JP6075307B2 - Method for evaluating carbon concentration in silicon single crystal and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は、シリコン単結晶中の炭素の濃度を高感度で評価する方法及び半導体デバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for evaluating the concentration of carbon in a silicon single crystal with high sensitivity and a method for manufacturing a semiconductor device.
半導体デバイスの基板として広く用いられるシリコン単結晶基板には、炭素が不純物として含まれている。炭素は、シリコン単結晶の製造工程において混入し、更に、ウェーハ加工工程、エピタキシャル成長工程、デバイス製造工程においても混入する場合がある。
シリコン単結晶中の炭素は、通常の状態ではシリコンの格子位置に存在し（格子位置に存在する炭素を置換型炭素と呼ぶ）、それ自身は電気的に不活性である。しかし、デバイス工程におけるイオン注入や熱処理などにより格子間位置に弾き出されると（格子間位置に存在する炭素を格子間炭素と呼ぶ）、他の不純物と反応して複合体を形成することで電気的に活性となり、デバイス特性に悪影響を及ぼすという問題が生じる。
特に、電子線やヘリウムイオンの粒子線をシリコン基板に照射することでキャリアライフタイムを制御するパワーデバイスでは、０．０５ｐｐｍａ以下の極微量の炭素がデバイス特性に悪影響を及ぼすことが指摘されている。
このことから、シリコン基板に含まれる炭素をできる限り低減することが重要な課題であり、そのためには、炭素濃度を高感度で評価する方法が必要である。
A silicon single crystal substrate widely used as a substrate for semiconductor devices contains carbon as an impurity. Carbon is mixed in the manufacturing process of the silicon single crystal, and may be further mixed in the wafer processing process, the epitaxial growth process, and the device manufacturing process.
Carbon in the silicon single crystal normally exists at a lattice position of silicon (carbon existing at the lattice position is referred to as substitutional carbon), and itself is electrically inactive. However, when it is ejected to the interstitial position by ion implantation or heat treatment in the device process (carbon existing at the interstitial position is called interstitial carbon), it reacts with other impurities to form a composite. Becomes active and adversely affects device characteristics.
In particular, in a power device that controls the carrier lifetime by irradiating a silicon substrate with an electron beam or helium ion particle beam, it has been pointed out that a trace amount of carbon of 0.05 ppma or less adversely affects device characteristics. .
For this reason, it is an important issue to reduce the carbon contained in the silicon substrate as much as possible. For this purpose, a method for evaluating the carbon concentration with high sensitivity is required.
シリコン基板に含まれる炭素の濃度を測定する方法として、赤外吸収分光法が広く用いられている（例えば、特許文献１）。この方法では、シリコン基板に赤外線を透過させて、置換型炭素による局在振動吸収ピークの強度から炭素濃度を測定する。具体的には、シリコンの格子振動による吸収の影響を避けるため、被測定試料の赤外吸収スペクトルと、実質的に無炭素とみなせる参照試料の赤外吸収スペクトルの差を取った、差吸収スペクトルを求めて、６０５ｃｍ−１付近に現われる置換型炭素による局在振動吸収ピークの強度から炭素濃度を定量する。 Infrared absorption spectroscopy is widely used as a method for measuring the concentration of carbon contained in a silicon substrate (for example, Patent Document 1). In this method, infrared rays are transmitted through a silicon substrate, and the carbon concentration is measured from the intensity of the local vibration absorption peak due to substitutional carbon. Specifically, in order to avoid the influence of absorption due to the lattice vibration of silicon, the difference absorption spectrum obtained by taking the difference between the infrared absorption spectrum of the sample to be measured and the infrared absorption spectrum of the reference sample that can be regarded as substantially carbon-free. The carbon concentration is quantified from the intensity of the local vibration absorption peak due to substitutional carbon appearing in the vicinity of 605 cm −1 .
しかし、特許文献１に記載された方法では、参照試料とするシリコン単結晶の製造工程で混入する炭素を完全に無くすことができないため、参照試料の炭素濃度は厳密にはゼロではない。そのため、実際に測定される被測定試料の炭素濃度は、参照試料に含まれる炭素濃度の値だけ低く見積もられてしまうという問題がある。
特に近年では、半導体デバイスの高性能化に伴い、極微量の炭素濃度を高感度で評価する必要があるため、この問題が顕在化している。
また、赤外吸収分光法は、試料が薄いほど測定感度が低くなり、高感度の測定を行うためには、厚い試料を用いる必要がある。また、試料の浅い領域のみを測定することができない。シリコン中の炭素は拡散速度が遅いので、例えばエピタキシャル成長工程やデバイス製造工程で混入する炭素はウェーハ表層に留まるため、赤外吸収分光法では測定ができないという問題がある。
However, the method described in
Particularly in recent years, this problem has become apparent because it is necessary to evaluate an extremely small amount of carbon with high sensitivity as the performance of semiconductor devices increases.
In addition, in the infrared absorption spectroscopy, the thinner the sample, the lower the measurement sensitivity. In order to perform high-sensitivity measurement, it is necessary to use a thick sample. Moreover, it is impossible to measure only a shallow region of the sample. Since carbon in silicon has a slow diffusion rate, carbon mixed in, for example, an epitaxial growth process or a device manufacturing process remains on the wafer surface layer, so that there is a problem that it cannot be measured by infrared absorption spectroscopy.
このような問題を解決するために、試料に電子線や炭素イオン又は酸素イオンのイオンビームを照射して複合欠陥を生成させ、その複合欠陥に起因するフォトルミネッセンス強度を測定し、その強度から炭素濃度を算出する方法が開示されている（例えば、特許文献２、非特許文献１）。
In order to solve such problems, a sample is irradiated with an electron beam, an ion beam of carbon ions or oxygen ions to generate a composite defect, and the photoluminescence intensity resulting from the composite defect is measured, and the carbon is calculated from the intensity. A method for calculating the concentration is disclosed (for example,
また、試料に電子線を照射した後に、フォトルミネッセンス法によりシリコンに由来する発光強度と炭素に由来する欠陥の発光強度とを取得し、それらの強度と予め用意されている検量線とを用いて、炭素濃度を測定する方法が開示されている（特許文献３、非特許文献２）。 In addition, after irradiating the sample with an electron beam, the luminescence intensity derived from silicon and the luminescence intensity of defects derived from carbon are obtained by a photoluminescence method, and the intensity and a calibration curve prepared in advance are used. A method for measuring the carbon concentration is disclosed (Patent Document 3, Non-Patent Document 2).
シリコン単結晶基板に対して、高エネルギーの電子線を照射すると、格子位置のシリコン原子が弾き出されて、格子間シリコン（以下、Ｉと称する）とその抜け殻である空孔（以下、Ｖと称する）のペア（以下、フレンケルペアと称する）が生成される。過剰に生成されたＩやＶは、単体では不安定なため、再結合したり（Ｖ＋Ｉ→０）、Ｉ同士やＶ同士がクラスタリングしたり、シリコン基板中に含まれる不純物と反応して複合体を形成する。
シリコン基板中に置換型炭素（以下、Ｃｓと称する）が存在する場合、電子線照射で生成されたＩがＣｓを弾き出すことにより、格子間炭素（以下、Ｃｉと称する）が生成される。更にＣｉは、他のＣｓと反応することでＣｉＣｓを形成し、シリコン基板中に含まれる他の不純物である格子間酸素（以下、Ｏｉと称する）と反応することでＣｉＯｉを形成する（例えば、非特許文献１）。
フォトルミネッセンス法では、Ｃｓ自体を検出することはできないが、Ｃｉ、ＣｉＣｓ、ＣｉＯｉの欠陥は検出することができ、それらの発光強度から炭素濃度を測定することができる。Ｃｉに由来する発光線はＨ線、ＣｉＣｓに由来する発光線はＧ線、ＣｉＯｉに由来する発光線はＣ線と呼ばれている。
When a silicon single crystal substrate is irradiated with a high-energy electron beam, silicon atoms at lattice positions are ejected, and interstitial silicon (hereinafter referred to as I) and vacancies (hereinafter referred to as V) that are shells thereof. ) Pair (hereinafter referred to as a Frenkel pair). Since excessively generated I and V are unstable by themselves, they are recombined (V + I → 0), I and V are clustered together, or react with impurities contained in the silicon substrate to form a composite Form.
When substitutional carbon (hereinafter referred to as Cs) is present in the silicon substrate, I generated by electron beam irradiation ejects Cs, thereby generating interstitial carbon (hereinafter referred to as Ci). Further, Ci reacts with other Cs to form CiCs, and Ci reacts with interstitial oxygen (hereinafter referred to as Oi), which is another impurity contained in the silicon substrate, to form CiOi (for example, Non-patent document 1).
In the photoluminescence method, Cs itself cannot be detected, but defects of Ci, CiCs, and CiOi can be detected, and the carbon concentration can be measured from their emission intensity. An emission line derived from Ci is called an H line, an emission line derived from CiCs is called a G line, and an emission line derived from CiOi is called a C line.
フォトルミネッセンス（ＰＬ）法では、半導体にバンドギャップより高いエネルギーの光を照射することによって発生した電子と正孔が、再結合する際に放出される光（ルミネッセンス）の強度を測定する。この再結合は、バンドギャップ中に準位をもつ不純物や格子欠陥の影響を受け、それらの準位に応じて発光のエネルギーが変化する。このことにより、不純物や格子欠陥を評価することができる。また、試料に照射する光の波長を短くすることにより、試料の浅い領域のみを測定することが可能である。 In the photoluminescence (PL) method, the intensity of light (luminescence) emitted when electrons and holes generated by irradiating a semiconductor with light having energy higher than the band gap is recombined is measured. This recombination is affected by impurities having a level in the band gap and lattice defects, and the energy of light emission changes according to those levels. This makes it possible to evaluate impurities and lattice defects. Further, it is possible to measure only a shallow region of the sample by shortening the wavelength of light applied to the sample.
ルミネッセンスを測定する他の方法として、カソードルミネッセンス（ＣＬ）法がある。ＣＬ法では、試料に電子線を照射することによって発生した電子と正孔が、再結合する際に放出される光の強度を測定する。ＰＬ法と同様に、ＣＬ法でもＣｉ、ＣｉＣｓ、ＣｉＯｉの欠陥が検出されることが知られている。 As another method for measuring luminescence, there is a cathodoluminescence (CL) method. In the CL method, the intensity of light emitted when electrons and holes generated by irradiating a sample with an electron beam recombine is measured. Similar to the PL method, it is known that defects of Ci, CiCs, and CiOi can be detected by the CL method.
しかしながら、上記の従来技術では、高エネルギーの電子線照射が不可欠であった。高エネルギーの電子線を物質に照射すると管理基準値以上のエックス線が発生する。このため、電子線照射装置にはエックス線を遮蔽する大がかりな設備が必要となり、利便性が悪いという問題がある。
また、特許文献２のように炭素イオンや酸素イオンによるイオン注入を行うと、測定する炭素濃度に影響を与えるという問題がある。
However, in the above prior art, high-energy electron beam irradiation has been indispensable. When a material is irradiated with a high-energy electron beam, X-rays exceeding the control standard value are generated. For this reason, the electron beam irradiation apparatus requires a large facility for shielding X-rays, and there is a problem that convenience is poor.
Further, when ion implantation with carbon ions or oxygen ions is performed as in
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、シリコン単結晶に含まれる炭素の濃度を高精度で、利便性良く評価する方法を提供することを目的とする。また、本発明は、炭素濃度が極めて低いシリコン単結晶基板（以下、単にシリコン基板という場合がある）を用いて、デバイス特性の優れた半導体デバイスを製造する方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide a method for evaluating the concentration of carbon contained in a silicon single crystal with high accuracy and convenience. It is another object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device having excellent device characteristics using a silicon single crystal substrate having a very low carbon concentration (hereinafter sometimes simply referred to as a silicon substrate).
上記課題を解決するために、本発明では、シリコン単結晶に含まれる炭素濃度を評価する方法であって、
前記シリコン単結晶から得られたシリコン基板中に炭素及び酸素以外のイオンを注入する第１の工程と、
前記第１の工程により発生する炭素関連欠陥の濃度を測定する第２の工程と、
前記第２の工程により測定された前記炭素関連欠陥の濃度から、シリコン単結晶中の炭素濃度を評価する第３の工程と
を含むシリコン単結晶中の炭素濃度評価方法を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention is a method for evaluating the carbon concentration contained in a silicon single crystal,
A first step of implanting ions other than carbon and oxygen into a silicon substrate obtained from the silicon single crystal;
A second step of measuring the concentration of carbon-related defects generated by the first step;
There is provided a carbon concentration evaluation method in a silicon single crystal including a third step of evaluating the carbon concentration in the silicon single crystal from the concentration of the carbon-related defects measured in the second step.
このような評価方法であれば、シリコン単結晶に含まれる炭素の濃度を高精度で、利便性良く評価することができる。 With such an evaluation method, the concentration of carbon contained in the silicon single crystal can be evaluated with high accuracy and good convenience.
またこのとき、前記炭素及び酸素以外のイオンは、ボロン、リン、砒素、アンチモン、水素、ヘリウム、アルゴン、ゲルマニウム、フッ素、窒素、シリコン、アルミニウム、インジウム、キセノンのイオンから選ばれることが好ましい。 At this time, the ions other than carbon and oxygen are preferably selected from ions of boron, phosphorus, arsenic, antimony, hydrogen, helium, argon, germanium, fluorine, nitrogen, silicon, aluminum, indium, and xenon.
このようなイオンであれば、測定する炭素濃度に影響を与えないため、本発明に好適に用いることができる。 Such ions can be suitably used in the present invention because they do not affect the carbon concentration to be measured.
またこのとき、前記イオンを注入する工程は、ドーズ量が１×１０１２ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以上、１×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下であることが好ましい。 At this time, in the step of implanting the ions, the dose is preferably 1 × 10 12 atoms / cm 2 or more and 1 × 10 14 atoms / cm 2 or less.
このようなドーズ量であれば、測定するのに十分な炭素関連欠陥を発生させることができ、かつイオン注入に要する時間が長くなりすぎることがない。 With such a dose, carbon-related defects sufficient for measurement can be generated, and the time required for ion implantation does not become too long.
またこのとき、前記炭素関連欠陥を、格子間炭素、格子間炭素と置換型炭素の複合欠陥、格子間炭素と格子間酸素の複合欠陥のうちいずれか一つ以上とすることが好ましい。 At this time, the carbon-related defects are preferably one or more of interstitial carbon, interstitial carbon and substitutional carbon complex defects, and interstitial carbon and interstitial oxygen complex defects.
このような炭素関連欠陥であれば、濃度を測定する炭素関連欠陥として好適である。 Such a carbon-related defect is suitable as a carbon-related defect whose concentration is measured.
またこのとき、前記第２の工程において、カソードルミネッセンス法又はフォトルミネッセンス法を用いることが好ましい。 At this time, it is preferable to use a cathodoluminescence method or a photoluminescence method in the second step.
このような方法であれば、容易に炭素関連欠陥の濃度を測定することができる。 With such a method, the concentration of carbon-related defects can be easily measured.
またこのとき、前記第２の工程は、格子間炭素に由来する発光線（Ｈ線）、格子間炭素と置換型炭素の複合欠陥に由来する発光線（Ｇ線）、格子間炭素と格子間酸素の複合欠陥に由来する発光線（Ｃ線）のうちいずれか一つ以上の強度を測定することが好ましい。 In addition, at this time, the second step includes a light emission line derived from interstitial carbon (H line), a light emission line derived from a composite defect of interstitial carbon and substitutional carbon (G line), interstitial carbon and interstitial carbon. It is preferable to measure the intensity of any one or more of emission lines (C lines) derived from oxygen complex defects.
Ｈ線、Ｇ線、Ｃ線の強度を測定することで、容易に格子間炭素、格子間炭素と置換型炭素の複合欠陥、格子間炭素と格子間酸素の複合欠陥の濃度を測定することができる。 By measuring the intensity of the H-line, G-line, and C-line, the concentration of interstitial carbon, interstitial carbon and substitutional carbon complex defects, and interstitial carbon and interstitial oxygen complex defects can be easily measured. it can.
更に、本発明では、半導体デバイスを製造する方法であって、
炭素及び酸素以外のイオンをドーズ量が１×１０１２ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以上、１×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下となるように注入した際に炭素関連欠陥が検出されないシリコン基板を用いて、半導体デバイスを製造する半導体デバイスの製造方法を提供する。
Furthermore, the present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device,
Using a silicon substrate in which carbon-related defects are not detected when ions other than carbon and oxygen are implanted so that the dose is 1 × 10 12 atoms / cm 2 or more and 1 × 10 14 atoms / cm 2 or less. A semiconductor device manufacturing method for manufacturing a device is provided.
このような製造方法であれば、確実に炭素濃度が極めて低いシリコン基板を用いて半導体デバイスを製造することができるため、デバイス特性の優れた半導体デバイスを製造することができる。 With such a manufacturing method, a semiconductor device can be reliably manufactured using a silicon substrate having an extremely low carbon concentration, and thus a semiconductor device having excellent device characteristics can be manufactured.
以上のように、本発明のシリコン単結晶中の炭素濃度評価方法によれば、広く普及しているイオン注入装置を利用することで、管理基準値以上のエックス線が発生することがないため、従来の電子線照射を利用した方法と比べて、利便性良く炭素濃度を評価することができる。また、注入イオンとして測定する炭素濃度に影響を与えないイオンを用いることで、高精度で炭素濃度を評価することができる。
また、本発明の半導体デバイスの製造方法によれば、確実に炭素濃度が極めて低いシリコン基板を用いて半導体デバイスを製造することができるため、デバイス特性の優れた半導体デバイスを製造することができ、特に、パワーデバイスを製造する場合に好適である。
As described above, according to the carbon concentration evaluation method in a silicon single crystal of the present invention, by using a widely used ion implantation apparatus, no X-rays exceeding the control reference value are generated. Compared with the method using electron beam irradiation, the carbon concentration can be evaluated with good convenience. In addition, by using ions that do not affect the carbon concentration measured as implanted ions, the carbon concentration can be evaluated with high accuracy.
In addition, according to the semiconductor device manufacturing method of the present invention, it is possible to reliably manufacture a semiconductor device using a silicon substrate having a very low carbon concentration, it is possible to manufacture a semiconductor device having excellent device characteristics, It is particularly suitable when manufacturing a power device.
上述のように、従来技術では、赤外吸収分光法よりも高感度に測定できるものの、高エネルギーの電子線照射が不可欠であった。高エネルギーの電子線を物質に照射すると管理基準値以上のエックス線が発生する。このため、電子線照射装置にはエックス線を遮蔽する大がかりな設備が必要となり、利便性が悪いという問題があった。 As described above, in the prior art, high-energy electron beam irradiation has been indispensable although it can be measured with higher sensitivity than infrared absorption spectroscopy. When a material is irradiated with a high-energy electron beam, X-rays exceeding the control standard value are generated. For this reason, the electron beam irradiation apparatus requires a large facility for shielding X-rays, and there is a problem that convenience is poor.
そこで、本発明者らは、従来手法と同程度の感度で、利便性良く炭素濃度を評価することができるシリコン単結晶中の炭素濃度評価方法について鋭意検討を重ねた。
その結果、本発明者らは、管理基準値以上のエックス線を発生することがなく、広く利用されているイオン注入装置を利用し、測定する炭素濃度に影響を与えないイオンを注入することで、炭素濃度を高精度で利便性良く評価できることを見出し、本発明を完成させた。
Accordingly, the present inventors have made extensive studies on a carbon concentration evaluation method in a silicon single crystal that can evaluate the carbon concentration with a sensitivity comparable to that of the conventional method and with good convenience.
As a result, the present inventors do not generate an X-ray above the control reference value, and by using a widely used ion implantation apparatus, by implanting ions that do not affect the carbon concentration to be measured, The present inventors have found that the carbon concentration can be evaluated with high accuracy and convenience, and the present invention has been completed.
即ち、本発明は、シリコン単結晶に含まれる炭素濃度を評価する方法であって、
前記シリコン単結晶から得られたシリコン基板中に炭素及び酸素以外のイオンを注入する第１の工程と、
前記第１の工程により発生する炭素関連欠陥の濃度を測定する第２の工程と、
前記第２の工程により測定された前記炭素関連欠陥の濃度から、シリコン単結晶中の炭素濃度を評価する第３の工程と
を含むシリコン単結晶中の炭素濃度評価方法である。
That is, the present invention is a method for evaluating the carbon concentration contained in a silicon single crystal,
A first step of implanting ions other than carbon and oxygen into a silicon substrate obtained from the silicon single crystal;
A second step of measuring the concentration of carbon-related defects generated by the first step;
And a third step of evaluating the carbon concentration in the silicon single crystal from the concentration of the carbon-related defects measured in the second step.
シリコン基板に対してイオンを注入すると、注入されたイオンが格子位置のシリコンを弾き出すことにより、格子間シリコン（Ｉ）とその抜け殻である空孔（Ｖ）のペア（フレンケルペア）が生成される。過剰に生成されたＩやＶは、単体では不安定なため、再結合したり（Ｖ＋Ｉ→０）、Ｉ同士やＶ同士がクラスタリングしたり、シリコン基板中に存在する不純物と反応して複合体を形成する。シリコン基板中に置換型炭素（Ｃｓ）が存在する場合、イオン注入で生成されたＩがＣｓを弾き出すことにより、格子間炭素（Ｃｉ）が生成される（Ｃｓ＋Ｉ→Ｃｉ）。更に、ＣｉはＣｓと反応してＣｉＣｓが形成され、あるいは格子間酸素（Ｏｉ）と反応してＣｉＯｉが形成される。 When ions are implanted into the silicon substrate, the implanted ions eject the silicon at the lattice position, thereby generating a pair (Frenkel pair) of interstitial silicon (I) and voids (V) which are the shells. . Since excessively generated I and V are unstable by themselves, they are recombined (V + I → 0), I and V are clustered, or react with impurities present in the silicon substrate to form a composite Form. When substitutional carbon (Cs) is present in the silicon substrate, interstitial carbon (Ci) is generated by I generated by ion implantation expelling Cs (Cs + I → Ci). Furthermore, Ci reacts with Cs to form CiCs, or reacts with interstitial oxygen (Oi) to form CiOi.
イオン注入により発生するこれらの炭素関連欠陥の濃度は、シリコン基板に含まれる炭素の濃度が高いほど高くなることから、炭素関連欠陥の濃度を測定することにより、シリコン基板中の炭素濃度、更にはシリコン単結晶中の炭素濃度を高精度で評価することができる。
また、一般的なイオン注入を用いるため、管理基準値以上のエックス線が発生することがない。従って、電子線照射を用いる従来技術よりも利便性良く炭素濃度を評価することができる。
The concentration of these carbon-related defects generated by ion implantation increases as the concentration of carbon contained in the silicon substrate increases. Therefore, by measuring the concentration of carbon-related defects, the concentration of carbon in the silicon substrate, The carbon concentration in the silicon single crystal can be evaluated with high accuracy.
Further, since general ion implantation is used, no X-rays exceeding the control reference value are generated. Therefore, the carbon concentration can be evaluated more conveniently than the conventional technique using electron beam irradiation.
以下、本発明について、実施形態の一例として、図を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail as an example of an embodiment with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to this.
以下、図１を参照しながら、本発明のシリコン単結晶中の炭素濃度評価方法を説明する。
まず、シリコン基板中にフレンケルペアを形成させるために、炭素及び酸素以外のイオン注入を行う（図１のステップＳ１１参照）。
The carbon concentration evaluation method in the silicon single crystal of the present invention will be described below with reference to FIG.
First, in order to form a Frenkel pair in a silicon substrate, ion implantation other than carbon and oxygen is performed (see step S11 in FIG. 1).
本発明の評価方法において、イオン注入に用いられるシリコン基板は、評価対象となるシリコン単結晶から得られたものであればよく、その状態は特に限定されない。例えば、シリコン単結晶の製造工程で混入する炭素濃度を評価したい場合は、該当のシリコン単結晶からウェーハを切り出し、必要に応じて切断ダメージを取り除くために化学的エッチング処理を行ったものをイオン注入に用いればよい。また、エピタキシャル成長工程で混入する炭素濃度を評価したい場合には、シリコン基板をエピタキシャル成長炉内でエピタキシャル成長させたものを用いればよい。あるいは、エピタキシャル層を成長させずに熱処理だけを施したものを用いてもよい。 In the evaluation method of the present invention, the silicon substrate used for ion implantation may be one obtained from a silicon single crystal to be evaluated, and the state is not particularly limited. For example, if you want to evaluate the carbon concentration mixed in the manufacturing process of a silicon single crystal, cut out the wafer from the silicon single crystal and ion-implant the chemical etching treatment to remove the cutting damage as necessary. Can be used. Further, when it is desired to evaluate the carbon concentration mixed in the epitaxial growth process, a silicon substrate obtained by epitaxial growth in an epitaxial growth furnace may be used. Or you may use what performed only the heat processing, without growing an epitaxial layer.
本発明の評価方法において、注入するイオンは炭素関連欠陥の濃度に影響を与える炭素及び酸素以外のイオンであり、具体的には、例えばボロン、リン、砒素、アンチモン、水素、ヘリウム、アルゴン、ゲルマニウム、フッ素、窒素、シリコン、アルミニウム、インジウム、キセノンのイオンから選ばれることが好ましい。 In the evaluation method of the present invention, ions to be implanted are ions other than carbon and oxygen that affect the concentration of carbon-related defects. Specifically, for example, boron, phosphorus, arsenic, antimony, hydrogen, helium, argon, germanium , Fluorine, nitrogen, silicon, aluminum, indium, and xenon ions.
また、ドーズ量は１×１０１２ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以上、１×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下とすることが好ましい。ドーズ量を１×１０１２ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以上とすることで、シリコン基板中にフレンケルペアが形成されやすくなるため、測定するのに十分な炭素関連欠陥を発生させることができる。また、ドーズ量を１×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下とすることで、イオン注入に要する時間が長くなりすぎることがないため、効率的である。 The dose is preferably 1 × 10 12 atoms / cm 2 or more and 1 × 10 14 atoms / cm 2 or less. By setting the dose amount to 1 × 10 12 atoms / cm 2 or more, a Frenkel pair is likely to be formed in the silicon substrate, so that carbon-related defects sufficient for measurement can be generated. In addition, by setting the dose amount to 1 × 10 14 atoms / cm 2 or less, the time required for ion implantation does not become too long, which is efficient.
また、イオン注入時のイオンの加速電圧は、格子位置のシリコン原子を格子間位置に弾き出す（フレンケルペアを形成する）のに必要な電圧であれば良く、特に限定されない。 In addition, the acceleration voltage of ions at the time of ion implantation is not particularly limited as long as it is a voltage necessary for ejecting silicon atoms at lattice positions to interstitial positions (forming a Frenkel pair).
次に、炭素及び酸素以外のイオン注入により発生した炭素関連欠陥の濃度を測定する（図１のステップＳ１２参照）。
このとき、濃度を測定する炭素関連欠陥を、格子間炭素（Ｃｉ）、格子間炭素（Ｃｉ）と置換型炭素（Ｃｓ）の複合欠陥（ＣｉＣｓ）、格子間炭素（Ｃｉ）と格子間酸素（Ｏｉ）の複合欠陥（ＣｉＯｉ）のうちいずれか一つ以上とすることが好ましい。
Next, the concentration of carbon-related defects generated by ion implantation other than carbon and oxygen is measured (see step S12 in FIG. 1).
At this time, carbon-related defects whose concentration is to be measured are interstitial carbon (Ci), interstitial carbon (Ci) and substitutional carbon (Cs) combined defect (CiCs), interstitial carbon (Ci) and interstitial oxygen ( It is preferable that any one or more of Oi) complex defects (CiOi).
また、これらの炭素関連欠陥の濃度の測定には、カソードルミネッセンス（ＣＬ）法又はフォトルミネッセンス（ＰＬ）法を用いることが好ましい。
ＣＬ法やＰＬ法を用いる場合、発光波長１，３４０ｎｍ付近に現れるＣｉに由来する発光線（Ｈ線）、発光波長１，２７９ｎｍ付近に現れるＣｉＣｓに由来する発光線（Ｇ線）、発光波長１，５７０ｎｍ付近に現れるＣｉＯｉに由来する発光線（Ｃ線）のうちいずれか一つ以上の強度を測定することが好ましい。
Ｈ線強度を測定することによりＣｉ濃度、Ｇ線強度を測定することによりＣｉＣｓ濃度、Ｃ線強度を測定することによりＣｉＯｉ濃度を測定することができる。そして、Ｃｉ濃度、ＣｉＣｓ濃度、ＣｉＯｉ濃度が低い場合には、イオン注入を行ったシリコン基板に含まれていた炭素濃度が低いと判断できる。
Moreover, it is preferable to use the cathodoluminescence (CL) method or the photoluminescence (PL) method for the measurement of the density | concentration of these carbon related defects.
In the case of using the CL method or the PL method, a light emission line derived from Ci appearing at an emission wavelength of about 1,340 nm (H line), a light emission line derived from CiCs appearing at an emission wavelength of about 1,279 nm (G line), an emission wavelength of 1 , It is preferable to measure the intensity of any one or more of the emission lines derived from CiOi appearing in the vicinity of 570 nm (C line).
The Ci concentration can be measured by measuring the Ci concentration by measuring the H-ray intensity, and the CiCs concentration and the C-ray intensity by measuring the G-ray intensity. When the Ci concentration, the CiCs concentration, and the CiOi concentration are low, it can be determined that the carbon concentration contained in the silicon substrate subjected to ion implantation is low.
また、ＣＬ法では電子の加速電圧を変えることにより、ＰＬ法ではレーザー光の波長を変えることにより、測定深さを変えることができるため、それらの条件を調整することで試料表面から所望の深さまでを評価することができる。 Moreover, since the measurement depth can be changed by changing the acceleration voltage of electrons in the CL method and by changing the wavelength of the laser beam in the PL method, the desired depth can be adjusted from the sample surface by adjusting these conditions. It can be evaluated.
次に、測定された炭素関連欠陥の濃度からシリコン基板中の炭素濃度を評価する（図１のステップＳ１３参照）。
具体的には、予め取得された炭素関連欠陥の濃度とシリコン基板中の炭素濃度との関係に基づいて、炭素濃度を評価する。
Next, the carbon concentration in the silicon substrate is evaluated from the measured concentration of carbon-related defects (see step S13 in FIG. 1).
Specifically, the carbon concentration is evaluated based on the relationship between the carbon-related defect concentration acquired in advance and the carbon concentration in the silicon substrate.
以上のように、本発明のシリコン単結晶中の炭素濃度評価方法によれば、広く普及しているイオン注入装置を利用することで、管理基準値以上のエックス線が発生することがないため、従来の電子線照射を利用した方法と比べて、利便性良く炭素濃度を評価することができる。また、注入イオンとして測定する炭素濃度に影響を与えないイオンを用いることで、高精度で炭素濃度を評価することができる。 As described above, according to the carbon concentration evaluation method in a silicon single crystal of the present invention, by using a widely used ion implantation apparatus, no X-rays exceeding the control reference value are generated. Compared with the method using electron beam irradiation, the carbon concentration can be evaluated with good convenience. In addition, by using ions that do not affect the carbon concentration measured as implanted ions, the carbon concentration can be evaluated with high accuracy.
更に、本発明者らは、上述の本発明のシリコン単結晶中の炭素濃度評価方法から、ドーズ量が１×１０１２ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以上、１×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下の条件でイオン注入した際に、炭素関連欠陥が検出されなければ、Ｃｓ濃度が極めて低いと判断でき、このようにして選別したＣｓ濃度が極めて低いシリコン単結晶から得られたシリコン基板を用いて半導体デバイスを製造すれば、確実にデバイス特性の優れた半導体デバイスを製造することができることを見出し、本発明の半導体デバイス製造方法を完成させた。 Furthermore, the present inventors determined from the above-described method for evaluating the carbon concentration in the silicon single crystal according to the present invention that the ion dose is 1 × 10 12 atoms / cm 2 or more and 1 × 10 14 atoms / cm 2 or less. If no carbon-related defects are detected at the time of implantation, it can be determined that the Cs concentration is extremely low, and a semiconductor device is manufactured using a silicon substrate obtained from a silicon single crystal thus selected with a very low Cs concentration. As a result, it was found that a semiconductor device having excellent device characteristics can be reliably manufactured, and the semiconductor device manufacturing method of the present invention was completed.
即ち、本発明の半導体デバイスの製造方法は、
炭素及び酸素以外のイオンをドーズ量が１×１０１２ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以上、１×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下となるように注入した際に炭素関連欠陥が検出されないシリコン基板を用いて、半導体デバイスを製造する半導体デバイスの製造方法である。
That is, the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention includes:
Using a silicon substrate in which carbon-related defects are not detected when ions other than carbon and oxygen are implanted so that the dose is 1 × 10 12 atoms / cm 2 or more and 1 × 10 14 atoms / cm 2 or less. A semiconductor device manufacturing method for manufacturing a device.
以下、図２を参照しながら、本発明の半導体デバイスの製造方法を具体的に説明する。
まず、炭素濃度評価用サンプルに炭素及び酸素以外のイオンを１×１０１２ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以上、１×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下のドーズ量で注入する（図２のステップＳ２１参照）。
この炭素濃度評価用のサンプルは、シリコン単結晶から作製されたものであればよく、特に限定されない。
Hereinafter, the semiconductor device manufacturing method of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
First, ions other than carbon and oxygen are implanted into a carbon concentration evaluation sample at a dose of 1 × 10 12 atoms / cm 2 or more and 1 × 10 14 atoms / cm 2 or less (see step S21 in FIG. 2).
The carbon concentration evaluation sample is not particularly limited as long as it is made from a silicon single crystal.
次に、炭素関連欠陥が検出されるかどうかを調べる。ここで、炭素関連欠陥は、例えば、ＣＬ法又はＰＬ法により行うことができる。その結果、炭素関連欠陥が検出されなかった場合、炭素濃度評価用サンプルを作製したシリコン単結晶に含まれる炭素濃度は極めて低いと判断し、このシリコン単結晶を特定する（図２のステップＳ２２参照）。 Next, it is examined whether or not carbon-related defects are detected. Here, the carbon-related defects can be performed by, for example, the CL method or the PL method. As a result, when no carbon-related defects are detected, it is determined that the carbon concentration contained in the silicon single crystal from which the carbon concentration evaluation sample is manufactured is extremely low, and this silicon single crystal is specified (see step S22 in FIG. 2). ).
次に、特定されたシリコン単結晶からシリコン基板を作製し、そのシリコン基板を用いて半導体デバイスを製造する（図２のステップＳ２３参照）。 Next, a silicon substrate is manufactured from the identified silicon single crystal, and a semiconductor device is manufactured using the silicon substrate (see step S23 in FIG. 2).
以上のように、本発明の半導体デバイスの製造方法によれば、炭素及び酸素以外のイオンを１×１０１２ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以上、１×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下のドーズ量で注入した際に、炭素関連欠陥が検出されなければ、置換型炭素濃度が極めて低いと判断できることに基づいて、シリコン単結晶を選別し、選別されたシリコン単結晶から作製した炭素濃度が極めて低いシリコン基板を用いて半導体デバイスを製造することにより、デバイス特性の優れた半導体デバイスを製造することができ、特に、パワーデバイスを製造する場合に好適である。 As described above, according to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, when ions other than carbon and oxygen are implanted at a dose of 1 × 10 12 atoms / cm 2 or more and 1 × 10 14 atoms / cm 2 or less. In addition, if no carbon-related defects are detected, the silicon single crystal is selected based on the fact that it can be determined that the substitutional carbon concentration is extremely low, and a silicon substrate made from the selected silicon single crystal is used. By manufacturing a semiconductor device, it is possible to manufacture a semiconductor device having excellent device characteristics, and it is particularly suitable for manufacturing a power device.
以下、実施例及び比較例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely using an Example and a comparative example, this invention is not limited to these.
（実施例）
炭素濃度が約０．０３〜２．０７ｐｐｍａの範囲で異なる５水準のシリコン基板を準備した。なお、この炭素濃度は予め赤外吸収スペクトルにより測定しておいた。シリコン基板の導電型、抵抗率、酸素濃度、直径、結晶軸方位は、以下の通りである。
導電型 ：ｎ型
抵抗率 ：５〜１３Ω・ｃｍ
酸素濃度 ：１８ｐｐｍａ（ＪＥＩＤＡ）
直径 ：２００ｍｍ
結晶軸方位 ：＜１００＞
(Example)
Five levels of silicon substrates having different carbon concentrations in the range of about 0.03 to 2.07 ppma were prepared. This carbon concentration was previously measured by an infrared absorption spectrum. The conductivity type, resistivity, oxygen concentration, diameter, and crystal axis orientation of the silicon substrate are as follows.
Conductive type: n-type Resistivity: 5-13 Ω · cm
Oxygen concentration: 18 ppma (JEIDA)
Diameter: 200mm
Crystal axis orientation: <100>
次に、準備したシリコン基板にボロンイオンを注入した。ドーズ量は、（ａ）１×１０１２ａｔｏｍｓ／ｃｍ２、（ｂ）５×１０１２ａｔｏｍｓ／ｃｍ２、（ｃ）１×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ２、（ｄ）２×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ２、（ｅ）１×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ２とし、ボロンイオンの加速電圧は８０ｋＶとした。その後、カソードルミネッセンス法により、発光スペクトルを測定した。
Next, boron ions were implanted into the prepared silicon substrate. The dose amounts are (a) 1 × 10 12 atoms / cm 2 , (b) 5 × 10 12 atoms / cm 2 , (c) 1 × 10 13 atoms / cm 2 , and (d) 2 × 10 13 atoms /
ボロンイオンのドーズ量が１×１０１２ａｔｏｍｓ／ｃｍ２の場合の発光スペクトルの例を図３に示す。図３の（ｉ）は炭素濃度が約２．０７ｐｐｍａの場合を示し、（ｉｉ）は炭素濃度が約０．０３ｐｐｍａの場合を示している。
図３の（ｉ）では、シリコンに由来するＴＯ線（１，１３０ｎｍ付近）、ＣｉＣｓに由来するＧ線（１，２７８ｎｍ付近）、Ｃｉに由来するＨ線（１，３４０ｎｍ付近）、ＣｉＯｉに由来するＣ線（１，５７０ｎｍ付近）が観測されている。一方で、図３の（ｉｉ）ではＴＯ線、Ｃ線、Ｈ線が観測されているが、Ｇ線は観測されていない。また、Ｃ線、Ｈ線はピーク強度が低下していることがわかる。
FIG. 3 shows an example of an emission spectrum when the dose of boron ions is 1 × 10 12 atoms / cm 2 . (I) of FIG. 3 shows the case where the carbon concentration is about 2.07 ppma, and (ii) shows the case where the carbon concentration is about 0.03 ppma.
In (i) of FIG. 3, TO line derived from silicon (near 1,130 nm), G line derived from CiCs (near 1,278 nm), H line derived from Ci (near 1,340 nm), derived from CiOi C line (near 1,570 nm) is observed. On the other hand, TO line, C line, and H line are observed in (ii) of FIG. 3, but G line is not observed. It can also be seen that the peak intensity of the C line and H line is reduced.
次に、発光スペクトルからＨ線、Ｇ線、Ｃ線強度を測定した。Ｈ線強度と炭素濃度との関係を図４、Ｇ線強度と炭素濃度との関係を図５、Ｃ線強度と炭素濃度との関係を図６に示した。なお、図４〜６の（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ上記の（ａ）〜（ｅ）のドーズ量でイオン注入を行ったものである。いずれのドーズ量の場合も、炭素濃度が低くなるほどＨ線、Ｇ線、Ｃ線強度が低下した。このことから、Ｃｉ、ＣｉＣｓ、ＣｉＯｉ濃度を測定することにより、炭素濃度を評価できることがわかる。 Next, H-line, G-line, and C-line intensities were measured from the emission spectrum. FIG. 4 shows the relationship between H-ray intensity and carbon concentration, FIG. 5 shows the relationship between G-ray intensity and carbon concentration, and FIG. 6 shows the relationship between C-ray intensity and carbon concentration. 4A to 6E are obtained by performing ion implantation with the doses of the above-described (a) to (e). In any case, the intensity of the H-line, G-line, and C-line decreased as the carbon concentration decreased. This shows that the carbon concentration can be evaluated by measuring the Ci, CiCs, and CiOi concentrations.
カソードルミネッセンス法、フォトルミネッセンス法においては、Ｈ線、Ｇ線、Ｃ線強度により評価する場合と、Ｈ線／ＴＯ線強度の強度比、Ｇ線／ＴＯ線強度の強度比、Ｃ線／ＴＯ線強度の強度比により評価する場合がある。ＴＯ線強度で規格化すべきかどうかは、評価対象により異なることがわかっている。
本実施例において、ＴＯ線強度で規格化しない場合と、ＴＯ線強度で規格化する場合の両方について検討した結果、本発明においてはＴＯ線強度で規格化しない方が好ましいことがわかった。原因は不明であるが、非発光中心が深さ方向に分布していることに起因している可能性がある。
In the cathodoluminescence method and the photoluminescence method, the evaluation is based on the intensity of the H line, G line, and C line, the intensity ratio of the H line / TO line intensity, the intensity ratio of the G line / TO line intensity, and the C line / TO line. In some cases, the strength ratio may be evaluated. It is known that whether or not to normalize by the TO line intensity differs depending on the evaluation object.
In this example, as a result of examining both the case of not normalizing with TO line strength and the case of normalizing with TO line strength, it was found that in the present invention, it is preferable not to standardize with TO line strength. The cause is unknown, but it may be due to the non-luminescent centers being distributed in the depth direction.
なお、フォトルミネッセンス法でもカソードルミネッセンス法と同じ発光線が観測されることがわかっているので、フォトルミネッセンス法でも同様な方法により炭素濃度を評価することができる。 In addition, since it is known that the same emission line as in the cathodoluminescence method is observed in the photoluminescence method, the carbon concentration can be evaluated by the same method in the photoluminescence method.
（比較例）
炭素濃度が約０．０１〜１ｐｐｍａの範囲で異なる５水準のシリコン基板を準備した。なお、この炭素濃度は予め赤外吸収スペクトルにより測定しておいた。シリコン基板の導電型、抵抗率、酸素濃度、直径、結晶軸方位は、以下の通りである。
導電型 ：ｎ型
抵抗率 ：８〜１２Ω・ｃｍ
酸素濃度 ：１０〜１６ｐｐｍａ（ＪＥＩＤＡ）
直径 ：２００ｍｍ
結晶軸方位 ：＜１００＞
(Comparative example)
Five levels of silicon substrates having different carbon concentrations in the range of about 0.01 to 1 ppma were prepared. This carbon concentration was previously measured by an infrared absorption spectrum. The conductivity type, resistivity, oxygen concentration, diameter, and crystal axis orientation of the silicon substrate are as follows.
Conductive type: n-type Resistivity: 8-12 Ω · cm
Oxygen concentration: 10-16 ppma (JEIDA)
Diameter: 200mm
Crystal axis orientation: <100>
次に、準備したシリコン基板に電子線を照射した。電子線の照射量は１×１０１７／ｃｍ２とし、電子線の加速電圧は２ＭＶとした。その後、カソードルミネッセンス法により、発光スペクトルを測定した。 Next, the prepared silicon substrate was irradiated with an electron beam. The electron beam dose was 1 × 10 17 / cm 2 and the electron beam acceleration voltage was 2 MV. Thereafter, an emission spectrum was measured by a cathodoluminescence method.
次に、シリコン由来の発光線（ＴＯ線）の強度、Ｇ線、Ｃ線の強度を測定した。電子線照射の場合には、特許文献３を参考に、Ｇ線強度／ＴＯ線強度の強度比、Ｃ線強度／ＴＯ線強度の強度比を求め、炭素濃度との関係を調査した。図７に（ｘ）Ｇ線強度／ＴＯ線強度の強度比と炭素濃度との関係、（ｙ）Ｃ線強度／ＴＯ線強度の強度比と炭素濃度との関係を示した。
図７の（ｘ）、（ｙ）に示されるように、炭素濃度が低くなるほどＧ線強度／ＴＯ線強度の強度比、Ｃ線強度／ＴＯ線強度の強度比が小さくなった。Ｇ線強度／ＴＯ線強度の強度比は、相対的なＣｉＣｓ濃度、Ｃ線強度／ＴＯ線強度の強度比は、相対的なＣｉＯｉ濃度を示している。このことから、ＣｉＣｓ濃度、ＣｉＯｉ濃度を測定することにより炭素濃度を評価することはできるが、電子線の照射によって管理基準値以上のエックス線が発生するため、利便性の悪い電子線照射装置が必要であった。
Next, the intensity | strength of the light emission line (TO line) derived from silicon, the intensity | strength of G line | wire, and C line | wire was measured. In the case of electron beam irradiation, the intensity ratio of G-line intensity / TO line intensity and the intensity ratio of C-line intensity / TO line intensity were obtained with reference to Patent Document 3, and the relationship with the carbon concentration was investigated. FIG. 7 shows (x) the relationship between the intensity ratio of G-ray intensity / TO-line intensity and the carbon concentration, and (y) the relationship between the intensity ratio of C-line intensity / TO-line intensity and the carbon concentration.
As shown in (x) and (y) of FIG. 7, the intensity ratio of G-line intensity / TO line intensity and the intensity ratio of C-line intensity / TO line intensity decreased as the carbon concentration decreased. The intensity ratio of G line intensity / TO line intensity indicates a relative CiCs concentration, and the intensity ratio of C line intensity / TO line intensity indicates a relative CiOi concentration. From this, it is possible to evaluate the carbon concentration by measuring the CiCs concentration and the CiOi concentration. However, since an X-ray exceeding the control reference value is generated by the electron beam irradiation, an electron beam irradiation device with poor convenience is required. Met.
以上のことから、本発明のシリコン単結晶中の炭素濃度評価方法であれば、管理基準値以上のエックス線が発生することがないイオン注入装置を利用するため、従来の電子線照射を利用した方法と比べて、利便性が良く、また注入イオンとして測定する炭素濃度に影響を与えないイオンを用いるため、高精度で炭素濃度を評価できることが明らかとなった。 From the above, the carbon concentration evaluation method in the silicon single crystal of the present invention uses an ion implantation apparatus that does not generate X-rays exceeding the control reference value, and thus a conventional method using electron beam irradiation. It is clear that the carbon concentration can be evaluated with high accuracy because ions that are convenient and have no effect on the carbon concentration measured as implanted ions are used.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.
Claims (7)
前記シリコン単結晶から得られたシリコン基板中に炭素及び酸素のいずれでもないイオンを注入する第１の工程と、
前記第１の工程により発生する炭素関連欠陥の濃度を測定する第２の工程と、
前記第２の工程により測定された前記炭素関連欠陥の濃度から、シリコン単結晶中の炭素濃度を評価する第３の工程と
を含むことを特徴とするシリコン単結晶中の炭素濃度評価方法。 A method for evaluating the concentration of carbon contained in a silicon single crystal,
A first step of implanting ions that are neither carbon nor oxygen into a silicon substrate obtained from the silicon single crystal;
A second step of measuring the concentration of carbon-related defects generated by the first step;
And a third step of evaluating the carbon concentration in the silicon single crystal from the concentration of the carbon-related defects measured in the second step.
炭素及び酸素のいずれでもないイオンをドーズ量が１×１０１２ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以上、１×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下となるように注入した際に炭素関連欠陥が検出されないシリコン基板を用いて、半導体デバイスを製造することを特徴とする半導体デバイスの製造方法。 A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
Using a silicon substrate in which carbon-related defects are not detected when ions other than carbon and oxygen are implanted so that the dose is 1 × 10 12 atoms / cm 2 or more and 1 × 10 14 atoms / cm 2 or less. A method for producing a semiconductor device, comprising producing a semiconductor device.
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