(57)【要約】【課題】互い異なる内径を有するマイクロパイプを塞いだシリコンカーバイド基板生産物を製造できるシリコンカーバイド基板生産物の製造方法、該製造方法により製造されたシリコンカーバイド基板生産物を提供する。【解決手段】複数のマイクロパイプ１１０を有するシリコンカーバイド基板１の主面１０２に樹脂を塗布することにより、複数のマイクロパイプ１１０を樹脂で塞ぐ複数の塗布工程と、樹脂を硬化させる硬化工程とを有し、複数の塗布工程において、工程毎に樹脂の粘度を異ならせることを特徴とする。これにより、粘度の低い樹脂により内径の小さいマイクロパイプを塞ぐことができ、また、粘度の高い樹脂により内径の大きいマイクロパイプを塞ぐことができる。従って、簡易な方法により複数のマイクロパイプ１１０を塞いだシリコンカーバイド基板生産物１ａを製造することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロパイプを有するシリコンカーバイド基板の主面に樹脂を塗布することにより、前記マイクロパイプを前記樹脂により塞ぐ複数の塗布工程と、前記樹脂を硬化させる硬化工程とを有し、前記複数の塗布工程において、工程毎に前記樹脂の粘度を異ならせることを特徴とするシリコンカーバイド基板生産物の製造方法。
【請求項２】
前記複数の塗布工程では、粘度の低い前記樹脂から順に塗布することを特徴とする請求項１に記載のシリコンカーバイド基板生産物の製造方法。
【請求項３】
前記樹脂は熱硬化性樹脂であって、前記複数の塗布工程における前記樹脂の温度が各工程において互いに異なることにより、各工程における前記樹脂の粘度が互いに異なることを特徴とする請求項１または２に記載のシリコンカーバイド基板生産物の製造方法。
【請求項４】
前記樹脂は少なくとも２つの互いに異なる材料を含んでおり、前記樹脂を構成する前記少なくとも２つの材料の組成比が各工程において互いに異なることにより、各工程における前記樹脂の粘度が互いに異なることを特徴とする請求項１または２に記載のシリコンカーバイド基板生産物の製造方法。
【請求項５】
前記樹脂を構成する材料が、各工程において互いに異なることにより、各工程における前記樹脂の粘度が互いに異なることを特徴とする請求項１または２に記載のシリコンカーバイド基板生産物の製造方法。
【請求項６】
前記複数の塗布工程で塗布された前記樹脂が、前記マイクロパイプを通じて前記シリコンカーバイド基板の裏面に漏れ出ていないことを確認する検査工程をさらに有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のシリコンカーバイド基板生産物の製造方法。
【請求項７】
前記シリコンカーバイド基板の主面に半導体層を成長させる成長工程をさらに有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のシリコンカーバイド基板生産物の製造方法。
【請求項８】
マイクロパイプを有するシリコンカーバイド基板の主面に、異なる粘度を有する複数の樹脂が塗布され、前記樹脂が硬化されることにより前記マイクロパイプが前記樹脂により塞がれたことを特徴とするシリコンカーバイド基板生産物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンカーバイド基板生産物の製造方法およびシリコンカーバイド基板生産物に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコン基板と比較して有利な特徴を有するシリコンカーバイド基板（以下「ＳｉＣ基板」という）が注目されている。ＳｉＣ基板において最大の問題は、マイクロパイプと呼ばれる結晶欠陥の存在である。ＳｉＣ基板を貫通するマイクロパイプを有するＳｉＣ基板を吸引固定すると、ＳｉＣ基板の主面に塗布された薬品等がマイクロパイプを通じてＳｉＣ基板の裏面に漏れ出し、吸引装置を故障させる原因となる。そこで、例えば特許文献１には、被覆材料でマイクロパイプを閉塞させた後にＳｉＣ基板を種結晶としてＳｉＣ結晶を成長させてマイクロパイプを塞ぐ方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１５８６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の方法ではＳｉＣ結晶を成長させるための大掛かりな設備と多くの作業工程とを要する。本発明はこの問題点を鑑みてなされたものであり、簡易な方法によりマイクロパイプを塞いだＳｉＣ基板生産物を製造することができるＳｉＣ基板生産物の製造方法を提供すること、およびこの製造方法により製造されたＳｉＣ基板生産物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した課題を解決するために、本発明によるＳｉＣ基板生産物の製造方法は、マイクロパイプを有するＳｉＣ基板の主面に樹脂を塗布することにより、マイクロパイプを樹脂で塞ぐ複数の塗布工程と、樹脂を硬化させる硬化工程とを有し、複数の塗布工程において、工程毎に樹脂の粘度を異ならせることを特徴とする。
【０００６】
上記したＳｉＣ基板生産物の製造方法によれば、複数の塗布工程毎に塗布する樹脂の粘度を異ならせることにより、粘度の低い樹脂により内径の小さいマイクロパイプを塞ぐことができ、また、粘度の高い樹脂により内径の大きいマイクロパイプを塞ぐことができる。これにより、互いに異なる内径を有する複数のマイクロパイプを、互いに異なる粘度を有する樹脂により塞ぐことができる。従って、簡易な方法によりＳｉＣ基板生産物を製造することができる。
【０００７】
なお、ここでいう複数の塗布工程では、粘度の低い樹脂から順に塗布することが好ましい。これによれば、塗布する樹脂を内径の小さいマイクロパイプから順に、より確実にマイクロパイプの内部に流し込むことができる。
【０００８】
なお、ここでいう樹脂は熱硬化性樹脂であることが好ましく、複数の塗布工程における樹脂の温度が各工程において互いに異なることにより、各工程における樹脂の粘度が互いに異なることが好ましい。
【０００９】
なお、ここでいう樹脂は少なくとも２つの互いに異なる材料を含んでおり、樹脂を構成する少なくとも２つの材料の組成比が各工程において互いに異なることにより、各工程における樹脂の粘度が互いに異なることが好ましい。
【００１０】
なお、樹脂を構成する材料が、各工程において互いに異なることにより、各工程における樹脂の粘度が互いに異なることが好ましい。
【００１１】
また、本発明によるＳｉＣ基板生産物の製造方法は、複数の塗布工程で塗布された樹脂が、マイクロパイプを通じてＳｉＣ基板の裏面に漏れ出ていないことを確認する検査工程をさらに有することが好ましい。これによれば、複数の塗布工程において塗布された樹脂が、ＳｉＣ基板の裏面に漏れ出ていないことを確認することにより、ＳｉＣ基板の主面から裏面に通じるマイクロパイプが塞がれたことを確認できる。従って、貫通するマイクロパイプを塞ぐ工程と、貫通するマイクロパイプの有無を確認する工程を並行して行うことができる。
【００１２】
また、本発明によるＳｉＣ基板生産物の製造方法は、ＳｉＣ基板の主面に半導体層を成長させる成長工程をさらに有することが好ましい。
【００１３】
また、本発明によるＳｉＣ基板生産物は、マイクロパイプを有するシリコンカーバイド基板の主面に、異なる粘度を有する複数の樹脂が塗布され、樹脂が硬化されることによりマイクロパイプが樹脂により塞がれたことを特徴とする。上記したＳｉＣ基板生産物によれば、複数の塗布工程毎に塗布する樹脂の粘度を異ならせることにより、内径の異なるマイクロパイプを塗布した樹脂により塞ぐことができる。従って、ＳｉＣ基板生産物は半導体結晶成長の成長基板として利用できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によるＳｉＣ基板生産物の製造方法によれば、簡易な方法によりマイクロパイプを塞いだＳｉＣ基板生産物を製造することができ、本発明に係る製造方法により製造されたＳｉＣ基板生産物を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は本製造方法に用いられる塗布装置の構成を示す概略図である。
【図２】図２（ａ）はＳｉＣ基板生産物の製造方法の工程を示す側断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の次工程を示す側断面図であり、図２（ｃ）は図２（ｂ）の次工程を示す側断面図である。
【図３】図３（ａ）は図２（ｃ）の次工程を示す側断面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の次工程を示す側断面図であり、図３（ｃ）は図３（ｂ）の次工程を示す側断面図である。
【図４】図４は図３（ｃ）の次工程を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明によるＳｉＣ基板生産物の製造方法の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１７】
まず、本発明によるＳｉＣ基板生産物の製造方法の実施形態を説明する前に、本製造方法に好適に用いられる塗布装置の構成について説明する。図１は、本製造方法に用いられる塗布装置１０の構成を示す概略図である。図１を参照すると、塗布装置１０は、回転動力部１１、回転制御部１２、回転テーブル１３、保持部材１４、軸１５、本体部１６、およびスポイト２０を備える。
【００１８】
本体部１６は、内部に回転動力部１１を有している。回転動力部１１で発生させた回転力は軸１５を通じて回転テーブル１３に伝達される。回転テーブル１３には保持部材１４が設けられている。さらに回転テーブル１３には、基板１００が載置される。保持部材１４は、基板１００の側面を保持する。また、回転動力部１１は、回転制御部１２により制御される。スポイト２０は、基板１００の主面又は裏面に樹脂を滴下する。
【実施例１】
【００１９】
ここで、上記塗布装置１０を用いたＳｉＣ基板生産物の製造工程について説明する。まず、図２（ａ）に示すように、基板１００として、ＳｉＣ基板１を用意する。ＳｉＣ基板１は、互いに異なる内径を有する複数のマイクロパイプ１１０を含んでいる。複数のマイクロパイプ１１０は、互いに異なる内径を有する３つのマイクロパイプ１１１、１１２、１１３を含んでいる。マイクロパイプ１１１、１１２、１１３のうち、最も小さい内径を有するものはマイクロパイプ１１１であり、最も大きい内径を有するものはマイクロパイプ１１３である。ここで、マイクロパイプ１１１、１１２、１１３の内径は、数μｍから１００μｍ程度である。また、ＳｉＣ基板１は、主面１０２、裏面１０３、及び側面１０４を有している。樹脂は主面１０２に塗布される。
【００２０】
まず、ＳｉＣ基板１を回転テーブル１３に載置し、保持部材１４によりＳｉＣ基板１の側面１０４を保持する。続いて、図２（ａ）に示すように、ＳｉＣ基板１の主面１０２に樹脂１２１をスポイト２０から滴下する。
【００２１】
続いて、図２（ｂ）に示すように、回転テーブル１３を低速で回転させて樹脂１２１をＳｉＣ基板１の主面１０２に均一に塗布する第１の塗布工程を実施する。その後、回転テーブル１３の回転を停止させる。続いて、塗布した樹脂１２１がＳｉＣ基板１の裏面１０３へ漏れているか否かを確認する検査工程を実施する。図２（ｂ）に示すように、最も小さい内径を有するマイクロパイプ１１１は樹脂１２１により塞がれたが、マイクロパイプ１１２とマイクロパイプ１１３とは塞がれていない。そのため、樹脂１２１が裏面１０３へ漏れ出ることとなる。続いて、図２（ｃ）に示すように、回転テーブル１３を高速で回転させて、ＳｉＣ基板１の主面１０２に均一に塗布された樹脂１２１を主面１０２から離脱させる。
【００２２】
続いて、図３（ａ）に示すように、ＳｉＣ基板１の主面１０２に、樹脂１２１が有する粘度よりも高い粘度を有する樹脂１２２をスポイト２０から滴下する。続いて、図３（ｂ）に示すように、回転テーブル１３を低速で回転させて樹脂１２２をＳｉＣ基板１の主面１０２に均一に塗布する第２の塗布工程を実施する。その後、回転テーブル１３の回転を停止させる。続いて、塗布した樹脂１２２がＳｉＣ基板１の裏面１０３へ漏れているか否かを確認する検査工程を実施する。図３（ｂ）に示すように、マイクロパイプ１１２は樹脂１２２により塞がれたが、マイクロパイプ１１３は塞がれていない。そのため、樹脂１２２が裏面１０３へ漏れ出ることとなる。続いて、図３（ｃ）に示すように、回転テーブル１３を高速で回転させて、ＳｉＣ基板１の主面１０２に均一に塗布された樹脂１２２を主面１０２から離脱させる。
【００２３】
続いて、図４（ａ）に示すように、ＳｉＣ基板１の主面１０２に、樹脂１２２が有する粘度よりもさらに高い粘度を有する樹脂１２３をスポイト２０から滴下する。続いて、図４（ｂ）に示すように、回転テーブル１３を低速で回転させて樹脂１２３をＳｉＣ基板１の主面１０２に均一に塗布する第３の塗布工程を実施する。その後、回転テーブル１３の回転を停止させる。続いて、塗布した樹脂１２３がＳｉＣ基板１の裏面１０３へ漏れているか否かを確認する検査工程を実施する。図４（ｃ）に示すように、マイクロパイプ１１３は樹脂１２３により塞がれている。これにより、マイクロパイプ１１１、１１２、１１３が塞がれたため、塗布した樹脂１２１、１２２、１２３は、裏面１０３へ漏れ出ていない。
【００２４】
続いて、主面１０２および裏面１０３を溶剤で洗浄する。続いて、塗布した樹脂１２１、１２２、１２３を硬化させる。ここでは、３５０℃の状態を１時間保持するキュアを実施することにより、樹脂１２１、１２２、１２３を完全に硬化させることができる。以上に説明した工程により、複数のマイクロパイプ１１０を樹脂１２１、１２２、１２３で塞いだＳｉＣ基板生産物１ａを製造することができる。
【００２５】
ここで、塗布する樹脂は、互いに異なる粘度を有する樹脂１２１、１２２、１２３を含んでいる。塗布する樹脂１２１、１２２、１２３としては、例えばポリアミドがある。ポリアミドはポリアミド酸とＮ−メチル−２−ピロリドンとで構成されており、ピロリドンの成分量を変えることにより粘度を変えることができる。ポリアミドの粘度を高くするためには、ピロリドンの成分量を減少させるか、又はポリアミドの温度を高める。ピロリドンの成分量が９０％であるポリアミドは、約０．１Ｐａ・ｓの粘度を有しており、数μｍの内径を有するマイクロパイプを塞ぐことができる。なお、水及びエタノールの粘度は、約０．００１Ｐａ・ｓである。
【００２６】
上記したＳｉＣ基板生産物の製造方法によれば、塗布工程毎に塗布する樹脂１２１、１２２、１２３の粘度を異ならせることにより、粘度の低い樹脂により内径の小さいマイクロパイプを塞ぐことができ、また、粘度の高い樹脂により内径の大きいマイクロパイプを塞ぐことができる。これにより、互いに異なる内径を有する複数のマイクロパイプ１１０を、互いに異なる粘度を有する樹脂１２１、１２２、１２３により塞ぐことができる。従って、簡易な方法によりＳｉＣ基板生産物１ａを製造することができる。
【００２７】
また、複数の塗布工程において、粘度の低い樹脂から順に塗布することにより、塗布する樹脂１２１、１２２、１２３を、内径の小さいマイクロパイプ１１１から順に、より確実にマイクロパイプ１１０の内部に流し込むことができる。
【００２８】
また、塗布する樹脂１２１、１２２、１２３を熱硬化性樹脂とすることが好ましい。これにより、各工程において樹脂１２１、１２２、１２３の温度を互いに異ならせて、樹脂１２１、１２２、１２３の粘度を互いに異なるものにすることができる。
【００２９】
また、塗布する樹脂１２１、１２２、１２３は少なくとも２つの互いに異なる材料を含んでいることが好ましい。これにより、樹脂１２１、１２２、１２３を構成する少なくとも２つの材料の組成比を各工程ごとに異ならせて、樹脂１２１、１２２、１２３の粘度を互いに異なるものにすることができる。
【００３０】
また、複数の塗布工程において、塗布された樹脂１２１、１２２、１２３がＳｉＣ基板１の裏面１０３に漏れ出ていないことを確認することにより、ＳｉＣ基板１の主面１０２から裏面１０３に通じる複数のマイクロパイプ１１０が塞がれたことが確認できる。これにより、複数のマイクロパイプ１１０を塞ぐ工程と、複数のマイクロパイプ１１０の有無を確認する工程とを並行して行うことが可能となり、別工程として実施していた複数のマイクロパイプ１１０の有無を確認する工程を省略することができる。
【００３１】
上記したＳｉＣ基板生産物１ａによれば、複数の塗布工程毎に塗布する樹脂１２１、１２２、１２３の粘度を異ならせることにより、互いに異なる内径を有する複数のマイクロパイプ１１０を樹脂１２１、１２２、１２３により塞ぐことができる。これにより、ＳｉＣ基板１の主面１０２に塗布された薬品等が複数のマイクロパイプ１１０を通じてＳｉＣ基板１の裏面１０３に漏れ出すことを防ぐことができる。従って、ＳｉＣ基板生産物１ａは半導体結晶成長の成長基板として利用できる。なお、マイクロパイプの存在しているＳｉＣ基板上にマイクロパイプを引き継ぐ形でエピタキシャル成長された半導体層（図示せず）を有するＳｉＣ基板でも同様の効果を得ることができる。半導体層は、例えばＧａＮ、ＡｌＮなどの窒化物半導体からなる。
【実施例２】
【００３２】
まず、塗布する樹脂として、０．５Ｐａ・ｓの粘度を有する感光性ポリアミドＡ及び１．５Ｐａ・ｓの粘度を有する感光性ポリアミドＢを準備する。続いて、ＳｉＣ基板１に対して１２０℃の状態を３分間保持するベーキング処理を施す。
【００３３】
続いて、ＳｉＣ基板１を回転テーブル１３に載置し、保持部材１４によりＳｉＣ基板１の側面１０４を保持する。続いて、ＳｉＣ基板１の主面１０２に感光性ポリアミドＡをスポイト２０から滴下する。続いて、回転テーブル１３を１０００ｒｐｍの回転数で３０秒間回転させてポリアミドＡをＳｉＣ基板１の主面１０２に均一に塗布する第１の塗布工程を実施する。その後、回転テーブル１３の回転を停止させる。続いて、ＳｉＣ基板１の主面１０２に感光性ポリアミドＢをスポイト２０から滴下する。続いて、回転テーブル１３を１０００ｒｐｍの回転数で３０秒間回転させてポリアミドＡをＳｉＣ基板１の主面１０２に均一に塗布する第２の塗布工程を実施する。その後、回転テーブル１３の回転を停止させる。
【００３４】
続いて、露光、現像およびキュアを実施し、感光性ポリアミドＡおよびＢを硬化させる。露光量は５００ｍＪ／ｃｍ２である。なお、主面１０２に付着した感光性ポリアミドＡおよびＢは、酸素プラズマによるアッシングで除去されることができる。
【００３５】
本発明によるＳｉＣ基板生産物の製造方法では、塗布する樹脂として上記した実施例２のような感光性ポリアミドＡ、Ｂを用いてもよい。これによって、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００３６】
まず、塗布する樹脂として、０．５Ｐａ・ｓの粘度を有する感光性ポリアミドＡ、１．５Ｐａ・ｓの粘度を有する感光性ポリアミドＢ、２．０Ｐａ・ｓの粘度を有する感光性ポリアミドＣ、および３．０Ｐａ・ｓの粘度を有する感光性ポリアミドＤを準備する。
【００３７】
続いて、ＳｉＣ基板１を回転テーブル１３に載置し、保持部材１４によりＳｉＣ基板１の側面１０４を保持する。続いて、ＳｉＣ基板１の主面１０２に感光性ポリアミドＡをスポイト２０から滴下する。続いて、回転テーブル１３を１０００ｒｐｍの回転数で３０秒間回転させて感光性ポリアミドＡをＳｉＣ基板１の主面１０２に均一に塗布する第１の塗布工程を実施する。その後、回転テーブル１３の回転を停止させる。続いて、ＳｉＣ基板１の主面１０２に感光性ポリアミドＢをスポイト２０から滴下し、回転テーブル１３を１０００ｒｐｍの回転数で３０秒間回転させて感光性ポリアミドＢをＳｉＣ基板１の主面１０２に均一に塗布する第２の塗布工程を実施する。その後、回転テーブル１３の回転を停止させる。
【００３８】
続いて、ＳｉＣ基板１の主面１０２に感光性ポリアミドＣをスポイト２０から滴下し、回転テーブル１３を１０００ｒｐｍの回転数で３０秒間回転させて感光性ポリアミドＣをＳｉＣ基板１の主面１０２に均一に塗布する第３の塗布工程を実施する。その後、回転テーブル１３の回転を停止させる。続いて、ＳｉＣ基板１の主面１０２に感光性ポリアミドＤをスポイト２０から滴下し、回転テーブル１３を１０００ｒｐｍの回転数で３０秒間回転させて感光性ポリアミドＤをＳｉＣ基板１の主面１０２に均一に塗布する第４の塗布工程を実施する。その後、回転テーブル１３の回転を停止させる。
【００３９】
続いて、露光、現像およびキュアを実施し、感光性ポリアミドＡ、Ｂ、ＣおよびＤを硬化させる。露光量は５００ｍＪ／ｃｍ２である。なお、主面１０２に付着した感光性ポリアミドＡ、Ｂ、ＣおよびＤは、酸素プラズマによるアッシングで除去されることができる。
【００４０】
本発明によるＳｉＣ基板生産物の製造方法では、塗布する樹脂として上記した実施例３のような感光性ポリアミドＡ、Ｂ、Ｃ及びＤを用いてもよい。これによって、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
本発明によるＳｉＣ基板生産物の製造方法は、上記実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。上記実施例では塗布した樹脂を一括して硬化させる方法が例示されているが、本発明に係る方法は塗布工程と硬化工程とを交互に実施して、樹脂を塗布工程毎に硬化させてもよい。
【００４２】
また、上記実施例では樹脂の粘度を異なるものとする方法として、各工程において樹脂の温度を互いに異なるものにする方法、及び各工程において樹脂の組成比を互いに異なるものにする方法が例示されている。例えば、各工程において、樹脂の材料を互いに異なるものにする方法を用いてもよいし、これらの方法を組合わせた方法を用いてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１…ＳｉＣ基板、１ａ…ＳｉＣ基板生産物、１０２…主面、１１０…マイクロパイプ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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