半導体用語集
シリコン単結晶成長
英語表記：silicon single crystal growth
今日の半導体技術の発展には、その基板材料であるシリコン単結晶成長技術の発展がその一翼を担っている。CZ法を例にとると、Dashによって開発されたネッキング法による無転位化技術が、CZ法に適用されたことで、結晶直径の大口径化への道が開かれた。その後、単結晶引き上げ炉が常圧炉から減圧炉に替わることで、融液表面から蒸発するSiOを効率よく除去でき、より安定した無転位成長が可能になり、大口径化かつ大チャージ化に拍車がかかった。また、化合物や酸化物結晶の引き上げで先行していた自動化技術が導入されたことで、結晶品質をより精密に高度に制御できるようになり、品質はばらつきの低減や、省人化、スループットの向上など、製造コスト低減にも寄与している。
このようにより大口径で品質のよい結晶を効率よく安く製造できるようになってきてはいるものの、デバイスの微細化、多機能化により、結晶への高品質要求と価格低減要求は、ますます厳しくなってきている。特に、これまでは問題にならなかった微小なgrown-in欠陥（たとえばCOPなどの存在）が、デバイス形成時の問題として顕在化している。そこで、grown-in欠陥をアニールで消滅させる方法や、窒素を添加してCOPのサイズの拡大を抑制する方法、結晶成長速度と結晶の温度勾配を最適化することによりgrown-in欠陥フリーにする方法など新たな切り口の改善技術が検討され、実用化している。ここでは、これらシリコン単結晶成長技術のキーとなる代表的な基礎用語について解説する。
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