SiC高品質薄板化エピウエハーの製品化に成功：エピ欠陥を1/20にする表面処理技術で実現（1/2 ページ）

　新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）は2016年4月14日、NEDOプロジェクトにおいて東洋炭素と関西学院大学が開発した「Si（シリコン）蒸気圧エッチング技術」を用いて、高品質の薄板化SiC（シリコンカーバイド）エピウエハーの量産技術を確立したと発表した。同時に、東洋炭素が特定顧客向けに同SiCエピウエハー製品のサンプル供給を開始した。

　SiCは、Siよりも電気的特性に優れた半導体としてパワーデバイス用途での応用が進められている。しかし、SiCは、研磨が非常に難しく、機械化学研磨などを行っても、表面加工歪層が形成され、結晶のエピタキシャル成長時に新たな欠陥（エピ欠陥）が生じ、高品質なSiCエピウエハーを安定供給することが難しかった。

従来工程フロー（図上）と新規「SiCウエハーの平たん表面処理技術」工程フロー（図下） 出典：NEDO

エッチングで平たん化する技術

Si付与TaC／Taルツボ模式図 （クリックで拡大） 出典：NEDO

　東洋炭素と関学大は、NEDOプロジェクトとして、熱化学反応を用いたエッチングによりSiCウエハー表面を平たん化する「Si蒸気圧エッチング技術」を開発。Si蒸気圧エッチング技術は、TaC（タンタルカーバイド）／Taルツボの内壁にSiソースを付与し、そのルツボの中にSiCウエハーを配置し、高温真空炉にて加熱を行うことで機能を発揮させるもの。ルツボ内部では、Si蒸気とSiCウエハー間で熱化学反応（SiC（s）+Si（g）→Si2C（g）↑）が起こり、SiCウエハー表面がエッチングされて平たん化される仕組みだ。

潜傷出現確認のため1900℃熱処理を行った後の各ウエハー表面の顕微鏡写真 出典：NEDO

　従来の機械化学研磨を行ったSiCエピウエハーでは生じた加工歪／潜傷が、Si蒸気圧エッチング技術による平たん化を実施したSiCエピウエハーでは「内在していないことが確認された。エピ欠陥は、機械化学研磨を行ったSiCエピウエハーの20分の1に低減された」（NEDO）とする。