JP7200917B2 - シリコンウェーハの欠陥評価方法 - Google Patents
シリコンウェーハの欠陥評価方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7200917B2 JP7200917B2 JP2019226689A JP2019226689A JP7200917B2 JP 7200917 B2 JP7200917 B2 JP 7200917B2 JP 2019226689 A JP2019226689 A JP 2019226689A JP 2019226689 A JP2019226689 A JP 2019226689A JP 7200917 B2 JP7200917 B2 JP 7200917B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat treatment
- vacancies
- oxygen
- silicon wafer
- density
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
まず、RTA処理では、例えばN2またはNH3等の窒化物形成雰囲気、あるいはこれらのガスとAr、H2等の窒化物非形成雰囲気との混合ガス雰囲気中で、1200℃のような高温保持中にウェーハ表面より空孔の注入が起こり、その後降温する間に空孔の拡散による再分布と格子間シリコンとの消滅が起きる。
その結果、ウェーハ中の空孔は不均一に分布した状態となる。このような状態のウェーハに対し、酸素析出熱処理を施すと、RTA処理で形成された空孔の濃度プロファイルに従い、BMDが形成される。
RTA処理であれば、通常の熱処理より高濃度に空孔を導入できる。
Ec-0.17eVは空孔と酸素の複合体であることから、この準位密度を指標とすることで、空孔濃度をより好適に評価できる。
Ec-0.32eVは空孔、酸素、水素の複合体であることから、この準位密度を指標とすることで、空孔濃度をより好適に評価できる。
図1は本発明のシリコンウェーハの欠陥評価方法の一例を示すフローチャートである。
図1の工程1のように、空孔導入目的の熱処理を施したシリコンウェーハを用意する。
この熱処理は、特には限定されないが例えばRTA処理とすることができる。RTA処理は、例えば市販の急速加熱・急速冷却熱処理装置を用いて行うことができる。RTA処理であれば、抵抗加熱装置等を用いた通常の熱処理より高濃度に空孔を導入できる。熱処理条件は特に限定されないが、例えば、昇温速度、降温速度が50℃/sec以上で、熱処理温度が1200~1300℃、10秒間程度とすることができる。ここではRTA処理を施した場合を例に挙げて説明する。
ここで、本発明を見出した経緯について説明する。特に、空孔と酸素とを含んだ欠陥の準位密度を測定する理由、その測定方法について以下に詳述する。まず、本発明で用いたDLTS法について説明する。
ショットキー接合を形成する金属電極をウェーハ表面に形成し、裏面にはオーミック接合を持つ金属電極を形成し、2つの電極間に逆バイアスを印加し、生じた空乏層内の静電容量変化の温度依存性を取得する。すると、不純物が形成するエネルギー準位に応じた温度で静電容量変化がピークを形成するので、そのピーク位置の静電容量変化から不純物準位密度を算出する。
したがって、RTA処理を施した後は150℃以上の熱処理を施さずにDLTS法による測定を行う必要がある。
用意したRTA処理済のシリコンウェーハの温度を150℃以上にすることなく、DLTS法にて空孔と酸素とを含んだ欠陥の準位密度を測定する。
Ec-0.17eVは空孔と酸素の複合体であり、前述したように、図3に示すように準位密度が酸素析出熱処理後のBMD密度と良い相関があることから、この準位密度を指標とすることができる。
Ec-0.32eVは空孔、酸素、水素の複合体であり、Ec-0.17eVの密度と同様に、酸素析出熱処理後のBMD密度の指標とすることができる。
なお、Ec-0.17eVとEc-0.32eVのどちらの密度を測定して利用してもよい。当然、両方の値を測定することもできる。
このようにすれば、空孔濃度評価、さらにはBMD密度評価のために、従来のように長時間の酸素析出熱処理をする必要もなく、また特許文献1に記載の方法のように白金拡散液の塗布や拡散熱処理のような前処理を特別に行う必要もなく、簡便に残留空孔濃度の評価を行うことができ、そしてBMD密度評価に役立てることができる。しかも、別途の熱処理を必要とする特許文献1の方法に比べ、本発明では空孔と酸素とを含んだ欠陥を分解することもないため、より高精度な評価を行うことができる。
CZ法で育成され、導電型がn型、抵抗率が2.5Ωcmのシリコンウェーハを3枚用意した。次に、前記シリコンウェーハに、6.5%-NH3/Arの雰囲気、昇温速度50℃/sec、降温速度50℃/secでそれぞれ1200℃/10sec、1250℃/10sec、1300℃/10secのRTA処理を施し、その後熱処理を加えることなく評価対象のウェーハを用意した。次いで、フッ酸にて表面の窒化膜を除去し、表面にはショットキー電極として金を蒸着し、裏面にはオーミック電極としてガリウムを擦り込み、DLTS法にてEc-0.17eVとEc-0.32eVの密度を測定した。
Claims (4)
- 熱処理によりシリコンウェーハに導入されて残留する空孔濃度を評価するシリコンウェーハの欠陥評価方法であって、
前記熱処理後のシリコンウェーハの温度を150℃以上にすることなく、DLTS法にて空孔と酸素とを含んだ欠陥の準位密度を測定し、
該測定した空孔と酸素とを含んだ欠陥の準位密度に基づき、前記熱処理後のシリコンウェーハに残留する空孔濃度を評価することを特徴とするシリコンウェーハの欠陥評価方法。 - 前記熱処理を、急速加熱・急速冷却熱処理とすることを特徴とする請求項1に記載のシリコンウェーハの欠陥評価方法。
- 前記空孔と酸素とを含んだ欠陥の準位密度を、伝導帯の下端の準位をEcとして、Ec-0.17eVの密度とすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のシリコンウェーハの欠陥評価方法。
- 前記空孔と酸素とを含んだ欠陥の準位密度を、伝導帯の下端の準位をEcとして、Ec-0.32eVの密度とすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のシリコンウェーハの欠陥評価方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019226689A JP7200917B2 (ja) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | シリコンウェーハの欠陥評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019226689A JP7200917B2 (ja) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | シリコンウェーハの欠陥評価方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021097108A JP2021097108A (ja) | 2021-06-24 |
JP7200917B2 true JP7200917B2 (ja) | 2023-01-10 |
Family
ID=76431567
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019226689A Active JP7200917B2 (ja) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | シリコンウェーハの欠陥評価方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7200917B2 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002334886A (ja) | 2001-05-11 | 2002-11-22 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp | シリコンウェーハの酸素析出物密度の評価方法及びその評価方法に基づいて製造されたシリコンウェーハ |
WO2013073623A1 (ja) | 2011-11-15 | 2013-05-23 | 富士電機株式会社 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
JP2018139242A (ja) | 2017-02-24 | 2018-09-06 | 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、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 |
JP2019137566A (ja) | 2018-02-07 | 2019-08-22 | 信越半導体株式会社 | シリコン結晶中の炭素濃度測定方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0714755A (ja) * | 1993-06-25 | 1995-01-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | シリコン半導体基板及びその製造方法 |
-
2019
- 2019-12-16 JP JP2019226689A patent/JP7200917B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002334886A (ja) | 2001-05-11 | 2002-11-22 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp | シリコンウェーハの酸素析出物密度の評価方法及びその評価方法に基づいて製造されたシリコンウェーハ |
WO2013073623A1 (ja) | 2011-11-15 | 2013-05-23 | 富士電機株式会社 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
JP2018139242A (ja) | 2017-02-24 | 2018-09-06 | 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、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 |
JP2019137566A (ja) | 2018-02-07 | 2019-08-22 | 信越半導体株式会社 | シリコン結晶中の炭素濃度測定方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021097108A (ja) | 2021-06-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4940737B2 (ja) | 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 | |
KR102029647B1 (ko) | 실리콘 단결정 기판의 결함 농도 평가 방법 | |
JP7200917B2 (ja) | シリコンウェーハの欠陥評価方法 | |
JP6268676B2 (ja) | 電極の形成方法 | |
JP7006517B2 (ja) | シリコン単結晶基板中の欠陥密度の制御方法 | |
Yarykin et al. | Interaction of copper impurity with radiation defects in silicon doped with boron | |
JP5042445B2 (ja) | シリコンウェーハのゲッタリング効率を評価する方法 | |
JP6817545B2 (ja) | シリコン中の炭素測定方法 | |
JP6003447B2 (ja) | 半導体基板の金属汚染評価方法および半導体基板の製造方法 | |
Graff et al. | Degradation of carrier lifetime in silicon crystals at room temperature | |
JP7310727B2 (ja) | シリコン試料中の酸素濃度測定方法 | |
JP7056608B2 (ja) | エピタキシャルシリコンウェーハの製造方法 | |
JPH11297704A (ja) | 酸素析出物密度の評価方法 | |
KR100901823B1 (ko) | 실리콘 웨이퍼 결함 분석 방법 | |
JP7103314B2 (ja) | シリコン単結晶基板中の炭素濃度評価方法 | |
KR102644675B1 (ko) | 탄소농도 평가방법 | |
JP7218733B2 (ja) | シリコン試料の酸素濃度評価方法 | |
KR102196225B1 (ko) | 실리콘 웨이퍼의 불순물 농도 측정 방법 | |
CN111051580B (zh) | 硅晶片 | |
JP6766786B2 (ja) | シリコン単結晶基板中の炭素濃度評価方法、及び半導体デバイスの製造方法 | |
WO2021044682A1 (ja) | 半導体基板の評価方法 | |
JP2013157453A (ja) | 半導体素子、及びその形成方法 | |
Boyko et al. | The effect of neutron irradiation and annealing temperature on the electrical properties and lattice constant of epitaxial gallium nitride layers | |
JP2016157867A (ja) | 半導体ウェーハのゲッタリング能力評価方法、それを用いた半導体ウェーハの判定方法および製造方法ならびに半導体ウェーハ | |
Yarykin et al. | Interstitial Carbon in p-Type Copper-Doped Silicon |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211221 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221118 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221122 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221205 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7200917 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |