DE112015006323B4 - Verfahren zur Bewertung eines Halbleitersubstrats und Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersubstrats - Google Patents

Verfahren zur Bewertung eines Halbleitersubstrats und Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersubstrats Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Bewertung eines Halbleitersubstrats (W),
das die Qualität des Halbleitersubstrats (W) durch eine Photolumineszenz-Messung bewertet, wobei
die Bewertung durch die Photolumineszenz-Messung, nach einem Unterwerfen einer Oberfläche eines Bewertungs-Zielhalbleitersubstrats einer Vorbehandlung, ein Bestrahlen der Oberfläche mit Anregungslicht und dann ein Erfassen der Emission umfasst, die von der Oberfläche erhalten wird, die mit dem Anregungslicht bestrahlt wurde;
wobei die Bewertung durchgeführt wird basierend auf:
einem Mittelwert der Emissions-Intensitäten, die an verschiedenen Abschnitten innerhalb der mit dem Anregungslicht bestrahlten Oberfläche erfassten Emission, oder
einer Verteilungsinformation in der Ebene von Emissions-Intensitäten der an verschiedenen Abschnitten innerhalb der mit dem Anregungslicht bestrahlten Oberfläche erfassten Emission; und
die Vorbehandlung ein Unterwerfen der Oberfläche des mit dem Anregungslicht zu bestrahlenden Bewertungs-Zielhalbleitersubstrats einer Oxidschichtbildungsbehandlung und ein Aufladen der Oberfläche der gebildeten Oxidschicht durch Koronaentladung umfasst.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-55160 , eingereicht am 18. März 2015.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bewertung eines Halbleitersubstrat und ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersubstrats.
  • HINTERGRUND DER TECHNIK
  • Es wird als ein Bewertungsverfahren eines Halbleitersubstrat ein Verfahren, das eine Photolumineszenz(hier nachstehend ebenfalls als „PL“ bezeichnet)-Messung(hier nachstehend ebenfalls als ein „PL-Verfahren“ bezeichnet) benutzt, beispielsweise in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung (KOKAI) JP 2011 - 54 691 A .
  • Die DE 44 12 297 A1 offenbart ein Verfahren zur Bewertung eines Halbleitersubstrats, bei welchem eine Oberfläche eines Halbleiterwafers mit Anregungslicht bestrahlt wird und eine Vorbehandlung einschließlich einer Oxidschichtbildung und einer Koronaentladung durchgeführt wird.
  • Die JP H10-270516 A offenbart eine Evaluierung von Halbleiterwafern basierend auf einer Lebensdauer von Minoritätsladungsträgern, welche auf Basis einer Änderung einer Lumineszenzintensität bestimmt wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Mit dem PL-Verfahren ist es möglich, Informationen über verschiedene Kristalldefekte, wie beispielsweise Verunreinigungskontamination, die Anwesenheit eines Defekts und dergleichen, durch Bestrahlen einer Oberfläche einer Halbleitersubstrat mit Anregungslicht und Erfassen der Lichtemission, die erzeugt wird, wenn ein durch das Anregungslicht angeregtes Elektron-Loch-Paar (Träger) rekombiniert, zu erhalten.
  • Mit Bezug auf das PL-Verfahren werden in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung (KOKAI) JP 2011 - 54 691 A Reinigen mit Flusssäure und Spülen mit Reinwasser nach dem Reinigen (hier nachstehend als eine „HF-Behandlung“ bezeichnet) als eine Vorbehandlung der PL-Messung für einen Siliziumwafer vorgeschlagen.
  • Die HF-Behandlung, die in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung (KOKAI) JP 2011 - 54 691 A beschrieben ist, ist ein Mittel zum Verbessern der Empfindlichkeit der Bewertung mittels der PL-Messung durch Bringen der Oberfläche eines Siliziumwafers in einen Wasserstoffterminierungszustand (siehe japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung (KOKAI) JP 2011 - 54 691 A , Absatz 0008). Es wurde jedoch in den letzten Jahren mit höherer Leistung von Bauelementen und dergleichen ein Halbleitersubstrat erforderlich, das eine höhere Qualität aufweist. Um auf die Anforderung an höherer Qualität zu reagieren, ist es erforderlich, die Empfindlichkeit zur Qualitätsbewertung eines Halbleitersubstrat weiter zu verbessern. Außerdem ist es für diesen Zweck wünschenswert, eine durch die PL-Messung erhaltene Emissionsintensität (PL-Intensität) anzuheben. Dies deshalb, weil es möglich wird, Verunreinigungskontamination oder die Anwesenheit eines Defekts sogar bei einem niedrigen Niveau durch Anheben der PL-Intensität zu erfassen, das heißt, es wird möglich, eine höhere Empfindlichkeit zu verwirklichen.
  • Des Weiteren ist, um die Zuverlässigkeit der Qualitätsbewertung eines Halbleitersubstrats zu verbessern, eine vorübergehende Änderung im Bewertungsergebnis wünschenswerterweise klein (eine Variation im Bewertungsergebnis gemäß einem Zeitablauf ist klein und die Genauigkeit der Bewertung ist höher). In der HF-Behandlung, die in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung (KOKAI) JP 2011 - 54 691 A beschrieben ist, wird jedoch erwartet, dass sich die Oberfläche des Siliziumwafers in einem Wasserstoffterminierungszustand gemäß einem Zeitablauf durch den Einfluss einer Umgebungsatmosphäre ändert, und somit wird berücksichtigt, dass sich Messergebnisse abhängig von der abgelaufenen Zeit seit der HF-Behandlung verändern.
  • Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Bewertungsverfahren eines Halbleitersubstrats durch die PL-Messung bereit, welche die Bewertung mit hoher Empfindlichkeit und hoher Genauigkeit möglich macht.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben intensive Untersuchungen unternommen, um den oben beschriebenen Zweck zu erreichen, und als Ergebnis fanden sie neu heraus, dass durch Durchführen der Bildung einer Oxidschicht und einer Koronaentladungsbehandlung auf der gebildeten Oxidschicht als eine Vorbehandlung der PL-Messung die PL-Intensität ansteigen kann und eine Variation in den Messergebnissen zusammen mit einem Zeitablauf, im Vergleich mit einem Fall verringert werden können, in dem die Vorbehandlung durch die HF-Behandlung durchgeführt wird, wie in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung (KOKAI) JP 2011 - 54 691 A beschrieben, um dadurch die vorliegende Erfindung zu konzipieren.
  • Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bewertung eines Halbleitersubstrats,
    das die Qualität des Halbleitersubstrats durch eine Photolumineszenz-Messung bewertet, wobei
    die Bewertung durch die Photolumineszenz-Messung, nach einem Unterwerfen einer Oberfläche eines Bewertungs-Zielhalbleitersubstrats einer Vorbehandlung, ein Bestrahlen der Oberfläche mit Anregungslicht und dann ein Erfassen der Emission umfasst, die von der Oberfläche erhalten wird, die mit dem Anregungslicht bestrahlt wurde; und
    wobei die Bewertung durchgeführt wird basierend auf:
    • einem Mittelwert der Emissions-Intensitäten der an verschiedenen Abschnitten innerhalb der mit dem Anregungslicht bestrahlten Oberfläche erfassten Emission, oder
    • einer Verteilungsinformation in der Ebene von Emissions-Intensitäten der an verschiedenen Abschnitten innerhalb der mit dem Anregungslicht bestrahlten Oberfläche erfassten Emission; und
    • die Vorbehandlung ein Unterwerfen der Oberfläche des mit dem Anregungslicht zu bestrahlenden Bewertungs-Zielhalbleitersubstrats einer Oxidschichtbildungsbehandlung und ein Aufladen der Oberfläche der gebildeten Oxidschicht durch Koronaentladung umfasst.
  • In einer Ausführungsform ist das Halbleitersubstrat ein p-Typ Halbleitersubstrat.
  • In einer Ausführungsform ist das Halbleitersubstrat ein n-Typ Halbleitersubstrat.
  • In einer Ausführungsform ist die Oberfläche der Oxidschicht durch die Koronaentladung positiv geladen.
  • In einer Ausführungsform ist die zu bewertende Qualität eine Metallkontamination des Halbleitersubstrats.
  • In einer Ausführungsform wird die Oxidschichtbildungsbehandlung durch Trockenoxidation durchgeführt.
  • In einer Ausführungsform wird die Oxidschichtbildungsbehandlung durch thermische Oxidation durchgeführt.
  • In einer Ausführungsform ist das Halbleitersubstrat ein Siliziumsubstrat.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersubstrats, das umfasst:
    • Herstellen einer Halbleitersubstratcharge, die eine Mehrzahl von Halbleitersubstraten umfasst;
    • Extrahieren mindestens eines Halbleitersubstrats von der Charge;
    • Bewerten des extrahierten Halbleitersubstrats; und
    • Transportieren, als ein Produktsubstrat, mindestens eines Halbleitersubstrats, das in der gleichen Charge wie die Charge umfasst ist, in der das Halbleitersubstrat durch die Bewertung bestimmt wurde, ein nicht defektes Produkt zu sein,
    • wobei die Bewertung des extrahierten Halbleitersubstrat durch das obige Verfahren des Bewertens eines Halbleitersubstrats durchgeführt wird.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es mit hoher Empfindlichkeit und hoher Genauigkeit möglich, die Qualität eines Halbleitersubstrats, wie beispielsweise Metallkontamination, mittels Bewertung durch die PL-Messung zu bewerten. Des Weiteren macht dies ebenfalls möglich, ein Halbleitersubstrat stabil mit hoher Qualität zu liefern.
  • KURZE BESCHREIBUNG VON ZEICHNUNGEN
    • 1 ist eine schematische Ansicht einer Messeinrichtung basierend auf einem mikroskopischen Photolumineszenzverfahren mit starker Anregung.
    • 2 ist eine graphische Darstellung, welche die Korrelation zwischen der PL-Intensität und der Konzentration von Metallkontamination zeigt, die in Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1 erhalten wurde.
  • ARTEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • [Bewertungsverfahren des Halbleitersubstrats]
  • Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Bewertungsverfahren eines Halbleitersubstrats, das die Qualität eines Halbleitersubstrats durch eine Photolumineszenz-Messung bewertet. In dem Bewertungsverfahren eines Halbleitersubstrats der vorliegenden Erfindung umfasst die Bewertung durch die Photolumineszenz-Messung, nach Unterwerfen einer Oberfläche eines Bewertungs-Zielhalbleitersubstrats einer Vorbehandlung, Bestrahlen der Oberfläche mit Anregungslicht und dann Erfassen der Lichtemission, die von der Oberfläche erhalten wird, die mit diesem Anregungslicht bestrahlt wurde; und die Vorbehandlung umfasst Unterwerfen der Oberfläche des Bewertungs-Zielhalbleitersubstrats, das mit dem Anregungslicht zu bestrahlen ist, einer Oxidschichtbildungsbehandlung und Aufladen der Oberfläche der gebildeten Oxidschicht durch Koronaentladung.
  • Hier wird nachstehend das Bewertungsverfahren eines Halbleitersubstrats gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung (hier nachstehend ebenfalls einfach als das „Bewertungsverfahren“ beschrieben) ausführlicher beschrieben.
  • <Bewertungs-Zielhalbleitersubstrat >
  • Das Bewertungs-Zielhalbleitersubstrat ist beispielsweise ein Siliziumsubstrat (Siliziumwafer). Das Bewertungs-Zielsubstrat ist jedoch nicht auf ein Siliziumsubstrat beschränkt, und das Bewertungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise ebenfalls auf ein Verbindungshalbleitersubstrat anwendbar.
  • Ein Leitfähigkeitstyp des Halbleitersubstrats kann ein p-Typ oder eine n-Typ sein. In beiden Fällen, in denen das Bewertungs-Zielhalbleitersubstrat das Halbleitersubstrat von einem der beiden Leitfähigkeitstypen ist, ist es möglich, mit hoher Empfindlichkeit und hoher Genauigkeit die Qualität desselben durch das Bewertungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zu bewerten. Die Anwendbarkeit ungeachtet des Leitfähigkeitstyps des Halbleitersubstrats ist eines der Vorteile des Bewertungsverfahrens gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung. Außerdem kann, wie nachstehend beschrieben, die Ladung durch Koronaentladung positiv oder negativ sein. In dem Bewertungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es unnötig, Bedingungen der Koronaentladung (ob positive Ladungen hervorzurufen sind oder negative Ladungen hervorzurufen sind) gemäß dem Leitfähigkeitstyp des Bewertungs-Zielhalbleitersubstrats zu ändern, und somit kann die Bewertung ohne Ändern der Einstellung einer Koronaentladungs-Einrichtung für jede Messung durchgeführt werden. Des Weiteren kann die Vorbehandlung sogar in einem Fall einer Probengruppe zusammen durchgeführt werden, in der p-Typ und n-Typ Halbleitersubstrate koexistieren. Die oben beschriebenen Punkte sind ebenfalls Vorteile des Bewertungsverfahrens gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung. Die Größe des Bewertungs-Zielhalbleitersubstrats kann beispielsweise 200 mm, 300 mm oder 450 mm im Durchmesser sein, wobei die Größe größer oder kleiner als diese sein kann und nicht besonders beschränkt ist. Der Substratwiderstandswert ist ebenfalls nicht besonders beschränkt.
  • <Vorbehandlung vor der PL-Messung>
  • Wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird, wird bei der Bewertung durch die PL-Messung eine der beiden Oberflächen des Bewertungs-Zielhalbleitersubstrats (hier nachstehend auch als eine „Bestrahlungs-Zieloberfläche“ bezeichnet) mit Anregungslicht bestrahlt und die Lichtemission, die von der mit diesem Anregungslicht bestrahlten Oberfläche erhalten wird, wird erfasst. In dem Bewertungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Bestrahlungs-Zieloberfläche einer Oxidschichtbildungsbehandlung als eine Vorbehandlung vor der Bestrahlung mit Anregungslicht unterworfen und dann wird die Oberfläche der gebildeten Oxidschicht durch Koronaentladung aufgeladen. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung nehmen an, dass die Fähigkeit, Oberflächenrekombination durch die Vorbehandlung zu unterdrücken, zu der Zunahme in der PL-Intensität beiträgt, und dass eine kleine Änderung der Oberfläche nach der Vorbehandlung mit einem Zeitablauf zu einer Verringerung der Variation in den Bewertungsergebnissen gemäß einem Zeitablauf beträgt.
  • Hier werden nachstehend die Oxidschichtbildung und die Koronaentladung ausführlicher beschrieben.
  • (Oxidschichtbildung)
  • Bei der Oxidschichtbildung kann eine Oxidschicht mindestens auf der Bestrahlungs-Zieloberfläche des Bewertungs-Zielhalbleitersubstrats gebildet werden und kann auf einem anderen Abschnitt als der Bestrahlungs-Zieloberfläche gebildet werden. Die Oxidschichtbildung kann entweder durch Trockenoxidation oder Nassoxidation durchgeführt werden. Aus Sicht einer weiteren Verbesserung der Messgenauigkeit sind die Homogenität und die Gleichförmigkeit der Dicke in der Ebene einer zu bildenden Oxidschicht bevorzugt höher. Aus dieser Sicht ist Trockenoxidation vorteilhafter als Nassoxidation.
  • Die Trockenoxidation kann durch verschiedene Verfahren durchgeführt werden, die imstande sind, eine Oxidschicht ohne Verwenden einer Behandlungsflüssigkeit zu bilden, wie beispielsweise Plasmabehandlung, thermische Oxidation und dergleichen, wobei thermische Oxidation bevorzugt wird. Die thermische Oxidation kann durch Anordnung des Halbleitersubstrats in einer aufgeheizten oxidierenden Atmosphäre durchgeführt werden. Hier ist die oxidierende Atmosphäre eine Atmosphäre, die mindestens Sauerstoff enthält, und kann eine Atmosphäre sein, die Sauerstoff beispielsweise in 10 Volumen-% bis 100 Volumen-% enthält. Eine atmosphärische Temperatur (Heiztemperatur) der oxidierenden Atmosphäre kann beispielsweise auf 700 bis 1300°C eingestellt werden und die Heizzeit kann eingestellt werden, um beispielsweise 1 bis 1000 Minuten zu sein, wobei es jedoch ausreichend ist, dass eine Oxidschicht gebildet werden kann und die Heiztemperatur und die Heizzeit in dem obigen Bereich nicht beschränkend sind.
  • Eine Dicke einer Oxidschicht, die durch die Oxidschichtbildungsbehandlung gebildet wird, kann in einem Bereich von beispielsweise 2 nm bis 1 pm eingestellt werden, wobei sie nicht besonders beschränkt ist. Eine natürliche Oxidschicht kann in einigen Fällen auf einer Bestrahlungs-Zieloberfläche vor der Oxidschichtbildung existieren. Die Oxidschichtbildungsbehandlung kann nach Entfernung einer derartigen natürlichen Oxidschicht durchgeführt werden oder die Oxidschichtbildungsbehandlung kann ohne Entfernung des Films durchgeführt werden. Die Entfernung der natürlichen Oxidschicht kann beispielsweise durch eine HF-Behandlung vorgenommen werden, wie in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung (KOKAI) JP 2011 - 54 691 A beschrieben. Die HF-Behandlung ist jedoch eine nasse Behandlung und neigt somit ohne weiteres dazu, eine Variation bei der Behandlung in der Ebene zu erzeugen. Unter Berücksichtigung dieses Punktes wird mehr bevorzugt, die Oxidschichtbildungsbehandlung ohne Entfernen der natürlichen Oxidschicht vorzunehmen.
  • (Koronaentladung)
  • In dem Bewertungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Oberfläche der Oxidschicht, der durch die Oxidschichtbildungsbehandlung gebildet wurde, durch Koronaentladung aufgeladen. Die Koronaentladung kann durch ein herkömmlich bekanntes Koronaentladungs-Behandlungsverfahren, wie beispielsweise ein Verfahren des Verwendens einer handelsüblich verfügbaren Koronabehandlungseinrichtung, durchgeführt werden. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung nehmen an, dass die Unterdrückung der Oberflächenrekombination durch Aufladen der Oxidschichtoberfläche mittels der Koronaentladung zu der Zunahme in der PL-Intensität beiträgt.
  • Die Oxidschichtoberfläche kann durch Koronaentladung positiv oder negativ geladen werden. Die Oxidschichtoberfläche kann positiv geladen werden, wenn positive Ionen durch die Koronaentladung erzeugt werden, oder die Oxidschichtoberfläche kann negativ geladen werden, wenn negative Ionen erzeugt werden. Aus Sicht einer weiteren Erhöhung der PL-Intensität und aus Sicht einer weiteren Verringerung der Variation in Messergebnissen gemäß einem Zeitablauf ist die Oxidschichtoberfläche bevorzugt positiv geladen.
  • Die folgende Beschreibung wird von den Erfindern der vorliegenden Erfindung angenommen und schränkt die vorliegende Erfindung nicht ein, wobei jedoch die Erfinder der vorliegenden Erfindung annehmen, dass die Fähigkeit, ein Energieband einer Halbleitersubstratoberfläche aufgrund des Aufladens der Oxidschichtoberfläche durch Koronaentladung zu biegen, dazu beiträgt, die Oberflächenrekombination zu unterdrücken, um dadurch die PL-Intensität zu erhöhen, und zu einer weiteren Verringerung der Variation in den Messergebnissen gemäß einem Zeitablauf beiträgt. Im Einzelnen nehmen die Erfinder der vorliegenden Erfindung an, dass das Biegen des Bandes auf der Oberfläche in einer negativen Richtung durch positives Aufladen der Oberfläche und somit das Füllen des Energieniveaus an der Oberfläche mit Elektronen wirken, um Rekombination zu unterdrücken. Des Weiteren nehmen die Erfinder der vorliegenden Erfindung an, dass das Biegen des Bandes auf der Oberfläche in einer positiven Richtung durch negatives Aufladen und somit die Unterbindung der Annäherung von Elektronen an die Oberfläche wirken, um Rekombination zu unterdrücken. Gemäß dem obigen Oberflächenbandmodell wird angenommen, dass die Unterdrückung der Oberflächenrekombination durch Füllen des Energieniveaus an der Oberfläche mit Elektronen (positives Aufladen) die Oberflächenrekombination im Vergleich mit der Unterbindung der Annäherung von Elektronen an die Oberfläche durch Biegen des Bandes auf der Oberfläche (im Vergleich mit negativen Aufladen) wirksamer unterdrücken kann. Wie oben erwähnt, basiert die obige Beschreibung jedoch auf der Annahme durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung, und die Ladung der Oxidschichtoberfläche in der vorliegenden Erfindung kann entweder positiv oder negativ sein, wie oben erwähnt.
  • <PL-Messung>
  • In dem Bewertungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die PL-Messung nach der Oxidschichtbildungsbehandlung durchgeführt und die Koronaentladung wird durchgeführt, wie oben beschrieben. Die PL-Messung kann durch ein bekanntes Verfahren durchgeführt werden und ist nicht besonders beschränkt. Aus Sicht eines einfachen Betriebs wird die Messung bevorzugt mittels Zimmertemperatur-Photolumineszenzmessung (Zimmertemperatur-PL-Messung) durchgeführt, für die eine Temperatursteuerung unnötig ist. Wenn ein Siliziumsubstrat in einem Zimmertemperatur-PL-Verfahren als Beispiel genommen wird, wird von Elektron-Loch-Paaren (d.h. Trägern), die nahe der der Oberfläche durch Anregungslicht erzeugt werden, das dazu gebracht wird, von der Oberfläche eines Probensubstrats einzutreten und eine Energie größer als die Bandlücke von Silizium aufweist, Licht emittiert, während die Elektron-Loch-Paare innerhalb des Substrats diffundiert werden und dann verschwinden. Die Emission wird als eine Bandkantenemission bezeichnet und weist eine Emissionsintensität bei einer Wellenlänge von etwa 1,15 um bei Zimmertemperatur (beispielsweise 20 bis 30°C) auf. In der Photolumineszenz-Messung wird gewöhnlicherweise sichtbares Licht als Anregungslicht verwendet, und somit macht es die Messung der Lichtintensität möglich, die eine Wellenlänge von gleich oder länger als 950 nm aufweist, die PL-Intensität von dem Anregungslicht zu trennen. Daher wird eine Messung mit hoher Empfindlichkeit möglich. Aus dieser Sicht ist eine Messung der Bandkantenemissions-Intensität als die PL-Intensität bevorzugt. Hier wird der Unterschied im Niveau der PL-Intensität abhängig von der Anwesenheit oder der existierenden Menge von Verunreinigungen oder Defekten erzeugt und somit kann beispielsweise die Anwesenheit/Abwesenheit oder der Grad der Verunreinigungskontamination, die Existenz/Nichtexistenz oder die existierende Defektmenge durch die PL-Intensität, die an einem Teil einer Bestrahlungs-Zieloberfläche des Bewertungs-Zielhalbleitersubstrats gemessen wird, einem Mittelwert der PL-Intensitäten, die an verschiedenen Abschnitten innerhalb der Oberfläche gemessen werden, oder dergleichen bewertet werden. Des Weiteren kann eine Verteilung in der Ebene von Verunreinigungen oder Defekten ebenfalls durch den Unterschied im Niveau der PL-Intensität an verschiedenen Abschnitten innerhalb der Oberfläche bewertet werden.
  • Beispiele von Einrichtungen, die zur Messung der PL-Intensität durch Zimmertemperatur-PL-Messung verwendet werden können, umfassen eine Messeinrichtung basierend auf einem mikroskopischen Photolumineszenzverfahren mit starker Anregung. Das mikroskopischen Photolumineszenzverfahren mit starker Anregung ist ein Verfahren, bei dem Träger in Silizium durch einen Laser mit sichtbarem Licht angeregt werden und außerdem die Emissions(Bandkantenemissions)-Intensität, die erzeugt wird, wenn die angeregten Träger direkt zwischen den Bandlücken rekombinieren, erfasst wird. 1 ist ein schematisches Diagramm einer Messeinrichtung basierend auf dem mikroskopischen Photolumineszenzverfahren mit starker Anregung. In 1 bezeichnet 10 eine Messeinrichtung, 1 bezeichnet eine Laserlichtquelle, 2 bezeichnet einen Halbspiegel, 3 bezeichnet einen Photolumineszenzdetektor, 4 bezeichnet einen Detektor für Autofokus, 5 bezeichnet ein Bandpassfilter, 6 bezeichnet ein Eingangsmessgerät, 7 bezeichnet ein Ausgangsmessgerät, 8 bezeichnet einen Detektor für oberflächengestreutes Licht und W bezeichnet eine Messzielprobe (Halbleitersubstrat). Die Messzielprobe W wird auf einen X/Y-Tisch (nicht gezeigt) platziert und anregendes Laserlicht wird in der X-Richtung und der Y-Richtung der Substratoberfläche mit dem Betrieb des X/Y-Tisches abgetastet. Demgemäß kann PL-Intensitätsinformation des Bewertungs-Zielhalbleitersubstrats erhalten werden. Die PL-Intensitätsinformation kann auf der gesamten Bestrahlungs-Zieloberfläche des Bewertungs-Zielhalbleitersubstrats erhalten werden oder auf einem Teil erhalten werden. Des Weiteren kann, wenn PL-Verteilungsinformation in der Ebene als die PL-Intensitätsinformation zu erhalten ist, die zu erhaltende Verteilungsinformation in der Ebene ein Linienprofil der PL-Intensität oder ein Kartenprofil sein. Um eine Qualitätsbewertung über die gesamte Oberflächenregion durchzuführen, wird bevorzugt, ein Kartenprofil zu erhalten. In dem Kartenprofil ist es durch Zuteilen hoher Intensität zu niedriger Intensität der PL zu beispielsweise Helligkeit von schwarz - weiß (Grad von Licht und Dunkelheit) möglich, das Niveau der PL-Intensität abhängig von Licht und Dunkelheit des Kartenbildes zu bewerten.
  • <Bewertungs-Zielqualität>
  • Die Bewertungs-Zielqualität in dem Bewertungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Anwesenheit/Abwesenheit, der Grad und die existierende Menge von verschiedenen Kristalldefekten sein, welche die Änderung in der PL-Intensität verursachen, wenn die Defekte in dem Halbleitersubstrat enthalten sind. Beispielsweise kann die Anwesenheit/Abwesenheit oder die existierende Menge von verschiedenen Kristalldefekten, wie beispielsweise die Anwesenheit/Abwesenheit oder der Grad der Kontamination durch Verunreinigungen, wie beispielsweise ein Metall oder ein Dotierstoff; die Anwesenheit/Abwesenheit oder die existierende Menge von strukturellen Defekten, wie beispielsweise eine Punktdefekt, Liniendefekt oder Ebenendefekt; oder die Anwesenheit/Abwesenheit oder existierende Menge von Mikrodefekten, wie beispielsweise ein Sauerstoffpräzipitat oder eine Mikroaushöhlung, als ein Bewertungsziel eingestellt werden. Diese Kristalldefekte können auf einer Oberfläche, in einem Oberflächenschichtabschnitt oder in einem Bulk des Bewertungs-Zielhalbleitersubstrats existieren. Hier bedeutet der Oberflächenschichtabschnitt eine Region von einer Tiefe von ungefähr 1 µm von der Oberfläche des Halbleitersubstrats und der Bulk bedeutet eine weitere tiefere Region, die eine Tiefe aufweist, die 1 pm von der Oberfläche des Halbleitersubstrats überschreitet, oder bedeutet das gesamte Halbleitersubstrat. Mit dem Bewertungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Anwesenheit/Abwesenheit, den Grad oder die existierende Menge von verschiedenen Kristalldefekten der Oberfläche, des Oberflächenschichtabschnitts oder des Bulks zu bewerten.
  • [Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersubstrats]
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersubstrats, umfassend:
    • Herstellen einer Halbleitersubstratcharge, die eine Mehrzahl von Halbleitersubstraten umfasst;
    • Extrahieren mindestens eines Halbleitersubstrats von der Charge;
    • Bewerten des extrahierten Halbleitersubstrats; und
    • Transportieren, als ein Produktsubstrat, mindestens eines Halbleitersubstrats, das in der gleichen Charge wie die Charge umfasst ist, in der das Halbleitersubstrat durch die Bewertung bestimmt wurde, ein nicht defektes Produkt zu sein, wobei
    • die Bewertung des extrahierten Halbleitersubstrat durch das Verfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
  • Mit dem Bewertungsverfahren des Halbleitersubstrats gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Qualität des Halbleitersubstrats mit hoher Empfindlichkeit und hoher Genauigkeit bewertet werden. Folglich ist es mit hoher Zuverlässigkeit möglich, das Produktsubstrat bereitzustellen, das imstande ist, Bauelemente mit hoher Qualität zu erzeugen, indem das Halbleitersubstrat als ein Produktsubstrat innerhalb der gleichen Charge transportiert wird, wie die Charge des Halbleitersubstrats, die als ein Ergebnis einer Qualitätsbewertung durch das Bewertungsverfahren bestimmt wurde, dass beispielsweise die Anwesenheit/Abwesenheit oder der Grad der Verunreinigungskontamination oder die Anwesenheit/Abwesenheit oder die existierenden Menge von Defekten auf einem Niveau ist, das als ein nicht defektes Produkt, das für Herstellungsvorrichtungen mit hoher Qualität nutzbar ist, erlaubt ist. Der Standard zur Bestimmung als ein nicht defektes Produkt kann unter Berücksichtigung von Eigenschaften eingestellt werden, die für ein Substrat gemäß Anwendungen oder dergleichen des Halbleitersubstrats erforderlich sind. Des Weiteren kann die Anzahl von Substraten, die in einer Charge enthalten sind, und die Anzahl von Substraten, die zu extrahieren sind, passend eingestellt werden.
  • BEISPIELE
  • Hier wird nachstehend die vorliegende Erfindung durch Beispiele weiter beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die in den Beispielen gezeigten Ausführungsformen beschränkt.
  • In der folgenden PL-Messung wurde eine Bandkanten-Photolumineszenz-Emissionsintensitäts-Kennfeldmessung mit einem Abstand von 500 µm durch die Verwendung einer PL-Messeinrichtung SiPHER, hergestellt von Nanometrics, als eine in 1 gezeigte Einrichtung und durch die Nutzung einer Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 532 nm als ein Messlaser durchgeführt.
  • [Bestätigung der PL-Intensität und zeitliche Änderung durch Unterschied in der Vorbehandlung]
    • (1) Herstellung des Bewertungs-Zielhalbleitersubstrats Acht Siliziumwafer von einem p-Typ oder einem n-Typ, die einen Durchmesser von 200 mm (Widerstand: 10 Q.cm) aufweisen, wurden für jeweilige Leitfähigkeitstypen hergestellt.
    • (2) Herstellung von Proben für die PL-Messung Hier werden nachstehend acht p-Typ Siliziumwafer als Proben p-1, p-2, p-3, p-4, p-5, p-6, p-7 und p-8 bezeichnet. Auf ähnliche Weise werde acht n-Typ Siliziumwafer ebenfalls als Proben n-1 bis n-8 bezeichnet.
  • Hinsichtlich der Proben p-1 und n-1 wurde die PL-Messung ohne eine Vorbehandlung durchgeführt. Hinsichtlich der anderen Proben wurde die PL-Messung durchgeführt, nachdem die in Tabelle 1 gezeigten jeweiligen Vorbehandlungen gegeben wurden.
  • Die in Tabelle 1 gezeigte „Oxidschichtbildung“ bezeichnet eine thermische Oxidationsbehandlung, die in einem thermischen Oxidationsofen durchgeführt wurde (Sauerstoff 100% Atmosphäre, atmosphärische Temperatur im Ofen von 1100°C, Behandlungszeit von 10 Minuten, Dicke einer gebildeten Oxidschicht war etwa 40 nm) .
  • „Korona (+)“ gemäß Tabelle 1 bedeutet eine Koronaentladungsbehandlung, welche die zu behandelnde Oberfläche positiv auflädt (positive Koronaentladungsbehandlung).
  • „Korona (-)“ gemäß Tabelle 1 bedeutet eine Koronaentladungsbehandlung, welche die zu behandelnde Oberfläche negativ auflädt (negative Koronaentladungsbehandlung).
  • „HF“ gemäß Tabelle 1 bedeutet eine Behandlung, in der eine Probe in eine 5 Masse-% wässrige Flusssäurelösung für 10 Minuten eingetaucht wird, die dann mit Reinwasser für 10 Minuten gespült wird (HF-Behandlung).
  • Außerdem bedeutet „→“ in Tabelle 1, dass die auf der linken Seite von → beschriebene Behandlung gegeben wurde und dann die auf der rechten Seite beschriebene Behandlung gegeben wurde.
  • (3) PL-Messung
  • Für die Oberfläche von jeweiligen Proben (die vorbehandelte Oberfläche für die Proben, die einer Vorbehandlung unterworfen wurden) wurde die obige Kennfeldmessung fünf Mal wiederholt und ein Mittelwert in der Ebene für jeden Zeitpunkt der Messung wurde als die PL-Intensität des relevanten Zeitpunkts definiert. Die PL-Intensität für jeden Zeitpunkt der Messung wurde somit erhalten und ein Mittelwert von PL-Intensitäten für fünf Zeitpunkte und ein Variationskoeffizient CV ((Standardabweichung / Mittelwert) × 100) wurde erhalten. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt. [Tabelle 1]
    Probe Vorbehandlung PL-Intensität (mV) Mittelwert CV1)
    1 2 3 4 5
    p-1 Keine 7,0 7,1 7,1 7,1 7,0 7,1 0,46
    p-2 HF 27,3 27,1 26,9 26,7 26,5 26,9 1,14
    p-3 Korona (+) 7,1 7,1 7,1 7,0 7,0 7,1 0,75
    p-4 Korona (-) 8,2 8,1 8,1 8,0 8,0 8,1 1,20
    p-5 Oxidschichtbildung 40,4 40,4 40,4 40,5 40,4 40,4 0,11
    p-6 Oxidschichtbildung → HF 27,1 27,0 26,9 26,7 26,6 26,9 0,67
    p-7 Oxidschichtbildung → Korona (+) 41,4 41,4 41,4 41,4 41,4 41,4 0,04
    p-8 Oxidschichtbildung → Korona (-) 40,5 40,5 40,5 40,4 40,4 40,4 0,06
    n-1 Keine 8,5 8,5 8,5 8,5 8,5 8,5 0,12
    n-2 HF 26,2 25,8 25,6 25,4 25,3 25,7 1,33
    n-3 Korona (+) 8,6 8,6 8,6 8,6 8,6 8,6 0,12
    n-4 Korona (-) 9,7 9,7 9,6 9,6 9,6 9,6 0,32
    n-5 Oxidschicht 40,7 40,8 40,8 40,8 40,8 40,8 0,03
    n-6 Oxidschichtbildung → HF 26,9 26,8 26,6 26,3 26,2 26,6 1,11
    n-7 Oxidschichtbildung → Korona (+) 42,0 42,0 42,0 42,0 42,0 42,0 0,02
    n-8 Oxidschichtbildung → Korona (-) 40,6 40,6 40,6 40,5 40,5 40,6 0,07
    1)Variationskoeffizient
  • Von den in Tabelle 1 gezeigten Ergebnissen wurde bestätigt, dass hinsichtlich sowohl des p-Typ-Siliziumwafers als auch des n-Typ-Siliziumwafers die PL-Intensität verbessert wurde und eine Variation in den wiederholten Messergebnissen gemäß einem Zeitablauf (zeitliche Änderung) (der Variationskoeffizient CV wurde gesenkt) verringert wurde, in dem die Bildung einer Oxidschicht und eine Koronaentladungsbehandlung als die Vorbehandlung bei der PL-Messung durchgeführt wurde.
  • Des Weiteren wurde ebenfalls von den in Tabelle 1 gezeigten Ergebnissen bestätigt, dass hinsichtlich sowohl des p-Typ-Siliziumwafers als auch des n-Typ-Siliziumwafer, die PL-Intensität verbessert wurde und eine Variation in den Messergebnissen gemäß einem Zeitablauf (zeitliche Änderung) verringert wurde, wenn die Oxidschichtoberfläche durch Koronaentladung positiv geladen wurde, im Vergleich mit einem Fall, in dem die Oberfläche negativ geladen wurde.
  • [Beispiel 1, Vergleichsbeispiel 1 (Anwendung auf die Bewertung von Metallkontamination)]
  • Zwei n-Typ Siliziumwafer, die einen Durchmesser von 200 mm aufweisen, deren Oberfläche mit Wolfram W von bekannter Konzentration kontaminiert wurde, wurden jeweils für jeweilige Kontaminationsniveaus hergestellt.
  • Hinsichtlich der Siliziumwafer von jeweiligen Kontaminationsniveaus wurde einer der Siliziumwafer der oben beschriebenen „Oxidschichtbildung → Korona (+)“ unterworfen und der andere Siliziumwafer wurde der oben beschriebenen HF-Behandlung als eine Vorbehandlung bei der PL-Messung unterworfen und dann wurde die PL-Intensität durch das oben beschriebene Verfahren erhalten.
  • Die in 2 gezeigte graphische Darstellung ist eine graphische Darstellung mit einer bekannten Metallkontaminationskonzentration (Wolframkonzentration) als horizontale Achse und die PL-Intensität als vertikale Achse. Die für die in 2 gezeigte graphische Darstellung mittels einer Methode der kleinsten Quadrate durchgeführte Anpassung ergab die in 2 gezeigte gerade Linie, was bedeutet, dass je näher das Quadrat R2 des Korrelationskoeffizienten an Eins ist, desto stärker die Korrelation zwischen der Wolframmenge und der erhaltenen PL-Intensität ist.
  • Wie in 2 gezeigt, war als Ergebnis des Durchführens der Oxidschichtbildung und der Koronaentladungsbehandlung als die Vorbehandlung in der PL-Messung, die PL-Intensität höher und der Korrelationskoeffizient R2 war näher an Eins für beide Kontaminationsniveaus als in einem Fall, in dem die HF-Behandlung durchgeführt wurde.
  • Von den obigen Ergebnissen kann bestätigt werden, dass eine hohe Empfindlichkeitsmessung der Metallkontamination durch das Bewertungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung möglich ist. Des Weiteren kann gemäß dem Bewertungsverfahren der vorliegenden Erfindung eine Variation in den Messergebnissen gemäß einem Zeitablauf (zeitliche Änderung) klein sein, und eine Bewertung mit hoher Genauigkeit ist ebenfalls möglich, wie in Tabelle 1 gezeigt.
  • Die vorliegende Erfindung ist auf einem Gebiet zur Herstellung eines Halbleitersubstrats verwendbar.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Bewertung eines Halbleitersubstrats (W), das die Qualität des Halbleitersubstrats (W) durch eine Photolumineszenz-Messung bewertet, wobei die Bewertung durch die Photolumineszenz-Messung, nach einem Unterwerfen einer Oberfläche eines Bewertungs-Zielhalbleitersubstrats einer Vorbehandlung, ein Bestrahlen der Oberfläche mit Anregungslicht und dann ein Erfassen der Emission umfasst, die von der Oberfläche erhalten wird, die mit dem Anregungslicht bestrahlt wurde; wobei die Bewertung durchgeführt wird basierend auf: einem Mittelwert der Emissions-Intensitäten, die an verschiedenen Abschnitten innerhalb der mit dem Anregungslicht bestrahlten Oberfläche erfassten Emission, oder einer Verteilungsinformation in der Ebene von Emissions-Intensitäten der an verschiedenen Abschnitten innerhalb der mit dem Anregungslicht bestrahlten Oberfläche erfassten Emission; und die Vorbehandlung ein Unterwerfen der Oberfläche des mit dem Anregungslicht zu bestrahlenden Bewertungs-Zielhalbleitersubstrats einer Oxidschichtbildungsbehandlung und ein Aufladen der Oberfläche der gebildeten Oxidschicht durch Koronaentladung umfasst.
  2. Verfahren zur Bewertung eines Halbleitersubstrats (W) gemäß Anspruch 1, wobei das Halbleitersubstrat (W) ein p-Typ Halbleitersubstrat ist.
  3. Verfahren zur Bewertung eines Halbleitersubstrats (W) gemäß Anspruch 1, wobei das Halbleitersubstrat (W) ein n-Typ-Halbleitersubstrat ist.
  4. Verfahren zur Bewertung eines Halbleitersubstrats (W) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Oberfläche der Oxidschicht durch die Koronaentladung positiv geladen wird.
  5. Verfahren zur Bewertung eines Halbleitersubstrats (W) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zu bewertende Qualität eine Metallkontamination des Halbleitersubstrats (W) ist.
  6. Verfahren zur Bewertung eines Halbleitersubstrats (W) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Oxidschichtbildungsbehandlung durch Trockenoxidation durchgeführt wird.
  7. Verfahren zur Bewertung eines Halbleitersubstrats (W) gemäß Anspruch 6, wobei die Oxidschichtbildungsbehandlung durch thermische Oxidation durchgeführt wird.
  8. Verfahren zur Bewertung eines Halbleitersubstrats (W) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Halbleitersubstrat (W) ein Siliziumsubstrat ist.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersubstrats (W), das umfasst: Herstellen einer Halbleitersubstratcharge, die eine Mehrzahl von Halbleitersubstraten umfasst; Extrahieren mindestens eines Halbleitersubstrats (W) von der Charge; Bewerten des extrahierten Halbleitersubstrats (W); und Transportieren, als ein Produktsubstrat, mindestens eines Halbleitersubstrats (W), das in der gleichen Charge wie die Charge umfasst ist, in der das Halbleitersubstrat (W) durch die Bewertung bestimmt wurde, ein nicht defektes Produkt zu sein, wobei die Bewertung des extrahierten Halbleitersubstrat (W) durch das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 durchgeführt wird.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6531729B2 (ja) 2016-07-19 2019-06-19 株式会社Sumco シリコン試料の炭素濃度評価方法、シリコンウェーハ製造工程の評価方法、シリコンウェーハの製造方法およびシリコン単結晶インゴットの製造方法
KR101820680B1 (ko) * 2016-12-05 2018-01-22 에스케이실트론 주식회사 반도체 기판 제조 방법
TWI727141B (zh) 2017-02-10 2021-05-11 環球晶圓股份有限公司 用於評估半導體結構的方法
FR3073944B1 (fr) * 2017-11-21 2019-12-20 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Methode de mesure par photoluminescence d'un echantillon

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4412297A1 (de) 1994-04-09 1995-10-12 Max Planck Gesellschaft Halbleiterelement mit passivierter Oberfläche und Verfahren zu seiner Herstellung
JPH10270516A (ja) 1997-03-26 1998-10-09 Sumitomo Metal Ind Ltd 半導体ウエハの評価方法及びその装置
JP2011054691A (ja) 2009-08-31 2011-03-17 Sumco Corp 半導体ウェーハの表面または表層評価方法
JP2015055160A (ja) 2013-09-10 2015-03-23 日本特殊陶業株式会社 負荷駆動装置及びセンサ制御装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4952063A (en) 1985-03-01 1990-08-28 Therma-Wave, Inc. Method and apparatus for evaluating surface and subsurface features in a semiconductor
TW273042B (de) 1992-10-19 1996-03-21 Mex Kk
JPH07240450A (ja) * 1994-02-28 1995-09-12 Nec Yamagata Ltd 担体寿命測定方法
IL155021A0 (en) 2000-10-06 2003-10-31 Aoti Operating Co Inc Method to detect surface metal contamination
US6791099B2 (en) 2001-02-14 2004-09-14 Applied Materials, Inc. Laser scanning wafer inspection using nonlinear optical phenomena
CN100481360C (zh) * 2003-02-03 2009-04-22 三菱住友硅晶株式会社 检查方法、解析片的制作方法、解析方法以及解析装置
JP2006339605A (ja) * 2005-06-06 2006-12-14 Sumitomo Electric Ind Ltd 化合物半導体部材のダメージ評価方法、化合物半導体部材の製造方法、窒化ガリウム系化合物半導体部材及び窒化ガリウム系化合物半導体膜
JP4940737B2 (ja) 2006-04-11 2012-05-30 株式会社Ｓｕｍｃｏ 少数キャリア拡散長測定方法およびシリコンウェーハの製造方法
JP5295924B2 (ja) * 2009-10-06 2013-09-18 株式会社神戸製鋼所 半導体キャリア寿命測定装置および該方法
JP5682858B2 (ja) 2011-05-20 2015-03-11 株式会社Sumco シリコンウェーハの評価方法および製造方法
EP2804905A4 (de) * 2012-02-24 2015-08-19 Daikin Ind Ltd Fluorkautschukzusammensetzung
JP6102277B2 (ja) * 2013-01-24 2017-03-29 株式会社Sumco 半導体ウェーハの金属汚染評価方法および半導体ウェーハの製造方法
KR102068741B1 (ko) 2013-06-04 2020-01-22 삼성디스플레이 주식회사 다결정 규소막의 검사 방법
JP6344168B2 (ja) 2014-09-11 2018-06-20 株式会社Sumco ボロンドープｐ型シリコンウェーハの金属汚染評価方法および評価装置、ならびにボロンドープｐ型シリコンウェーハの製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4412297A1 (de) 1994-04-09 1995-10-12 Max Planck Gesellschaft Halbleiterelement mit passivierter Oberfläche und Verfahren zu seiner Herstellung
JPH10270516A (ja) 1997-03-26 1998-10-09 Sumitomo Metal Ind Ltd 半導体ウエハの評価方法及びその装置
JP2011054691A (ja) 2009-08-31 2011-03-17 Sumco Corp 半導体ウェーハの表面または表層評価方法
JP2015055160A (ja) 2013-09-10 2015-03-23 日本特殊陶業株式会社 負荷駆動装置及びセンサ制御装置

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TW201705326A (zh) 2017-02-01
WO2016147510A1 (ja) 2016-09-22

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