JP2019137566A - シリコン結晶中の炭素濃度測定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
シリコン結晶中の複数の炭素関連準位のうち、含有酸素の影響を受ける準位を酸素影響準位として、シリコン結晶中の炭素と酸素の濃度積と前記酸素影響準位の密度との相関関係と、
測定対象シリコン結晶中の酸素濃度と、
前記測定対象シリコン結晶中の前記酸素影響準位の密度と、に基づいて前記測定対象シリコン結晶中の炭素濃度を求めることを特徴とする。
前記測定対象シリコン結晶はn型シリコン結晶である。
[Cs]×[Oi]=b×Na
CZ法により、直径8インチ、方位<100>、n型、抵抗率が10Ωcmで炭素と酸素を含むシリコン結晶棒Aを引き上げ、切断、研磨などの加工を施してシリコンウェーハとした。このシリコンウェーハに含まれる炭素濃度と酸素濃度を、SIMSとFT−IRによりそれぞれ測定したところ、炭素濃度は1×1015atoms/cm3、酸素濃度は17ppma(JEIDA)であった。このシリコンウェーハにHFとHNO3の混酸によるミラーエッチングを施し、表層を10μmほど除去後、HFによる表面処理を施し、ショットキー電極とオーミック電極をそれぞれ表裏面に形成後、DLTS測定を行った。その結果、準位E2として5.0×1011atoms/cm3の密度を得た。
予め、上記の手順で図1の式1の検量線を求めておき、比較例1に示した結晶棒Aから得られたシリコンウェーハ中の酸素濃度(17ppma(JEIDA))及びE2準位密度(5.0×1011atoms/cm3)をそれぞれ上記式1に代入して実炭素濃度を求めたところ、1.38×1015atoms/cm3となった。なお、式1において、定数a=0.93、定数b=3.1×105とした。
Claims (5)
- シリコン結晶中の複数の炭素関連準位のうち、含有酸素の影響を受ける準位を酸素影響準位として、シリコン結晶中の炭素と酸素の濃度積と前記酸素影響準位の密度との相関関係と、
測定対象シリコン結晶中の酸素濃度と、
前記測定対象シリコン結晶中の前記酸素影響準位の密度と、に基づいて前記測定対象シリコン結晶中の炭素濃度を求めることを特徴とするシリコン結晶中の炭素濃度測定方法。 - 前記酸素影響準位は、n型シリコン結晶の伝導帯の底の準位をEcとして、Ec−0.13eVの準位であり、
前記測定対象シリコン結晶はn型シリコン結晶であることを特徴とする請求項1に記載のシリコン結晶中の炭素濃度測定方法。 - 前記相関関係は、シリコン結晶中の炭素濃度を[Cs]、酸素濃度を[Oi]、前記酸素影響準位の密度をN、定数a、bとして以下の式で表されることを特徴とする請求項1又は2に記載のシリコン結晶中の炭素濃度測定方法。
[Cs]×[Oi]=b×Na - 前記相関関係を導出するのに用いたシリコン結晶及び前記測定対象シリコン結晶はチョクラルスキー法により作製されたシリコン結晶であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のシリコン結晶中の炭素濃度測定方法。
- 前記酸素影響準位の密度はDLTS法により取得することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のシリコン結晶中の炭素濃度測定方法。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3103558A1 (fr) * | 2019-11-26 | 2021-05-28 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Procédé d’évaluation d’une concentration |
JP2021084820A (ja) * | 2019-11-25 | 2021-06-03 | 信越半導体株式会社 | 不純物分析方法及びシリコン単結晶の製造方法 |
JP2021097108A (ja) * | 2019-12-16 | 2021-06-24 | 信越半導体株式会社 | シリコンウェーハの欠陥評価方法 |
JP2021118283A (ja) * | 2020-01-28 | 2021-08-10 | 信越半導体株式会社 | シリコン試料の酸素濃度評価方法 |
JP2022103859A (ja) * | 2020-12-28 | 2022-07-08 | 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 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013112570A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Sharp Corp | 金属精製塊の検査方法およびそれを含む高純度金属の製造方法 |
JP2014207369A (ja) * | 2013-04-15 | 2014-10-30 | 信越半導体株式会社 | ウェーハ中不純物の評価方法およびn型シリコンウェーハの検査方法 |
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 |
JP2016108159A (ja) * | 2014-12-02 | 2016-06-20 | 信越半導体株式会社 | シリコン結晶の炭素濃度測定方法 |
JP2016108160A (ja) * | 2014-12-02 | 2016-06-20 | 株式会社Sumco | シリコン単結晶の育成方法 |
JP2017191800A (ja) * | 2016-04-11 | 2017-10-19 | 株式会社Sumco | シリコン試料の炭素濃度測定方法、シリコン単結晶インゴットの製造方法、シリコン単結晶インゴットおよびシリコンウェーハ |
-
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013112570A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Sharp Corp | 金属精製塊の検査方法およびそれを含む高純度金属の製造方法 |
JP2014207369A (ja) * | 2013-04-15 | 2014-10-30 | 信越半導体株式会社 | ウェーハ中不純物の評価方法およびn型シリコンウェーハの検査方法 |
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 |
JP2016108159A (ja) * | 2014-12-02 | 2016-06-20 | 信越半導体株式会社 | シリコン結晶の炭素濃度測定方法 |
JP2016108160A (ja) * | 2014-12-02 | 2016-06-20 | 株式会社Sumco | シリコン単結晶の育成方法 |
JP2017191800A (ja) * | 2016-04-11 | 2017-10-19 | 株式会社Sumco | シリコン試料の炭素濃度測定方法、シリコン単結晶インゴットの製造方法、シリコン単結晶インゴットおよびシリコンウェーハ |
US20190064098A1 (en) * | 2016-04-11 | 2019-02-28 | Sumco Corporation | Method of measuring carbon concentration of silicon sample, method of manufacturing silicon single crystal ingot, silicon single crystal ingot and silicon wafer |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021084820A (ja) * | 2019-11-25 | 2021-06-03 | 信越半導体株式会社 | 不純物分析方法及びシリコン単結晶の製造方法 |
JP7211343B2 (ja) | 2019-11-25 | 2023-01-24 | 信越半導体株式会社 | 不純物分析方法及びシリコン単結晶の製造方法 |
FR3103558A1 (fr) * | 2019-11-26 | 2021-05-28 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Procédé d’évaluation d’une concentration |
EP3828920A1 (fr) * | 2019-11-26 | 2021-06-02 | Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives | Procédé d'évaluation d'une concentration |
US11761920B2 (en) | 2019-11-26 | 2023-09-19 | Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives | Concentration estimation method |
JP2021097108A (ja) * | 2019-12-16 | 2021-06-24 | 信越半導体株式会社 | シリコンウェーハの欠陥評価方法 |
JP7200917B2 (ja) | 2019-12-16 | 2023-01-10 | 信越半導体株式会社 | シリコンウェーハの欠陥評価方法 |
JP2021118283A (ja) * | 2020-01-28 | 2021-08-10 | 信越半導体株式会社 | シリコン試料の酸素濃度評価方法 |
JP7218733B2 (ja) | 2020-01-28 | 2023-02-07 | 信越半導体株式会社 | シリコン試料の酸素濃度評価方法 |
JP2022103859A (ja) * | 2020-12-28 | 2022-07-08 | 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 |
JP7447786B2 (ja) | 2020-12-28 | 2024-03-12 | 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 |
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