シリコンウェハ表面の高純度化へのキャビテーションの有効利用

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11750067
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 祖山 均 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90211995)
• Keywords: ゲッタリング / キャビテーション / シリコン / ウェハ / 酸化積層欠陥 / 噴流 / 衝撃力 / 吐出し圧力

Research Abstract

本研究は,シリコンウェハ裏面に加工歪層を付与して半導体デバイスプロセス中に生じる不純物をウェハ表面から除去するゲッタリングが半導体プロセスにおいて必要不可欠であり,かつ従来のSiO_2粒子を用いたサンドブラストでは粒子の汚染が問題となることを踏まえて,キャビテーション噴流まわりのキャビテーション気泡の崩壊衝撃力によるゲッタリング法の確立を目的とし,キャビテーション噴流によるゲッタリング効果の実証のために以下の研究を実施した。
1.ゲッタリング効果の定量的評価
キャビテーション噴流式試験装置を使用して,ゲッタリングサイトとなる酸化積層欠陥OSFを生成するためにシリコンウェハに加工ひずみ層を与え,そのひずみ量をX線回折式応力測定装置により定量的に評価した。一般に用いられているX線応力測定装置は多結晶材料を計測対象とし,シリコンウェハのような単結晶材料のひずみや応力は計測できない。そこで,加工ひずみ層と未加工部分で計測した回折角のシフト量を,シリコンウェハに応力を負荷して校正する方法を試みた。
2.最適ゲッタリング条件の確立
初年度はキャビテーション噴流用ノズルおよびシリコンウェハを固定してシリコンウェハに加工ひずみ層を導入していた。本年度は,本ゲッタリング法の実用化を目的として,シリコンウェハの全面を加工できるように,ノズルを走査した場合にゲッタリングサイトとなる酸化積層欠陥を導入するための最適加工速度を明らかにした。

Research Products

• [Publications] H.Soyama (H.Kumano and M.Saka): "Possibility of Gettering in Silicon Wafer by Using a Cavitating Jet"噴流工学. 18・1(発表予定). (2001)
• [Publications] H.Soyama (H.Kumano and M.Saka): "Silicon Wafer Surface Treated by Cavitating Jet"Proceedings of International Symposia on Materials Science for the 21st Century-Micromaterials. (発表予定). (2001)
• [Publications] H.Soyama (H.Kumano and M.Saka): "Backside Damage Introduced by Cavitating Jet for Gettering"Proceedings of the PACIFIC RIM/International, Intersociety, Electronic Packaging Technical/Business Conference. (発表予定). (2001)