SOIウェーハの表面欠陥評価とそのデバイス特性への影響

摘要

Czochralski（CZ）ウェーハ，epitaxial（EPI）ウェーハをそれぞれスタート基板とした2種類の高ドーズseparation by implanted oxygen（HD-SIMOX）ウェーハの表面欠陥を数種類のカテゴリーに分類し，それらの密度，分布を評価した．更に犠牲酸化薄膜化による表面欠陥の形状変化及びその断面構造を調査した．表面欠陥は主にpit-type欠陥とundulation-type欠陥に分類された．前者はcrystal originated particles（COPs）のようなgrown-in欠陥に起因し，後者は注入時やSIMOXアニール時のパーティクルに起因するものと考えられた．更に，表面欠陥の酸化膜耐圧，buried oxide（BOX）品質への影響を調査した．Silicon-on-insulator（SOI）層薄膜化工程でSOI層を失ういくつかのundulation-type欠陥は酸化膜耐圧を劣化させ，薄膜化以前に既にSOI層を失っている欠陥は，薄膜化工程でBOX層も消失し，酸化膜耐圧劣化とBOXリークの原因となった．