| 研究概要 |
Siウエハ加工の最終仕上げ加工工程であるポリシング加工において、その表面層に残る加工ダメ-ジの非破壊検査技術は、未だ確立されていない。従来,半導体表面の電子構造はMOS構造などの素子を作製した後に,CV特性などを計測することによって評価されている.しかし,加工表面を評価する際に最も重要なことは,加工現象に直接関係した情報を非破壊で得ることであり,素子の作製にともなう熱処理もしくは酸化膜形成等の表面処理を経た後では,必要な情報の大部分が失われる.このため,今日の超精密加工表面の差異を再現性よく検出・評価できる手段がないのが現状である.
本研究では,これらの加工面の電子構造を非破壊で計測し,その評価が行える手段の開発を目的として,半導体の表面光起電力(SPV:Surface Photo-voltage)効果に注目し,これを利用したSiウエハ-の超精密加工表面の評価方法を開発した.本研究ではSPVの測定において表面へ入射する光を単色化し,かつ,その光のエネルギーをSiのエネルギーバンドギャップ以下の領域で走査するSPVスペクトロスコピーの開発を行なった.波長を走査することによって表面電子構造をエネルギーレベルの関数として求めることができ,最も本質的な状態密度に関する情報を得ることができる.本研究では,これまで不可能であった極めて表面準位密度の小さいSiウエハ-の超精密加工表面の電子構造をSPVスペクトロスコピーによってエネルギーレベルの関数として計測・評価が可能な方法を開発した。
様々な加工表面に特徴的に見られる表面準位構造と加工欠陥との対応を検討することが、今後の課題である。
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