新材料（1）

[PY-91] 量子化学計算によるSi(100)面上のシリコンエピタキシャル成長におけるCl原子の置換反応の解析

○萩野 翔¹、国吉 ニルソン²、山口 勉功²、不破 章雄² (1. 早稲田大学大学院、2. 早稲田大学)

キーワード：表面反応、化学気相成長法、シミュレーション

科学技術の発展に伴い、様々な電化製品に多くの半導体が使用されている。その半導体素子にはシリコンウェーハが使用されており、微小かつ高品質な半導体製造のためにシリコンウェーハの高平坦性及び高結晶完全性が要求されている。現在では、CVDによるシリコンエピタキシャル成長法を用い、表面に高品質なシリコン薄膜を生成することでこの要求を対応している。
この成長法においてSiCl2は重要な分子であり、SiCl2のSi-Cl結合の解離反応が成長過程の律速段階であると報告されている。本研究ではSi-Cl結合の解離反応として、過去に報告されている反応機構とは別の機構を経由した脱着反応が量子化学計算により得られた。両反応において活性化エネルギー、及び反応速度係数を導出した。それらの結果と実験により得られた結果との整合性の確認及び反応の起こりやすさを比較し、本研究によって得られた脱着反応の方が実験結果との整合性が高く反応が起きやすいことを確認した。尚、本研究ではGaussian09を使用し、B3LYP/6-31G(d,p)のレベルにて計算を行った。