7/31 ＳｉＣパワー半導体の最新動向とＳｉＣ単結晶ウェハ製造の現状と展望

ＳｉＣパワー半導体の最新動向とＳｉＣ単結晶ウェハ製造の現状と展望

■SiC単結晶ウェハの開発状況・ビジネス展開■
■SiC単結晶ウェハ開発において今後取り組むべき技術課題■

講師

関西学院大学 工学部 教授　大谷 昇　氏
＜主なご経歴・研究内容・専門・ご活動・受賞など＞
1960年、東京都生まれ。1984年に東京工業大学修士課程物理学専攻修了。同年、新日本製鐵（株）入社。同社中央研究本部第一技術研究所配属。その後、エレクトロニクス研究所を経て、先端技術研究所に勤務。一貫して、半導体材料・デバイスの研究開発に従事。特に、パワーデバイス用シリコンカーバイド（SiC）半導体の研究開発・事業化に注力。2008年に関西学院大学教授に就任。その間、1991～1993年英国Imperial College London博士課程在学。1993年同課程修了（Ph.D.取得）。
1997年日本金属学会技術開発賞受賞。2007年日経BP技術賞受賞。2021年応用物理学会フェロー表彰受賞。

セミナー趣旨

150mm口径に加えて200mm口径のSiC単結晶ウェハの市販が開始され、電動自動車（xEV）のみならず、種々の産業機器へのSiCパワーデバイスの搭載が本格化している。
　パワー半導体向けには、その電子物性の優位性から4H-SiC単結晶ウェハが使用される。市販の4H-SiC単結晶ウェハを用いて、既に、高速・低損失のSiCショットキー障壁ダイオード（SBD）、金属–酸化膜–半導体電界効果トランジスタ（MOSFET）等のSiCパワーデバイスが製造・販売され、機器の省エネ化・高性能化に大きく貢献しているが、SiCパワーデバイスのさらなる高性能化・高信頼性化、そして低コスト化には、そこで使用されているSiC単結晶ウェハのさらなる高品質化・低コスト化が必要不可欠である。
　本講演では、SiCパワー半導体開発の最前線を紹介すると共に、SiC単結晶ウェハの開発状況・ビジネス展開について解説し、SiC単結晶ウェハ開発において今後取り組むべき技術課題を議論する。

セミナー講演内容

※時間配分は目安です。進行状況により前後することがございます。
■SiCパワー半導体開発の現状　【10:30～12:00】
１．SiCパワー半導体開発の背景
　1.1 環境・エネルギー技術としての位置付け
　1.2 SiCパワー半導体開発がもたらすインパクト

２．SiCパワー半導体開発の歴史
　2.1 SiCパワー半導体開発の黎明期
　2.2 SiC単結晶成長とエピタキシャル成長のブレイクスルー

３．SiCパワー半導体開発の現状と動向
　3.1 SiCパワー半導体の市場
　3.2 SiCパワー半導体関連の学会・業界動向
　3.3 SiCパワー半導体関連の最近のニュース

４．SiC単結晶の物性的特徴と各種デバイス応用
　4.1 SiC単結晶とは？
　4.2 SiC単結晶の物性と特長
　4.3 SiC単結晶の各種デバイス応用

５．SiCパワーデバイスの最近の進展
　5.1 SiCパワーデバイスの特長
　5.2 SiCパワーデバイス（SBD、MOSFET）の現状
　5.3 SiCパワーデバイスのシステム応用

昼食休憩　【12:00～13:00】　

■SiC単結晶ウェハ製造プロセスの現状と展望　【13:00～14:30】
６．SiC単結晶のバルク結晶成長
　6.1 SiC単結晶成長の熱力学
　6.2 昇華再結晶法
　6.3 溶液成長法
　6.4 高温CVD法（ガス法）
　6.5 その他成長法

７．SiC単結晶ウェハの加工技術
　7.1 SiC単結晶ウェハの加工プロセス
　7.2 SiC単結晶の切断技術
　7.3 SiC単結晶ウェハの研磨技術

８．SiC単結晶ウェハ上へのSiCエピタキシャル薄膜成長技術
　8.1 SiCエピタキシャル薄膜成長技術の概要
　8.2 SiCエピタキシャル薄膜成長装置の動向

【14:30～14:40】　休憩

■SiC単結晶ウェハ製造の技術課題　【14:40～16:10】
９．SiC単結晶のポリタイプ制御
　9.1 SiC単結晶のポリタイプ現象
　9.2 各種ポリタイプの特性
　9.3 SiC単結晶成長におけるポリタイプ制御

１０． SiC単結晶中の拡張欠陥
　10.1 各種拡張欠陥の分類
　10.2 拡張欠陥の評価法

１１．SiC単結晶のウェハ加工
　11.1 ウェハ加工の技術課題
　11.2 ウェハ加工技術の現状

１２．SiCエピタキシャル薄膜成長
　12.1 エピタキシャル薄膜成長の技術課題
　12.2 エピタキシャル薄膜成長技術の現状

１３．SiC単結晶ウェハの電気特性制御
　13.1 低抵抗率SiC単結晶ウェハの必要性
　13.2 低抵抗率SiC単結晶ウェハの技術課題と現状

１４．SiC単結晶ウェハの高品質化
　14.1 マイクロパイプ欠陥の低減
　14.2 貫通転位の低減
　14.3 基底面転位の低減

１５．まとめ

　　□質疑応答□　【16:10～16:30】