Neutralization of Acceptors and Formation of Agglomerates in Silicon Wafers Due to Intrinsic Point Defects Created by Chemomechanical Polishing and by Quenching

Abstract

Due to polishing swirl-free silicon wafers chemomechanically structural defects are created. Moreover, in case of boron-doped wafers the resistance is increased. Structural defects as well as an increase of resistance are also observed after quenching from 750°C in air. At increased resistance boron is neutralized by a defect diffusing fast at room temperature. The defect behaviour differs markedly from that of atomic hydrogen and of iron. This defect is looked upon as an intrinsic point defect. Intrinsic point defects are also assumed to be the origin of the structural defects observed. Their formation energy is the same as for new oxygen donors and as the activation energy on annihilation of thermal donors. Beim chemisch-mechanischen Polieren von Swirl-freien Scheiben werden Strukturdefekte erzeugt und in Bor-dotierten Scheiben der Widerstand erhöht. Strukturdefekte und Widerstandserhöhungen ergeben sich ebenfalls durch Abschrecken von 750°C an Luft. Bei erhöhtem Widerstand wird Bor durch einen Defekt neutralisiert, der bei Raumtemperatur schnell diffundiert und sich von eindiffundierten Wasserstoffatomen und von Eisen deutlich unterscheidet. Dieser Defekt wird ebensowie der, welcher die Strukturdefekte erzeugt, als ein Eigen-Punktdefekt angesehen. Seine Bildungsenergie ist die gleiche wie für die neuen Sauerstoff-Donatoren und wie die Aktivierungsenergie zum Ausheilen von Thermodonatoren.