2023.11.20 NEWS

【世界初】Phantom SVD(ファントム局所的気相成長)法で4インチSi ウエハ上への二酸化ゲルマニウム（GeO₂）製膜に成功 ― 薄膜の大面積化実現に大きく前進 ―

　総合科学技術研究機構の金子健太郎教授/RARA フェローとPatentix株式会社（所在地：滋賀県草津市、代表取締役：衣斐豊祐）は、共同で、二酸化ゲルマニウム（GeO₂）をPhantomSVD(ファントム局所的気相成長)法によって、4インチSi ウエハ上に製膜することに世界で初めて成功しました。
　Patentix株式会社は、立命館大学発ベンチャーであり、超ワイドバンドギャップ半導体（UWBG）材料「二酸化ゲルマニウム」を用いた半導体基板・パワーデバイスの研究開発を進めています。この成果は、二酸化ゲルマニウム薄膜の大面積ウェハへの製膜可能性を示す大きな成果となりました。

1.概要

　ルチル構造二酸化ゲルマニウム（r-GeO₂）は、炭化ケイ素（SiC）や窒化ガリウム（GaN）と比べてさらに大きなバンドギャップをもつため、r-GeO₂ によるトランジスタやダイオードは高耐圧、高出力、高効率（低損失）という優れたパワーデバイス特性を備える事が期待されています。r-GeO₂ パワーデバイスの開発は日本が世界をリードしており、Patentix 株式会社では2022 年12 月会社設立以降、r-GeO₂ エピウエハの研究開発を進めております。
　また、Patentix株式会社では、独自に開発したPhantomSVD（ファントム局所的気相成長）法を用いて製膜しており、PhantomSVDは、安全安価な原料を用いることができコストパフォーマンスに優れています。また、従来の霧（ミスト）状にした溶液を用いるCVD 法とは異なる原理で結晶成長が可能であり、より安全・安心な薄膜合成が可能となります。

2.今回の成果及び今後の予定

　立命館大学およびPatentix 株式会社は、共同で、次世代半導体材料として注目される「二酸化ゲルマニウム（GeO₂）」をPhantom SVD（ファントム局所的気相成長）法によって、4 インチSi ウエハ(100)上に製膜することに世界で初めて成功しました。この成果は、2023年11月15日～17日に本学朱雀キャンパスで開催された半導体実装技術に関する国際会議 “IEEE CPMT SymposiumJapan (ICSJ) 2023”において、プラチナスポンサーであるPatentix株式会社のブースにて発表され、二酸化ゲルマニウム薄膜の大面積化の可能性を示す大きな成果となりました。
今後は、GeO₂薄膜の電気特性評価や膜中に存在する欠陥評価等を行い、高品質なGeO₂ エピ製膜技術の開発を進めてまいります。

写真の説明：4インチウエハ上に成長した二酸化ゲルマニウムの写真