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シリコン基板をカットしたいのですが,何を使ってカットすれば良いのでしょうか?
1cm×1cm四方にきれいにカットしたいです!!
またシリコン基板の洗浄方法は超音波洗浄でもいいのでしょうか?
よろしくお願いします

A 回答 (2件)

こんにちは。


結晶方位が100の基板であれば、きっかけを与えれば結晶の方向に勝手にきれいに割れてくれます。
きっかけを与えるためには、基板端に、正方形の辺の延長線となるようにダイヤモンドカッターで真っ直ぐ、ごりごりと傷をつけます。
傷の長さは、1センチ以上は要らないと思います。
そして、若干柔らかい机の上で傷の上をピンセットなどで圧迫すると、基板の端から端まで結晶方位に沿って、ぱりんと割れます。
あるいは、傷をつけている最中に割れてくれる場合もあります。

ダイヤモンドカッターというのは、ペンの先が鋭利なダイヤモンドになっている感じの道具です。
ガラス屋さんが似たような道具を使ってます。(ガラスの場合は、輪郭の端から端まで傷をつけてから、ぱりん、ですが)

これを繰り返してだんだん小さくしていき、目的のサイズにします。
割る作業を最低4回やることになりますが、最後の1回だけはサンプルの正方形の輪郭に直接ダイヤモンドカッターで傷をつけることになるので、一辺だけはあまりきれいになりません。悪しからず。

>>>またシリコン基板の洗浄方法は超音波洗浄でもいいのでしょうか?

目的によります。
超音波洗浄はゴミ取りです。
単結晶シリコンの物性を調べるために表面の不純物や欠陥を嫌うようであれば、シリコンが溶ける溶液でエッチングするとか、半導体工場で使うような洗浄液を使います。具体的な薬品名は忘れました。
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この回答へのお礼

分かりやすい丁寧な回答ありがとうございました!!
ダイヤモンドカッターで傷を付け、少し圧迫して切断することが出来ました。
また、情報が少なくて申し訳なかったのですが、洗浄はフォトリソグラフィーを行うためです!
色々調べてみた所、超音波洗浄で基板を洗浄している論文も見つけたのできっと適切なのではないかと思います。
ありがとうございました。

お礼日時:2010/05/13 21:11

切断には専用のカット装置が必要です。


洗浄は後処理行程との兼ね合いもあるので、どんな洗浄方法が適切かは何ともいえません。
純水超音波洗浄で問題ないのか、酸洗浄などの化学洗浄が必要なのかは情報が無いので何ともいえません。
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この回答へのお礼

情報が少なくてすいませんでした。
ご回答ありがとうございました!!

お礼日時:2010/05/13 21:12

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Q半導体のシリコンウエハについて

大学で電子工学を専攻している学生です。先日、半導体の授業でシリコンウエハについて教わったのですが、素朴な疑問があります。シリコンウエハはなぜ丸い形をしているのでしょうか?作り方もあると思うのですが、チップの形が四角いから四角い形のウエハに作ればいいのになぁと思いました。またサイズも200mmとか300mmとかに決まっているようですが、もっと自由なサイズで作れないものでしょうか?全くの素人な質問ですが、半導体にとても興味があるので、どなたか専門家の方、教えてください。

Aベストアンサー

まず、高純度低欠陥密度の単結晶をつくる都合上、最初にできる結晶は、円柱状になります。もちろん、ここから四角形のウェハを切り出してもいいのですが、そうすると、円に内接する四角形の部分だけを使うことになり、その外は捨ててしまうことになります。

円に内接する四角形の最大面積は、円の64%程度ですから、単純に言っても四角形にすることで1/3程度を捨ててしまうことになります。単結晶製造コストは非常に高いので、これは無視できません。

一方、四角形にするメリットですが、実はあまりありません。チップは確かに四角形ですが、その大きさはチップの種類にもよりますが、200mmや300mmといった現在主流のウェハよりもかなり小さいものです。もともとのウェハの形状が円であっても、内接する四角形を切り抜いた外側の部分にも十分チップを敷き詰めることができます。したがって、同じ直径のインゴッドから切り取った円形のウェハと、四角形のウェハでは、一枚で製造できるチップの数は前者の方が多くなります。
また、ウェハの形状を四角形としても、そこにチップを敷き詰めた場合に、チップの辺の長さの整数倍にウェハの大きさがなっていない場合には無駄が生じます。

また、装置の設計をする場合、半導体プロセスでは雰囲気制御をする必要上、大体の装置が真空容器になっていますが、四角形の真空容器よりも円形の方が作りやすくなります。拡散工程などで石英チューブを使いますが、四角形のチューブでは応力集中による破損の恐れがあるでしょう。もちろん、四角形のウェハに対して円形のチューブを使ってもいいのですが、その場合、ウェハ面積に比べて大きなチューブが必要になります。

まず、高純度低欠陥密度の単結晶をつくる都合上、最初にできる結晶は、円柱状になります。もちろん、ここから四角形のウェハを切り出してもいいのですが、そうすると、円に内接する四角形の部分だけを使うことになり、その外は捨ててしまうことになります。

円に内接する四角形の最大面積は、円の64%程度ですから、単純に言っても四角形にすることで1/3程度を捨ててしまうことになります。単結晶製造コストは非常に高いので、これは無視できません。

一方、四角形にするメリットですが、実はあまりありませ...続きを読む

Q単結晶シリコンの結晶方位

単結晶シリコンウエハは片面鏡面や両面鏡面のものがあります。また、その一部には、結晶方位をそろえるための(オリエンテーション)フラットやノッチというものがつけられています。
そこまではわかるのですが、それはどの方向についているのでしょうか?ケースを見ても軸が<100>などと書かれていますが軸って何でしょうか?
できれば、教えていただきたいです。
参考になるサイトなどがあればURLでも結構です。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは

通称「オリフラ(Orientation Flat)」なんて言います
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またはその基板の面方位によっても大きく違うと思います
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じゃあなぜわざわざ方位の目印を付ける意味があるかというと
その上に何かを堆積した時に異方性が出たりする場合があるからです
ある方位にのみ長く伸びた構造ができるなどなど・・・

結晶軸に関しては教科書に任せます(そっちの方が詳しいので)

Qシリコンウェハの結晶の方向指数

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また、(110)、(111)面のウェハでも方向指数がわかる方法はあるでしょうか?
できれば、教えていただきたいです。
参考になるサイトなどがあればURLでも結構です。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

Si単結晶のX線回折測定といっても色々な種類があります。
行いたい測定によって、必要とされる装置も異なってきます、メールからは読み取りにくいので一般論で書いてみます。

1、単純に今お手持ちのウエハの面方位を知りたいのでしたら、通常のXRDでも測定可能です。
管球がCuでしたら2θを、(100)でしたら69.2°(110)なら47.3°(111)なら28.5°に固定し、DSは出来るだけ細くして、RSとSSはOPENにして、θ単独スキャン測定を行います。
測定角度は上記2θ角の半分±5°位で良いと思います(例えば(100)なら29.6°~39.6°等)
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ただしSiウエハには4°OFFという種類のウエハがあり、このタイプの場合サンプルを90°づつ回して測定しないと、ピークが得られない事があります。

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3、(100)サンプルの(110)や(111)反射が、理論的にどの方向に出るかが判ればよろしいのでしたら、ステレオ投影図と言うものがあります、印刷されたものの他にフリーソフトなどもあるようです。

4、ウエハの結晶性やエピ層の評価をしたいとなりますと、通常のXRDでは無理で、薄膜測定専用の装置が必要になってしまいます。

5、Si半導体メーカーは、通常のXRDのような汎用機では無く、ラインのそれぞれの工程ごとに、専用のX線装置を何種類も持っていて、方位や角度ズレを測定をして管理しています。

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QX線のKαって何を意味するのでしょう?

タイトルのまんまですが、XRD、XPSなどで使われる特性X線のCu-Kα線、Mg-Kα線のKαってなにを意味するものなのでしょうか?
ちょっと気になった程度のことなので、ご覧のとおり困り度は1ですが、回答もきっとそんなに長くならないんじゃないかと思うのでだれか暇な人教えて下さい。

Aベストアンサー

ちょっとうろ覚えなんですが。。。

X線は、フィラメント(主にタングステン(W)が用いられている)から電子を取り出し(加熱で)、それをX線を発生するターゲット(アルミニウム(Al)やマグネシウム(Mg)や銅(Cu))などに電子を衝突させて発生させます。
ターゲットとなる材料の電子軌道はそのエネルギ-準位がとびとびでかつ元素によって特有の値を持ちます。電子衝突によって飛び出した電子が仮にK殻の電子であったとします。K殻は他の殻(LやM)に比べて低いエネルギーにあるので、L殻やM殻の電子は安定した状態を保とうと、K殻へ落ち込みます。このとき(K殻のエネルギー)-(L殻のエネルギー)に相当するエネルギーがあまるので、これがX線となりこのエネルギーをもつX線が発生します。

そこで、potemkineさんの質問にあるとおり、Kαとかの命名法ですが、Kに相当するものは電子が衝突して飛び出した殻を示し、αは飛び出した殻に対していくつ外側の殻から電子が飛び出したのかを示すもので、1つ上からならα、2つ上ならβ。3つ上ならγといったようにあらわします。
例えば、K殻の電子が飛び出し、そこをM殻が埋めた場合(2つ上の準位)はKβ、L殻の電子が飛び出しそこをM殻が埋めた場合はLα
ちなみに下からK殻、L殻、M殻、N殻の順番です。

エネルギーや半値幅(エネルギーの広がり)の面から一般に用いられてるX線は、AlKα、CuKα、MgKαなどです。

ちょっとうろ覚えなんですが。。。

X線は、フィラメント(主にタングステン(W)が用いられている)から電子を取り出し(加熱で)、それをX線を発生するターゲット(アルミニウム(Al)やマグネシウム(Mg)や銅(Cu))などに電子を衝突させて発生させます。
ターゲットとなる材料の電子軌道はそのエネルギ-準位がとびとびでかつ元素によって特有の値を持ちます。電子衝突によって飛び出した電子が仮にK殻の電子であったとします。K殻は他の殻(LやM)に比べて低いエネルギーにあるので、L殻や...続きを読む

Q波長(nm)をエネルギー(ev)に変換する式は?

波長(nm)をエネルギー(ev)に変換する式を知っていたら是非とも教えて欲しいのですが。
どうぞよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

No1 の回答の式より
 E = hc/λ[J]
   = hc/eλ[eV]
となります。
波長が nm 単位なら E = hc×10^9/eλ です。
あとは、
 h = 6.626*10^-34[J・s]
 e = 1.602*10^-19[C]
 c = 2.998*10^8[m/s]
などの値より、
 E≒1240/λ[eV]
となります。

>例えば540nmでは2.33eVになると論文には書いてあるのですが
>合っているのでしょうか?
λに 540[nm] を代入すると
 E = 1240/540 = 2.30[eV]
でちょっとずれてます。
式はあっているはずです。

Q剥がれにくい金薄膜を作成する方法

絶縁体の上に導電性の金属膜のパターンを型紙などを用いて作成しようとしています.

スパッタでガラス上に金を成膜したのですが,簡単に剥がれてしまいます.ガラス上に剥がれにくい金薄膜を作成するテクニックがあれば教えてください.

または,基板は絶縁体であれば良いので,ガラス以外で適して基板があれば教えてください.

よろしくお願いします.

Aベストアンサー

20年ぐらい前、高周波用のICパッケージの開発を担当、ご質問のような仕事も、その範疇でした(金配線そのものは。自分が担当したわけではありませんが)。
型紙? メタルマスクのことでしょうか。どの程度の線をお書きになりたいのかわかりませんが、メタルマスク+蒸着で描けるのはたしかL/Sが数十ミクロンだたと記憶していますが。型紙?不思議な言葉ですね。
さてガラスに金を成膜とのことですが、まずスパッタとのこと。通常金は真空蒸着もしくはメッキで成膜します。また金とガラスというか、酸化物は接着力に欠けるため、チタンとかニッケルなどを被覆した上に金を被覆します。それでも金と下地膜との接着強度が不足するため、熱処理して接合強度を稼ぐことが通例(メッキの場合ですが)ですね。ただスパッタなら真空蒸着とことなり、基板との接合強度を稼ぐことも出来なくわないとおもいます。どうしても直接被覆したいとおっしゃるならば、ANo.2さんのおっしゃるように、スパッタ条件を選べばそれなりの接着強度が得られるかも知れませんね。接着強度をかせぐには、ガラス基板の表面がある程度粗であることが良いようですが。
ただ、スパッタで成膜した膜には通常、大きな残留応力が入っているため、厚く積むと、膜がぱらぱら剥離しますのであまり厚く積めません(1ミクロン程度)。電気を通すという点では?ですね。
なおガラス(ガラスとは熱膨張が大きすぎるという印象で、決して小さすぎることはないはずですが)以外の基板ということですが、通常はアルミナ(電子部品の場合の熱膨張のスタンダードですね)、シリコンに熱膨張をあわせたいなら窒化アルミ、熱膨張が小さいほうが良いという場合は石英をつかいますね。通常はなにも考えなければアルミナ基板が一般にもちいられます。
用途がわからないため、あまり具体的なご回答が出来ませんが、ガラス基板上に金で配線するなら、うまい下地コーティングをさがし(多分ニッケルとかチタンのはず 複層つんだはずですね)、金を真空蒸着(抵抗過熱の安物真空蒸着装置で良い)すればよいはずです。

20年ぐらい前、高周波用のICパッケージの開発を担当、ご質問のような仕事も、その範疇でした(金配線そのものは。自分が担当したわけではありませんが)。
型紙? メタルマスクのことでしょうか。どの程度の線をお書きになりたいのかわかりませんが、メタルマスク+蒸着で描けるのはたしかL/Sが数十ミクロンだたと記憶していますが。型紙?不思議な言葉ですね。
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Qエクセル STDEVとSTDEVPの違い

エクセルの統計関数で標準偏差を求める時、STDEVとSTDEVPがあります。両者の違いが良くわかりません。
宜しかったら、恐縮ですが、以下の具体例で、『噛み砕いて』教えて下さい。
(例)
セルA1~A13に1~13の数字を入力、平均値=7、STDEVでは3.89444、STDEVPでは3.741657となります。
また、平均値7と各数字の差を取り、それを2乗し、総和を取る(182)、これをデータの個数13で割る(14)、この平方根を取ると3.741657となります。
では、STDEVとSTDEVPの違いは何なのでしょうか?統計のことは疎く、お手数ですが、サルにもわかるようご教授頂きたく、お願い致します。

Aベストアンサー

データが母集団そのものからとったか、標本データかで違います。また母集団そのものだったとしても(例えばクラス全員というような)、その背景にさらならる母集団(例えば学年全体)を想定して比較するような時もありますので、その場合は標本となります。
で標本データの時はSTDEVを使って、母集団の時はSTDEVPをつかうことになります。
公式の違いは分母がn-1(STDEV)かn(STDEVP)かの違いしかありません。まぁ感覚的に理解するなら、分母がn-1になるということはそれだけ結果が大きくなるわけで、つまりそれだけのりしろを多くもって推測に当たるというようなことになります。
AとBの違いがあるかないかという推測をする時、通常は標本同士の検証になるわけですので、偏差を余裕をもってわざとちょっと大きめに見るということで、それだけ確証の度合いを上げるというわけです。


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