4インチ窒化アルミニウム（AlN）単結晶基板のサンプル提供を2024年度下期より開始

次世代パワーデバイス・高周波デバイスへの応用検討を加速

旭化成株式会社（本社：東京都千代田区、社長：工藤 幸四郎、以下「当社」）は、子会社であるCrystal IS, Inc.（クリスタル・アイエス、本社：米国ニューヨーク州、以下「Crystal IS社」）が製造する4インチ（直径100mm）窒化アルミニウム（AlN）単結晶基板（以下「AlN基板」）の使用可能面積※1が99%を超えてきたことから、国内外の半導体デバイスメーカーへのサンプル基板の提供を2024年度下期より開始します。

AlNは非常に広いバンドギャップエネルギー ※2を持ち、炭化ケイ素（SiC）や窒化ガリウム（GaN）よりも電力損失が小さく、耐圧が高いポテンシャルを有することから、エネルギー効率に優れ、次世代のパワーデバイスへの適用やRF（高周波）アプリケーションへの展開が期待されています。当社およびCrystal IS社は、サンプル提供を通じて社外のパートナーとのAlN半導体の研究開発を加速させ、実用化を進めてまいります。

※1 … 現行のCrystal IS社のUV-C LEDの製造要件に基づく。以下文章内も同様。

※2 … 結晶のバンド構造における、価電子帯と伝導帯の間に電子が存在しない禁制帯のエネルギー幅

過去に製造した使用可能面積90%のAlN基板（左）と今回製造に成功した同99.3%の基板（右）

Crystal IS社が米国ニューヨーク州で製造しているAlN基板には欠陥密度が低く、紫外線透過性が高く、不純物濃度が低いという特徴があります。その特徴を活かし、これまで殺菌用途を中心としたUV-C（深紫外線） LEDでの活用を進めてきました。

AlN基板の製造には2000℃以上となる昇華炉内部において精緻な温度コントロールが必要であり、これが基板のスケールアップ（大口径化）において最も難しい課題でした。Crystal IS社は1997年の創業以来、本分野のノウハウを蓄積し続けており、これまでも複数回のスケールアップを実現しています。2023年8月には、従来の4倍の面積となるAlN基板の4インチ化に世界で初めて成功したことを発表※3しました。昨年の発表時点では、使用可能領域は80%以上でしたが、これまで改善を重ね、今回99%以上のAlN基板を実現しました。今後、2024年度下期より、国内外の半導体デバイスメーカーへのサンプル提供を開始します※4。

 

※3 … プレスリリース「世界初、4インチ窒化アルミニウム（AlN）単結晶基板の製造に成功」

https://www.asahi-kasei.com/jp/news/2023/ze230821.html

※4 … 初期段階では提供できるサンプル数に限りがございますので、予めご了承ください。

 

 

• Crystal IS社について

Crystal IS社は、1997年にAlN基板を開発するスタートアップとして設立され、現在は2インチ基板を用いて殺菌用途向けの「Klaran（クララン）」、分析用途向けの「Optan（オプタン）」といったUV-C LED製品を製造しています。主力製品の「Klaran」は260nm～270nmの殺菌に理想的な波長を出力でき、殺菌用途を中心に様々な場所で利用されています。