Semi Interfaceを創刊し、材料の界面工学と最適化を通じてデバイスの性能向上を目指す技術専門家コミュニティに有益な情報を提供できることを大変光栄に思っております。また、当誌では、半導体業界が直面するその他の課題についても取り上げてまいります。
ご寄稿いただいた皆様には、豊富な経験を共有していただいております。ある記事では、界面の最適化の歴史が繰り返されることについて説明されており、また、界面の最適化と材料工学に関する最新技術についての多くの議論や、近い将来の界面の課題についての考察も掲載されています。
ダウンロードGaN Consultancyの技術コンサルタント兼マネージングディレクターであるS.K. Murad博士(工学博士)は、高度な半導体デバイスの世界における界面工学の向上の必要性を論じています。 博士は、表面と界面の両方のクオリティを改善することの重要性、およびそれを実現するための最適化技術について詳しく説明しています。
オックスフォード・インストゥルメンツ・プラズマテクノロジーの最高技術責任者であるFrazer Andersonは、原子スケールでのプロセスと測定分析の高度化について述べています。原子層エッチング(ALE)から電子後方散乱回折(EBSD)まで、Frazerは、専門性の高いプロセスと特性評価技術を使用して、急速に普及が進む化合物半導体材料の製造と分析の方法について説明しています。
「ナノスケールで3次元のこれらの界面を製造し、特性評価できることが極めて重要です。」
今年もその時期がやってきました。オックスフォード・インストゥルメンツは、シリコンカーバイド(SiC)デバイスプロセスにおける世界最大級のイベントであるICSCRMに再び参加できることを大変うれしく思っています。当社は、この会議でオックスフォード・インストゥルメンツがサポートし推進している数々のエキサイティングなプロジェクトの一部を紹介します。Warwick大学との複数のプロジェクトでは、ボイドフリー・スーパージャンクション・トレンチフィルやポストトレンチアニールによるベースラウンディングの最適化などが紹介されます。また、SK Siltron社とのプラズマ研磨による優れたプロセス結果や、当社のSiC基板およびエピ層ドライエッチング技術による欠陥や表面下損傷の除去についてもご紹介いたします。
「SK Siltronは、プラズマ研磨が潜在的なメリットをもたらし、表面下にあるダメージを除去できると考えています。」
PowerAmericaの最高経営責任者(CEO)兼最高技術責任者(CTO)であるVictor Veliadis教授は、SiC金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)デバイスのSiC/SiO2ゲート界面について調査し、その品質が現在でもデバイスメーカーにとって課題となっていることを明らかにしました。Veliadis教授は、この界面が直面する問題について説明し、オックスフォード・インストゥルメンツのALD(原子層堆積)技術などのツールがSiC/SiO2界面の改善に役立つ可能性について論じています。
「ALEは表面ダメージを最小限に抑え、低欠陥界面と低粗さサイドウォールを製造することによって、高い移動度を実現します。」
SiCゲート酸化物に関する2部構成のシリーズの第1弾として、Warwick大学工学部教授でPGCコンサルティングの創設者でもあるPeter Gammon教授が、SiCとSiデバイスの背景、SiC MOSFETに伴う課題、そして窒素がどのようにしてその解決策となったかについて詳しく解説します。
オックスフォード・インストゥルメンツ・プラズマテクノロジー社の主要顧客担当マネージャーであるDan Haspel博士は、デバイスの正確で詳細な把握には、複数の分析技術を組み合わせる必要があると強調しています。 博士は、プラズマテクノロジー社がSiCの表面、表面下、結晶構造のより深い部分の特性評価と品質評価に使用している3つの補完的な顕微鏡法、すなわち電子後方散乱回折(EBSD)、ラマン分光法、およびコンタクト共振原子間力顕微鏡(CR-AFM)について触れています。
オックスフォード・インストゥルメンツ・プラズマテクノロジーの原子スケールプロセス・プロダクトマネージャーであるAileen O'Mahony博士が、GaNデバイスに関する自身の専門知識を解説しています。AlGaN/GaN界面における重要な2次元電子ガス(2DEG)層について説明し、従来の誘導結合プラズマ(ICP)エッチングと原子層エッチング(ALE)の組み合わせにより、エッチング制御がどのように向上するかを説明しています。
オックスフォード・インストゥルメンツ・プラズマテクノロジーの主任アプリケーションエンジニアであるZhong Ren博士と、オックスフォード・インストゥルメンツ・アサイラム・リサーチのプロダクトラインマネージャーであるMarta Kocun博士が、量子コンピューティングのためのシリコン・スルー・ビア(TSV)に関する研究について説明します。 ボッシュプロセス後TSVプラズマポリッシュによる界面最適化プロセスから得られたデータと、原子層堆積(ALD)による滑らかな側壁を実現するうえで有益な原子間力顕微鏡(AFM)の結果を紹介します。
「シリコン・スルー・ビア(TSV)は、拡張可能な超伝導量子コンピューティング(SQC)プラットフォームを実現する鍵となります。それは、より多くの量子ビット、より高密度な集積、より長いコヒーレンス時間を達成できるからです。」
Tyndall National Instituteのナノエレクトロニクス材料・デバイスグループの責任者であり、University College Corkの化学科の研究教授でもあるPaul Hurley教授は、Dr. Aileen O’Mahonyと対談し、界面に関するあらゆることを議論しました。Hurley教授は、トランジスタの興味深い歴史を振り返り、過去と現在がどのようにして融合し、半導体デバイスの未来を創造するのかを説明しています。
「異なる背景を持つ人々が集まることで、ブレイクスルーが生まれる。」
オックスフォード・インストゥルメンツ・プラズマテクノロジーのグローバルセールスおよびマーケティングディレクターであるBas Derksemaは、Semi Interfaceの編集者であり、オックスフォード・インストゥルメンツ・プラズマテクノロジーのマーケティング責任者でもあるGrant Baldwinと、同社の量産製造への展開と、最高品質の装置とプロセスをお客様に提供するためにどのような対応を弊社が取ってきているかについて、対談を行いました。
University of BristolのMartin Kuball教授率いるチームは、半導体材料としての(超)ワイドバンドギャップ材料に関する研究について、Ga2O3に焦点を当てて説明してくれました。彼らは、デバイスのトレンチの方向が及ぼす影響についての重要な考察と、高い期待が寄せられる絶縁破壊電圧の試験結果をシェアしてくれました。
Argonne National Laboratory(アルゴンヌ国立研究所)およびオックスフォード・インストゥルメンツ・プラズマ・テクノロジーとが共同研究を行っているJulian Michaels博士が、4H-SiCデバイスの精密製造におけるバイアスパルス原子層エッチング(BP-ALE)に関する研究について説明します。BP-ALEによるスムージング効果、およびこの高速ALE技術の改良版が主流のデバイス製造にどのように導入できるかについて、Michaels博士が解説します。
「私たちの世界がナノスケールに近づくにつれ、原子スケールでのプロセスがますます重要になってきます。同時に、プロセスにかかる時間が過度に長くなることもあってはなりません。」
Semi Interface 第1号でご覧いただいたように、デバイスの性能は界面に大きく影響を受けます。原子スケールで界面を最適化する同様のソリューションは、量子やGaN・SiCパワーデバイスのみならず、データ通信、拡張現実、マイクロLEDなど、他の多くのアプリケーションにも適用可能です。第2号のテーマは、オプトエレクトロニクスとデータ通信、それに第1号の著者による寄稿の一部を第2号として掲載する予定です。
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