新材料（2）

[PY-92] CVD炉内におけるHClによる結晶成長を阻害する反応の解析

○藤村 祥貴¹、国吉 ニルソン²、山口 勉功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、HClエッチング、吸着反応、シミュレーション

高品質ウエハーの製造方法のひとつとしてCVD法は用いられる。CVDは原料ガスにTCSとH2を用い、化学蒸着をさせるものだ。CVD炉内ではTCSの分解反応により、SiCl2およびHClが生成される。SiCl2は成長に最も寄与する化学種といわれており、注目されている。一方、HClはエッチングにより、表面の品質を下げるとされているが、HClによる破壊メカニズムは解明されておらず、研究例も少ない。また、CVD炉内では、気相反応、表面反応、拡散反応が複雑に起こっており、実験的な解析が難しい。したがって、本研究では量子化学計算ソフトウェアGaussian09を使用し、計算レベルはB3LYP/6-31(d, p)を用いて、CVD炉内で起こっているHClエッチングのメカニズムの解析を行った。活性化エネルギーの比較により、HClエッチングの反応経路の検討を行なった。HClエッチングはSi-Si結合の結合破壊、Siを含む化学種の脱着の2段階で起こることが分かった。また、ダイマーへのH の被覆がSi-Si結合の破壊反応に対して、重要な役割をすることが分かった。