顕微赤外光弾性装置の試作

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05555004
• 研究機関: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 山田 正良 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助教授 (70029320)
• 研究分担者: 龍見 雅美 住友電気工業(株), 伊丹研究所, 主任研究員
• キーワード: 光弾性 / 残留歪み / 赤外偏光計 / 顕微測定 / 化合物半導体

研究概要

オプトエレクトロニクス・超高速エレクトロニクスのデバイス・集積回路の作製に必要不可欠なIII-V族化合物半導体ウェーハ中に残留する歪みの二次元分布を、光弾性法を用いて微視的に定量評価する二種類の顕微赤外光弾性装置を試作することを目的とし、今年度は高感度・高精度を目指した走査型のものの試作を行った。具体的には、走査型光弾性装置の心臓部である回転偏光子・検光子として、タイミングベルトでグラムトムソンプリズムをパルスモータで駆動する形式Aのものと薄板状のポーラコア偏光板を穴空きシャフト付きパルスモータに直接取り付ける形式Bのものの設計試作と両者の性能比較、これらの回転偏光子・偏光子およびXYステージと計測・制御用パソコンとのインタフェース回路の設計製作、駆動制御コードの開発、さらに、赤外光源と検出回路部分の設計製作と自動測定用の制御アルゴリズムの設計製作を行い、走査型赤外光弾性装置を試作した。試作した装置は空間分解能向上の余地はあるが、次頁に示すように化合物半導体ウェーハの残留歪みの評価を実際に行い、その実用性を示す研究成果の発表を行った。また,可視領域のCCDカメラを用いて、次年度に試作を予定しているマルチチャンネル型光弾性装置を仮組みし、GaP単結晶の残留歪みを微視的に評価できることを確認し、先行して平成6年度の研究の主目的が達成できる目処を立てた。次頁に示すようにこの研究成果も国際会議で発表した。

研究成果

• [文献書誌] M.Yamada: "Quantitative photoelastic characterization of residual strains in LEC-grown indium phosphide(100)wafers" Proc.of 5th Int.Conf.on Indium Phosphide and Related Materials. IEEE Cat.# 93CH3276-3. 69-72 (1993)
• [文献書誌] M.Yamada: "High-sensitivity computer-controlled infraraed polariscope" Review of Scientific Instruments. 64. 1815-1821 (1993)
• [文献書誌] M.Yamada: "Study of residual strains in horizontal-Bridgman-grown gallium arsenide wafers by a high-sensitivity computer-controlled infrared polariscope" Journal of Applied Physics. 74. 2436-2439 (1993)
• [文献書誌] M.Yamada: "Relief of residual strains in gallium phosphide(100)wafers by cracking" Journal of Applied Physics. 74. 6435-6436 (1993)
• [文献書誌] M.Yamada: "Anomalous Increase of Residual Strains Accompanied with Slip Generation by Thermal Annealing of LEC GaAs Wafers" Proc.of 20th Int.Symp.on GaAs and Related Compounds,Freiburg. (in press). (1993)
• [文献書誌] M.Yamada: "Macroscopic and Microscopic Characterizations of Residual Strains in LEC-grown III-V Compound Wafers" Proc.of 5th Int.Conf.on Defect Recognition and Image Processing in Semiconductors and Devices,Santander. (in press). (1993)