光反射率スペクトルの計測および第一原理解析による超精密加工表面の表面準位評価

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10750087
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 稲垣 耕司 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50273579)
• Keywords: 光反射率スペクトル / 表面準位 / 表面電子状態 / Siウエハ / 超精密加工 / 加工表面評価 / 第一原理計算

Research Abstract

本研究では、光反射率スペクトルの高精度測定と、それの理論的な解析により、超精密加工によっても表面に残留するわずかな欠陥により生じる表面準位を評価することが大きな目的である。まず、超精密加工の一例として市販のシリコンウエハに施されているポリッシング面を取り上げ、その場所による反射率スペクトルの分布を調べたところ、比較反射率(2点での反射率の差を平均反射率で割った相対的反射率差を表す)が10^<-5>程度の量で存在することを示すことができた。今後の詳しい計測によりスペクトルが明らかにできると考えており、このスペクトルが加工により表面上に残った欠陥によるものかどうかの判断ができると期待している。また、得られるスペクトルを理論的に解釈するための解析手法の開発にも着手した。本研究では加工表面の欠陥に関係した表面準位の評価を行うことが目的であるため、反射率の解析には表面の電子状態を計算することが不可欠である。そのための基礎的な解析手段としてトランスファーマトリクッス法に基づく計算手法および計算ソフトウェアの開発を行い、半無限に続く表面モデルの電子状態を解析した。そのバルク準位を含めたバンド構造の計算の結果は、従来のスラブ型表面モデル(真空層を挟んだ多層薄膜モデル)とほぼ一致するものであった。また、表面準位に関しても表面に局在する波動関数として計算することができた。今後、第一原理的に表面電子状態を計算する手法を開発していく計画である。

Research Products

• [Publications] 藤本,広瀬,稲垣,杉山,森: "光反射率スペクトルの第一原理電子状態計算法による解析" 1998年度関西地方定期学術講演会講演論文集. 111-112 (1998)
• [Publications] 田原,稲垣,杉山,広瀬,森: "超高精度光反射率スペクトル測定装置の開発" 1998年度関西地方定期学術講演会講演論文集. 109-110 (1998)