省エネルギーパワーデバイス用ＳｉＣ基板の高能率加工方法

• 研究課題/領域番号: 21246027
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生産工学・加工学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 佐野 泰久 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40252598)
• 研究期間 (年度): 2009-04-01 – 2013-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 43,290千円 (直接経費: 33,300千円、間接経費: 9,990千円); 2012年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円); 2011年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円); 2010年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円); 2009年度: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
• キーワード: 特殊加工 / 炭化ケイ素 / 薄化 / ダイシング / 大気圧プラズマ / PCVM / SiC / 無歪

研究概要

省エネルギーパワーデバイス用炭化ケイ素(SiC)基板は硬くて脆いため、従来の加工法では高能率な加工が困難である。大気圧プラズマを用いた高能率化学エッチングであるPCVM (Plasma Chemical Vaporization Machining)によるSiC加工用実験装置を製作し、SiC基板の薄化とダイシングの基礎検討を行った。その結果、2インチ基板を用いた薄化の基礎検討において、加工速度0.5μm/minという高加工速度が得られ、小片基板を用いたダイシングの基礎検討の結果、200μm以下の溝幅で10μm/min以上の切断速度が得られることが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Dicing of SiC wafer by atmospheric-pressure plasma etching process with slit mask for plasma confinement (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasuhisa Sano, Hiroaki Nishikawa, Yu Okada, Kazuya Yamamura, Satoshi Matsuyama and Kazuto Yamauchi
  • 雑誌名: Materials Science Forum 巻: Vol.778-780 ページ: 759-762
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/msf.778-780.759
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thinning of a two-inch silicon carbide wafer by plasma chemical vaporization machining using a slit electrode (2014)
  • 著者名/発表者名: Yu Okada, Hiroaki Nishikawa, Yasuhisa Sano, Kazuya Yamamura and Kazuto Yamauchi
  • 雑誌名: Materials Science Forum 巻: Vol.778-780 ページ: 750-753
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/msf.778-780.750
  • 査読あり
• [雑誌論文] Basic experiment on atmospheric-pressure plasma etching with slit aperture for high-efficiency dicing of SiC wafer (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuhisa Sano, Hiroaki Nishikawa, Kohei Aida, Chaiyapat Tangpatjaroen, Kazuya Yamamura, Satoshi Matsuyama and Kazuto Yamauchi
  • 雑誌名: Materials Science Forum 巻: Vol.740-742 ページ: 813-816
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/msf.740-742.813
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasma Chemical Vaporization Machining of Silicon Carbide Wafer Using Flat-bar Electrode with Multiple Gas Nozzles (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuhisa Sano, Kohei Aida, Hiroaki Nishikawa, Kazuya Yamamura, Satoshi Matsuyama, and Kazuto Yamauchi
  • 雑誌名: Advanced Materials Research 巻: Vol.497 ページ: 160-164
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/amr.497.160
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cutting of SiC Wafer by Atmospheric-Pressure Plasma Etching with Wire Electrode (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuhisa Sano, Kohei Aida, Takehiro Kato, Kazuya Yamamura, Hidekazu Mimura, Satoshi Matsuyama and Kazuto Yamauchi
  • 雑誌名: Materials Science Forum 巻: Vol.717-720 ページ: 865-868
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/msf.717-720.865
  • 査読あり
• [雑誌論文] Back-side Thinning of Silicon Carbide Wafer by Plasma Etching using Atmospheric-pressure Plasma (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuhisa Sano, Kohei Aida, Hiroaki Nishikawa, Kazuya Yamamura, Satoshi Matsuyama, and Kazuto Yamauchi
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 巻: Vol.516 ページ: 108-112
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/kem.516.108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thinning of 2-inch SiC Wafer by Plasma Chemical Vaporization Machining Using Cylindrical Rotary Electrode (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasuhisa Sano
  • 雑誌名: Materials Science Forum 巻: 679-680 ページ: 481-484
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thinning of SiC wafer by plasma chemical vaporization machining (2010)
  • 著者名/発表者名: Yasuhisa Sano
  • 雑誌名: Materials Science Forum 645-648 ページ: 857-860
  • 査読あり
• [学会発表] Thinning of a Two-Inch SiC Wafer by Plasma Chemical Vaporization Machining Using a Slit Electrode (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Okada
  • 学会等名: International Conference on Silicon Carbide and Related Materials 2013 (ICSCRM2013)
  • 発表場所: Seagaia Convention Center (宮崎市)
• [学会発表] Dicing of SiC Wafer by Atmospheric-Pressure Plasma Etching Process with Slit Mask for Plasma Confinement (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Sano
  • 学会等名: International Conference on Silicon Carbide and Related Materials 2013 (ICSCRM2013)
  • 発表場所: Seagaia Convention Center (宮崎市)
• [学会発表] PCVM による2インチSiC 基板の全面加工 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡田悠
  • 学会等名: 2013年度精密工学会春季大会学術講演会
  • 発表場所: 東京工業大学(目黒区)
• [学会発表] PCVM (Plasma Chemical Vaporization Machining) による2インチSiC 基板の全面加工 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡田 悠、西川央明、佐野泰久、山村和也、松山智至、山内和人
  • 学会等名: 2013年度精密工学会春季大会 学術講演会
  • 発表場所: 東京工業大学 大岡山キャンパス（目黒区）
• [学会発表] スリット電極を用いたPCVM (Plasma Chemical Vaporization Machining)による2インチSiC基板の裏面薄化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡田悠、西川央明、佐野泰久、山村和也、松山智至、山内和人
  • 学会等名: SiC及び関連半導体研究 第22回講演会
  • 発表場所: 埼玉会館（さいたま市）
• [学会発表] 大気圧プラズマを用いたSiC及び関連材料の高能率無歪加工 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐野泰久
  • 学会等名: 学振「結晶加工と評価技術」第145委員会 第132回研究会
  • 発表場所: 明治大学(千代田区)
  • 年月日: 2012-12-13
  • 招待講演
• [学会発表] PCVM を用いた2インチSiC 基板の全面加工 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西川央明
  • 学会等名: 2012年春季 第59回 応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] PCVM (Plasma Chemical Vaporization Machining)を用いた2インチSiC基板の全面加工 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西川央明
  • 学会等名: 2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] PCVM による2 インチSiC 基板の薄化-スリット電極の検討- (2012)
  • 著者名/発表者名: 西川央明
  • 学会等名: SiC 及び関連ワイドギャップ半導体研究会 第21回講演会
  • 発表場所: 大阪市中央公会堂(大阪市)
• [学会発表] Basic experiment on atmospheric-pressure plasma etching with slit aperture for high-efficiency dicing of SiC wafer (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Sano
  • 学会等名: 9th European Conference on Silicon Carbide & Related Materials (ECSCRM2012)
  • 発表場所: Saint-Petersburg (Russia)
• [学会発表] プラズマ発生領域制限マスクを用いたPCVM(Plasma Chemical Vaporization Machining) によるSiC基板の切断加工の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西川央明、佐野泰久、会田浩平、岡田 悠、山村和也、松山智至、山内和人
  • 学会等名: 2012年度精密工学会秋季大会 学術講演会
  • 発表場所: 九州工業大学 戸畑キャンパス（北九州市）
• [学会発表] PCVM (Plasma Chemical Vaporization Machining) による2インチSiC基板の薄化－スリット電極の検討－ (2012)
  • 著者名/発表者名: 西川央明、佐野泰久、会田浩平、岡田 悠、山村和也、松山智至、山内和人
  • 学会等名: SiC 及び関連ワイドギャップ半導体研究会 第21 回講演会
  • 発表場所: 大阪市中央公会堂（大阪市）
• [学会発表] プラズマ発生領域制限マスクを用いたPCVMによるSiC 基板のダイシングの検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西川央明
  • 学会等名: SiC 及び関連ワイドギャップ半導体研究会 第20回講演会
  • 発表場所: 愛知県産業労働センター
  • 年月日: 2011-12-08
• [学会発表] プラズマ発生領域制限マスクを用いたPCVMによるSiC基板のダイシングの検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西川央明
  • 学会等名: SiC及び関連ワイドギャップ半導体研究会第20回講演会
  • 発表場所: 愛知県産業労働センター
  • 年月日: 2011-12-08
• [学会発表] Plasma Chemical Vaporization Machining of Silicon Carbide Wafer Using Flat-bar Electrode with Multiple Gas Nozzles (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasuhisa Sano
  • 学会等名: The 8th CHINA-JAPAN Conference on Ultra-Precision Machining
  • 発表場所: Hangzhou, China
  • 年月日: 2011-11-21
  • 招待講演
• [学会発表] Back-Side Thinning of Silicon Carbide Wafer by Plasma Etching using Atmospheric-Pressure Plasma (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Sano
  • 学会等名: 4th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology
  • 発表場所: Hong Kong, China
  • 年月日: 2011-11-17
• [学会発表] Cutting of SiC substrates by atmospheric-pressure plasma etching with slit mask for plasma confinement (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Nishikawa
  • 学会等名: The 33rd International Symposium on Dry Process
  • 発表場所: Kyoto Garden Palace
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] PCVM による2インチSiC 基板の全面加工 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西川央明
  • 学会等名: 2011年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] PCVM (Plasma Chemical Vaporization Machining)による2インチSiC基板の全面加工 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西川央明
  • 学会等名: 2011年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] Cutting of SiC Wafer by Atmospheric-Pressure Plasma Etching with Wire Electrode (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasuhisa Sano
  • 学会等名: International Conference on Silicon Carbide and Related Materials 2011
  • 発表場所: Cleveland, USA
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] プラズマ発生領域制限マスクを用いたPCVM(Plasma Chemical Vaporization Machining)によるSiC基板の切断加工の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西川央明
  • 学会等名: 精密工学会2011年度関西地方定期学術講演会
  • 発表場所: 兵庫県立大学
  • 年月日: 2011-06-30
• [学会発表] Development of Chemical Processing Methods for Silicon Carbide Wafering and Device Processing (2010)
  • 著者名/発表者名: Yasuhisa Sano
  • 学会等名: Third International Symposium on Atomically Controlled Fabrication Technology
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 2010-11-26
• [学会発表] Development of Chemical Processing Methods for Silicon Carbide Wafering and Device Processing (2010)
  • 著者名/発表者名: Yasuhisa Sano
  • 学会等名: Third International Symposium on Atomically Controlled Fabrication Technology
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 2010-11-24
• [学会発表] Thinning of SiC Wafer by Plasma Chemical Vaporization Machining (2010)
  • 著者名/発表者名: Kohei Aida
  • 学会等名: Third International Symposium on Atomically Controlled Fabrication Technology
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 2010-11-24
• [学会発表] PCVM による2インチSiC 基板の全面加工 (2010)
  • 著者名/発表者名: 会田浩平
  • 学会等名: 2010年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2010-10-28
• [学会発表] PCVM(Plasma Chemical Vaporization Machining)による2インチSiC基板の全面加工 (2010)
  • 著者名/発表者名: 会田浩平
  • 学会等名: 2010年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2010-10-28
• [学会発表] PCVM を用いたSiC 基板の切断加工の検討―シャドウマスクを用いた切断加工の基礎検討― (2010)
  • 著者名/発表者名: 西川央明
  • 学会等名: SiC及び関連ワイドギャップ半導体研究会 第19回講演会
  • 発表場所: つくば市
  • 年月日: 2010-10-21
• [学会発表] PCVM を用いた2インチSiC 基板の薄化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 会田浩平
  • 学会等名: SiC及び関連ワイドギャップ半導体研究会 第19回講演会
  • 発表場所: つくば市
  • 年月日: 2010-10-21
• [学会発表] PCVM(Plasma Chemical Vaporization Machining)を用いた2インチSiC基板の薄化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 会田浩平
  • 学会等名: 応用物理学会SiC及び関連ワイドギャップ半導体研究会第19回講演会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2010-10-21
• [学会発表] PCVM(Plasma Chemical Vaporization Machining)を用いたSiC基板の切断加工の検討 -シャドウマスクを用いた切断加工の基礎検討- (2010)
  • 著者名/発表者名: 西川央明
  • 学会等名: 応用物理学会SiC及び関連ワイドギャップ半導体研究会 第19回講演会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2010-10-21
• [学会発表] Dicing of SiC wafer by atmospheric-pressure plasma etching process with wire electrode (2010)
  • 著者名/発表者名: Yasuhisa Sano
  • 学会等名: The 16th International Conference on Crystal Growth
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2010-08-10
• [学会発表] Thinning of 2-inch SiC wafer by plasma chemical vaporization machining (2010)
  • 著者名/発表者名: Yasuhisa Sano
  • 学会等名: The 8th European Conference on Silicon Carbide and Related Materials
  • 発表場所: Oslo, Norway
• [学会発表] Dicing of SiC wafer by Plasma Chemical Vaporization Machining (2009)
  • 著者名/発表者名: Kohei Aida
  • 学会等名: 3rd International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology
  • 発表場所: 北九州市
  • 年月日: 2009-11-12
• [学会発表] Thinning of SiC wafer by plasma chemical vaporization machining (2009)
  • 著者名/発表者名: Yasuhisa Sano
  • 学会等名: International Conference on Silicon Carbide and Related Materials 2009
  • 発表場所: Nurnberg, Germany
  • 年月日: 2009-10-14
• [学会発表] ワイヤー電極を用いたPCW (Plasma ChemicalVaporization Mchining)によるSiC基板の切断加工 (2009)
  • 著者名/発表者名: 会田浩平
  • 学会等名: 2009年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] PCVM (Plasma Chemical Vaporization Machining) による2インチSiC 基板の裏面薄化
  • 著者名/発表者名: 岡田 悠、西川央明、佐野泰久、山村和也、松山智至、山内和人
  • 学会等名: 精密工学会 2013年度関西地方定期学術講演会
  • 発表場所: 大阪工業大学 大宮キャンパス（大阪市）
• [学会発表] 大気圧プラズマを用いたSiC及び関連材料の高能率無歪加工
  • 著者名/発表者名: 佐野泰久
  • 学会等名: 学振「結晶加工と評価技術」第145委員会 第132回研究会
  • 発表場所: 明治大学 駿河台キャンパス（千代田区）
  • 招待講演