JPH0862122A - シリコンウェーハの酸素析出欠陥密度評価方法 - Google Patents
シリコンウェーハの酸素析出欠陥密度評価方法Info
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- JPH0862122A JPH0862122A JP6222432A JP22243294A JPH0862122A JP H0862122 A JPH0862122 A JP H0862122A JP 6222432 A JP6222432 A JP 6222432A JP 22243294 A JP22243294 A JP 22243294A JP H0862122 A JPH0862122 A JP H0862122A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 内部に高密度の酸素析出欠陥（以下ＢＭＤと
いう）が発生しているシリコンウェーハについて、ＢＭ
Ｄ密度を簡便な方法で正確に把握できるようにする。 【構成】 ＢＭＤをもつシリコンウェーハを多数用意
し、これらのウェーハの少数キャリア拡散長をＳＰＶ法
により測定する。また、赤外線トモグラフ法によりＢＭ
Ｄ密度を測定する。これらの測定値は図１に示すように
ほぼ直線Ｂ上に連なり、ＳＰＶ法による少数キャリア拡
散長と赤外線トモグラフ法によるＢＭＤ密度との間に一
定の関係があることが分かる。この図から求めた数値が
定数Ａである。評価対象ウェーハの少数キャリア拡散長
ＬをＳＰＶ法により測定した上、算式Ａ×Ｌ-2を用いて
ＢＭＤ密度に換算する。本発明によれば、ＢＭＤ密度を
短時間かつ正確に求めることができる。また、評価対象
ウェーハをへき開しないので、ＢＭＤ密度の面内分布を
求めることも容易である。
いう）が発生しているシリコンウェーハについて、ＢＭ
Ｄ密度を簡便な方法で正確に把握できるようにする。 【構成】 ＢＭＤをもつシリコンウェーハを多数用意
し、これらのウェーハの少数キャリア拡散長をＳＰＶ法
により測定する。また、赤外線トモグラフ法によりＢＭ
Ｄ密度を測定する。これらの測定値は図１に示すように
ほぼ直線Ｂ上に連なり、ＳＰＶ法による少数キャリア拡
散長と赤外線トモグラフ法によるＢＭＤ密度との間に一
定の関係があることが分かる。この図から求めた数値が
定数Ａである。評価対象ウェーハの少数キャリア拡散長
ＬをＳＰＶ法により測定した上、算式Ａ×Ｌ-2を用いて
ＢＭＤ密度に換算する。本発明によれば、ＢＭＤ密度を
短時間かつ正確に求めることができる。また、評価対象
ウェーハをへき開しないので、ＢＭＤ密度の面内分布を
求めることも容易である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シリコンウェーハの酸
素析出欠陥密度評価方法に関する。
素析出欠陥密度評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体基板として広く用いられているシ
リコンウェーハの酸素析出欠陥密度を測定する方法とし
て、従来からエッチング法、赤外線トモグラフ法などが
知られている。エッチング法は、シリコンウェーハをへ
き開面に沿って分割し、断面をエッチングした後、顕微
鏡などを用いて観察し、目視により酸素析出欠陥の数を
数える方法である。赤外線トモグラフ法は、シリコンウ
ェーハをへき開面に沿って分割した後、赤外線を投射
し、酸素析出欠陥による散乱光をへき開面からカウント
する方法である。
リコンウェーハの酸素析出欠陥密度を測定する方法とし
て、従来からエッチング法、赤外線トモグラフ法などが
知られている。エッチング法は、シリコンウェーハをへ
き開面に沿って分割し、断面をエッチングした後、顕微
鏡などを用いて観察し、目視により酸素析出欠陥の数を
数える方法である。赤外線トモグラフ法は、シリコンウ
ェーハをへき開面に沿って分割した後、赤外線を投射
し、酸素析出欠陥による散乱光をへき開面からカウント
する方法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】エッチング法は目視観
察であるため計数誤差が起こりやすく、観察者間におけ
る測定値のバラツキが大きい。また、シリコンウェーハ
をへき開面に沿って分割してしまうので、ウェーハ面内
の酸素析出欠陥密度の分布を調べることは不可能に近
い。赤外線トモグラフ法においてもウェーハ面内の酸素
析出欠陥密度の分布を調べることは極めて困難である。
本発明は上記従来の問題点に着目してなされたもので、
内部に高密度の酸素析出欠陥が発生しているシリコンウ
ェーハについて、前記酸素析出欠陥密度を簡便な方法で
正確に把握することができるようなシリコンウェーハの
酸素析出欠陥密度評価方法を提供することを目的として
いる。
察であるため計数誤差が起こりやすく、観察者間におけ
る測定値のバラツキが大きい。また、シリコンウェーハ
をへき開面に沿って分割してしまうので、ウェーハ面内
の酸素析出欠陥密度の分布を調べることは不可能に近
い。赤外線トモグラフ法においてもウェーハ面内の酸素
析出欠陥密度の分布を調べることは極めて困難である。
本発明は上記従来の問題点に着目してなされたもので、
内部に高密度の酸素析出欠陥が発生しているシリコンウ
ェーハについて、前記酸素析出欠陥密度を簡便な方法で
正確に把握することができるようなシリコンウェーハの
酸素析出欠陥密度評価方法を提供することを目的として
いる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るシリコンウェーハの酸素析出欠陥密度
評価方法は、表面に無欠陥層が形成され、内部に酸素析
出欠陥を有するシリコンウェーハの酸素析出欠陥密度測
定において、評価対象ウェーハの両面または片面の無欠
陥層を除去した後、表面光起電力法を用いて欠陥層の少
数キャリア拡散長Ｌを測定し、この値をＡ×Ｌ-2（Ａは
定数）に代入して酸素析出欠陥密度（ｃｍ-3）を算出す
ることを特徴とし、このような構成において、前記定数
Ａは、表面光起電力法を用いて測定したシリコンウェー
ハの酸素析出欠陥層の少数キャリア拡散長と、赤外線ト
モグラフ法を用いて測定した前記ウェーハの酸素析出欠
陥密度との相関に基づいてあらかじめ定めたものであ
る。また、表面光起電力法による少数キャリア拡散長測
定面は、無欠陥層を除去することによって露出した欠陥
層の表面であることを特徴としている。
め、本発明に係るシリコンウェーハの酸素析出欠陥密度
評価方法は、表面に無欠陥層が形成され、内部に酸素析
出欠陥を有するシリコンウェーハの酸素析出欠陥密度測
定において、評価対象ウェーハの両面または片面の無欠
陥層を除去した後、表面光起電力法を用いて欠陥層の少
数キャリア拡散長Ｌを測定し、この値をＡ×Ｌ-2（Ａは
定数）に代入して酸素析出欠陥密度（ｃｍ-3）を算出す
ることを特徴とし、このような構成において、前記定数
Ａは、表面光起電力法を用いて測定したシリコンウェー
ハの酸素析出欠陥層の少数キャリア拡散長と、赤外線ト
モグラフ法を用いて測定した前記ウェーハの酸素析出欠
陥密度との相関に基づいてあらかじめ定めたものであ
る。また、表面光起電力法による少数キャリア拡散長測
定面は、無欠陥層を除去することによって露出した欠陥
層の表面であることを特徴としている。
【０００５】
【作用】上記構成によれば、表面光起電力法を用いて測
定したシリコンウェーハの酸素析出欠陥層の少数キャリ
ア拡散長と、赤外線トモグラフ法を用いて測定した前記
ウェーハの酸素析出欠陥密度との相関に基づいて定数Ａ
をあらかじめ定めておき、評価対象ウェーハの少数キャ
リア拡散長Ｌを表面光起電力法により測定した上、算式
Ａ×Ｌ-2を用いて酸素析出欠陥密度を算出することにし
たので、酸素析出欠陥密度を短時間に、かつ正確に求め
ることができる。また、表面光起電力法による測定は評
価対象ウェーハをへき開しないので、酸素析出欠陥密度
の面内分布を求めることも容易である。
定したシリコンウェーハの酸素析出欠陥層の少数キャリ
ア拡散長と、赤外線トモグラフ法を用いて測定した前記
ウェーハの酸素析出欠陥密度との相関に基づいて定数Ａ
をあらかじめ定めておき、評価対象ウェーハの少数キャ
リア拡散長Ｌを表面光起電力法により測定した上、算式
Ａ×Ｌ-2を用いて酸素析出欠陥密度を算出することにし
たので、酸素析出欠陥密度を短時間に、かつ正確に求め
ることができる。また、表面光起電力法による測定は評
価対象ウェーハをへき開しないので、酸素析出欠陥密度
の面内分布を求めることも容易である。
【０００６】
【実施例】以下に、本発明に係るシリコンウェーハの酸
素析出欠陥密度評価方法の実施例について、図面を参照
して説明する。図１は、表面光起電力法（以下ＳＰＶ法
という）を用いて測定した少数キャリア拡散長と、赤外
線トモグラフ法による酸素析出欠陥密度との相関を示す
図である。内部に酸素析出欠陥（以下ＢＭＤという）を
有し、表面に無欠陥層が形成されたシリコンウェーハを
多数用意し、これらのシリコンウェーハの無欠陥層を除
去した後、ＳＰＶ法により少数キャリア拡散長を測定し
た。次に、前記シリコンウェーハをへき開面に沿って分
割し、赤外線トモグラフ法を用いてＢＭＤ密度を測定し
た。これらの測定値はほぼ直線Ｂ上に連なり、ＳＰＶ法
による少数キャリア拡散長と赤外線トモグラフ法による
ＢＭＤ密度との間に一定の関係があることが分かった。
この図から求めた数値が定数Ａであり、この定数ＡはＳ
ＰＶ法による少数キャリア拡散長からＢＭＤ密度を求め
る際の換算係数となる。なお、定数Ａはシリコンウェー
ハに含まれる不純物（浅い準位をつくるドーパント）の
種類によって変動するので、評価対象ウェーハの種類が
変わるごとに前記少数キャリア拡散長と内部欠陥密度と
の相関を調査しなければならない。図１はＰ型ボロンド
ープのシリコン基板に関するもので、Ａ＝１．９×１０
11（μｍ2 ／ｃｃ）である。
素析出欠陥密度評価方法の実施例について、図面を参照
して説明する。図１は、表面光起電力法（以下ＳＰＶ法
という）を用いて測定した少数キャリア拡散長と、赤外
線トモグラフ法による酸素析出欠陥密度との相関を示す
図である。内部に酸素析出欠陥（以下ＢＭＤという）を
有し、表面に無欠陥層が形成されたシリコンウェーハを
多数用意し、これらのシリコンウェーハの無欠陥層を除
去した後、ＳＰＶ法により少数キャリア拡散長を測定し
た。次に、前記シリコンウェーハをへき開面に沿って分
割し、赤外線トモグラフ法を用いてＢＭＤ密度を測定し
た。これらの測定値はほぼ直線Ｂ上に連なり、ＳＰＶ法
による少数キャリア拡散長と赤外線トモグラフ法による
ＢＭＤ密度との間に一定の関係があることが分かった。
この図から求めた数値が定数Ａであり、この定数ＡはＳ
ＰＶ法による少数キャリア拡散長からＢＭＤ密度を求め
る際の換算係数となる。なお、定数Ａはシリコンウェー
ハに含まれる不純物（浅い準位をつくるドーパント）の
種類によって変動するので、評価対象ウェーハの種類が
変わるごとに前記少数キャリア拡散長と内部欠陥密度と
の相関を調査しなければならない。図１はＰ型ボロンド
ープのシリコン基板に関するもので、Ａ＝１．９×１０
11（μｍ2 ／ｃｃ）である。
【０００７】図２は、シリコンウェーハの酸素析出欠陥
密度評価の手順の概要を示す模式図である。図２（ａ）
において、本実施例の適用対象となるシリコンウェーハ
１は、イントリンシックゲッタリング処理と、たとえば
１０００°Ｃで１６時間のアニール処理とを施したもの
で、ウェーハ内部１ａには酸素析出欠陥（以下ＢＭＤと
いう）が発生している。ウェーハの抵抗率は、ＳＰＶ法
による少数キャリア拡散長の測定に好適な０．０５Ω・
ｃｍ程度以上であることが望ましい。また、このウェー
ハ１の両側表面にはそれぞれ無欠陥層１ｂが形成されて
いる。前記シリコンウェーハ１の両側表面の無欠陥層１
ｂを図２（ｂ）に示すように化学エッチングで除去す
る。なお、無欠陥層１ｂの除去はシリコンウェーハ１の
片側表面のみでもよい。次に、図２（ｃ）に示すように
無欠陥層の除去によって露出した面をＳＰＶ装置のプロ
ーブ２に対向させ、少数キャリア拡散長Ｌを測定する。
このようなプロセスで得られた少数キャリア拡散長Ｌの
値と下記の算式とを用いてシリコンウェーハのＢＭＤ密
度を算出する。 〔ＢＭＤ（ｃｍ-3）〕＝Ａ×Ｌ-2
密度評価の手順の概要を示す模式図である。図２（ａ）
において、本実施例の適用対象となるシリコンウェーハ
１は、イントリンシックゲッタリング処理と、たとえば
１０００°Ｃで１６時間のアニール処理とを施したもの
で、ウェーハ内部１ａには酸素析出欠陥（以下ＢＭＤと
いう）が発生している。ウェーハの抵抗率は、ＳＰＶ法
による少数キャリア拡散長の測定に好適な０．０５Ω・
ｃｍ程度以上であることが望ましい。また、このウェー
ハ１の両側表面にはそれぞれ無欠陥層１ｂが形成されて
いる。前記シリコンウェーハ１の両側表面の無欠陥層１
ｂを図２（ｂ）に示すように化学エッチングで除去す
る。なお、無欠陥層１ｂの除去はシリコンウェーハ１の
片側表面のみでもよい。次に、図２（ｃ）に示すように
無欠陥層の除去によって露出した面をＳＰＶ装置のプロ
ーブ２に対向させ、少数キャリア拡散長Ｌを測定する。
このようなプロセスで得られた少数キャリア拡散長Ｌの
値と下記の算式とを用いてシリコンウェーハのＢＭＤ密
度を算出する。 〔ＢＭＤ（ｃｍ-3）〕＝Ａ×Ｌ-2
【０００８】本実施例によるＢＭＤ密度測定所要時間は
１ポイント当たり約６秒で、極めて短い。またＳＰＶ法
は、エッチング法、赤外トモグラフ法のようにＢＭＤ密
度をシリコンウェーハのへき開面で測定する方法ではな
いので、ウェーハ面内のＢＭＤ密度の分布をマッピング
により求めることができる。
１ポイント当たり約６秒で、極めて短い。またＳＰＶ法
は、エッチング法、赤外トモグラフ法のようにＢＭＤ密
度をシリコンウェーハのへき開面で測定する方法ではな
いので、ウェーハ面内のＢＭＤ密度の分布をマッピング
により求めることができる。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｓ
ＰＶ法で測定したシリコンウェーハの酸素析出欠陥層の
少数キャリア拡散長と、前記ウェーハを赤外線トモグラ
フ法で測定した場合の酸素析出欠陥密度との相関に基づ
いて、前記少数キャリア拡散長を酸素析出欠陥密度に換
算するための定数を定め、これを用いて少数キャリア拡
散長から酸素析出欠陥密度を算出することにしたので、
酸素析出欠陥密度を高精度に、かつ短時間で求めること
ができる。また、本発明は評価対象ウェーハをへき開し
ないＳＰＶ法を用いるので、酸素析出欠陥密度の面内分
布を求めることも容易である。
ＰＶ法で測定したシリコンウェーハの酸素析出欠陥層の
少数キャリア拡散長と、前記ウェーハを赤外線トモグラ
フ法で測定した場合の酸素析出欠陥密度との相関に基づ
いて、前記少数キャリア拡散長を酸素析出欠陥密度に換
算するための定数を定め、これを用いて少数キャリア拡
散長から酸素析出欠陥密度を算出することにしたので、
酸素析出欠陥密度を高精度に、かつ短時間で求めること
ができる。また、本発明は評価対象ウェーハをへき開し
ないＳＰＶ法を用いるので、酸素析出欠陥密度の面内分
布を求めることも容易である。
【図１】ＳＰＶ法を用いて測定した少数キャリア拡散長
と、赤外線トモグラフ法による酸素析出欠陥密度との相
関を示す図である。
と、赤外線トモグラフ法による酸素析出欠陥密度との相
関を示す図である。
【図２】シリコンウェーハの酸素析出欠陥密度評価の手
順の概要を示す模式図で、（ａ）は評価対象ウェーハ、
（ｂ）は無欠陥層を除去した状態、（ｃ）は少数キャリ
ア拡散長測定状態をそれぞれ示す。
順の概要を示す模式図で、（ａ）は評価対象ウェーハ、
（ｂ）は無欠陥層を除去した状態、（ｃ）は少数キャリ
ア拡散長測定状態をそれぞれ示す。
１ シリコンウェーハ １ａ ウェーハ内部 １ｂ 無欠陥層
Claims (3)
- 【請求項１】 表面に無欠陥層が形成され、内部に酸素
析出欠陥を有するシリコンウェーハの酸素析出欠陥密度
測定において、評価対象ウェーハの両面または片面の無
欠陥層を除去した後、表面光起電力法を用いて欠陥層の
少数キャリア拡散長Ｌを測定し、この値をＡ×Ｌ-2（Ａ
は定数）に代入して酸素析出欠陥密度（ｃｍ-3）を算出
することを特徴とするシリコンウェーハの酸素析出欠陥
密度評価方法。 - 【請求項２】 前記定数Ａは、表面光起電力法を用いて
測定したシリコンウェーハの酸素析出欠陥層の少数キャ
リア拡散長と、赤外線トモグラフ法を用いて測定した前
記ウェーハの酸素析出欠陥密度との相関に基づいてあら
かじめ定めたものであることを特徴とする請求項１のシ
リコンウェーハの酸素析出欠陥密度評価方法。 - 【請求項３】 表面光起電力法による少数キャリア拡散
長測定面は、無欠陥層を除去することによって露出した
欠陥層の表面であることを特徴とする請求項１のシリコ
ンウェーハの酸素析出欠陥密度評価方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6222432A JPH0862122A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | シリコンウェーハの酸素析出欠陥密度評価方法 |
| TW84112409A TW278205B (ja) | 1994-08-24 | 1995-11-22 | |
| US08/603,081 US5742175A (en) | 1994-08-24 | 1996-02-20 | Method of evaluating a density of oxygen-precipitation defects in a silicon wafer |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6222432A JPH0862122A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | シリコンウェーハの酸素析出欠陥密度評価方法 |
| US08/603,081 US5742175A (en) | 1994-08-24 | 1996-02-20 | Method of evaluating a density of oxygen-precipitation defects in a silicon wafer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0862122A true JPH0862122A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=26524883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6222432A Pending JPH0862122A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | シリコンウェーハの酸素析出欠陥密度評価方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5742175A (ja) |
| JP (1) | JPH0862122A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0898298A1 (en) * | 1997-07-15 | 1999-02-24 | STMicroelectronics S.r.l. | Determination of the thickness of a denuded zone in a silicon wafer |
| KR100386688B1 (ko) * | 2000-12-22 | 2003-06-02 | 주식회사 실트론 | 단결정 실리콘 웨이퍼 검사 방법 |
| KR100578161B1 (ko) * | 1997-11-11 | 2006-08-01 | 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 | 실리콘 단결정내의 산소 침전물 거동 측정방법, 실리콘 단결정웨이퍼를 제조하는 공정 결정 방법 및 실리콘 단결정내의 산소침전물 거동 측정용 프로그램을 갖는 기록매체 |
| JP2010118372A (ja) * | 2008-11-11 | 2010-05-27 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体ウェーハの評価方法及び半導体ウェーハの評価装置 |
| CN110244195A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-09-17 | 国网江苏省电力有限公司南京供电分公司 | 一种基于电力线载波信号的配电线路测距方法 |
Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
| US20040010394A1 (en) * | 2002-07-15 | 2004-01-15 | Seh America, Inc. | Systems, methods and computer program products for determining contaminant concentrations in semiconductor materials |
| JP4743010B2 (ja) * | 2005-08-26 | 2011-08-10 | 株式会社Ｓｕｍｃｏ | シリコンウェーハの表面欠陥評価方法 |
| JPWO2008081567A1 (ja) * | 2007-01-05 | 2010-04-30 | 信越半導体株式会社 | シリコンウエーハの評価方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4342616A (en) * | 1981-02-17 | 1982-08-03 | International Business Machines Corporation | Technique for predicting oxygen precipitation in semiconductor wafers |
| US5066599A (en) * | 1989-07-27 | 1991-11-19 | Fujitsu Limited | Silicon crystal oxygen evaluation method using fourier transform infrared spectroscopy (ftir) and semiconductor device fabrication method using the same |
| US5471293A (en) * | 1994-02-02 | 1995-11-28 | Advanced Micro Devices | Method and device for determining defects within a crystallographic substrate |
-
1994
- 1994-08-24 JP JP6222432A patent/JPH0862122A/ja active Pending
-
1996
- 1996-02-20 US US08/603,081 patent/US5742175A/en not_active Expired - Fee Related
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