ダイヤモンド大型ウェハ

【エネルギーシステム技術】
関西センター
ダイヤモンド大型ウェハ
ダイヤモンド研究ラボ・ウェハ開発班
茶谷原昭義, 杢野由明, 坪内信輝, 山田英明
連絡先：[email protected]
●単結晶ダイヤモンドの気相合成・プロセス開発を実施、大面積ウェハ作製技術を構築
●世界最大級のハーフインチウェハ・1インチ大の「接合型ウェハ」を実現
●電子デバイス応用への要となるウェハ製造技術を飛躍的に加速する可能性
単結晶ダイヤモンドは、硬度・熱伝導率など、複数の物性が物質中最高の値を持ちます。
取り分け、バンドギャップが広く、且つ、耐熱性が強いため、原理的にはSiCやGaNを超える
性能を有する電子デバイス応用の実現に大きな期待が持たれています。しかしながら、上
記した応用の実現には、インチサイズの単結晶ウェハの製造技術が必要となるが、「超」
難加工材であることや、大型の単結晶が入手困難であることから、インチサイズウェハが
流通していないのが現状です。
連携可能な技術・知財
大面積の（インチサイズの）単結晶ダイヤモ
ンドウェハ作製に必要な、
① 合成条件改良、高速成長を達成、
② 「３次元成長」による種結晶の大型化、
③単結晶同士の接合による大面積化
④イオン注入を用いた大面積ウェハ自立化、
などに成功、ハーフインチサイズの単結晶
ウェハや、1インチ大の接合型ウェハを実証
してきました。
高速成長
・単結晶ダイヤモンド合成に関する技術
・ダイヤモンド放射線検出器に関する技術
・イオン注入に関する技術
・マイクロ波プラズマCVDのシミュレーション
に関する技術
・参考文献：Mokuno, et al., Diamond Relat.
Mater. 18 (2009) 1258.; Yamada, et al.,
APEX 3 (2010), 05130.
３次元成長
当方の技術を用いて作製した自立ウェハ
13mm
ウェハ自立化（イオン注入～CVD成長～選択エッチング）
>20mm

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