第1部 SiC結晶成長の現状と欠陥制御技術

(2024年5月10日 10:45〜12:15)

　パワー半導体用のSiC単結晶成長技術は、この20年ほどで高品質化、大口径化技術が進み、いよいよ8インチウェハも上市された始めている。今後は低コスト化とパワーデバイスの高信頼性を担保する材料技術が求められるが、本セミナーではこれらの技術開発の取り組みに関する背景とトレンドを説明するとともに、結晶欠陥の制御の将来技術について考察を深める機会としたい。

1. はじめに
   1. SiCの基礎と物性
   2. SiCパワー半導体への応用
   3. SiCウェハの材料技術開発の動向と市場の要求
2. SiC単結晶製造技術
   1. SiC単結晶の合成・成長方法
   2. 結晶多形と特徴
   3. 結晶欠陥と制御
   4. 大口径結晶の成長と欠陥
   5. n/p型の伝導度制御と欠陥
• 質疑応答

第2部 SiCウェハの欠陥評価技術

(2024年5月10日 13:15〜14:45)

　SiCパワーデバイスは、N700S系新幹線をはじめとする電鉄車両の電力変換や、電気自動車、などにすでに用いられており、社会実装が始まっている。しかし、無転位の結晶を前提とすることができるSiと比較すると、多くの結晶欠陥がSiCウェハには含まれており、SiCパワーデバイスの生産性を低下させる原因となっている。このため、SiCパワーデバイスにおいては、結晶欠陥の評価が重要となる。
　本講座では、SiC結晶やその欠陥の種類、デバイス特性への影響についてレビューした後、結晶欠陥の評価手法に関して解説を行い、SiCウェハの欠陥評価法の理解を深める。

1. SiCパワーデバイスと結晶欠陥
2. SiCの結晶構造と多形
3. 結晶欠陥の基礎
4. 転位論の基礎
5. SiC結晶欠陥の種類
   • マイクロパイプ
   • 転位
6. SiC結晶欠陥の種類
   • 積層欠陥
7. 結晶欠陥とデバイス特性
   • マイクロパイプ
   • 貫通転位
8. 結晶欠陥とデバイス特性
   • 基底面転位
9. 結晶欠陥とデバイス特性
   • 積層欠陥
10. 結晶欠陥評価法の概要
11. 各種結晶欠陥評価法
    • X線トポグラフィ法
12. 各種結晶欠陥評価法
    • エッチング
13. 各種結晶欠陥評価法
    • フォトルミネッセンス法
14. 各種結晶欠陥評価法
    • 偏光顕微鏡法
15. 結晶欠陥のマルチモーダル解析
16. 欠陥自動検出アルゴリズム
• 質疑応答

第3部 ワイドバンドギャップ半導体結晶欠陥の非破壊3次元分布評価

(2024年5月10日 15:00〜16:00)

　ワイドバンドギャップ半導体はパワーデバイス用材料として注目を浴びています。しかし、結晶内部に欠陥が多く残存しているため、その検出や評価は必須となります。本講座では転位を主たる対象として、欠陥検出の考え方および各種欠陥評価技術の紹介をした上で結晶欠陥の非破壊3次元分布評価技術として多光子励起顕微鏡、X線トポグラフィー、電子線誘起電流法を取り上げそれぞれの測定原理とその観察事例をご紹介します。新しい3次元非破壊評価法についても触れる予定です。

1. 欠陥評価法について
   1. 背景
   2. 欠陥検出方法の分類
   3. 破壊検出法
   4. 2次元非破壊検出法
2. 多光子励起顕微鏡
   1. 歴史
   2. 測定原理
   3. SiC結晶中のマイクロパイプや積層欠陥の3次元非破壊評価事例
   4. GaN結晶中の転位の3次元非破壊評価事例
3. X線トポグラフィー
   1. 測定原理
   2. AlN結晶中の転位の非破壊評価事例
   3. Ga2O3結晶中の転位の非破壊評価事例
4. 電子線誘起電流法
   1. 測定原理
   2. SiCエピ膜中の転位の非破壊評価事例
5. 新しい3次元非破壊評価法
• 質疑応答