半導体バルク基板中の残留歪みの光弾性定量イメージング

• 研究課題/領域番号: 25390068
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 結晶工学
• 研究機関: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 福澤 理行 京都工芸繊維大学, 情報工学・人間科学系, 准教授 (60293990)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 結晶評価 / 残留歪み / 光弾性法

研究成果の概要

六方晶バルク基板(GaN, SiC)や、大型鋳造Siの残留歪み定量イメージングを実現するため、自己補償イメージング偏光計(SCIP)およびステッパー機構を備えた大口径赤外イメージング偏光計(IRIP+)を開発した。SCIPによって、六方晶中の歪み誘起複屈折を自然複屈折の影響を抑えつつ抽出可能となり、市販SiC基板の残留歪みイメージングに成功した。IRIP+によって、インゴットのブロック分割による歪み緩和を避けて、商用級大型鋳造Siの全側面試料を評価することも可能となった。

研究成果

• [雑誌論文] Thermal stress induced dislocation distribution in directional solidification of Si for PV application (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Jiptner, B. Gao, H. Harada, Y. Miyamura, M. Fukuzawa, K. Kakimoto, T. Sekiguchi
  • 雑誌名: Journal of Crystal Growth 巻: 408 ページ: 19-24
  • DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2014.09.017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of residual strain in Si ingots grown by the seed-cast method (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Jiptner, M. Fukuzawa, Y. Miyamura, H. Harada, K. Kakimoto, and T. Sekiguchi
  • 雑誌名: Solid State Phenomena 巻: 205-206 ページ: 94-99
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/ssp.205-206.94
  • 査読あり
• [雑誌論文] 10 cm diameter mono cast Si growth and its characterization (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Miyamura, H. Harada, K. Jiptner, J. Chen, R. R. Prakash, J. Y. Li, T. Sekiguchi, T. Kojima, Y. Ohshita, A. Ogura, M. Fukuzawa, S. Nakano, B. Gao, and K. Kakimoto
  • 雑誌名: Solid State Phenomena 巻: 205-206 ページ: 89-93
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/ssp.205-206.89
  • 査読あり
• [学会発表] 大型多結晶Siの残留歪みイメージング (2016)
  • 著者名/発表者名: 75.下村 祥生、山田 基晴、福澤 理行
  • 学会等名: 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東京工業大学 大岡山キャンパス
  • 年月日: 2016-03-20
• [学会発表] High-sensitivity Infrared Imaging Polariscope for Prompt Characterization of Residual Strain in Large Cast-grown Silicon (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Fuchuya, M. Yamada and M. Fukuzawa
  • 学会等名: 6th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion (WCPEC-6)
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2014-11-23 – 2014-11-27
• [学会発表] Residual Strain and Dislocations in Directional Solidified Si Ingots Analyzed Using FZ Single Crystals (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Jiptner, H. Harada, Y. Miyamura, T. Sekiguchi, B. Gao, K. Kakimoto, M. Fukuzawa
  • 学会等名: 29th Europian PV Solar Engergy Conference and Exhibition (EU-PVSEC 2014)
  • 発表場所: Amsterdam, The Netherlands
  • 年月日: 2014-09-24
• [学会発表] Characterization of Strain in Multicrystalline Silicon: Correlation between Grain Boundary Character and Strain (2014)
  • 著者名/発表者名: J. Chen, M. Fukuzawa, H. Gao, T. Sekiguchi, D. Yang
  • 学会等名: 12th International Workshop on Beam Injection Assessment of Microstructures in Semiconductors (BIAMS12)
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2014-06-25
• [学会発表] Characterization of residual strain in Si ingots grown by the seed-cast method
  • 著者名/発表者名: K. Jiptner, M. Fukuzawa, Y. Miyamura, H. Harada, K. Kakimoto and T. Sekiguchi
  • 学会等名: Gettering and Defect Engineering in Semiconductor Technology (GADEST) 2013
  • 発表場所: Oxford, UK
• [学会発表] 10 cm diameter mono cast Si growth and its characterization
  • 著者名/発表者名: Y. Miyamura, H. Harada, K. Jiptner, J. Chen, R.R. Prakash, J.Y. Li, T. Sekiguchi, T. Kojima, Y. Ohshita, A. Ogura, M. Fukuzawa, S. Nakano, B. Gao and K. Kakimoto
  • 学会等名: Gettering and Defect Engineering in Semiconductor Technology (GADEST) 2013
  • 発表場所: Oxford, UK
• [学会発表] K. Jiptner, Y. Miyamura, H. Harada, T. Sekiguchi, M. Fukuzawa, and K. Kakimoto
  • 著者名/発表者名: K. Jiptner, Y. Miyamura, H. Harada, T. Sekiguchi, M. Fukuzawa, and K. Kakimoto
  • 学会等名: 28th Europian PV Solar Engergy Conference and Exhibition (EU-PVSEC 2013)
  • 発表場所: Paris, France
• [学会発表] 多結晶シリコンにおける粒界性格と歪みの関係
  • 著者名/発表者名: 陳君, 福澤 理行, Ronir Prakash, 李建永, Karolin Jiptner, 宮村佳児, 原田博文, 関口隆史
  • 学会等名: 2014年第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 青山学院大学相模原キャンパス(神奈川県相模原市)