研究開発された技術紹介

性能限界を迎えたSIに代わり次世代半導体としてGAN系特にINGANが有力視される。INGANは低温成長(450-550℃)が必須で、従来採用されているMOCVD法では対応できず、MBE法が注目される。このMBE法では、窒素ラジカルソースの高密度化、更には内部エネルギーの高い窒素ラジカル生成が決め手となり、従来のラジカルソースでは対応できない。我々の開発したICP,CCP複合プラズマを更に改良して実用的なINGAN用高密度プラズマソースを実現し、事業化展開を図る

次世代半導体材料InGaN(窒化インジウムガリウム)結晶成長における、ラジカルソースの高密度化を図るために、ICP(誘導結合プラズマ)及びCCP(容量結合プラズマ)を複合したプラズマ構成とし、窒素ラジカルソースの高密度化
(新技術)
MBE法(分子線エピタキシー法の窒素ラジカルソースの高密度化

(新技術の特徴)
高密度の窒素ラジカル生成、かつ内部エネルギーの高い、励起順安定状態の窒素ラジカル発生

・安定動作を確実とするため、ICP、CCP電極用RF電力導入管結合部に構造改良を加え、実機試験性能評価に対応できる装置を仕上げた
・信頼性向上のための各RF電極の配置及び固定治具構造の改良、上記の電極配管構造の改良、最終装置(最適化複合プラズマ実用型ラジカルソース)に対して特性改善、具現化に努め、量産型MBE装置の主力メーカーとの共同評価実験体制を構築した
・実機評価と並行し、今回開発の複合プラズマ型ラジカルソースの有用性に係るMBE結晶成長実験結果(R&D型ラジカルソース)を集約し、その事業化展開への有効性を検証した
・MBE装置で使われる流量(6～188sccm)より高流量(20sccm)においても高密度化が達成できることを確認している

MBE法(分子線エピタキシー法)で必要とされる、InGaN(窒化インジウムガリウム)結晶成長におけるラジカルソース

今回開発の大型実用機対応のMBE装置での検証を早急に実施している段階。実用化展開を図る予定。

InGaN(窒化インジウムガリウム)の結晶成長速度、結晶性の向上に優れた高密度化した高性能の窒素ラジカルソース

・現在、装置性能が十分に機能し、このHDRS構造の優位性が実験的に検証されつつあることより、実機試験準備が完了していると判断する
・最終的に、量産型MBEメーカーとの共同評価実験を調整、整備し、進めることとして、現在進捗中である。この検証結果を受けて、事業化展開の加速化を図る