2005 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
04F04335
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
林 一夫 東北大学, 流体科学研究所, 教授
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
MACODIYO Dan Asha Odhiambo 東北大学, 流体科学研究所, 外国人特別研究員
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Keywords | シリコン / 結晶 / ひずみ / 応力 / 赤外線 / ゲッタリング / キャビテーション / 噴流 |
Research Abstract |
ポリシリコン薄膜は、MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)などに幅広く使われているが、その寸法が微小であるためにその機械的特性の評価が極めて困難である。またシリコンウェーハにひずみを導入することにより、ウェーハに不可避的に侵入する不純物を捕獲(ゲッタリング)することが可能である。本研究では、シリコンが赤外線を透過して赤外線に対して光弾性を有することを利用して赤外線を用いた光弾性試験によりひずみを定量的に評価することを目的とする。 1.シリコンウェーハにキャビテーション噴流を噴射し,透過型電子顕微鏡によりウェーハ内の転位の集積とひずみを観察した。その結果,キャビテーションによる衝撃によって転位ループを伴う転位双極子が発生し,双極子の端部は50nm以下の微小なフランクリード線の起点となっていることを突き止めた。 2.MBE(gas-source Molecular Bean Epitaxy)によりポリシリコン薄膜とSiO_2層を生成し,SiO_2層の厚さが0.5μmであることを確認した。poly-Si/SiO_2界面近傍に平面の双晶が無数に生成され,薄膜表面近傍には円柱状に結晶構造が生成することを明らかにした。また,結晶粒界は粗く,結晶粒間の距離は8nmであった。結晶粒内部の微小結晶粒の大きさは平均45nmであり,キャビテーション衝撃力によって二つの内部結晶粒の距離は縮小した。また,噴射時間を様々に設定してpoly-Si/SiO_2ウェーハの裏面にキャビテーション噴流を噴射し,導入された応力とひずみをラマン分光法により計測した。その結果,キャビテーション衝撃力によって結晶構造が大きく変化した場所ではラマンシフトが得られ,噴射時間を増加するほど応力値が増加することを明らかにした。
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Research Products
(3 results)