2020 Fiscal Year Research-status Report
Mechanism of formation of voids by laser
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20K05066
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| Research Institution | Aichi Institute of Technology |
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Principal Investigator |
坂 公恭 愛知工業大学, 総合技術研究所, 教授 (90023267)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩田 博之 愛知工業大学, 工学部, 教授 (20261034)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | レーザ照射 / ボイド / シリコン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
透過性のレーザをSiウエハに照射することによって発生したボイドの生成機構の解明に資すために、以下の実験を行った。１）ボイド発生前後の質量の変化、２）ボイド周辺での詳細な透過型電子顕微鏡による元素分析、３）ボイドを発生させたSi ウエハ全体のICP元素分析。この内、1）では、ボイド発生前後で質量の変化がないことが確かめられている。すなわち、ボイドに存在していたはずのSi原子はウエハ外には脱出せず、内部に留まっている。２）に関しては、ボイド発生後、800℃以上で加熱すると、レーザ照射によって誘起された損傷領域（LIDV）でSi以外の金属（Fe,Cr,Ni,Cu,Co）等が析出することが確かめられた。しかし、これらの金属はi）Siウエハを800℃以上での加熱中、あるいは試料調整中の外部からの汚染、ii)内部にすでに不純物と存在していた上記の金属がLIDV内の格子欠陥に吸い寄せられるいわゆるゲッタリング効果によるものか判定が難しい。そこで、３）のレーザ照射したSiウエハ全体をICP分析により分析した。800℃以上の加熱によりSi以外の金属の存在は認めらたが、その再現性に問題があり、2020年度の実験では確定はできなかった。
一方、アルミナについてはレーザ照射は終了しており、ボイドの発生も確認されている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実験そのものは順調に進捗しているが、実験の再現性で若干つまずいている。しかし、全体としてはかなりの成果が得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
Siにおいては不純物による汚染の可能性は完全に排除することは困難である。Siと同様のGeで同様の実験を試みたい。しかしGeは現在使用している赤外線レーザ（波長1342nm）は透過しないため、次の方策を検討している。１）純Siの代わりにSi-Ge固溶体合金を用いる、２）SiとGeを貼り合わせたクラッド剤を用い、Si側からレーザを照射し、Geの直上に焦点を当て、LIDVをGe内に発生させる。
併せてアルミナの実験も遂行したい。
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| Causes of Carryover |
当初、予定していた海外での口頭講演が新型コロナの蔓延のため不可能となったことが最大の理由である。次年度も海外出張の目途はたたないので、人件費・謝金に主力を置いて使用を計画する。
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