03ウェハ技術グループ

半導体デバイスの性能と信頼性は、その土台となるウェハ（基板）の品質に大きく左右されます。シリコン半導体では技術成熟により高品質ウェハの量産が確立していますが、ダイヤモンド半導体では合成の難しさから、大口径かつ低欠陥の単結晶ウェハ製造が依然として主要なボトルネックです。ウェハ技術のブレイクスルーは、ダイヤモンド半導体を社会実装へ繋ぐための基盤要素です。
当グループは、ダイヤモンド半導体のポテンシャルを最大限に引き出すため、高品質単結晶ウェハの製造技術、とりわけ大口径化と結晶欠陥の極限的低減に特化して研究開発を行っています。金沢大学が長年蓄積してきた、欠陥を抑えつつ高速成長を実現するプロセス設計・運転ノウハウは、当グループの重要な強みです。

具体的な研究テーマとして、パワー・ロジックデバイス、宇宙用放射線センサ、光電子放出源への展開を見据えたインチサイズ級ウェハの実現に取り組んでいます。ホモエピタキシャル成長技術の高度化に加え、アカデミアの強みを生かした新たなヘテロエピタキシャル成長技術の開発を目指しています。ウェハの大口径化に伴い、欠陥発生や歪みの制御が一層難しくなりますが、当グループでは、独自開発の成長装置とナノ計測に基づく欠陥解析・フィードバックを一体化し、高品質ウェハ技術の確立を目指します。加えて、デバイスの性能と信頼性を高めるため、高純度化と不純物（ドーパント）の均一導入・制御も重要課題として推進しています。

デバイスの要求特性によって、必要とされる結晶のスペックは異なります。成長段階から欠陥・不純物濃度を制御することで、オーダーメイド型ウェハ製造技術の確立を目指します。また、格子欠陥がデバイス特性に与える影響を学術的に明らかにし、ウェハ作製指針として体系化します。デバイス開発グループと密接に連携し、要求仕様を迅速にプロセスへ反映することで、基礎研究から実生産レベルへ繋がるウェハ技術を担い、センターの使命である次世代半導体の早期社会実装を基盤から支えます。