従来の機械研磨とCMPのプロセスを置き換えることができる「Dynamic AGE-ing」
ー品質の悪いSiCウエハー（BPD密度が高い）への適用が可能ー
エピタキシャル層の成長時にもメリットが得られる 出典：関西学院大学
豊田通商：パワー半導体・6㌅SiC基板の欠陥ゼロ：Dynamic AGE-ing®（動画）：
Toyota Tsusho: SiC substrate with zero defects: Dynamic AGE-ing®：
丰田通商：下一代功率半导体，零缺陷的6㌅SiC基板：DynamicAGE-ing®
～早期量産化を目指し、デバイスメーカーへサンプル供給～
2021年03月01日
豊田通商：
関西学院大学：
次世代パワー半導体材料SiC基板内の欠陥※を無害化する表面ナノ制御プロセス技術「Dynamic AGE-ing®」を開発しました。
「Dynamic AGE-ing®」：
本技術は、「SiC基板の高品質化と生産性向上を同時に実現する」革新的な技術です。
このたび6インチSiC基板での性能検証を、完了しました。
次世代パワー半導体材料SiC基板：
SiC基板は、急速に電動化が進む世界の自動車産業など、幅広い分野で大きな需要が見込まれています。
将来の脱炭素社会に資する材料です。
半導体メーカーへサンプル供給開始：
今後、半導体デバイスメーカーへのサンプル供給を開始し、量産ラインへの本技術の導入に向けた評価検証を進めます。
また、普及が見込まれる大口径8インチSiC基板への適用に向けた開発も加速させます。
従来のSiC基板の問題点：
「信頼性が高いパワー半導体を低コストで製造する」には、「高品質で大口径のSiC基板の安定供給」が必要です。
しかし、これまでのSiC基板は、
- 機械加工で生じる結晶の歪み（加工歪み層）や、
- 基底面転位（Basal Plane Dislocation、BPD）欠陥により、
「その上に形成されるパワー半導体性能が落ちること」が課題でした。
Dynamic AGE-ing®で解決：
独自技術「Dynamic AGE-ing®」は、従来の機械加工とは異なります。
熱エッチングと結晶成長を統合した非接触型のナノ制御プロセス技術です。
本技術は、
- SiC基板を、超高温下の気相環境におくことで
- 表面の原子配列を自律的に整合させて、
加工歪み層の完全除去、BPDの伝播遮断による無害化を実現（図表1参照）
「Dynamic AGE-ing®」の適用により、メーカーやサイズを問わずSiC基板を高品質化します。
さらに基板製造工程の簡略化と歩留まりの改善により、SiC基板の生産性向上も可能にします（図表2参照）
プレスルーム | 豊田通商株式会社
https://www.toyota-tsusho.com/press/detail/210301_004770.html
SiCウエハーの欠陥を無害化：革新的プロセス開発、
ーSiCデバイスのコスト低減へー
グリーンモビリティ材料開発プロジェクト プロジェクトリーダー
関西学院大学 金子忠昭氏：
Dynamic AGE-ingを共同開発した。
「従来のSiCウエハーの製造で用いられてきた機械加工」とは大きく異なる。
「熱エッチングと結晶成長を統合した非接触型のナノ制御プロセス技術」だ。
「SiCウエハーから原理的になくすことのできない結晶欠陥が存在すること」を前提に、それらを“無害化”する。
従来、SiCウエハー欠陥が問題：
従来から、SiCウエハーは、大問題になっていた。
- SiCウエハーは、SiCを結晶成長させたインゴッドから作成される。
- 結晶成長過程で､基底面転移（Basal Plane Dislocation）欠陥が生じ、
- また、ウエハーをスライス研削や研磨をする際生じる加工ひずみなども、
問題点として、原理的に存在することだ。
歩留まり率の低下：
これらの欠陥が、SiCデバイスの動作不良原因となり、歩留まりが向上しない。
その結果、SiCデバイスが高価になり、最終製品への採用が難しいという状況。
非接触型・ナノ制御プロセス技術：
- SiCウエハーを超高温下の気相環境に置いて、
- 表面の原子配列を自律的に整えることにより、
- 加工ひずみ層の完全除去を実現した。
市販の6インチSiCウエハーで実証：
市販の6インチSiCウエハーに、Dynamic AGE-ingを適用した。
現在、6インチSiCウエハーには、BPDが1cm2当たり数千個の密度で存在する。
今回、Dynamic AGE-ingを適用した結果、デバイス製造に影響のあるBPDを、6インチウエハー内で1個以下に減らせることを確認。
最終的に形成される表面を、BPDフリー成長層がカバーした。
エピタキシャル層の成長時も、ドリフト層を積層するだけで済む。
従来手法よりも、生産性を飛躍的に向上できる。
「AGE」とは：
アニーリング（Annealing）、
積層成長（Growth）、
エッチング（Etching）の頭文字のこと。– MONOist
https://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/2103/03/news039.html