1: ラダームーンサルト(WiMAX) 2013/12/04(水) 20:20:46.86 ID:0WNFVWjQ0 BE:4619463269-PLT(12001) ポイント特典

SiC単結晶を高速成長できる昇華法用高純度粉末原料を開発 - 産総研など

産業技術総合研究所(産総研)は12月3日、太平洋セメントおよび屋久島電工と共同で、パワー半導体用SiCバルク単結晶の高速成長を可能とする昇華法用高純度SiC粉末原料を開発したと発表した。

同成果は、同所 先進パワーエレクトロニクス研究センター ウェハプロセスチームの加藤智久研究チーム長によるもの。詳細は、12月9日~12月10日に埼玉県さいたま市にて開催される「SiC及び関連半導体研究第22回講演会」で発表される。

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昇華法用高昇華型SiC粉末原料

Siデバイスに比べて、高効率・低損失なSiCパワーデバイスは、すでにSBDやMOSFETで実用化されており、今後、同市場は大きく拡大していくと考えられている。この流れをさらに加速させるためには、デバイスに使われるSiC基板の低コスト化が必須とされている。
SiC基板の低コスト化を図るには、SiCバルク単結晶(インゴット)の生産性を高める必要がある。SiCインゴットは、SiC粉末原料を約2400℃の高温で昇華させ、再析出させる昇華再結晶法(改良Lely法)で製造される。同製造法におけるSiCインゴットの生産性は、原料となるSiC粉末の昇華特性に大きく影響を受けると考えられ、生産性を高めるためには、昇華速度、昇華ガス量などが優れたSiC粉末材料が求められている。

http://news.mynavi.jp/news/2013/12/04/461/index.html

つづく



2: ラダームーンサルト(WiMAX) 2013/12/04(水) 20:21:48.87 ID:0WNFVWjQ0 BE:2994096757-PLT(12001)

昇華再結晶法は、現在のSiCウェハ量産技術としてすでに確立されているが、結晶成長速度が遅いため、SiC単結晶インゴットの製造コストが非常に高いという問題があった。

今後、SiCパワーデバイスの研究開発、量産化を促進させるには、材料コストを大きく改善できる新しい結晶成長技術の確立が重要となる。中でも、SiC単結晶インゴットの量産効率の改善においては、単結晶成長速度の高速化が大きな課題である。
昇華再結晶法における単結晶成長速度は炉内の温度勾配によって制御できる。しかし、高い成長速度を得るために大きな温度勾配を付けると成長条件が合わなくなり、結晶多型の異常や結晶内部ひずみの増加、結晶欠陥の増加などの様々な問題が発生する。そのため、現状の量産技術でも結晶成長速度は500μm/h程度と、シリコン単結晶の1/20以下の成長速度で限界となっている。

また、昇華法による単結晶成長では2000℃を超える高温工程が必須であり、その継続時間は製造コストに直結し、時間の短縮が大きな課題だった。
このような背景から、研究グループでは結晶成長技術、粉末製造技術を融合させ、SiCバルク単結晶の生産能率を改善する新しいSiC粉末原料の開発に着手した。

昇華再結晶法におけるSiCバルク単結晶の成長速度は、炉内の昇華原料ガスの過飽和度、すなわち炉内の温度勾配によって制御が可能である。一般に、粉末原料の表面から昇華ガスを発生させる場合、その粉末の比表面積が大きくなる程(粒径が細かくなる程)、単位時間当たりのガス発生量は増大する。

しかし、昇華再結晶法では粉末原料を黒鉛るつぼに充填して使用することから、粒径を細かくすることで粉末充填後のるつぼ内の空隙率が小さくなり、昇華ガスがかえって発生しにくくなる傾向がある。

一般に充填粉末の比表面積と粉末を充填したるつぼ内の空隙率は互いに背反の関係になる傾向があるため、それらのバランスの良いところで昇華ガスの発生効率は極大値を持つことになる。
BET法での測定で比表面積を調べたところ、1600~1700cm2/g付近で、2400℃付近の昇華効率が最も高くなることを昇華実験で確認した。

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昇華法におけるSiC原料粉末の比表面積と昇華速度の関係

以降はソースで


5: ストレッチプラム(宮城県) 2013/12/04(水) 20:22:57.44 ID:A596qrbL0

信越KAWASAKIじゃないのか


6: ミッドナイトエクスプレス(やわらか銀行) 2013/12/04(水) 20:23:29.01 ID:cx9rxfT10

ついにきたかこの時が


7: キン肉バスター(西日本) 2013/12/04(水) 20:25:23.36 ID:PUYl3xO/O

高純度粉末と聞いてASKAが駆けつけました


8: リバースネックブリーカー(SB-iPhone) 2013/12/04(水) 20:28:16.86 ID:3Ve5eS2ci

富士ガイドじゃないのか


9: ジャストフェイスロック(庭) 2013/12/04(水) 20:28:31.97 ID:dWeJB4nq0

やっと気がついたのか
産総研のやつらもたいしたことないな・・・


10: ドラゴンスクリュー(庭) 2013/12/04(水) 20:29:22.15 ID:qp5+g6v30

SiCとか分からん
シッコに決定


11: ニールキック(庭) 2013/12/04(水) 20:29:49.78 ID:FkHoL7hq0

SiC ←これ中学生でも分かるぞ


13: ファイナルカット(神奈川県) 2013/12/04(水) 20:39:24.98 ID:rfe2P3gK0

やったね。これでオールSICの竿が1kとか2k位で売られるようになるな。


15: リバースネックブリーカー(やわらか銀行) 2013/12/04(水) 20:40:44.96 ID:GgRpv/lY0

産業技術総合研究所(産総研)は12月3日、太平洋セメントおよび屋久島電工と共同で、

までしか理解できなかった


17: キチンシンク(禿) 2013/12/04(水) 20:44:51.98 ID:xOxGttkA0

これを海外流出しないように政府が買い上げるとかしろよ
日本は自分がルール守れば相手も守るって考えるからダメなんだよ


18: ニールキック(新疆ウイグル自治区) 2013/12/04(水) 20:44:58.40 ID:6Hd1pYz90

カップヌードルSiCって昔あったよな


20: フルネルソンスープレックス(WiMAX) 2013/12/04(水) 20:49:34.38 ID:m7yCj6nC0

おれは屋久島電工という部分が分からないよ


21: フェイスロック(SB-iPhone) 2013/12/04(水) 20:50:03.33 ID:mUGhvqR6i

炭化ケイ素


22: バズソーキック(富山県) 2013/12/04(水) 20:51:04.26 ID:Ab5gWYLg0

ああ、原材料枯渇が問題だったんだよね確か


23: リキラリアット(dion軍) 2013/12/04(水) 20:52:29.00 ID:QM1Hr/7u0

簡単な話生産効率が上がったってことかい?


24: ニールキック(庭) 2013/12/04(水) 20:53:59.48 ID:FkHoL7hq0

そのへんの土や泥だって炭化ケイ素だったりするんだぜ?


25: バズソーキック(家) 2013/12/04(水) 20:56:13.60 ID:zpZ8CWu70

>>24
それは二酸化ケイ素だ


26: ジャンピングカラテキック(神奈川県) 2013/12/04(水) 20:56:39.97 ID:MmYMCK3L0

工業レベルで生産可能になったってことなんだよな??


27: レッドインク(dion軍) 2013/12/04(水) 21:04:36.78 ID:VqEybXpw0

おおスゲー!
これで捗るな!
なるほどなー
( ̄σ・ ̄)ホジホジ


28: サソリ固め(庭) 2013/12/04(水) 21:21:18.94 ID:zJU5kq20P

粉砕具合と温度だけの実験なのかこれ?
効率は倍になるみたいだけど何かパッと読んだ感じ微妙な実験だね
消化効率のグラフも縦軸なんだよ


29: キチンシンク(禿) 2013/12/04(水) 22:10:52.21 ID:xOxGttkA0

単結晶作るのに24時間掛かってるからな
24時間2200度を保ってだから電気代が異常に掛かる
それと24時間掛かるから工場も24時間操業にするから人件費も膨大
これなら昼間の操業だけで同じ量を生産出来る


30: バックドロップホールド(沖縄県) 2013/12/05(木) 01:20:46.51 ID:v4Oc7EST0

>>太平洋セメントおよび屋久島電工と共同で

セメント屋と電工の技術をパクったようにしか見えないw


31: キャプチュード(dion軍) 2013/12/05(木) 04:28:37.37 ID:UkH9gA1a0

シリコンカーバイト生産が捗る


3: タイガースープレックス(SB-iPhone) 2013/12/04(水) 20:22:17.34 ID:Z43+aVy7i

なるほど、わからん


引用元: [半導体] SiCバルク単結晶を高速成長可能な昇華法(改良Lely法)用高純度SiC粉末原料を開発