レーザステルスダイシング加工によリ生じたSi結晶欠陥のSEM解析

摘要

ステルスダシングによりSi中に導入された欠陥はボイド,微小亀裂,グライドセット転位とこれらを縦に貫くチムニー状の組織からなっている[1]~[3].このうち,ボイドの多くはその周辺に結晶欠陥や歪をほとんど伴ってない.つまり,ボイドの内部に存在していたはずのSiは行方不明である.これらのSi原子は①結晶内に格子間原子(I) として分散している,②結晶表面に到達し消滅する,③内部に発生した微小亀裂の表面に到着し消滅する,のいずれかである.①の場合には試料を加熱すればIは転位ル－プとして析出するはずである.しかし,そのようなIの析出は起きないことが確認されている.③の微小亀裂はボイドに連結していないので除外できる.Si原子の唯一の行方は②の結晶表面である.本研究ではSiウエハにレーザを照射し,レーザ入射面と出射面をSEMで観察した.図１は入射面である.レーザの焦点はAからDに向かってわずかに浅くなっている.焦点が深いAでは亀裂が発生しているが,浅いB～Dでは亀裂は発生していない.一方,出射面(図2)では亀裂はボイド周辺で止められている.図3はボイドのTEM 写真であるがベンドコンターはボイド周辺で折れ曲がりがなく,ボイドを囲むSiにひずみがないことを示している.これらの観察結果をもとに当日ボイド形成,亀裂発生の機構について報告する.