半導体用語集
欠陥
英語表記：grown-in defect
CZ-SiやFZ-Si結晶は、結晶育成時にすでに欠陥を内在しており、この成長時導入欠陥をgrown-in欠陥という。FZ-Siでは、格子間シリコンが優勢な領域には侵入型転位ループからなるA欠陥とB欠陥が、空孔が優勢な領域には空孔クラスタからなるD欠陥が、それぞれ grown-in 欠陥として発生する。CZ-Siでは結晶成長条件に 依存してgrown-in 欠陥が変化し、格子間シリコンが優勢な領域にはリング 状積層欠陥(R-SF)、転位ループ、転位クラスタが発生し、空孔が優勢な領域には空洞欠陥(COP、LSTD、FPD)、 AOPが発生する。結晶インゴット内の熱応力が強い条件で成長した場合にはスリップが発生し有転位結 品となることがあり、この場合スリップも grown-in欠陥ということができる。
R-SF、 転位ループ、転位クラスタがある領域では接合リーク電流が増大するため、これらのgrown-in欠陥を持つウェハはデバイス形成には適さず、現在一般的に使用されるCZ-Si では、R-SFを結晶の外に追い出して 結晶を育成している。この場合、残留するgrown-in欠陥は空洞欠陥がほとんどである場合が多い。しかし空洞欠陥があると酸化膜耐圧のBモード不 良が発生するため、最近では空洞欠陥も排除したgrown-in 欠陥を持たないCZウェハが求められ、R-SFに隣接する過飽和な格子間シリコン、または空孔の濃度の低いN領域のみからなる結晶を育成する技術が追求されている。またエピタキシャル技術や高温の水素アニール技術により、ウェハ表層数μm~約10μmに限定してgrownin欠陥を排除した高品質ウェハも使用されている。
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