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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。

The purpose of this study is to determine the optimal processing environment and processing conditions for semiconductor substrates without defects. The technique is the same, the grain material and shape are the same, and the processing environment and conditions are the same as the standard. It is possible that the processing of microscopic vision is done by Molecular Dynamics. The results of the FY2018 research project are shown below. (1) 鋭利なダイヤモンドおよびセリア砥 Granule いたナノっかき実験 tip radius of approximately 100nm の鋭利なダイヤモンドとセセリア砥をい, large 気, vacuum, high temperature environment において, main にSi substrate を対 resemble としてナノ cited っかき実験を行なった.そのRESULT, 鋭利なダイヤモンドを Use いた occasion, environment による cited っかき Trace の form に大きな difference はSee られず, lead っかき Trace として compare the clear にプローブのshape が転write されることがわかった.すなわち, ダイヤモンドAWA processing efficiency において processing efficiency を上げるには, tip の first 鋭化がeffective であることを明らかにした.セリア砥片によってナノ玣かきを行ったoccasion, commercial use されていThe polishing surface of the chemical machine is the same as the polished surface. (2) Chemical interaction simulation and 3-dimensional molecular dynamics simulation H17 annual constructionたモデルにおいて, abrasive-Si substrate およびSi surface のSi same person のbonding をbetween atoms ポテンシャルパラメータによってcontrolled することにより, the role of physical and chemical, chemical and physical Functional simulation, Si substrate molecular dynamics and molecular dynamics. The results, the closeness between the abrasive and the substrate, and the weak bonding on the surface of the Si substrate are obtained Use the したシミュレーションにおいて, and the surface defects after processing are minimized and the されることが is clearly identified. This phenomenon is similar to the result of the processing of the Si substrate using the Si substrate.よって, this シミュレーションのchemical action refers to the processing phenomenon to explain the effectiveness of への Show された.

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

Siウエハの Chemo-Mechanical-Grinding(CMG)に関する研究-第2報 : 固定砥粒によるφ300mm Siウエハの完全表面創成-

硅片化学机械研磨（CMG）研究 - 第 2 次报告：使用固定磨粒实现 φ300mm 硅片的完美表面 -

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
精密工学会誌 71・4
影响因子：
0
作者：
周立波;清水淳;江田弘;木村俊一郎
通讯作者：
木村俊一郎

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

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 Friction Process in AFM/FFM Surface Observation

AFM/FFM 表面观察中摩擦过程的分子动力学模拟

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Synopsis of Int. Tribology Conference
影响因子：
0
作者：
J.Shimizu;L.Zhou;H.Eda;H.Ojima
通讯作者：
H.Ojima

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通讯作者：
Tomohiro Okamoto

Laser Scribing of Glass

玻璃激光划片

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发表时间：
2005
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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.