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炭化ケイ素(SiC)は今最も注目を集めている半導体材料の一つである。SiC基板に作製したパワーデバイスは、現状のシリコンを基板としたものよりも内部損失を桁違いに低減可能であることから、限られたエネルギーを有効に活用することのできる省エネルギーパワーデバイスとして様々な応用が期待されている。しかしながら、SiCはダイアモンドに次ぐ硬度のため、従来の研削や研磨といった機械的加工方法では高能率な加工が困難であり、実用化の一つの障壁になっている。本研究課題では特にデバイス形成後に行われるSicウエハの薄化とダイシングをターゲットとし、これらを、大気圧プラズマを用いた高能率プラズマエッチングであるPCVM (Plasma Chemical Vaporization Machining)に置き換え高能率・高品質な加工を実現することを目的としている。
これまでのPCVMによるSiC基板加工の基礎研究結果より、SiCの加工速度はシリコン等に比べて温度依存性が大きいことが分かっていることから、初年度である今年度は、ウエハレベルで400℃程度まで均一に昇温可能な試料台を有する基板温度制御PCVM装置を新たに設計製作した。電極部は交換可能とし、薄化用の円筒型電極とダイシング用のワイヤー電極を設計製作した。これまでに、駆動系の調整および大気圧プラズマ発生試験等が完了しており、ウエハレベルでの加工実験を行う準備が整った。
また、ダイシングに関する基礎検討として、既存装置を用いた単一ワイヤー電極によるSiC小片の切断加工基礎実験を並行して行い、加工速度の加工時間依存性や、投入電力の試料幅(プラズマ長さ)依存性等に関する有益な知見を得た。
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