米AKHAN Semiconductorが300mmダイヤモンドウェハの製造に成功
コメント
注目のコメント
ダイヤモンドウエハは、パワー半導体の素材として期待されている一つ。
AKHANはずっと研究を続けてきた（①）。ガラスなどの基板に、CVD（ガス化して積層）で積層する方法（②）。
今パワー半導体でジワジワ300mm化が進んでいるタイミング。立ち上がっていくとしても、最初はもう少しニッチ需要で小型のウエハだとは思うが、それでも大型化できるという技術開発が進んでいることは重要。
①https://newspicks.com/news/1556882
②https://www.akhansemi.com/applications.htmlCH4/H2のCVDで成膜しているらしい。普通にカーボン膜を付けるときはメタンをよく使う。ただしこれだと水素を含む膜になってしまうのでキレイなダイヤモンド単結晶にはならない。
このダイヤモンド成膜プロセスはメタンに加えて水素を入れている。水素混入が増えるように見えるが、実際には気相で生成された原子状水素が膜中の水素を引き抜くことでダイヤモンド単結晶が得られる。
問題は気相でどうやって分子状水素から原子状水素を生成するか。HPの図にはガス流入口とステージとの間にactivation energy sourceが存在することになっている。
一般的なものとしてはプラズマがあるけど、HP図のようにステージがプラズマに面している場合は、ウェハにイオンが照射されてしまうため欠陥を生じる。エピタキシャル成長で使われるのは普通はリモートプラズマソース。
他には加熱金属触媒体がある。特定の金属表面に対して水素分子は解離吸着する、すなわち自発的に原子状になる。ここで金属触媒体を加熱すると原子状吸着した水素がそのまま脱離するため、効率良く気相に原子状水素を供給できる。
そんなことを考えてたら、HPトップにチャンバ内で光るワイヤの写真が。これは加熱金属触媒体で間違いないでしょうね。水素だったらタングステンを使ってるはず。
そうすると、ダイヤモンド単結晶ウェハにどの程度のタングステン原子が混入しているかは問題になりますね。過去にこういう装置はあったし、タングステンは普通に半導体プロセスで使われる元素だけど、まあ気になります。
何かしら応用を考えている人たちは、まずはそういったところの調査から始めていくでしょうね。
