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ワイドバンドギャップ半導体であるSiCは、禁制帯幅が広く、絶縁破壊電界、飽和電子速度、熱伝導度が高い、等の優れた特性を持つため、パワーデバイス、高周波高出力デバイス等の分野では、SiやGaAsといった既存の半導体に比べ高性能なデバイスが実現できると言われている。近年、SiCの結晶作製技術、基板製造技術、デバイス製造技術は飛躍的に進展してきたが、いずれもまだ十分であるとは言えない。特に、その硬度と熱的・化学的安定性のため、有効な加工方法が模索されている。本研究の目的は、SiCデバイスの製造に関わる加工工程に対して、プラズマCVMや触媒援用化学研磨といった新しい加工技術を用い、SiCの高能率・高精度加工を実現することである。本年度は下記の項目を実施した。
1.等方性・異方性の制御方法の検討:微小孔を有するシャドーマスクをSiC基板表面に配置して金属薄膜を蒸着し、形成された微小円形状の金属薄膜をマスクとしてプラズマCVMによる加工を行い、等方性・異方性の直流・交流バイアス依存性を調査したが、バイアスによって異方性を示す現象は確認されなかった。これは、大気圧プラズマ中においてイオンが十分に加速されなかったためと考えられるが、以前の結果よりSiCの加工速度は温度依存性が極めて大きく表面反応律側であると考えられるため、何らかのエネルギーを与えた場所のみ加工速度を高めることが可能と考えており、今後他の可能性を検討して行く。
2.SiCウエハ薄化の検討:トランジスタのオン抵抗低減のため、デバイス形成後に裏面からウエハを薄化することが有効である。そのプロセスにプラズマCVMを利用できないかの検討を開始し、長さ25mm、幅5mmのSiCウエハをC面より加工した結果、約40μmまで薄化することに成功した。
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