Siおよび次世代半導体基板材料の無欠陥加工メカニズムと最適加工環境・条件の解明

阐明硅和下一代半导体衬底材料的无缺陷加工机制以及最佳加工环境和条件

基本信息

批准号：
17760099
负责人：
清水淳
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Ibaraki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760099/
关键词：
半導体材料研削引っかき砥粒ダイヤモンドセリア分子動力学

项目摘要

本研究の目的は、半導体基板の無欠陥加工メカニズムおよびそのための最適加工環境と加工条件を明らかにすることである。手法として、砥粒材質・形状はもとより、加工環境・条件を広範に変化させて検討可能な微視的加工実験およびそれに対応する分子動力学シミュレーションを行なう。平成18年度の検討項目および得られた成果を以下に示す。(1)鋭利なダイヤモンドおよびセリア砥粒を用いたナノ引っかき実験先端半径100nm程度の鋭利なダイヤモンドとセリア砥粒を用い、大気、真空、高温環境下において、主にSi基板を対象としてナノ引っかき実験を行なった。その結果、鋭利なダイヤモンドを用いた場合、環境による引っかき痕の形態に大きな差は見られず,引っかき痕として比較的明確にプローブの形状が転写されることがわかった。すなわち、ダイヤモンド荒加工において加工能率を上げるには、先端の先鋭化が有効であることを明らかにした。セリア砥粒によってナノ引っかきを行った場合、商用的に利用されている化学機械的研磨面と同等な仕上げ面が形成されることを明らかにした。(2)化学作用を模擬した3次元分子動力学シミュレーションH17年度に構築したモデルにおいて、砥粒-Si基板間およびSi表面のSi同士の結合を原子間ポテンシャルパラメータによって制御することにより、物理化学的作用、化学物理的作用を模擬し、Si基板のナノ引っかきの分子動力学シミュレーションを行なった。その結果、砥粒-基板間の接近に伴い、Si基板表面の結合が弱まるポテンシャルを採用したシミュレーションにおいて、加工後の表面欠陥が最小化されることが判明した。この現象は、セリア砥粒によってSi基板をナノ加工した際の実機実験結果と類似している。よって、本シミュレーションの化学作用援用加工現象解明への有効性が示された。

这项研究的目的是阐明半导体底物的无缺陷处理机制以及最佳的处理环境和处理条件。作为一种方法，我们进行了微观加工实验，这些实验不仅可以通过更改大范围内的加工环境和条件以及相应的分子动力学模拟来检查。下面列出了2006财政年度和获得结果的项目。（1）使用锋利的钻石和陶瓷磨粒颗粒实验的纳米刮擦实验。使用尖锐的钻石和二氧化硅磨粒，尖端半径约为100 nm，主要在空气，真空和高温环境中的SI基板上进行纳米刮擦实验。结果，当使用锋利的钻石时，由于环境而导致的划痕形状没有显着差异，并且探针的形状被相对清晰地转移为划痕。换句话说，据表明，尖端的锐化在提高粗糙钻石加工的加工效率方面有效。据透露，当用陶瓷磨粒进行纳米刮擦时，形成了相当于商业化的化学机械抛光表面的表面表面。（2）在2005年构建的模型中模拟化学作用的3D分子动力学模拟，由原子质电位参数控制了磨料谷物-SI底物和Si表面上的SI之间的结合，并模拟了物理和化学物理效应，并模拟了纳米痕迹的分子动力学模拟。结果，发现在模拟中采用SI底物表面之间键合的可能性，以削弱随着磨料晶粒的接近和底物的影响，处理后的表面缺陷被最小化。当纳米机械使用陶瓷磨粒的纳米机械底物时，这种现象类似于实际机器实验的结果。因此，已经表明，该模拟在阐明化学辅助加工现象中的有效性已得到阐明。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Molecular Dynamics Simulation of Vibration-Assisted Cutting : Influences of Vibration, Acceleration and Velocity

振动辅助切削的分子动力学模拟：振动、加速度和速度的影响

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
International Journal of Nanomanufacturing 1・1
影响因子：
0
作者：
Jun Shimizu;Libo Zhou;Hiroshi Eda
通讯作者：
Hiroshi Eda

材料加工層-分析と評価法-

材料加工层-分析评价方法-

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
機械の研究 58・1
影响因子：
0
作者：
高橋裕和;江田弘;清水淳
通讯作者：
清水淳

Molecular Dynamics Simulation of Nano Grinding-Influence of Tool Stiffness-

纳米磨削的分子动力学模拟-刀具刚度的影响-

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
International Journal for Manufacturing Science and Technology 9・1
影响因子：
0
作者：
Jun Shimizu;Libo Zhou;Hiroshi Eda
通讯作者：
Hiroshi Eda

Study on Subsurface Damage Generated in Ground Si Wafer

磨削硅片产生次表面损伤的研究

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Proceedings of the 11th International Conference on Production Engineering (11th ICPE), Tokyo
影响因子：
0
作者：
Bahman Soltani Hosseini;Libo Zhou;Tatsuya Tsuruga;Jun Shimizu;Hiroshi Eda;Sumio Kamiya;Hisao Iwase
通讯作者：
Hisao Iwase

顕微鏡観察視野外を含む接触圧と接触点維持制御機能を有する半導体デバイス評価用プロービングシステムの開発

开发用于半导体器件评估的探测系统，具有接触压力和接触点维护控制功能，包括显微镜观察视野之外

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
砥粒加工学会誌 51・6
影响因子：
0
作者：
石川友彦;江田弘;周立波;清水淳;尾嶌裕隆;山本佳男;川上辰男
通讯作者：
川上辰男

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清水淳其他文献

Influence of Temporal Pulse Shape on Second Harmonic Generation

时间脉冲形状对二次谐波产生的影响

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Tran.Japan Soc.Mech.Eng., Ser.C 70-697
影响因子：
0
作者：
Etsuji Ohmura;Kazufumi Nomura;Takeshi Monodane;Masayoshi Kumagai;Etsuji Ohmura;植木章太;大村悦二;大村悦二;大村悦二;大村悦二;大村悦二;宮本勇;K.Nomura et al.;T.Sano et al.;J.Shimizu et al.;E.Ohmura et al.;K.Yamamoto et al.;K.Nomura et al.;K.Nomura et al.;E.Ohmura et al.;K.Nomura et al.;E.Ohmura et al.;M.Kumagai et al.;S.Ueki et al.;E.Ohmura et al.;E.Ohmura;E.Ohmura;E.Ohmura;I.Miyamoto et al.;Etsuji Ohmura;Masayoshi Kumagai;Etsuji Ohmura;大村悦二;野村泰光;Kazufumi Nomura;植木章太;清水淳;Tomokazu Sano;大村悦二;Tomohiro Okamoto;Tomokazu Sano;Tomokazu Sano;山本幸司;野口暁;Etsuji Ohmura;佐野智一;山本幸司;J.Shimizu et al.;T.Sano et al.;E.Ohmura et al.;T.Okamoto et al.;T.Sano et al.;T.Sano et al.;K.Yamamoto et al.;S.Noguchi et al.;Y.Nomura et al.;T.Monodane et al.;E.Ohmura et al.;T.Sano et al.;K.Yamamoto et al.;Tomokazu Sano;野口暁;山本幸司;清水淳;佐野智一;大村悦二;大村悦二;大村悦二;野村和史;Etsuji Ohmura;Jun Shimizu;Tomokazu Sano;Tomokazu Sano;Etsuji Ohmura;Koji Yamamoto;大村悦二;大村悦二;T.Sano et al.;E.Ohmura et al.;E.Ohmura et al.;E.Ohmura et al.
通讯作者：
E.Ohmura et al.

Chromium Thin Film Ablartion with Double Pulse of Femtosecond Laser

飞秒激光双脉冲烧蚀铬薄膜

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Proceedings of ICALEO2004 (CD-ROM)
影响因子：
0
作者：
Etsuji Ohmura;Kazufumi Nomura;Takeshi Monodane;Masayoshi Kumagai;Etsuji Ohmura;植木章太;大村悦二;大村悦二;大村悦二;大村悦二;大村悦二;宮本勇;K.Nomura et al.;T.Sano et al.;J.Shimizu et al.;E.Ohmura et al.;K.Yamamoto et al.;K.Nomura et al.;K.Nomura et al.;E.Ohmura et al.;K.Nomura et al.;E.Ohmura et al.;M.Kumagai et al.;S.Ueki et al.;E.Ohmura et al.;E.Ohmura;E.Ohmura;E.Ohmura;I.Miyamoto et al.;Etsuji Ohmura;Masayoshi Kumagai;Etsuji Ohmura;大村悦二;野村泰光;Kazufumi Nomura;植木章太;清水淳;Tomokazu Sano;大村悦二;Tomohiro Okamoto;Tomokazu Sano;Tomokazu Sano;山本幸司;野口暁;Etsuji Ohmura;佐野智一;山本幸司;J.Shimizu et al.;T.Sano et al.;E.Ohmura et al.;T.Okamoto et al.;T.Sano et al.;T.Sano et al.;K.Yamamoto et al.;S.Noguchi et al.;Y.Nomura et al.;T.Monodane et al.;E.Ohmura et al.;T.Sano et al.;K.Yamamoto et al.;Tomokazu Sano;野口暁;山本幸司;清水淳;佐野智一;大村悦二;大村悦二;大村悦二;野村和史;Etsuji Ohmura;Jun Shimizu;Tomokazu Sano;Tomokazu Sano;Etsuji Ohmura;Koji Yamamoto;大村悦二;大村悦二;T.Sano et al.;E.Ohmura et al.;E.Ohmura et al.;E.Ohmura et al.;K.Nomura et al.;E.Ohmura et al.;J.Shimizu et al.;T.Sano et al.;T.Sano et al.;E.Ohmura et al.;E.Ohmura;E.Ohmura;Tomohiro Okamoto;Etsuji Ohmura;Tomokazu Sano;Tomokazu Sano;Etsuji Ohmura
通讯作者：
Etsuji Ohmura

KH_2PO_4結晶により発生する第二高調波のビームプロファイル解析

KH_2PO_4晶体产生的二次谐波的光束轮廓分析

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
日本機械学会論文集,C編 70-697
影响因子：
0
作者：
Etsuji Ohmura;Kazufumi Nomura;Takeshi Monodane;Masayoshi Kumagai;Etsuji Ohmura;植木章太;大村悦二;大村悦二;大村悦二;大村悦二;大村悦二;宮本勇;K.Nomura et al.;T.Sano et al.;J.Shimizu et al.;E.Ohmura et al.;K.Yamamoto et al.;K.Nomura et al.;K.Nomura et al.;E.Ohmura et al.;K.Nomura et al.;E.Ohmura et al.;M.Kumagai et al.;S.Ueki et al.;E.Ohmura et al.;E.Ohmura;E.Ohmura;E.Ohmura;I.Miyamoto et al.;Etsuji Ohmura;Masayoshi Kumagai;Etsuji Ohmura;大村悦二;野村泰光;Kazufumi Nomura;植木章太;清水淳;Tomokazu Sano;大村悦二;Tomohiro Okamoto;Tomokazu Sano;Tomokazu Sano;山本幸司;野口暁;Etsuji Ohmura;佐野智一;山本幸司;J.Shimizu et al.;T.Sano et al.;E.Ohmura et al.;T.Okamoto et al.;T.Sano et al.;T.Sano et al.;K.Yamamoto et al.;S.Noguchi et al.;Y.Nomura et al.;T.Monodane et al.;E.Ohmura et al.;T.Sano et al.;K.Yamamoto et al.;Tomokazu Sano;野口暁;山本幸司;清水淳;佐野智一;大村悦二
通讯作者：
大村悦二

Laser Scribing of Glass

玻璃激光划片

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
J.Japan Soc.Laser Tech. 30-3, 4
影响因子：
0
作者：
Etsuji Ohmura;Kazufumi Nomura;Takeshi Monodane;Masayoshi Kumagai;Etsuji Ohmura;植木章太;大村悦二;大村悦二;大村悦二;大村悦二;大村悦二;宮本勇;K.Nomura et al.;T.Sano et al.;J.Shimizu et al.;E.Ohmura et al.;K.Yamamoto et al.;K.Nomura et al.;K.Nomura et al.;E.Ohmura et al.;K.Nomura et al.;E.Ohmura et al.;M.Kumagai et al.;S.Ueki et al.;E.Ohmura et al.;E.Ohmura;E.Ohmura;E.Ohmura;I.Miyamoto et al.;Etsuji Ohmura;Masayoshi Kumagai;Etsuji Ohmura;大村悦二;野村泰光;Kazufumi Nomura;植木章太;清水淳;Tomokazu Sano;大村悦二;Tomohiro Okamoto;Tomokazu Sano;Tomokazu Sano;山本幸司;野口暁;Etsuji Ohmura;佐野智一;山本幸司;J.Shimizu et al.;T.Sano et al.;E.Ohmura et al.;T.Okamoto et al.;T.Sano et al.;T.Sano et al.;K.Yamamoto et al.;S.Noguchi et al.;Y.Nomura et al.;T.Monodane et al.;E.Ohmura et al.;T.Sano et al.;K.Yamamoto et al.
通讯作者：
K.Yamamoto et al.