Oberflächenbeurteilung von bearbeiteten Siliziumscheiben

Ausgangsmaterial für die Herstellung von Halbleiterbauelementen sind einkristalline Silizium‐Scheiben, die mit den Verfahren Trennschleifen, Läppen und Polieren bearbeitet werden. – Durch elektronenmikroskopische Abbildung der Silizium‐Oberfläche nach den entsprechenden Bearbeitungsschritten und TEM‐Untersuchungen nach einem zusätzlichen Tempervorgang werden Zusammenhänge zwischen Oberflächenstruktur und Versetzungsausbildung gesucht.

Zur Realstruktur bearbeiteter Silizium‐Einkristallscheiben

Baehr¹

1976

Präparation und Charakterisierung von Granateinkristalloberflächen

Bornmann

Hergt

1977

Am Reispiel von Gadolinium-Gallium-Granaten (Gd,Ga,O,,) wird die Praparation von hochwertigen Einkristall-Substratoberfltichen bei sproden Materialien beschrieben. Lappund Polierprozelj niit verschiedenen oxidischen und Diamantmaterialien auf textilen Unterlagen werden diskutiert. Ein mechano-chemisches Polierverfahren auf der Basis SiOJH,FO4 wird beschrieben. Der Storgrad der Substratoberflachen nach mechanischer und mechano-chemischer Politur wird mittels Rontgenbeugung und Selektivatzung untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse werden im Rahmen eines Sprodbruch-Modells des Abtragmechanismus diskutiert.The preparation of single crystal substrates of gadolinium gallium garnet as a typical example of a brittle material is described. The mechanical polishing with iron oxide and diamond as well as a mechano-chemical polishing procedure basing on SiOdH,PO, are investigated. Working damage is investigated by X-ray topography, double crystal spectrometry and selective etching. Results are discussed in the frame of a brittle fracture model of the abrasion process.

Electron microscopic investigations of the working damage on garnet substrate surfaces

Hergt

Müller²

1977

Surface morphology and working damage of gadolinium gallium garnet substrates prepared by various polishing methods were investigated by replica technique and RHEED. Surface roughness is found t o be in the range below about a tenth of the polishing grain size. The remarkable influence of the polishing grain size on the RHEED pattern is investigated and a brittle fracture model for the abrasion process is suggested. The damaged layer thickness does not exceed the magnitude of the surface roughness. I n the case of a mechano-chemical polish surface roughness is in the order of magnitude of only few lattice cells and there could not be found any surface lattice damage. Die Oberfliichenmorphologie und die Storschicht von Gadolinium-Gallium-GranatSubstraten wurden nach verschiedenen Endpolituren nlittels Abdrucktechnik und RHEED untersucht. Es wird gefunden, daB die Oberfliichenrauhigkeit einen Wert von etwa einernZehntel der PolierkorngroBe nicht uberschreitet. Der signifikante EinfluB der PolierkorngroBe auf das RHEED-Diagramm wird im Rahnlen eines Sprodbruchmodells diskutiert. Die Stortiefe bei mechanischer Politur ubersteigt nicht den Wert der Oberfliichenrauhigkeit. I m Falle einer mechano-chemischen Politur wird abgeschiitzt, daB sich die Oberflachenrauhigkeit nur uber wenige Gitterlagen erstreckt ; eine Storschicht konnte nicht nachgewiesen werden.