200mm200mm 口径単結晶口径単結晶 SiC-OISiC-OI 及び及び

GaN-OIGaN-OI 基板の実用化に関する検討基板の実用化に関する検討

産学官連携機構先端科学イノベーションセンター　 泉　勝俊E-mail ： izumi ＠ riast.osakafu-u.ac.jp 　　 TEL ： 072-254-9827　　 FAX ：

072-254-9829

ＳＰＳＰ

耐環境 高耐圧 大電力及び大出力照明用デバイス材料として、単結･ ･晶 SiC-OI (on-Insulator) 及び GaN-OI 基板創製に口径 200mm で成

功し、その実用化に向けた取り組みを行なっている。

SiC-OI 基板の断面構造 GaN-OI 基板の断面構造

Si(100) Si(111)

SiO2SiO2

SiC(100) GaN(0001)

SiC(111)

３３

大阪府立大学

特　許 有

無共同研究先 有

無技術段階 研究段階

実用化段階

関連分野

SOI 基板、 SIMOX 基板、 UNIBOND 基板、 SiC 基板、 GaN 基板、化合物半導体デバイス、発光デバイス、電子 - 光融合デバイス、耐環境デバイス、高耐圧デバイス、大電力デバイス

への要望ﾊﾟｰﾄﾅｰ 持ち味を生かした新たな参画希望社があれば歓迎します。

研究概要

۞ 平成 15 年度に文部科学省に採択された産学官連携イノベーション創出事業　　費補助金により、「電子 - 光融合デバイス用複合半導体基板の開発」に 3

年間　　取組んだ。۞ 当該プロジェクトの途中成果物として、 SOI 基板表面 Si 層を炭化して SiC

へ変 成し、その上部に SiC をエピ成長させた SiC-OI 基板と、この基板上に

GaN をエ ピ成長させた GaN-OI 基板との基本的な製造技術を開発した。現在はこれ

ら の技術について、実用化を指向した取り組みを行なっている。

　　　　今後の半導体材料として嘱望されながら、従来技術では 50mm 以上の大

口径　　化と量産化が困難で極めて高コスト性が続いている単結晶 SiC 及び GaN

基板　　について、 SOI(Silicon-on-Insulator) を基盤技術として取り入れた新構

造基板　　と新製造技術を開発してこれらの課題を解決することを狙いとしている。

۞ SiC-OI 及び GaN-OI 基板ともに、 SOI 基板を出発材料としており、製造プロ

　セスが簡単 ( プロセス フロー図参照･ ) で量産化と大幅なコスト削減が可能。۞ 現状口径 50mm で停滞している SiC 及び GaN 基板の 300mm への大口径化 　も比較的容易。۞ 大口径・量産化によるコストの大幅削減化効果により、応用分野産業の発 展が加速できる。

基板製造のプロセス フロー･図

Si Si Si

出発材料 :SOI基板

Si

SiO2

SiC

炭化

SiCシード層形成

SiC

SiC-OI基板の完成

GaN-OI基板の完成

GaN

SiCエピ成長

GaNエピ成長

200mm200mm 口径単結晶口径単結晶 SiC-OISiC-OI 及び及び

GaN-OIGaN-OI 基板の実用化に関する検討基板の実用化に関する検討

P1P1３３

大阪府立大学

産学官連携機構先端科学イノベーションセンター　 泉　勝俊E-mail ： izumi ＠ riast.osakafu-u.ac.jp 　　 TEL ： 072-254-9827　　 FAX ：

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本研究のねらい

本研究の概要

本研究の特徴

۞ SOI 基板構造 ( 埋め込み酸化膜厚、表面 Si 層厚 ) の最適化と SiC 及び GaN膜結

　　晶品質の向上　　　　　　 プロセス条件の詰めにより、一段と向上の見込み

۞ SiC エピ膜の平坦性と膜厚均一性の向上　　　　　　　　　 SiC エピ成長装置の改造により、一段と向上の見込み

۞ GaN エピ膜の平坦性と膜厚均一性の向上　　　　　　　　　 GaN エピ成長装置の改造により、一段と向上の見込み

۞ 量産性の向上　　　　　　　　　各チャンバーのマルチ化を検討中、２倍の量産化は視野内

宇宙用電子機器

更なる発展と進化を加速

大出力照明用機器

家電

SiC-OI 基板

GaN-OI 基板

200mm200mm 口径単結晶口径単結晶 SiC-OISiC-OI 及び及び

GaN-OIGaN-OI 基板の実用化に関する検討基板の実用化に関する検討

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お問合せは・・・・・大阪府立大学　産学官連携機構　リエゾンオフィスへTEL ： 072-254-9872　　 FAX ： 072-254-9874　　 E-mail ：

info@iao.osakafu-u.ac.jp〒 599-8570 　　大阪府堺市中区学園町 1 番 2 号

本研究の用途

実用化における課題と解決への見通し