JPH11274257A - 半導体結晶の欠陥評価方法 - Google Patents
半導体結晶の欠陥評価方法Info
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- JPH11274257A JPH11274257A JP8944898A JP8944898A JPH11274257A JP H11274257 A JPH11274257 A JP H11274257A JP 8944898 A JP8944898 A JP 8944898A JP 8944898 A JP8944898 A JP 8944898A JP H11274257 A JPH11274257 A JP H11274257A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 強励起顕微フォトルミネッセンス法ではあま
り感度のない酸素析出物やＧｒｏｗｎ−ｉｎ欠陥のよう
な結晶の構造欠陥を、結晶表面の粗れ、デバイスパター
ンの段差、パーティクルや汚れ等の影響を受けずに、非
接触かつ高感度に検出評価する方法を提供する。 【解決手段】 強励起顕微フォトルミネッセンス法によ
る半導体結晶の欠陥評価方法において、半導体結晶を重
金属で汚染した後、強励起顕微フォトルミネッセンス欠
陥検出装置で欠陥を検出することを特徴とする半導体結
晶の欠陥評価方法である。
り感度のない酸素析出物やＧｒｏｗｎ−ｉｎ欠陥のよう
な結晶の構造欠陥を、結晶表面の粗れ、デバイスパター
ンの段差、パーティクルや汚れ等の影響を受けずに、非
接触かつ高感度に検出評価する方法を提供する。 【解決手段】 強励起顕微フォトルミネッセンス法によ
る半導体結晶の欠陥評価方法において、半導体結晶を重
金属で汚染した後、強励起顕微フォトルミネッセンス欠
陥検出装置で欠陥を検出することを特徴とする半導体結
晶の欠陥評価方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体結晶の評価
方法、特に半導体ウエーハ中の欠陥評価に好適な評価方
法であって、より詳細には強励起顕微フォトルミネッセ
ンス法（以下、強励起顕微ＰＬ法ともいう）による結晶
欠陥検出法の高感度化に関する。
方法、特に半導体ウエーハ中の欠陥評価に好適な評価方
法であって、より詳細には強励起顕微フォトルミネッセ
ンス法（以下、強励起顕微ＰＬ法ともいう）による結晶
欠陥検出法の高感度化に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の半導体素子の高集積化に伴い、半
導体中の結晶欠陥、特に表面近傍の結晶欠陥評価が重要
になってきている。従来、半導体結晶中の表層欠陥の評
価方法としては、選択エッチング法や光散乱法が広く用
いられている。
導体中の結晶欠陥、特に表面近傍の結晶欠陥評価が重要
になってきている。従来、半導体結晶中の表層欠陥の評
価方法としては、選択エッチング法や光散乱法が広く用
いられている。
【０００３】しかし、選択エッチング法は、試料表面を
エッチャントでエッチングする破壊法であり、最近では
環境への影響という点でも問題がある。また、光散乱法
は、ウエーハ表面からレーザ光を入射し、表面直下に存
在する結晶欠陥による散乱光を検出することで欠陥を認
識するという方法である。この方法では、光散乱体のサ
イズが数十ｎｍと非常に小さくても充分検出可能なた
め、結晶中のＧｒｏｗｎ−ｉｎ欠陥や酸素析出物のよう
な小さな欠陥の評価も行えるという利点がある。しか
し、光散乱は、試料内部の欠陥だけでなく、表面でも起
きるため、表面が粗れている場合やデバイスパターンに
よる段差がある場合、またパーティクルや汚れ等がある
場合等には、表面散乱の方が内部の欠陥による散乱より
大きくなるため、それぞれの散乱光の分離ができず、欠
陥の観察が非常に困難であった。
エッチャントでエッチングする破壊法であり、最近では
環境への影響という点でも問題がある。また、光散乱法
は、ウエーハ表面からレーザ光を入射し、表面直下に存
在する結晶欠陥による散乱光を検出することで欠陥を認
識するという方法である。この方法では、光散乱体のサ
イズが数十ｎｍと非常に小さくても充分検出可能なた
め、結晶中のＧｒｏｗｎ−ｉｎ欠陥や酸素析出物のよう
な小さな欠陥の評価も行えるという利点がある。しか
し、光散乱は、試料内部の欠陥だけでなく、表面でも起
きるため、表面が粗れている場合やデバイスパターンに
よる段差がある場合、またパーティクルや汚れ等がある
場合等には、表面散乱の方が内部の欠陥による散乱より
大きくなるため、それぞれの散乱光の分離ができず、欠
陥の観察が非常に困難であった。
【０００４】このようなことから、最近、強励起顕微Ｐ
Ｌ法を使った表層欠陥検出法が開発された。この方法に
よれば、表面の粗れ等による光散乱の影響を殆ど受けな
いで欠陥を検出することができ、表層欠陥の評価方法と
しては非常に優れているが、原理的に電気光学的に活性
な欠陥でないと検出感度が低いため、酸素析出物やＧｒ
ｏｗｎ−ｉｎ欠陥のような結晶の構造欠陥に対してはあ
まり有効ではないという欠点がある。
Ｌ法を使った表層欠陥検出法が開発された。この方法に
よれば、表面の粗れ等による光散乱の影響を殆ど受けな
いで欠陥を検出することができ、表層欠陥の評価方法と
しては非常に優れているが、原理的に電気光学的に活性
な欠陥でないと検出感度が低いため、酸素析出物やＧｒ
ｏｗｎ−ｉｎ欠陥のような結晶の構造欠陥に対してはあ
まり有効ではないという欠点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明はこの
ような問題点に鑑みなされたもので、強励起顕微ＰＬ法
ではあまり感度のない酸素析出物やＧｒｏｗｎ−ｉｎ欠
陥のような結晶の構造欠陥を、高感度に評価する方法を
提供することを主たる目的とする。
ような問題点に鑑みなされたもので、強励起顕微ＰＬ法
ではあまり感度のない酸素析出物やＧｒｏｗｎ−ｉｎ欠
陥のような結晶の構造欠陥を、高感度に評価する方法を
提供することを主たる目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の請求項１に記載した発明は、強励起顕微ＰＬ法
による半導体結晶の欠陥評価方法において、半導体結晶
を重金属で汚染した後、強励起顕微フォトルミネッセン
ス欠陥検出装置（以下、強励起顕微ＰＬ欠陥検出装置と
もいう）で欠陥を検出することを特徴とする半導体結晶
の欠陥評価方法である。
本発明の請求項１に記載した発明は、強励起顕微ＰＬ法
による半導体結晶の欠陥評価方法において、半導体結晶
を重金属で汚染した後、強励起顕微フォトルミネッセン
ス欠陥検出装置（以下、強励起顕微ＰＬ欠陥検出装置と
もいう）で欠陥を検出することを特徴とする半導体結晶
の欠陥評価方法である。
【０００７】このように、半導体結晶を重金属で汚染し
た場合、結晶中に酸素析出物、Ｇｒｏｗｎ−ｉｎ欠陥や
転位等の結晶欠陥があるとそこに重金属が捕捉されて結
晶欠陥が電気光学的に活性化され、欠陥部分のフォトル
ミネッセンス光強度（以下、ＰＬ光ともいう）が大きく
低下するので、強励起顕微ＰＬ欠陥検出装置の検出感度
が向上し、表面の粗れ、デバイスパターンによる段差、
パーティクルや汚れ等から発する散乱光とは明確に区別
された結晶欠陥を極めて鮮明に高感度に検出することが
できる。
た場合、結晶中に酸素析出物、Ｇｒｏｗｎ−ｉｎ欠陥や
転位等の結晶欠陥があるとそこに重金属が捕捉されて結
晶欠陥が電気光学的に活性化され、欠陥部分のフォトル
ミネッセンス光強度（以下、ＰＬ光ともいう）が大きく
低下するので、強励起顕微ＰＬ欠陥検出装置の検出感度
が向上し、表面の粗れ、デバイスパターンによる段差、
パーティクルや汚れ等から発する散乱光とは明確に区別
された結晶欠陥を極めて鮮明に高感度に検出することが
できる。
【０００８】この場合、請求項２に記載したように、半
導体結晶の重金属汚染に熱拡散法を使用することが好ま
しく、請求項３に記載したように、半導体結晶を汚染す
る重金属元素を鉄、銅またはニッケルとするのが好まし
い。
導体結晶の重金属汚染に熱拡散法を使用することが好ま
しく、請求項３に記載したように、半導体結晶を汚染す
る重金属元素を鉄、銅またはニッケルとするのが好まし
い。
【０００９】このように、半導体結晶の重金属汚染に熱
拡散法を使用し、重金属元素に鉄、銅またはニッケルを
使用すれば、試料全体に重金属が容易に浸透し、重金属
は結晶欠陥に捕捉され、結晶欠陥は電気光学的に活性化
されるので、強励起顕微ＰＬ欠陥検出法で充分検出可能
である。
拡散法を使用し、重金属元素に鉄、銅またはニッケルを
使用すれば、試料全体に重金属が容易に浸透し、重金属
は結晶欠陥に捕捉され、結晶欠陥は電気光学的に活性化
されるので、強励起顕微ＰＬ欠陥検出法で充分検出可能
である。
【００１０】そして、本発明の請求項４に記載した発明
は、重金属で汚染された半導体結晶から得られるＰＬ光
の内、波長９５０ｎｍ以上の光を測定することを特徴と
する半導体結晶の欠陥評価方法である。
は、重金属で汚染された半導体結晶から得られるＰＬ光
の内、波長９５０ｎｍ以上の光を測定することを特徴と
する半導体結晶の欠陥評価方法である。
【００１１】このような特定波長に限定することで、表
面から散乱される散乱光を簡単に分離することができ、
表面の粗れ、デバイスパターンによる段差、汚れやパー
ティクル等から発する散乱光に影響されずに結晶欠陥を
極めて鮮明に高感度に検出することができるので、表層
の結晶欠陥の正しい評価が可能となる。
面から散乱される散乱光を簡単に分離することができ、
表面の粗れ、デバイスパターンによる段差、汚れやパー
ティクル等から発する散乱光に影響されずに結晶欠陥を
極めて鮮明に高感度に検出することができるので、表層
の結晶欠陥の正しい評価が可能となる。
【００１２】本発明の請求項５に記載した発明は、評価
される半導体結晶をシリコンとすると、特に有効かつ正
確な欠陥評価が可能となる。
される半導体結晶をシリコンとすると、特に有効かつ正
確な欠陥評価が可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、半
導体結晶としてシリコンを例にして、図面を参照しなが
ら説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。ここで、図１は、本発明の強励起顕微ＰＬ法による
半導体結晶の欠陥評価方法のフローの一例を示したフロ
ー図である。図２は、強励起顕微ＰＬ法と従来のＰＬ法
との欠陥検出原理を比較した説明図である。
導体結晶としてシリコンを例にして、図面を参照しなが
ら説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。ここで、図１は、本発明の強励起顕微ＰＬ法による
半導体結晶の欠陥評価方法のフローの一例を示したフロ
ー図である。図２は、強励起顕微ＰＬ法と従来のＰＬ法
との欠陥検出原理を比較した説明図である。
【００１４】本発明者等は、強励起顕微ＰＬ法ではあま
り感度のない酸素析出物やＧｒｏｗｎ−ｉｎ欠陥のよう
な結晶の構造欠陥を、高感度に評価する方法を種々調査
検討した結果、シリコン結晶を重金属で汚染すれば、重
金属を捕捉した結晶欠陥は電気光学的に活性化され、強
励起顕微ＰＬ法で高感度に検出できることを想到し、汚
染処理条件と測定条件を究明して本発明を完成させた。
り感度のない酸素析出物やＧｒｏｗｎ−ｉｎ欠陥のよう
な結晶の構造欠陥を、高感度に評価する方法を種々調査
検討した結果、シリコン結晶を重金属で汚染すれば、重
金属を捕捉した結晶欠陥は電気光学的に活性化され、強
励起顕微ＰＬ法で高感度に検出できることを想到し、汚
染処理条件と測定条件を究明して本発明を完成させた。
【００１５】従来より、シリコン結晶を重金属で汚染し
た場合、シリコン結晶中に酸素析出物、転位やＧｒｏｗ
ｎ−ｉｎ欠陥等の結晶欠陥があると、そこに重金属が捕
捉される現象が知られており、一般に重金属ゲッタリン
グと呼ばれている。また、このように重金属を捕獲した
結晶欠陥は、捕獲する前に比べて電気光学的に活性にな
ることも知られている。そこで、本発明者等は、これら
の知見を基に、結晶欠陥を故意に重金属で汚染すること
で、元来電気光学的にあまり活性でない結晶欠陥を活性
にしてやり、強励起顕微ＰＬ法による欠陥検出感度を向
上させることを試み、諸条件を精査して結晶欠陥の評価
方法を確立した。以下、汚染処理条件と測定条件を詳細
に説明する。
た場合、シリコン結晶中に酸素析出物、転位やＧｒｏｗ
ｎ−ｉｎ欠陥等の結晶欠陥があると、そこに重金属が捕
捉される現象が知られており、一般に重金属ゲッタリン
グと呼ばれている。また、このように重金属を捕獲した
結晶欠陥は、捕獲する前に比べて電気光学的に活性にな
ることも知られている。そこで、本発明者等は、これら
の知見を基に、結晶欠陥を故意に重金属で汚染すること
で、元来電気光学的にあまり活性でない結晶欠陥を活性
にしてやり、強励起顕微ＰＬ法による欠陥検出感度を向
上させることを試み、諸条件を精査して結晶欠陥の評価
方法を確立した。以下、汚染処理条件と測定条件を詳細
に説明する。
【００１６】本発明の結晶欠陥評価方法のフローは、例
えば図１に示したように、シリコンウエーハに工程
（１）で重金属を付着し、工程（２）で熱拡散させ、工
程（３）で強励起顕微ＰＬ欠陥検出装置により欠陥を検
出し、評価しようとするものである。
えば図１に示したように、シリコンウエーハに工程
（１）で重金属を付着し、工程（２）で熱拡散させ、工
程（３）で強励起顕微ＰＬ欠陥検出装置により欠陥を検
出し、評価しようとするものである。
【００１７】工程（１）は、本発明の半導体結晶、例え
ばシリコン単結晶ウエーハを重金属で汚染する工程で、
重金属を所定濃度になるように添加した超純水にシリコ
ンウエーハを浸漬して、その表面に重金属を付着するデ
ィップ法等が使用される。ディップ法の条件としては特
に限定されるものではなく、また、半導体ウエーハ表面
に重金属を付着する方法も、ウエーハ表面に均一に重金
属を付着することが可能な方法であればどのような方法
を用いてもよい。例えば、塗布法、スピンコート法、ス
プレー法等によって、ウエーハ表面に重金属を付着する
こともできる。
ばシリコン単結晶ウエーハを重金属で汚染する工程で、
重金属を所定濃度になるように添加した超純水にシリコ
ンウエーハを浸漬して、その表面に重金属を付着するデ
ィップ法等が使用される。ディップ法の条件としては特
に限定されるものではなく、また、半導体ウエーハ表面
に重金属を付着する方法も、ウエーハ表面に均一に重金
属を付着することが可能な方法であればどのような方法
を用いてもよい。例えば、塗布法、スピンコート法、ス
プレー法等によって、ウエーハ表面に重金属を付着する
こともできる。
【００１８】また、この場合、半導体シリコン結晶を汚
染する重金属元素としては、特に限定されないが、結晶
欠陥を電気光学的に活性化させ易いことや、取扱の簡便
さ等からＦｅ、ＣｕまたはＮｉが好ましい。
染する重金属元素としては、特に限定されないが、結晶
欠陥を電気光学的に活性化させ易いことや、取扱の簡便
さ等からＦｅ、ＣｕまたはＮｉが好ましい。
【００１９】次に工程（２）は、工程（１）で表面に付
着させた重金属をシリコン結晶中に熱拡散させる工程で
ある。表面に重金属を付着したシリコンウエーハを約１
０００℃に昇温した電気炉中に投入し、約１時間加熱し
て熱拡散させシリコンウエーハ全体に重金属を浸透させ
る。この熱拡散を行う温度と時間も特に限定したもので
はなく、基本的には重金属が充分試料全体に行き亙りさ
えすればよく、上記条件に限定されるものではない。
着させた重金属をシリコン結晶中に熱拡散させる工程で
ある。表面に重金属を付着したシリコンウエーハを約１
０００℃に昇温した電気炉中に投入し、約１時間加熱し
て熱拡散させシリコンウエーハ全体に重金属を浸透させ
る。この熱拡散を行う温度と時間も特に限定したもので
はなく、基本的には重金属が充分試料全体に行き亙りさ
えすればよく、上記条件に限定されるものではない。
【００２０】さらに、１０００℃における重金属の熱拡
散を行った後、このままでも汚染前に比べると結晶欠陥
はかなり電気光学的に活性化されているが、さらに、６
００℃、２時間程度の比較的低温の熱処理を加えること
で、重金属はより一層結晶欠陥に捕捉され、結晶欠陥が
強力に電気光学的に活性化される。
散を行った後、このままでも汚染前に比べると結晶欠陥
はかなり電気光学的に活性化されているが、さらに、６
００℃、２時間程度の比較的低温の熱処理を加えること
で、重金属はより一層結晶欠陥に捕捉され、結晶欠陥が
強力に電気光学的に活性化される。
【００２１】最後に工程（３）で強励起顕微ＰＬ欠陥検
出装置に掛けて、半導体表層の結晶欠陥を検出して評価
することになる。ここでは結晶欠陥として、例えば、酸
素析出物、ＯＳＦ（Ｏｘｉｄａｔｉｏｎｉｎｄｕｃｅｄ
Ｓｔａｃｋｉｎｇ Ｆａｕｌｔ、酸化誘起積層欠陥）
およびスリップ転位を検出し、評価している。
出装置に掛けて、半導体表層の結晶欠陥を検出して評価
することになる。ここでは結晶欠陥として、例えば、酸
素析出物、ＯＳＦ（Ｏｘｉｄａｔｉｏｎｉｎｄｕｃｅｄ
Ｓｔａｃｋｉｎｇ Ｆａｕｌｔ、酸化誘起積層欠陥）
およびスリップ転位を検出し、評価している。
【００２２】本発明で使用される強励起顕微フォトルミ
ネッセンス法とは、励起レーザの試料位置におけるスポ
ット直径を１〜２μｍまで絞り込み（通常のＰＬ法では
直径０．１〜１ｍｍ程度）、さらにレーザパワーも試料
位置で２０〜１００ｍＷと通常のＰＬ法の数〜数十倍高
い励起条件で行うＰＬ法である。この励起条件下では、
励起レーザのエネルギー密度が通常ＰＬ法の１０5 倍程
度高くなっている。通常ＰＬ法の励起条件では、キャリ
アの拡散長は数百μｍと長く、ＰＬ光（バンド端発光）
の空間分解能も数百μｍ程度であった。一方、強励起顕
微ＰＬ法では、上記の強励起条件を用いることでキャリ
アの拡散長は数μｍのオーダまで抑制され、高い空間分
解能（〜１μｍ）でのＰＬ光測定が可能となる。ここで
強励起顕微ＰＬ法におけるバンド端発光強度は、次式で
表される。 Ｉb ∝ ｎex 2 τ （ここに、Ｉb ：バンド端発光強度、ｎex：注入キャリ
ア濃度、τ：ライフタイムである） 図２は、強励起顕微ＰＬ法と従来のＰＬ法との欠陥検出
原理を比較した説明図である。
ネッセンス法とは、励起レーザの試料位置におけるスポ
ット直径を１〜２μｍまで絞り込み（通常のＰＬ法では
直径０．１〜１ｍｍ程度）、さらにレーザパワーも試料
位置で２０〜１００ｍＷと通常のＰＬ法の数〜数十倍高
い励起条件で行うＰＬ法である。この励起条件下では、
励起レーザのエネルギー密度が通常ＰＬ法の１０5 倍程
度高くなっている。通常ＰＬ法の励起条件では、キャリ
アの拡散長は数百μｍと長く、ＰＬ光（バンド端発光）
の空間分解能も数百μｍ程度であった。一方、強励起顕
微ＰＬ法では、上記の強励起条件を用いることでキャリ
アの拡散長は数μｍのオーダまで抑制され、高い空間分
解能（〜１μｍ）でのＰＬ光測定が可能となる。ここで
強励起顕微ＰＬ法におけるバンド端発光強度は、次式で
表される。 Ｉb ∝ ｎex 2 τ （ここに、Ｉb ：バンド端発光強度、ｎex：注入キャリ
ア濃度、τ：ライフタイムである） 図２は、強励起顕微ＰＬ法と従来のＰＬ法との欠陥検出
原理を比較した説明図である。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の実施例と比較例を挙げて具体
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。 （実施例）先ず、半導体単結晶ウエーハに、故意に酸素
析出物、ＯＳＦ、スリップ転位等といった結晶欠陥をウ
エーハ表層に形成させた。次いでこの結晶欠陥を形成し
たウエーハをディップ法により、表面にＦｅを１０10ａ
ｔｏｍｓ／ｃｍ2 になるように付着させた。続いて、１
０００℃×１時間および６００℃×２時間の熱処理を加
えて、付着したＦｅを熱拡散させてウエーハを重金属で
汚染した。最後にこのウエーハを強励起顕微ＰＬ欠陥検
出装置に掛けて酸素析出物、ＯＳＦ、スリップ転位等の
結晶欠陥を検出し、評価した。その結果を図３に示す。
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。 （実施例）先ず、半導体単結晶ウエーハに、故意に酸素
析出物、ＯＳＦ、スリップ転位等といった結晶欠陥をウ
エーハ表層に形成させた。次いでこの結晶欠陥を形成し
たウエーハをディップ法により、表面にＦｅを１０10ａ
ｔｏｍｓ／ｃｍ2 になるように付着させた。続いて、１
０００℃×１時間および６００℃×２時間の熱処理を加
えて、付着したＦｅを熱拡散させてウエーハを重金属で
汚染した。最後にこのウエーハを強励起顕微ＰＬ欠陥検
出装置に掛けて酸素析出物、ＯＳＦ、スリップ転位等の
結晶欠陥を検出し、評価した。その結果を図３に示す。
【００２４】（比較例）上記実施例において、故意に酸
素析出物、ＯＳＦ、スリップ転位等といった結晶欠陥を
表層に形成させたウエーハを、重金属汚染させることな
くそのまま強励起顕微ＰＬ結晶欠陥検出装置に掛けて、
検出測定した。その結果を図４に示す。
素析出物、ＯＳＦ、スリップ転位等といった結晶欠陥を
表層に形成させたウエーハを、重金属汚染させることな
くそのまま強励起顕微ＰＬ結晶欠陥検出装置に掛けて、
検出測定した。その結果を図４に示す。
【００２５】図３および図４を比較すれば明らかなよう
に、本発明の重金属汚染処理を施したシリコンウエーハ
では、明確な欠陥のコントラストが観察される。これに
反して、本発明の処理を施さずに観察した図４では、結
晶欠陥のコントラストは観察されるもののあまり明瞭で
はない。このように両者の比較から、本発明の評価方法
における欠陥検出感度が著しく向上したことは明白であ
る。
に、本発明の重金属汚染処理を施したシリコンウエーハ
では、明確な欠陥のコントラストが観察される。これに
反して、本発明の処理を施さずに観察した図４では、結
晶欠陥のコントラストは観察されるもののあまり明瞭で
はない。このように両者の比較から、本発明の評価方法
における欠陥検出感度が著しく向上したことは明白であ
る。
【００２６】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。
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。
【００２７】例えば、上記実施形態においては、半導体
結晶につき、半導体シリコンの場合を例に挙げて説明し
たが、本発明はこれらに限定されず、他の半導体材料、
例えば、ＧｅあるいはＧａＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＰ等の化
合物半導体単結晶であっても、本発明は同様に適用する
ことができる。
結晶につき、半導体シリコンの場合を例に挙げて説明し
たが、本発明はこれらに限定されず、他の半導体材料、
例えば、ＧｅあるいはＧａＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＰ等の化
合物半導体単結晶であっても、本発明は同様に適用する
ことができる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体結晶の結晶欠陥を、表面の粗れ、デバイスパター
ンの段差、パーティクルや汚れ等の影響を受けずに、非
接触かつ高感度で検出可能となるので、結晶欠陥を正確
に評価することができる。
半導体結晶の結晶欠陥を、表面の粗れ、デバイスパター
ンの段差、パーティクルや汚れ等の影響を受けずに、非
接触かつ高感度で検出可能となるので、結晶欠陥を正確
に評価することができる。
【図１】本発明の半導体結晶の欠陥評価方法を示すフロ
ー図である。
ー図である。
【図２】強励起顕微ＰＬ法と従来のＰＬ法との結晶欠陥
検出原理を比較した説明図である。 （ａ）強励起顕微ＰＬ法、 （ｂ）従来のＰＬ法。
検出原理を比較した説明図である。 （ａ）強励起顕微ＰＬ法、 （ｂ）従来のＰＬ法。
【図３】本発明の、故意に欠陥を形成した半導体ウエー
ハを重金属汚染処理後、強励起顕微フォトルミネッセン
ス法で検出した結晶欠陥の観察図である。 （ａ）酸素析出物、 （ｂ）ＯＳＦ、 （ｃ）スリップ
転位。
ハを重金属汚染処理後、強励起顕微フォトルミネッセン
ス法で検出した結晶欠陥の観察図である。 （ａ）酸素析出物、 （ｂ）ＯＳＦ、 （ｃ）スリップ
転位。
【図４】故意に欠陥を形成した半導体ウエーハをそのま
ま強励起顕微フォトルミネッセンス法で検出した結晶欠
陥の観察図である。 （ａ）酸素析出物、 （ｂ）ＯＳＦ、 （ｃ）スリップ
転位。
ま強励起顕微フォトルミネッセンス法で検出した結晶欠
陥の観察図である。 （ａ）酸素析出物、 （ｂ）ＯＳＦ、 （ｃ）スリップ
転位。
１…Ｓｉウエーハ重金属付着工程、２…熱拡散工程、３
…強励起顕微フォトルミネッセンス法結晶欠陥検出工
程。
…強励起顕微フォトルミネッセンス法結晶欠陥検出工
程。
Claims (5)
- 【請求項１】 強励起顕微フォトルミネッセンス法によ
る半導体結晶の欠陥評価方法において、半導体結晶を重
金属で汚染した後、強励起顕微フォトルミネッセンス欠
陥検出装置で欠陥を検出することを特徴とする半導体結
晶の欠陥評価方法。 - 【請求項２】 前記半導体結晶の重金属汚染に、熱拡散
法を使用することを特徴とする請求項１に記載の半導体
結晶の欠陥評価方法。 - 【請求項３】 前記半導体結晶を汚染する重金属元素
が、鉄、銅またはニッケルであることを特徴とする請求
項１または請求項２に記載した半導体結晶の欠陥評価方
法。 - 【請求項４】 前記重金属で汚染された半導体結晶から
得られるフォトルミネッセンス光の内、波長９５０ｎｍ
以上の光を測定することを特徴とする請求項１ないし請
求項３のいずれか１項に記載した半導体結晶の欠陥評価
方法。 - 【請求項５】 評価される半導体結晶が、シリコンであ
ることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか
１項に記載した半導体結晶の欠陥評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8944898A JPH11274257A (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | 半導体結晶の欠陥評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8944898A JPH11274257A (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | 半導体結晶の欠陥評価方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11274257A true JPH11274257A (ja) | 1999-10-08 |
Family
ID=13970977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8944898A Pending JPH11274257A (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | 半導体結晶の欠陥評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11274257A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1998
- 1998-03-18 JP JP8944898A patent/JPH11274257A/ja active Pending
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