パワーデバイス用炭化珪素ウエハに対する低欠陥加工技術の開発

研究課題

研究責任者	姚永昭 (財)ファインセラミックスセンター, 材料技術研究所, 上級研究員補
研究期間 (年度)	2012 – 2013
概要	現在、汎用化されているSiパワーデバイスは既に理論的限界値近くの性能を発揮しているが、電気自動車・スマートグリッド等の用途には性能が足りない。一方、Siより優れた物性を有する炭化珪素(SiC)は次世代のパワーデバイスとして期待を集めているが、未だ充分な性能を発揮していない。その理由は硬くて脆いSiCをウエハに機械加工する時に多くの欠陥が導入される為である。本研究では熔融アルカリエッチング技術をベースにした化学的加工技術の開発を行う。SiCウエハに欠陥を導入せずに、機械加工によるダメージ層を容易に除去する点に特徴がある。SiCウエハの高品質化を達成できる低コストな新加工産業の創出をめざす。機械研削・研磨によって形成された表面ダメージ層を除去するために、高温熔融KCl+KOHエッチング法を提案した。1100°Cで1時間熔融KCl:KOH (重量比99:1)エッチングを行い、Si面から約9μm 、C面から約36μm の表面ダメージ層を除去することができた。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傷の除去を確認した。