ナノプローブ電子分光型電子顕微鏡によるSi中の酸素析出相の微構造評価

使用纳米探针电子能谱电子显微镜评估硅中氧沉淀相的微观结构

• 批准号: 09242231
• 负责人: 友清 芳二
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09242231/
• 关键词: Siウエハ-; 電子回折; SiO_2結晶; Si中の酸素析出物; α-クリストバライト; ゲッタリング; Siの不純物ゲッタリング; ゲッタリングシンク

研究代表者は最近、電子回析法によるSiウエハ-中の不純物吸着(ゲッタリング)機構の解明に挑戦している。ゲッタリング場所として導入されている酸素析出物は熱処理によってその形態と構造が異なり、その結果ゲッタリング効果も違ってくる。1000度Cの熱処理で生成される板状酸素析出物はゲッタリング効果が大きいといわれているが、その結晶構造は不明である。本研究では透過電子顕微鏡による構造解析をおこなった。板状酸素析出物の構造が解明されていない理由は析出物が微小であること、数が少ないことの他に、電子線照射に対して弱いことが考えられる。そこで、電顕用薄膜試料作製にはArイオン研磨でなく、化学研磨を用い、さらに電顕観察時間を極力短くすることをこころがけた。以下に本年度の成果を要約する。(1)酸素析出物は厚さ2-3nm、一辺の長さが500nm程度の板状であり、板面はSi母相の{100}面に平行、側面は{011}面に平行である。(2)加速電圧1000kVで観察した電子回折図形でSi母相以外からの弱い回折斑点が観測され、解析の結果α-クリストバライト(SiO_2:正方晶)で指数づけできた。ただし、析出物の格子定数はx、y方向に5%伸び、z方向に4%縮んでいた。(3)Si母相と析出物の方位関係は[411]Si||[211]SiO_2、[521]Si||[532]SiO_2である。これは、析出物のz軸がSi母相のz軸から[110]方向に約35度傾斜している事を示す。(4)Si母相の[001]から少し傾斜した方向から入射した回折図形では板状析出物に垂直方向にストリークを伴った弱い回折斑点が現れ、その暗視野像では析出物が明るいコントラストを呈した。(5)析出物からの弱い回折斑点は電子顕微鏡観察開始後数分で消失した。

Recently, the representative of the research, the computer analysis method, has been used to analyze the Si absorption mechanism. In the system, the acid precipitates were analyzed, and the results showed that the results showed that the acid precipitates were affected. The temperature is 1000 degrees C. the precipitation of acid in the plate is caused by the precipitation of acid in the plate. the results show that the acid precipitates are not clear. The purpose of this study is to analyze and analyze the electrical and mechanical properties of microphones by means of computer microanalysis. Plate acid precipitates are used to explain the reason why the precipitates are very small, the number is small, and the power lines are weak. Thin-film materials are used for electrical and mechanical equipment, such as Ar grinding machine, chemical grinding machine, chemical grinding machine, short monitoring time for electric power supply, low temperature temperature, low temperature and low temperature. The following achievements for the current year will be reviewed. The main results are as follows: (1) the acid precipitates have a thickness of 2-3nm, a long 500nm degree of plate shape, a plate surface of Si parent phase {100} and a plane of {011} parallel. (2) accelerated 1000kV to monitor the electron back-to-back shape of the Si mother phase outside the weak back-to-back speckle spectrum, and analyze the results. The results show that the index of SiO_2 (square crystal) is highly sensitive. The grid number of the precipitates is fixed x, 5% in the y direction and 4% in the z direction. (3) the orientation of the precipitates of Si parent phase precipitates is different from that of [411] Si | | [211] SiO_2, [521] Si | | SiO_2 precipitates. The mother phase of Si is about 35 degrees in the direction of the precipitate and precipitates. (4) Si parent phase [001], "less" oblique "direction", "incident", "fold" shape, "plate precipitate", "vertical direction", "vertical direction", "weak" reflex spots, "dark image", "bright", "bright" and "bright". (5) the precipitates are weak, and the spots disappear after the start of the electron micrograph.

项目成果

Y.Tomokiyo,S.Matsumura,T.Manabe: "Applications of energy filtering field emission TEM to Materials science" Proc.7th Int.Beijing Conf.and Exhibi.on Instrumental Analysis,1997,Oct.,Shanghai,China. A. A73-A76 (1997)

Y.Tomokiyo，S.Matsumura，T.Manabe：“能量过滤场发射TEM在材料科学中的应用”，第七届北京国际仪器分析会议暨展览会，1997年10月，上海，中国。

T.Okuyama,Y.Tomokiyo et.al.: "Analysis of local lattice strains around plate-like oxygen precipitates in CZ-silicon wafers by convergent-beam electron diffraction" Jpn.J.Appl.Phys.36. 3359-3365 (1997)

T.Okuyama、Y.Tomokiyo 等人：“通过会聚束电子衍射分析 CZ 硅片中板状氧沉淀物周围的局部晶格应变”Jpn.J.Appl.Phys.36。