ミラー電子顕微鏡による4H-SiCエピウェハーの転位観察

摘要

ミラー電子顕微鏡[1]は試料の局所電位変化に敏感で，半導体ウェハー表面近傍に存在する転位や積層欠陥を電荷蓄積によって生じる像コントラストとして高速検出することが可能である。我々はこれまでにミラー電子顕微鏡による4H-SiC ウェハー中の貫通刃状転位，貫通らせん転位，基底面転位，潜傷等の評価事例を報告してきた[2]。ミラー電子顕微鏡像はウェハー内部の電荷に対しても検出感度を持ち，電導性の低いエピ成長層であれば表面から2-3μm の深さの欠陥も検出できる。4H-SiC エピ層内の転位は基底面転位-貫通刃状転位相互の変換や積層欠陥を挟んだ部分転位への拡張を起こすことが知られている。本報告では，エピウェハー表面近傍での転位変換をミラー電子顕微鏡で観察した事例を示し，マイクロエッチピット-SEM 法での評価と合わせて報告する。また，ミラー電子顕微鏡で検出した貫通転位対配列の底部をFIB-STEM で観察し，貫通刃状転位が基底面転位ループに拡張している様子も示す。