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GaN ドライ洗浄装置MDC series
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GaNドライ洗浄装置開発の経緯
１． ＧａＮは青色ＬＥＤをはじめとしてレーザーデバイス、高周波デバイス及びパワー半導体への応用が将来期待されている材料であり、ともに地球温暖化防止に貢献。スマートグリッド（次世代送電網）向け半導体としての需要も今後大きく 見込める分野。
２． ＧａＮをエピ成長させる際にMOCVD装置のチャンバー内治具に原料ガスが堆積し、結晶欠陥の問題やパーティクルの問題になっていることに着目。簡単かつ、ほぼ完全に洗浄でき、歩留り向上を実現できる装置として開発した。
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GaN ドライ洗浄装置の概略
1. 洗浄可能な材料 ： GaN, InGaN (AlGaN, AlNも条件により可能）
2. 洗浄可能部材 ： iC コートカーボン、石英、サファイア
3. 洗浄可能冶具寸法 : 最大φ850mm
4. 洗 浄 ガ ス : 洗浄ガス、N2
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GaNドライ洗浄装置とユーティリティの配置例
チラー
ドライエア供給装置スクラバー
除害装置
キャビネット
窒素ガス発生装置
ドライ洗浄装置1号機
ドライ洗浄装置2号機
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GaN ドライ洗浄装置と各種洗浄方法との比較
溶液と洗浄槽、人員のみでも可能（単純作業）
△
装置価格2000～3000万
高温処理のため、ｶｰﾎﾞﾝ治具への劣化ﾀﾞﾒｰｼﾞが大きい。石英治具は耐熱の問題でNG。
iCｺｰﾄｶｰﾎﾞﾝ・石英・ｻﾌｧｲｱ部材
フッ酸溶液等による石英部材の摩耗が激しい
石英（ただし、純水での2次洗浄が必要）
洗浄液の処理の危険性と廃棄方法が難しい
剥離した積層物の残渣が残るため、毎ﾊﾞｯﾁでの洗浄が必要
Ｗ E 洗浄
分析ﾚﾍﾞﾙで検出されるGaN系残留元素の除去が可能。
AlN等Al系積層物の除去も可能。
化学反応により積層物のみの除去を行うため、治具へのﾀﾞﾒｰｼﾞが少ない
iCｺｰﾄｶｰﾎﾞﾝ・石英・ｻﾌｧｲｱ部材
目視ﾚﾍﾞﾙの堆積物除去で、微量の残留物が残る。 ○
溶解洗浄できれいになるが、純水等での2次洗浄が必要。Al系積層物の除去は困難
真空ベーク炉
△
△
◎
メンテナンス 性
△装置価格
◎
◎
◎
ＧａＮ ドライ洗浄装置
洗浄効果
治具へのダメージ
洗浄可能部材
○
△
△
◎
△
○
ﾄﾗｯﾌﾟ等で生成物の捕集が可能。1ヶ月に1度程度のﾒﾝﾃﾅﾝｽで性能を維持出来る
付帯設備含め約7000～8000万掛る
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カーボンサセプターの洗浄効果
“1回” 成膜した治具/材質： iC コートカーボン
白色部分がGaN等の汚れ。
洗浄前 洗浄後
灰 色 の 濃 淡 はMOCVD成膜時の温度による iCコートの変色
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カーボンサセプターの洗浄効果
“30回” 成膜した治具 / 材質： iCコートカーボン
洗浄前
洗浄後
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石英部材の洗浄
シーリングプレートやカバーセグメント等の石英部材（サファイア含む）の洗浄も可能
★石英部材の“反り”の問題や洗浄ダメージ減少及び残留物
懸念を解決！
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石英部材の洗浄効果
洗浄前
洗浄後
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洗浄後の成分分析データSi
C
SiC コートカーボン洗浄データEDX：エネルギー分散型蛍光X線分析装置
石英部材洗浄データXPS：X線電子分光装置
Ga
Ga
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★洗浄ガスによるドライ洗浄のため、治具へのダメージを最小限に留め GaN・AlN 等の除去が可能
歩留まりUPと大幅な部材費節約が可能
★MOCVD装置１台分の予備部材（約1,000～1,500万円)を年間に数セット購入・廃棄していたのが、部材再生で大幅に経費節減
★Maxφ850mmの大型治具に対応(SiC コートカーボン・石英・サファイア基板いずれにも対応可能)
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