シリコン材料における欠陥制御の基礎と応用

単結晶シリコンウェーハは、LSIの集積度に応じて高品位化や大口径化を達成し続けることで、LSI基板としてゆるぎない地位を維持しています。 　本セミナーでは、最近20年ほどの間に行われた欠陥に関する研究とその制御技術について、講師が携わったCzochralski (CZ) 法におけるGrown-in欠陥、酸素析出、ゲッタリングや転位などに関する研究とそれを基に開発された制御技術について紹介します。また、第一原理計算や数値シミュレーションを用いた最先端の欠陥制御技術についても、わかりやすく解説します。 　なお、太陽電池やMEMSで用いられる多結晶シリコンは、シリコンウェーハと比較して格子欠陥の有無や純度などが異なるが、両者が結晶シリコンであることにかわりはありません。 　従って、本セミナーで紹介するLSI用単結晶シリコンの膨大な研究開発は、多結晶シリコンの研究者にも役立つものと考えます。

1. はじめに
2. CZ法におけるGrown-in欠陥の制御技術
   1. Grown-in欠陥の種類と形成機構
   2. 不純物添加によるGrown-in欠陥の抑制
   3. 点欠陥シミュレーションを活用した完全結晶の育成
3. CZ-Si単結晶における酸素析出制御
   1. 酸素析出の機構
   2. 不純物添加が酸素析出に与える影響
   3. 数値シミュレーションを活用した酸素析出の制御
4. 不純物ゲッタリングによる高品位化
   1. ゲッタリングの歴史と一般論
   2. 数値シミュレーションを活用したゲッタリング予測と付与
   3. 第一原理計算を活用したゲッタリング設計
5. 単結晶シリコンの強度向上
   1. 不純物添加による転位の抑制
   2. 大口径基板のスリップ予測と制御
6. まとめ

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