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半導体基板の加工工程では、長時間をかけてダメージのないÅレベルの粗さをもつ鏡面が創成されている。しかし、鏡面は創成できても僅かな加工変質層が残留していればデバイスは不良となってしまう。この変質層は、前加工段階のダイヤモンド砥粒の引っ掻きによる残留応力と考えられている。この加工変質層を「潜傷」と呼んでおり、探査の難しい欠陥として知られている。よって加工現場では潜傷を安価に、簡潔に、高精度に、信頼性高く探査する新手法の開発が望まれている。そこで本研究では、これまでに研究代表者が基礎研究で発見した知見を基に、新たな潜傷探査法を提案し、半導体基板材料を対象にその有効性を実証することを研究目的とした。
最終年度はSiCを中心に潜傷探査の検討を行った。実験データの整理と解析を進め、メカニズムを検証して、研究成果を国内外の学会、展示会で積極的に発表した。具体的には、これまでのデータを整理したところ明確化すべき事項として照射回数の影響が挙げられた。そこで照射回数と潜傷探査感度の関係を調査したところ、レーザ照射回数を重ねることでより小さな潜傷も検出可能になることが判明した。次に従来法と比較検討し、当該法の信頼性を評価した。その結果、従来法では検出できない潜傷を当該法では検出できることが明らかになった。
以上のことより、簡便で高精度、高い信頼性を有する潜傷探査法であることがわかった。さらに潜傷探査メカニズムを検証し、Siでは熱応力による応力解放が主であるのに対して、SiCは潜傷部の光解離による分子結合力の低下とレーザ吸収によるレーザアブレーションが主であることがわかった。これらの成果は展示会SEMICON JAPAN、Laser Tech、Grind Techでポスター展示を行い、大きな反響があった。さらに、砥粒加工学会ABTEC2018で講演発表を行い、広く公表することに努めた。
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