エッチング装置およびエッチング方法

2022.08.03 By 埼玉大学

材料工学

技術概要

レーザ光の照射により半導体ウェハ等に生じる熱によってエッチング剤を溶融させ、エッチング剤が溶融した溶融液体によりエッチングする方法により、エッチングが困難であったSiCウェハにも所望のエッチングが行える。

用途・応用

半導体本体用

背景

 現 在 、 パ ワ ー 半 導 体 基 板 と し て は シ リ コ ン ( Si) ウ ェ ハ が 主 流 と な っ て い る が 、 Siウ ェハは熱に弱く、パワー半導体基板として用いた場合、使用時における電流や電圧に限界があ っ た 。 そ こ で 、 近 年 、 Siよ り も 耐 熱 性 お よ び 耐 電 圧 性 に 優 れ て い る SiCを 用 い た SiCウ ェハ に 期 待 が 寄 せ ら れ て お り 、 Siウ ェ ハ に 替 わ る 次 世 代 の パ ワ ー 半 導 体 基 板 と し て 注 目 さ れている。

 こ の よ う な SiCは 、 ダ イ ヤ モ ン ド に 次 ぐ 硬 度 と 化 学 的 安 定 性 か ら 難 加 工 性 材 料 と し て 知ら れ て お り 、 Siウ ェ ハ の エ ッ チ ン グ 液 と し て 一 般 的 に 用 い て い る フ ッ 硝 酸 に は 反 応 せ ず 、500℃ 付 近 で 溶 融 し た 水 酸 化 カ リ ウ ム ( KOH) と 反 応 し 得 る こ と が 知 ら れ て い る ( 例 え ば 、非 特 許 文 献 1参 照 ) 。

【先行技術文献】
【非特許文献】
【 非 特 許 文 献 1 】 半 導 体 SiC技 術 と 応 用 第 2版 松 波 弘 之 ・ 大 谷 昇 ・ 木 本 恒 暢 ・ 中 村 孝 [編著 ] 日 刊 工 業 新 聞 社 P260頁

課題

 し か し な が ら 、 溶 融 し た KOH( 以 下 、 KOH溶 融 液 体 と 呼 ぶ ) に SiCウ ェ ハ を 単 に 浸 し て 、ウ ェ ハ 表 面 を KOH溶 融 液 体 に よ り エ ッ チ ン グ し た 場 合 、 結 晶 欠 陥 を 有 す る 場 合 が あ る SiCウェ ハ で は 、 結 晶 欠 陥 が 顕 在 化 ・ 深 堀 り さ れ て し ま い 、 SiCウ ェ ハ の ウ ェ ハ 表 面 に 対 し 所 望のエッチングを行い難いという問題があった。

 そこで、本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、ウェハ表面に対し所望のエッチングを容易に行え得るエッチング装置およびエッチング方法を提供することを目的とする。 

手段

 本 発 明 の 請 求 項 1に 係 る エ ッ チ ン グ 装 置 は 、 エ ッ チ ン グ 剤 を 半 導 体 ウ ェ ハ の ウ ェ ハ 表 面に接触させた状態で、該エッチング剤が接触する前記半導体ウェハ、または、前記エッチング剤が接触するレーザ受光体に向けてレーザ光を照射するレーザ光照射手段を備えており、前記レーザ光の照射により前記半導体ウェハまたは前記レーザ受光体に生じる熱によって前記エッチング剤を溶融させ、該エッチング剤が溶融した溶融液体によって前記半導体ウェハのエッチング対象領域をエッチングすることを特徴とする。

効果

 本発明のエッチング装置およびエッチング方法によれば、単にレーザ光の照射の程度を変えるだけで、溶融液体によるウェハ表面の溶解度合いを調整することができ、かくしてウェハ表面に対し所望のエッチングを容易に行え得る。

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特許情報

特許第6081218

JPB 006081218-000000