日本開發出大型單結晶鉆石晶圓制造技術

    日本產業技術綜合研究所(產綜研)鉆石研究中心單結晶底板開發小組開發出了大型單結晶鉆石晶圓制造技術。該技術結合運用了兩種技術：由籽晶直接制造薄板狀鉆石單結晶的“直接晶圓化技術”，以及通過依次改變生長方向、反復進行氣相沉積合成(CVD)實現了結晶大型化的技術。鉆石擁有高硬度、高熱傳導 率、較寬的光透過波長頻帶與帶隙、低介電率以及優異的化學穩定性等有用的物性。因此，電子業界希望用其制造出性能超過硅(Si)類及碳化硅(SiC)類的 元件。不過，能夠大量生產大型單結晶鉆石晶圓的技術卻一直未得以確立。

　　此前的工藝技術為了得到板狀鉆石，通常將大型單結晶(晶錠)切成薄片，這處理，形成的切縫就會產生約1/3的加工損失，而且在晶圓加工后還要進行背面研磨等復雜的工序，這些均是有助于實現實用化的大量生產的障礙。

　　產綜研為了解決上述課題，從2003年開始就一直在研究利用微波等離子CVD法對大型單結晶鉆石進行合成的方法。截止目前已在大小為1克拉單結晶鉆石的合成方面獲得了成功。

　　該研究發現，通過在1200℃附近對表面溫度進行準確控制，并準確控制向甲烷及氫形成的反應氣體中添加的氮的含量，可控制方位不同的異常結晶的生長。另外，產綜研表示，通過優化鉆石結晶的生長條件，可實現比原來快5倍以上的50μm/小時的合成。