6インチSi基板上で窒化物半導体形成のエピ基板

　電子機器の省エネ化・小型化の要求が高まり、Ｓｉ基板では対応できない高電圧・高電流かつ高速動作するパワーデバイスが注目を集めている。

◆１２年度売上１０億円超

　 ＮＴＴ―ＡＴと三菱化学は、課題であった（１）量産コストの低減（２）バッファ層の最適化による高耐圧化（３）異種基板使用時のゆがみ発生などを解決し、６インチ大口径Ｓｉ基板上にＡｌＧａＮ/ＧａＮ　ＨＥＭＴを構成したエピ基板を本格量産する体制を整えた。エアコンなどの家電用を中心に無線、ケーブルＴＶ、自動車用モーターなどのデバイスメーカーに基板を供給し、１２年度で売上げ１０億円超を目指す計画だ。

　 ＮＴＴ―ＡＴと三菱化学は１月、パワー半導体用大口径窒化物半導体系エピタキシャルウエハーの生産能力を拡大するため、三菱化学へ製造委託することを発表した。

　 大口径窒化物エピ基板は、ＮＴＴ―ＡＴが９０年代後半からＳｉ基板上にＡｌＧａＮ/ＧａＮ　ＨＥＭＴ構造を開発、生産規模が大きくなり、ＧａＡｓ半導体量産の経験を持つ三菱化学へ製造委託をしたものである。

　 ＮＴＴ―ＡＴ先端プロダクツ事業本部ナノテクビジネスユニット小林隆主幹担当部長は「窒化物半導体では高品質で大口径の基板が入手できないので、異なる材料の基板を用いる。そのため高温結晶成長時、欠陥やクラックが発生する問題があった。Ｓｉ基板はほかの基板に比較し大口径、安価で入手できる。この基板を用いて、窒化物半導体層とＳｉ基板との間に親和性が高く、格子定数と熱膨張係数の差を吸収するバッファ層を入れることで問題を解決した。Ｓｉ基板を用いて高品質なＧａＮ系ＨＥＭＴ用半導体構造を作製することができた。製造は有機金属気相エピタキシ法を用い、６インチ基板で、高い量産性を実現した」と話す。

　 量産性について、三菱化学情報電子本部オプトエレクトロニクス事業部藤村勇夫グループマネージャーは「同技術を使い、生産設備でＳｉ基板上にエピ構造を形成し、電子デバイス用途にサンプル販売してきた。デバイスメーカーの評価を踏まえ、量産可能と判断した」という。