旭化成は８月21日、同社の子会社であるＣｒｙｓｔａｌ ＩＳ社が４インチ（直径１００ｍｍ）の窒化アルミニウム（ＡｌＮ）単結晶基板（ＡｌＮ基板）の製造に世界で初めて成功したことを発表した。Ｃｒｙｓｔａｌ ＩＳ社はこれまでＡｌＮ基板を活用し、自社でＵＶ－Ｃ（深紫外線）ＬＥＤを製造・販売してきたが、今後は次世代パワーデバイス等への展開を見据え、ＡｌＮ基板の外部販売に向けた活動も強化していく。
Ｃｒｙｓｔａｌ ＩＳ社の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る。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た。また、非常に広いバンドギャップエネルギーを持つＡｌＮは、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も期待されている。
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あった。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きた。現在は年間数千枚の２インチ基板を製造しているが、４インチ基板の商業化が実現すれば、１枚あたり従来の４倍の面積で各種デバイスを製造できるようになり、生産能力・効率の大幅な向上に貢献する。これはＣｒｙｓｔａｌ ＩＳ社のＡｌＮ単結晶成長プロセスが、今後広がる需要に応えるスケーラビリティを持つことを示す。なお、今回製造に成功した４インチ基板はその面積の80％以上が使用可能であるが、２０２３年度中に使用可能領域を99％以上とすることを目指してさらなる改善を行っていく。
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「クララン」、分析用途向けの「オプタン」といったＵＶ－Ｃ ＬＥＤ製品を製造している。主力製品の「クララン」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る。
２インチ（左）・４インチ（右）窒化アルミ基板
