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2014-3

パワーデバイス用SiCウエハの低欠陥加工技術の開発


技術のポイント

SiCウエハ表面の機械加工ダメージ層を、短時間で容易に除去できる化学的加工技術の開発

基礎研究


背景
SiC単結晶は高硬度を持つため、インゴットをウエハに機械加工する時に多くの欠陥が加工表面から導入される。表面ダメージ層の除去は化学的エッチング技術がなかったため、高価なCMP加工プロセスに頼らざるを得ない。

目的
SiCウエハに欠陥を導入せず、機械加工による表面ダメージ層を容易に除去できるエッチング技術の開発。

成果
(1) SiCウエハの表面ダメージ層を除去できる高温溶融KCl+KOHエッチング法を開発。
(2) KCl+KOHエッチングを行い、Si面から約9μm 、C面から約36μm の表面ダメージ層の除去に成功(世界初)。
(3) エッチング後の表面状態をAFMで評価し、機械研磨で生じた線状研磨痕の除去を確認。


・エッチング条件:1100℃、1時間
・評価:レーザー顕微鏡、原子間力顕微鏡(AFM)
図1. AFM像. (a) エッチング処理前; (b) KClエッチング後;
(c) KCl+KOHエッチング後。上段=Si面;下段=C面
表1. 機械研磨(MP)/化学機械研磨(CMP)と
化学エッチング法の比較



期待される適応分野
SiCウエハ表面加工技術の開発
半導体ウエハの平坦化技術の開発
大口径ウエハの高品質化

参考文献 Y. Yao, et al., Mater. Sci. Forum, 778-780, 746-749 (2014).
特願2013-136195
謝辞 本研究は、(独)科学技術振興機構研究成果最適展開支援プログラムの一環として実施したものである。



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