革新的CMP/P-CVM 融合装置の設計·試作（第2報）－基本型融合加工装置(A-type)とその基本特性

摘要

半導体パワーデバイスを作製する上で基板の平坦化は必須であるが, 炭化ケイ素 (SiC), 窒化ガリウム (GaN), ダイヤモンドに代表されるワイドバンドギャップ半導体基板は硬く脆いことから, 従来の機械的加工では高能率な平坦化は困難である．P-CVM (Plasma Chemical Vaporization Machining) は大気圧雰囲気下でのプラズマを用いた化学的な加工方法あり, その高いラジカル密度から高効率な加工が可能である．しかし, P-CVM による加工は等方性エッチングであり, 表面凸部のみならず表面凹部も加工してしまうため, 平坦化には向かない．そこで我々は, 硬脆性材料を高能率に平坦化するために機械加工とP-CVM を組み合わせた新しい加工方法であるCMP (Chemical Mechanical Polishing) /P-CVM 融合加工法を考案した．本加工法は, 機械加工やCMP 等を用いて試料表面凸部の結晶状態を崩し, その凸部分がP-CVM により選択的に加工されるというものである．この2 つの工程を繰り返すことで高能率な平坦化を行うことが出来ると考えている(図1)．これまでに.機械研磨, CMP により擬似ラジカル場(加工変質層) が表面に予め導入されたSiC, GaN を用い, その表面におけるP-CVM 加工速度の増加を確認している．本報ではCMP/P-CVM 融合装置を試作し, SiC 基板を用いて加工特性の評価を行った結果について報告する．