酸化ガリウムの特許出願 ~半導体・パワーデバイス・結晶・基板関連~  (株)AKT研究所

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比較的最近の酸化ガリウム関連の特許出願をいくつか挙げてみます。(公報から抜粋した情報です)


特開2017-193466(酸化ガリウム結晶の製造装置および酸化ガリウム結晶の製造方法)/信州大学・不二越機械工業株式会社
特開2017-135171(半導体基板及びその製造方法)/株式会社テンシックス
特開2017-112336(半導体基板の製造方法)/株式会社テンシックス
特開2017-112335(半導体素子の製造方法)/株式会社テンシックス
特開2017-069424(結晶性半導体膜および半導体装置)/株式会社FLOSFIA
特開2017-061396(酸化ガリウム単結晶育成用ルツボおよび酸化ガリウム単結晶の製造方法)/株式会社SUMCO
特開2014-203953(半導体素子及びその製造方法)/株式会社タムラ製作所・株式会社光波
 


特開2017-193466(酸化ガリウム結晶の製造装置および酸化ガリウム結晶の製造方法)/信州大学・不二越機械工業株式会社

酸化ガリウム結晶の製造装置および酸化ガリウム結晶の製造方法

【発明の名称】酸化ガリウム結晶の製造装置および酸化ガリウム結晶の製造方法 

【公開日】平成29年10月26日 

【要約】

【課題】酸化ガリウム結晶の大形化、高品質化を可能とする、酸化ガリウム結晶の製造装置を提供する。

【解決手段】本発明に係る酸化ガリウム結晶の製造装置10は、基体12と、基体12上に配設された耐熱性を有する筒状の炉本体14と、炉本体14を閉塞する蓋体18と、炉本体14内に配設された発熱体20と、基体12を貫通して上下動自在に設けられたるつぼ受軸24と、るつぼ受軸24上に配設され、発熱体20により加熱されるるつぼ30とを具備する垂直ブリッジマン炉からなる酸化ガリウム結晶の製造装置10であって、るつぼ30が、Pt系合金製のるつぼであり、炉本体14の内壁が、所要高さを有するリング状の耐熱部材32bが複数積層された耐熱壁32に形成されていると共に、リング状の耐熱部材32bが複数の分割片32aが接合されてリング状に形成されていることを特徴とする。

【請求項1】
基体と、該基体上に配設された耐熱性を有する筒状の炉本体と、該炉本体を閉塞する蓋体と、前記炉本体内に配設された発熱体と、前記基体を貫通して上下動自在に設けられたるつぼ受軸と、該るつぼ受軸上に配設され、前記発熱体により加熱されるるつぼとを具備する垂直ブリッジマン炉からなる酸化ガリウム結晶の製造装置であって、
前記るつぼが、Pt系合金製のるつぼであり、
前記炉本体の内壁が、所要高さを有するリング状の耐熱部材が複数積層された耐熱壁に形成されていると共に、前記リング状の耐熱部材が複数の分割片が接合されてリング状に形成されていることを特徴とする酸化ガリウム結晶の製造装置。

…中略…

【請求項10】
請求項1~9いずれか1項記載の酸化ガリウム結晶の製造装置を用い、酸素雰囲気下において、酸化ガリウムの結晶を育成することを特徴とする酸化ガリウム結晶の製造方法。
【請求項11】
酸化ガリウムが、β-Ga2O3であることを特徴とする請求項10記載の酸化ガリウム結晶の製造方法。

※酸化ガリウム単結晶/次世代パワー半導体材料 ~(株)AKT研究所~ 

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特開2017-135171(半導体基板及びその製造方法)/株式会社テンシックス

 
【発明の名称】半導体基板及びその製造方法
 
【公開日】平成29年8月3日
 
【要約】
【課題】半導体基板の接合にSi膜を利用し、多結晶基板上に単結晶層を成膜する半導体基板の製造方法、及びそれによって形成される半導体基板を提供する。
 
【解決手段】半導体基板の製造工程は、第1基板1の上面にSi薄膜層3を形成する第1成膜工程と、第2基板の上面から一定の深さに水素層を形成する水素層形成工程と、・・・(以降略)・・・
 
【請求項1】
少なくとも上面の表層が第1の半導体材料の多結晶からなる円板状又は円柱状の第1基板の前記上面にSi薄膜層を形成する第1成膜工程と、
第2の半導体材料の単結晶からなり、前記第1基板よりも径の小さい円板状又は円柱状の第2基板の上面から一定の深さに水素層を形成する水素層形成工程と、
前記第1基板の前記上面と前記第2基板の前記上面とを前記Si薄膜層を介して同心円状に接合する接合工程と、
前記接合工程の後、前記第2基板を前記水素層で分離することにより、分離された前記第2基板の前記上面側が第2単結晶層として前記第1基板上に前記Si薄膜層を挟んで積層された複層基板を得る分離工程と、
前記複層基板を構成する前記第2単結晶層上に、第3の半導体材料の単結晶からなる第3単結晶層を形成する第3成膜工程と、
を備えることを特徴とする半導体基板の製造方法。
 
【請求項6】
前記第1の半導体材料はSiC、前記第2の半導体材料はSiC又は酸化ガリウムであり、
前記第3の半導体材料は酸化ガリウムであり、前記第3単結晶層はエピタキシャル成長又はMOCVDにより形成される請求項1乃至3のいずれかに記載の半導体基板の製造方法。
 
 
※酸化ガリウム単結晶/次世代パワー半導体材料 ~(株)AKT研究所~

 
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特開2017-112336(半導体基板の製造方法)/株式会社テンシックス


【発明の名称】半導体基板の製造方法

【公開日】平成29年6月22日

【要約】
【課題】結晶欠陥の少ない高耐圧素子用半導体基板を低コストで製造する半導体基板の製造方法を提供する。
【解決手段】本半導体素子の製造方法は、第1の半導体材料の単結晶からなる第1基板1の上面に第2の半導体材料を堆積させることにより支持層2を形成する支持層形成工程と・・・(以降略)・・・

【請求項1】
第1の半導体材料の単結晶からなる第1基板の上面に第2の半導体材料を堆積させることにより支持層を形成する支持層形成工程と、
前記支持層形成工程において前記第2の半導体材料が付着することによって前記第1基板の側壁面に形成された側壁膜を除去する側壁膜除去工程と、
前記第1基板を前記上面から所定の深さで分離させることにより、分離された前記第1基板の前記上面側が第1薄膜層として前記支持層上に積層された複層基板を形成する分離工程と、
を備えることを特徴とする半導体基板の製造方法。

【請求項9】
前記第1の半導体材料はSiC、GaN及び酸化ガリウムのうちの1つであり、前記支持層及び前記厚膜支持層は多結晶又は非晶質からなる、請求項1乃至8のいずれかに記載の半導体基板の製造方法。


※酸化ガリウム単結晶/次世代パワー半導体材料 ~(株)AKT研究所~

 
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特開2017-112335(半導体素子の製造方法)/株式会社テンシックス


【発明の名称】半導体素子の製造方法

【公開日】平成29年6月22日

【要約】
【課題】厚さの薄い半導体基板を用いて高耐圧の半導体素子を製造する方法を提供する。
【解決手段】本半導体素子の製造方法は、少なくともその表層が第1の半導体材料の単結晶からなる第1基板1と第1基板1の反りを抑制するための第2基板2とを接合する接合工程(a)と、・・・(以降略)・・・

【請求項1】
少なくともその表層が第1の半導体材料の単結晶からなる第1基板と前記第1基板の反りを抑制するための第2基板とを接合する接合工程と、
前記接合された前記第1基板の表面を加工する第1工程と、
前記接合された前記第1基板と前記第2基板とを分離する分離工程と、
前記分離された前記第1基板を加工する第2工程と、
から一つのユニット工程が構成されており、
前記ユニット工程を複数回行うことにより前記第1基板に半導体素子を形成することを特徴とする半導体素子の製造方法。


【請求項8】
前記第1の半導体材料は、SiC、GaN及び酸化ガリウムのうちの1つである請求項1乃至7のいずれかに記載の半導体素子の製造方法。


※酸化ガリウム単結晶/次世代パワー半導体材料 ~(株)AKT研究所~

 
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特開2017-069424(結晶性半導体膜および半導体装置)/株式会社FLOSFIA

【発明の名称】結晶性半導体膜および半導体装置

【公開日】平成29年4月6日

【要約】
【課題】膜厚が1μm以上であり、電気特性に優れた結晶性半導体膜を提供する。
【解決手段】主面の全部または一部にコランダム構造を有しており、さらにオフ角を有する結晶基板20上に、直接または他の層を介して、コランダム構造を有する結晶性酸化物半導体を主成分として含む結晶性半導体膜を膜厚が1μm以上となるように積層して、電気特性に優れたオフ角を有する結晶性半導体膜を得る。そして、得られた電気特性に優れた結晶性半導体膜を半導体装置に用いる。

【請求項1】
コランダム構造を有する酸化物半導体を主成分として含む結晶性半導体膜であって、膜厚が1μm以上であり、さらにオフ角を有していることを特徴とする結晶性半導体膜。

【請求項2】
酸化物半導体が、インジウム、ガリウムまたはアルミニウムを含む請求項1記載の結晶性半導体膜。

【請求項3】
酸化物半導体が、ガリウムを含む請求項1または2に記載の結晶性半導体膜。

・・・(中略)・・・

【請求項8】
コランダム構造を有する結晶基板上に、直接または別の層を介して、結晶性半導体膜が積層されている積層構造体において、前記結晶基板がオフ角を有しており、前記結晶性半導体膜が、請求項1~7のいずれかに記載の結晶性半導体膜であることを特徴とする積層構造体。

【請求項9】
前記結晶基板が、インジウム、ガリウム、またはアルミニウムを含む材料で構成されている請求項8記載の積層構造体。

・・・(中略)・・・

【請求項13】
ダイオードまたはトランジスタである、請求項12記載の半導体装置。


★付与されているFターム
Fタームでこの技術を眺めてみます。

テーマコード「4G077」:結晶、結晶のための後処理
AA00 目的・対象とする結晶の形態
AA03 ・薄膜状
AB00 結晶自体の特徴(クレーム)
AB02 ・成長結晶の方位の特定
BB00 材料2(酸化物)
BB01 ・Al(アルミニウム)の
BB10 ・その他
DB00 気相成長2(CVD)
DB30 ・その他
ED00 結晶成長共通4(種結晶、基板)
ED01 ・種結晶に特徴あるもの
ED05 ・・基板結晶の結晶方位の特定
HA00 用途
HA05 ・電気材料
HA06 ・・半導体素子
TA00 CVD
TA01 ・成長結晶の形状(例、塊状)
TA04 ・・基板上に成長
TB00 エピタキシャル成長法、装置
TB01 ・成長方法、装置
TH00 ガスの供給・排出手段;反応ガス流の調節
TH01 ・原料ガス発生部
TH02 ・・バブラ−、気化器
TK00 基板
TK01 ・材質
TK06 ・結晶方位

テーマコード「5F045」:気相成長(金属層を除く)
AB00 成長層の組成
AB40 ・その他
AC00 導入ガス
AC19 ・ドーパントガス
AF00 被成膜面の組成・基板の特徴・ダミー基板・マスク
AF11 ・基板の形状・構造・大きさ・厚み等に特徴
AF12 ・・基板表面の状態(面粗さ・ステップ等)に特徴
AF13 ・・・結晶方位(面方位)・オリフラ・ノッチに特徴
CA00 半導体素子等への用途
CA05 ・MISトランジスタ(TFTを除く)
CA07 ・HEMT(高移動度トランジスタ
CA15 ・TFT(薄膜トランジスタ)
EE00 ガス供給・圧力制御
EE01 ・ガス供給機構
EE02 ・・ボンベ・気化機構・原料供給機構

テーマコード「5F053」:半導体装置を構成する物質の液相成長
AA00 成長方法
AA50 ・その他の成長方法
DD00 成長物質
DD20 ・その他の成長物質
FF00 成長形態
FF01 ・薄膜
GG00 成長状態
GG01 ・単結晶・エピタキシャル成長
HH00 基板
HH04 ・半導体成長基板
LL00 適用デバイス
LL10 ・その他の適用デバイス

審査官フリーワード記事
4G077 Ga
4G077 In
5F045 AB40 酸化物半導体
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5F045 ミストCVD
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5F053 DD20 InAlGaO
5F053 AA50 液滴
5F053 DD20 Ga2O3


※酸化ガリウム単結晶/次世代パワー半導体材料 ~(株)AKT研究所~


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特開2017-061396(酸化ガリウム単結晶育成用ルツボおよび酸化ガリウム単結晶の製造方法)/株式会社SUMCO


【発明の名称】酸化ガリウム単結晶育成用ルツボおよび酸化ガリウム単結晶の製造方法

【公開日】平成29年3月30日

【要約】
【課題】ルツボからの不純物の混入がなく、安価に酸化ガリウム単結晶を育成することを実現できる酸化ガリウム単結晶育成用ルツボおよび酸化ガリウム単結晶の製造方法を提供する。
【解決手段】酸化ガリウム単結晶の育成に用いられ、酸化ガリウム融液30を保持するルツボ100であって、酸化ガリウム鋳塊10からなる本体部と、該本体部の周囲に付与した酸化ガリウム粉末の成型体と、・・・(以降略)・・・

【請求項1】
酸化ガリウム単結晶の育成に用いられ、酸化ガリウム融液を保持するルツボであって、
酸化ガリウムから構成されることを特徴とするルツボ。

【請求項2】
酸化ガリウム鋳塊からなる、請求項1に記載のルツボ。

【請求項3】
酸化ガリウム鋳塊からなる本体部と、該本体部の周囲に付与した酸化ガリウム粉末の成型体と、を有する請求項1に記載のルツボ。

【請求項4】
酸化ガリウム粉末の成型体からなる、請求項1に記載のルツボ。

【請求項5】
請求項1~4のいずれか一項に記載のルツボを用いて酸化ガリウム融液を保持する工程と、
前記酸化ガリウム融液にシードを接触させて、該シードを引き上げて、該シードの下端に酸化ガリウム単結晶を育成させる工程と、
を有する酸化ガリウム単結晶の製造方法。

【請求項6】
前記育成工程をCZ法またはEFG法により行う、請求項5に記載の酸化ガリウム単結晶の製造方法。

【請求項7】
前記酸化ガリウム融液が、前記ルツボの一部を融解させたものを含む、請求項5または6に記載の酸化ガリウム単結晶の製造方法。

【請求項8】
前記ルツボの中央上部に、固体または液体の金属ガリウムを保持し、該金属ガリウムを誘導加熱し、加熱された前記金属ガリウムからの熱伝導により前記ルツボの一部が融解して前記酸化ガリウム融液となる、請求項7に記載の酸化ガリウム単結晶の製造方法。


※酸化ガリウム単結晶/次世代パワー半導体材料 ~(株)AKT研究所~


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特開2014-203953(半導体素子及びその製造方法)/株式会社タムラ製作所・株式会社光波


【発明の名称】半導体素子及びその製造方法

【公開日】平成26年10月27日(→ みなし取り下げ)

【要約】
【課題】生産性が高く、基板の劈開による剥がれや割れ等の損傷を抑制することができる半導体素子及びその製造方法を提供する。
【解決手段】この半導体素子の製造方法は、第1及び第2の主面1a、1bを(-201)面又は(101)面とするGa2O3ウエハ基板110に複数の発光素子10を形成した半導体ウエハ1を準備し、・・・(以降略)・・・

【請求項1】
互いに反対側に位置する一対の主面を所定の方位面とする酸化ガリウムからなる基板に複数の半導体素子を形成した半導体ウエハを準備し、
前記基板の前記一対の主面のうち一方の主面側に剥離可能な接合剤で第1の支持板を接合して積層体を形成し、
前記基板の前記一対の主面のうち他方の主面側からダイシングブレードで前記基板を切断して前記複数の半導体素子を素子単位に分割する半導体素子の製造方法。


※酸化ガリウム単結晶/次世代パワー半導体材料 ~(株)AKT研究所~

 酸化ガリウム単結晶 関連用語

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