浄の役割

２．固定砥粒加工と遊離砥粒加工
　　2-1.固定砥粒加工と遊離砥粒加工の長所と短所
　　2-2.ケミカルメカニカルポリシング（CMP）の種類とメカニズム
　　2-3.CMPに用いる研磨剤とパッド
　　2-4.結晶状態別各種加工方法による表面状態の違い

３．SiCウェハの加工
　　3-1.SiCウェハの加工工程
　　3-2.SiCウェハの平坦化、平滑化
　　3-3.工程別表面の評価．測定

４．SiCの洗浄について
　　4-1.半導体ウェハに用いる精密洗浄技術の種類
　　4-2.各種汚染の要因
　　4-3.洗浄と乾燥

５．今後の課題
　　5-1.低コスト化
　　5-2.環境への配慮など

【質疑応答・名刺交換等】

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第３部　ＳｉＣパワーデバイスの最新動向と開発指針

【講座趣旨】
　パワー半導体の将来を考える上での重要な課題として、シリコンデバイスからシリコンカーバイド（ＳｉＣ）やガリウムナイトライド（ＧａＮ）に代表されるワイドバンドギャップ化合物半導体にいつになったら移行するかというところにある。シリコンＩＧＢＴはトレンチＦＳ型の誕生でまたＭＯＳＦＥＴはsuperjunction型の誕生で特性限界に近づきつつあり、いよいよSiCに代表されるワイドバンドギャップパワー半導体の登場も現実味を帯びてきた。どんな素子がいつごろ本格的にマーケットに登場するのか？　特長は？課題は？　
最新の技術動向を解説しながら、特性や製造プロセスの特異性など、素子設計、製造プロセス、またアプリケーションの立場を通して多角的な観点から詳細に説明する。

【プログラム】
１．パワーデバイスの現状
　　1-1.どんな用途に何が使われているのか？

　　1-2 .パワーデバイスに要求される特性は何？

２．SiCパワーデバイス開発
　　2-1.なぜSiCが注目されているのか

　　2-2 .SiCで何を開発するのか？MOSFETなのかIGBTなのか

　　2-3.SiCパワーデバイス開発現状と課題
　　　　最近の新聞発表、論文について解説
　　　　SiC-MOSFETの本格的な製品化はいつごろなのか？
　　　　製品化を阻んでいる課題は何なのか？

　　2-4.SiCパワーデバイスのプロセスはSiとどこが違うのか

　　2-5.GaNパワーデバイス開発現状と課題
　　　　なぜGaNなのか？SiCに対して何がいいのか？
　　　　最近の新聞発表、論文について解説

３．まとめ

【質疑応答・名刺交換等】