JP2018142580A - 炭素濃度測定方法 - Google Patents
炭素濃度測定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018142580A JP2018142580A JP2017034899A JP2017034899A JP2018142580A JP 2018142580 A JP2018142580 A JP 2018142580A JP 2017034899 A JP2017034899 A JP 2017034899A JP 2017034899 A JP2017034899 A JP 2017034899A JP 2018142580 A JP2018142580 A JP 2018142580A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon concentration
- measurement
- concentration
- calibration curve
- measured
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 145
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 144
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 89
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 88
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims abstract description 67
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 50
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 claims description 66
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 62
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 29
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 abstract description 6
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 39
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 15
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 10
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 8
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 7
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 6
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 3
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000000103 photoluminescence spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000001004 secondary ion mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
Description
上記結晶A、B、Cから図1の3つの検量線を得た。次に、直径200mm、[Oi]=5ppma−JEITA、ドーパント種をボロンとし、肩部から20cmの位置におけるドーパント濃度が2.0×1012atoms/cm3(結晶D)、9.0×1012atoms/cm3(結晶E)、3.0×1014atoms/cm3(結晶F)の3水準の結晶を用意した。PL法では低炭素濃度の測定が可能であるが、PL法の測定結果の信頼性をFT−IR法で確認するため、ここでも敢えてFT−IR法で検出できる高炭素濃度となるように結晶を製造した。それぞれの結晶尾部から測定用半導体試料を切り出し(測定用試料d、e、f)、測定用半導体試料の一部に電子線を2MeVで400kGy照射した後、PL測定を行った。
次に、直径200mm、[Oi]=5ppma−JEITA、ドーパント種をボロンとし、ドーパント濃度が1.5×1014atoms/cm3(結晶G)の結晶を用意した。この際、低炭素濃度となるように結晶を製造した。結晶尾部から測定用試料gを切り出し、測定用試料の一部に電子線を2MeVで400kGy照射した後、PL測定を行った。
上記結晶B(ドーパント濃度 1.0×1013atoms/cm3)の検量線のみを作成して用意し、実施例で求めた測定用試料d、fのPL測定値(G線強度/FE線強度)を、結晶Bの検量線に適用し、炭素濃度を求めた。結晶Bの検量線から外れる部分は検量線を外挿した。その結果、測定用試料dでは5.5×1014atoms/cm3、測定用試料fでは2.6×1014atoms/cm3となり、実施例で求めた値やFT−IRで求めた値から大きく異なってしまった。
Claims (8)
- PL(フォトルミネッセンス)法により測定した測定値から、測定用半導体試料の炭素濃度を求める炭素濃度測定方法であって、
予め、抵抗制御用のドーパント濃度が異なる複数の半導体標準サンプルを用いて、PL法による測定値と炭素濃度との関係を示す検量線を前記ドーパント濃度別に複数作成して用意し、
該用意した複数の検量線の中から、前記測定用半導体試料のドーパント濃度に応じて最適な検量線を選択し、
該選択した検量線を用いて、前記測定用半導体試料のPL法による測定値から、前記測定用半導体試料中の炭素濃度を測定することを特徴とする炭素濃度測定方法。 - 前記測定用半導体試料を、シリコン単結晶とすることを特徴とする請求項1に記載の炭素濃度測定方法。
- 前記測定用半導体試料中の前記ドーパント濃度を、5×1014atoms/cm3以下とすることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の炭素濃度測定方法。
- 前記検量線を、更に、ドーパント種別に用意することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の炭素濃度測定方法。
- 前記半導体標準サンプルの炭素濃度をPL法以外の測定手法によって測定し、該測定された炭素濃度を参照して、前記PL法による測定値と炭素濃度との関係を示す検量線を作成することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の炭素濃度測定方法。
- 前記検量線における、前記PL法以外の測定手法によって測定する炭素濃度領域を1×1014atoms/cm3以上とすることを特徴とする請求項5に記載の炭素濃度測定方法。
- 前記検量線として、前記PL法以外の測定手法によって測定された炭素濃度を参照して作成した検量線を外挿したものを用意することを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の炭素濃度測定方法。
- 前記測定用半導体試料中の炭素濃度が1×1014atoms/cm3以上と測定された場合に、該測定された炭素濃度が、PL法以外の測定手法により測定した炭素濃度と一致しているかどうかを検証し、一致していない場合には前記検量線を補正することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の炭素濃度測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017034899A JP6617736B2 (ja) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | 炭素濃度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017034899A JP6617736B2 (ja) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | 炭素濃度測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018142580A true JP2018142580A (ja) | 2018-09-13 |
JP6617736B2 JP6617736B2 (ja) | 2019-12-11 |
Family
ID=63528245
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017034899A Active JP6617736B2 (ja) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | 炭素濃度測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6617736B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3623801A1 (en) * | 2018-09-14 | 2020-03-18 | Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives | Method for determining the thermal donor concentration of a semiconductor sample |
CN113924478A (zh) * | 2019-06-06 | 2022-01-11 | 日写株式会社 | 2成分气体的浓度比计算方法以及检测对象气体的浓度计算方法 |
CN116858854A (zh) * | 2023-09-04 | 2023-10-10 | 季华实验室 | 掺杂浓度的修正方法、装置、电子设备及存储介质 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015101529A (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-04 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶の炭素濃度測定方法 |
JP2015156420A (ja) * | 2014-02-20 | 2015-08-27 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶中の炭素濃度評価方法及び半導体デバイスの製造方法 |
JP2015222801A (ja) * | 2014-05-23 | 2015-12-10 | グローバルウェーハズ・ジャパン株式会社 | 検量線の作成方法、不純物濃度の測定方法、及び半導体ウェハの製造方法 |
JP2018129460A (ja) * | 2017-02-10 | 2018-08-16 | グローバルウェーハズ・ジャパン株式会社 | 検量線の作成方法、炭素濃度測定方法及びシリコンウェハの製造方法 |
-
2017
- 2017-02-27 JP JP2017034899A patent/JP6617736B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015101529A (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-04 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶の炭素濃度測定方法 |
JP2015156420A (ja) * | 2014-02-20 | 2015-08-27 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶中の炭素濃度評価方法及び半導体デバイスの製造方法 |
JP2015222801A (ja) * | 2014-05-23 | 2015-12-10 | グローバルウェーハズ・ジャパン株式会社 | 検量線の作成方法、不純物濃度の測定方法、及び半導体ウェハの製造方法 |
JP2018129460A (ja) * | 2017-02-10 | 2018-08-16 | グローバルウェーハズ・ジャパン株式会社 | 検量線の作成方法、炭素濃度測定方法及びシリコンウェハの製造方法 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3623801A1 (en) * | 2018-09-14 | 2020-03-18 | Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives | Method for determining the thermal donor concentration of a semiconductor sample |
WO2020053413A1 (en) * | 2018-09-14 | 2020-03-19 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Method for determining the thermal donor concentration of a semiconductor sample |
CN112805556A (zh) * | 2018-09-14 | 2021-05-14 | 法国原子能及替代能源委员会 | 用于确定半导体样本的热施主浓度的方法 |
US11946869B2 (en) | 2018-09-14 | 2024-04-02 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Method for determining the thermal donor concentration of a semiconductor sample |
CN112805556B (zh) * | 2018-09-14 | 2024-05-28 | 法国原子能及替代能源委员会 | 用于确定半导体样本的热施主浓度的方法 |
CN113924478A (zh) * | 2019-06-06 | 2022-01-11 | 日写株式会社 | 2成分气体的浓度比计算方法以及检测对象气体的浓度计算方法 |
CN113924478B (zh) * | 2019-06-06 | 2024-03-29 | 日写株式会社 | 2成分气体的浓度比计算方法以及检测对象气体的浓度计算方法 |
CN116858854A (zh) * | 2023-09-04 | 2023-10-10 | 季华实验室 | 掺杂浓度的修正方法、装置、电子设备及存储介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6617736B2 (ja) | 2019-12-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6617736B2 (ja) | 炭素濃度測定方法 | |
JP6098891B2 (ja) | シリコン単結晶の炭素濃度測定方法 | |
CN107615470B (zh) | 硅外延晶片的制造方法以及评价方法 | |
JP6805015B2 (ja) | 検量線の作成方法、炭素濃度測定方法及びシリコンウェハの製造方法 | |
JP6268039B2 (ja) | 検量線の作成方法、不純物濃度の測定方法、及び半導体ウェハの製造方法 | |
TWI584352B (zh) | 飽和電壓估計方法及矽磊晶晶圓製造方法 | |
JP2015111615A (ja) | シリコン単結晶中の炭素濃度評価方法、及び、半導体デバイスの製造方法 | |
JP6693485B2 (ja) | 炭素濃度測定方法 | |
WO2014175363A1 (ja) | 成分濃度計測装置と方法 | |
JP6844561B2 (ja) | 酸素濃度評価方法 | |
JP2019124483A (ja) | 炭素濃度評価方法 | |
JP2012515344A (ja) | 少なくとも2つの元素を含む試料を調査するための分光測定方法 | |
JP6933201B2 (ja) | 炭素濃度測定方法 | |
JP6340223B2 (ja) | 薄膜中の不純物濃度の測定方法及びその測定装置 | |
KR20080003958A (ko) | 엑스선 분석장치 및 이를 이용한 엑스선 세기 보정방법 | |
WO2016163500A1 (ja) | 半導体ウェーハの製造方法および半導体ウェーハの評価方法 | |
JP2020085758A (ja) | 酸素濃度測定方法 | |
KR20100005461A (ko) | 이차이온질량분석기를 이용한 불순물 농도 분석방법 | |
JP2019056625A (ja) | 欠陥サイズ分布の測定方法 | |
JP2019196990A (ja) | 不純物濃度の測定方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190221 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20191003 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191015 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191028 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6617736 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |