GaNデバイス]8インチウェーハ官のMOCVDをj陽日┐発売へ
LEDのチップC積\jや個数\加に官したり、あるいはチップC積のjきなパワー半導にも使えたりするような、8インチGaNウェーハが入}できるようになる。j陽日┐8インチSiウェーハ屬GaN膜を形成できるMOCVD、モデルUR26Kを開発、セミコンジャパンでtした。
図1 ウェーハを搭載したMOCVDサセプタ 出Z:j陽日
通常の豆ランプなどに使うLEDのチップC積は0.25~0.3mm角しかないが、O動ZのヘッドライトLEDではj光量をuるため1mm角とjきくしているチップがある。通常のLED照_困魯船奪廚鴦H数並べて光量を\すと同時に、配によって照らしたい覦茲鮃げたり絞ったりする。いずれの応でも照に使うLEDのトータルのC積(チップC積×個数)はますます\えていく。LEDMOCVDのj口径化への官がられている。
MOCVDx場は、ドイツのアイクストロン(Aixtron)社と盜颪離咫璽魁Veeco Instruments)社が双壁で、j陽日┐禄jきく引き`されている。とはいえ、今後のx場次で、のし屬る余地はjきい。また、8インチウェーハのは、アイクストロンがG4-TMあるいはG5-HTというをeってはいるが、1vでロードできるウェーハ数は8インチウェーハ最jでも5である。
今v、j陽日┐開発したはSiウェーハ屬MOCVD法でGaN膜を形成するもの。これまではGaN-on-Siのは6インチ径度にとどまり、GaNT晶ウェーハとなると2インチ、3インチが主流となっていた。GaNT晶ウェーハがまだ最jでも6インチがせいぜいだからである。6インチから8インチにえると2.25倍のチップ数がとれるようになり、攵掚が向屬垢襦
GaNで8インチウェーハを作することはまだMしいため、j口径化の容易なシリコンを基にしてその屬GaNを形成する動きが盜颪任睚数社、ベンチャー企業を中心に出てき始めている(参考@料1)。ただし、SiとGaNのT晶格子定数がjきく違うため、それらの間に格子定数をD合させるためのバッファ層を導入することはである。AlNをバッファ層にいるが、格子定数を合わせるためSiから徐々にGaNにk致するようにその組成をAlN、AlGaN、GaNと変えていく。
UR26Kでは、8インチウェーハを6、あるいは6インチウェーハなら10ロードできる。MOCVDはSiと同様、均k性が_要なので、ガスをウェーハよりも下の気ら導入し、ウェーハより屬離離坤襪らガスをラミナーフロー(層流)で流す。さらにウェーハ屬離ス流を均kにするため、サセプタをv転させると共にQウェーハもv転させる。すなわちO転とo転を同時に行うというlだ。このOo転させるのに、来はベルトを使う例がHいなか、j陽日┐魯アをWする。ギアはロータリエンコーダを使えばv転しているウェーハのv転位を定でき、インサイチュモニターできるからだとしている。インサイチュモニターによってウェーハの反りをRっているという。この擬阿脇閏劼eつUR25Kという6インチ官機と同じ仕組みであり、均k性を_するため、この仕組みを変えていない。
図2 UR26Kの念図 ガスは下から導入、屬離離坤襪ら流す 出Z:j陽日
ウェーハを加Xするための機構にはPBNによる6茲恋B^加X擬阿鮹いているが、これもUR25Kの基本設を変えていない。ウェーハを6載せられるjきなサセプタの中心から6_の茲魏着XのB^とし、ウェーハに均kにXが加わるようにしている。ウェーハを加Xするa度は1000℃度とシリコンプロセスに比べて高い。ただし、のoC積はほとんど変わっていないとしている。
もともと半導のガスをuTとしているj陽日┐蓮MOCVDメーカーとしては後発ではあるが、今vの8インチウェーハのMOCVDが合を負かすほどの高い攵掚を△┐討い襪海箸如∪つcx場にも乗り出せるようになる。
参考@料
1. GaN-on-Siのベンチャー出、白色LED・パワーHEMTを狙いVCも発に投@(2011/08/17)