JPH10154734A

JPH10154734A - 半導体結晶の評価方法

Info

Publication number: JPH10154734A
Application number: JP31247696A
Authority: JP
Inventors: Mariko Takeshita; 真理子竹下
Original assignee: Sumitomo Sitix Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1996-11-22
Filing date: 1996-11-22
Publication date: 1998-06-09

Abstract

(57)【要約】【目的】全反射減衰分光法による半導体結晶の評価方
法において、半導体結晶表層部に含まれる格子間酸素及
び不純物酸素による結晶欠陥を簡便且つ高感度に評価す
ることができ、評価試料の再生が可能である半導体結晶
の評価方法を提供する。【構成】半導体結晶の表面に形成された酸化膜等の表
面膜を除去する前処理を行い、その後に全反射減衰分光
法による評価を行う。格子間酸素及び結晶欠陥を含む半
導体結晶、及び、格子間酸素及び結晶欠陥をほとんど含
まない半導体結晶の、それぞれの評価スペクトルの差ス
ペクトルを解析することにより、前記半導体結晶中に含
まれる格子間酸素及び結晶欠陥の評価を行う。半導体結
晶の表面から深さ方向に任意厚みのエッチング及び研磨
を行った後に半導体結晶の表面に形成された酸化膜等の
表面膜を除去する前処理を行って評価を行う。半導体結
晶及びＩＲＥを４．２Ｋないし３００Ｋの範囲の一定温
度にした後に評価を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、全反射減衰分光
法による半導体結晶の評価方法に関し、特に、半導体結
晶表面付近に含まれる格子間酸素及び結晶欠陥等の不純
物酸素の評価に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、ＬＳＩ用シリコンの結晶
特性として酸素は極めて重要である。超ＬＳＩ等のシリ
コンデバイスに用いられる引き上げ（ＣＺ）結晶中に
は、固溶限以上の酸素が含まれている。結晶中の酸素
は、結晶の機械的性質を強くする作用をなす。また、熱
処理によって生じる酸素析出物は、デバイス特性に悪い
影響を与える一方で、重金属等の汚染物質をゲッターす
る能力を持つ等、現在のデバイスプロセスでは酸素の析
出制御は品質を決定する重要な要素である。

【０００３】また、素子を形成する表面層は、表面から
の外方拡散や内部の微小欠陥の発生により、酸素の析出
も結晶欠陥もないＤＺ（デニューデッドゾーン）を形成
すること等が解っていることから、半導体結晶中に含ま
れる格子間酸素及び結晶欠陥等の不純物酸素の評価、特
に結晶内部表層部中のそれらの評価は、半導体デバイス
プロセスにおいて重要な要素になってきている。

【０００４】従来、半導体結晶中の格子間酸素及び結晶
欠陥等の評価は、赤外分光分析法及び二次イオン質量分
析法等により評価が行われている。

【０００５】赤外分光分析法は、赤外領域の吸収スペク
トルにおける吸収バンド位置や強度から結晶中の不純物
の同定や定量等を行う分析法であり、赤外吸収による酸
素評価は結晶評価技術の中心となっている。

【０００６】また、二次イオン質量分析法は、試料に酸
素やアルゴン、セシウムイオンを照射して、試料から放
出される二次イオンを質量分析することにより、試料中
に存在する元素を分析する方法である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記赤外分光分析法を
用いる評価は、試料である半導体結晶表層部の評価では
なく、結晶全体の平均的な情報による評価であるため、
半導体結晶表層部に含まれる格子間酸素及び結晶欠陥の
評価が難しいという問題がある。また、この方法は、赤
外領域でのフリーキャリアの吸収を避けるために一般に
は高抵抗の試料が必要となり、例えば高濃度不純物添加
半導体結晶のような低抵抗値を有する試料の場合は、フ
リーキャリアの吸収が強すぎて結晶自体の吸収を測定す
ることができないという問題がある。

【０００８】図３に、抵抗値０．０１Ωｃｍの半導体結
晶Ｄ’を従来法によって評価した評価結果を示す。図３
に示すように、半導体結晶Ｄ’に赤外光を照射すると、
半導体結晶Ｅ’に含まれる自由電子により、赤外光が全
て吸収されて赤外吸収スペクトルを測定することができ
ない。

【０００９】前記問題点を解決するために、低抵抗であ
る半導体結晶に格子間酸素及び結晶欠陥等の不純物をほ
とんど含まない高抵抗の半導体結晶を接着して試料体を
形成し、前記低抵抗の半導体結晶を数十ミクロンまで薄
く研磨した後に、４．２Ｋないし７０Ｋの低温で前記サ
ンプルに赤外光を照射して得られた吸収スペクトルと、
格子間酸素及び結晶欠陥等の不純物をほとんど含まない
高抵抗の前記半導体結晶のみに赤外光を照射して得られ
た吸収スペクトルとの差を算出した差スペクトルを解析
評価して、低抵抗の半導体結晶に含まれる格子間酸素等
の酸素濃度を評価する方法が試みられている。

【００１０】しかし、この方法では、評価を行うために
高抵抗の半導体結晶と接着した低抵抗の半導体結晶を研
磨して試料体を作成する必要があり、試料の加工に非常
に時間がかかってしまう問題がある。また、評価に用い
られたサンプルは、再生不能であるため、品質検査等の
評価としてはあまり適切ではない。

【００１１】また、前記二次イオン質量分析法は、感度
が良く、深さ方向にも分析が行える利点があるが、結晶
中の全酸素の評価であり、半導体結晶表層部に含まれる
格子間酸素及び結晶欠陥のみの評価を単独ではできない
問題があり、また、前述したように検査対象となる半導
体結晶は、数十ミリ径にカットし表面をスパッタリング
した後に評価に供されるため、評価に用いた半導体結晶
は再生不能の破壊試験であるという問題が生じる。

【００１２】本願発明は前記問題点に鑑みてなされたも
ので、全反射減衰分光法による半導体結晶の評価方法に
おいて、半導体結晶表層部に含まれる格子間酸素及び不
純物酸素による結晶欠陥を簡便且つ高感度に評価するこ
とができ、しかも、評価試料の再生が可能である半導体
結晶の評価方法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本願第１請求項に記載さ
れた発明は、全反射減衰分光法による半導体結晶の評価
方法において、半導体結晶の表面に形成された酸化膜等
の表面膜を除去する前処理を行い、その後に全反射減衰
分光法による評価を行う構成の半導体結晶の評価方法で
ある。

【００１４】このように、検査対象となる半導体結晶に
前記半導体結晶の表面膜を除去する前処理を施した後
に、全反射減衰分光法によって得られた吸収スペクトル
は、従来のように半導体結晶の表面に形成された表面自
然酸化膜の強い吸収の影響を受けないため、半導体結晶
表層部の格子間酸素及び結晶欠陥によって吸収された吸
収スペクトルを検出することができ、半導体結晶表層部
の格子間酸素及び結晶欠陥を評価することができる。

【００１５】半導体結晶の表面酸化膜の影響を受けない
ため、検出精度を向上させることができ、高濃度の不純
物が添加された低抵抗値を有する半導体結晶表層部の格
子間酸素及び結晶欠陥の評価も可能となる。

【００１６】本願第２請求項に記載された発明は、前記
請求項１に記載された発明において、格子間酸素及び結
晶欠陥を含む半導体結晶、及び、格子間酸素及び結晶欠
陥をほとんど含まない半導体結晶の、それぞれの評価ス
ペクトルの差スペクトルを解析することにより、前記半
導体結晶中に含まれる格子間酸素及び結晶欠陥の評価を
行う構成の半導体結晶の評価方法である。

【００１７】検査対象となる半導体結晶の表面膜を除去
処理しても、前記半導体結晶最終端部による吸収及び半
導体結晶の格子振動が強い吸収を示す。このため、結晶
表面に格子間酸素及び結晶欠陥をほとんど含まない半導
体結晶を参照試料として、前記検査対象となる半導体結
晶と同処理を施して同評価試験を行い、検査対象である
半導体結晶の吸収スペクトルと前記参照試料である半導
体結晶の吸収スペクトルとから算出された差スペクトル
の評価を行うことによって、半導体結晶端部の吸収及び
格子振動による吸収等による吸収から分離された半導体
結晶表層部の格子間酸素及び結晶欠陥の吸収による吸収
スペクトルを解析評価することができる。

【００１８】本願第３請求項に記載された発明は、前記
請求項２に記載された発明において、前記それぞれの半
導体結晶に同濃度の不純物が添加されている構成の半導
体結晶の評価方法である。

【００１９】前記請求項３に記載された発明によれば、
半導体結晶の格子振動等によって影響を受けることな
く、半導体結晶表層から数ミクロンの測定評価を行うこ
とが可能であるため、低抵抗の半導体結晶においても容
易に半導体結晶表層部の評価を行うことができる。しか
し、前記評価方法においても、まったく半導体結晶中の
自由電子の影響を受けないわけではなく、照射される赤
外光の低波数域になるほど前記自由電子の影響が大きく
なり、半導体結晶中に含まれる不純物が高濃度になる
と、吸収スペクトルのベースラインが低波数域になるほ
ど吸収されカーブしてしまう傾向がある。半導体結晶の
吸収スペクトルのベースラインが変化してしまうと、参
照試料の半導体結晶の吸収スペクトルとから算出される
差スペクトルに誤差を生じ、半導体結晶評価の検出精度
が低下する。

【００２０】このため、前記検査対象の半導体結晶及び
参照試料として半導体結晶に、同濃度の不純物が添加さ
れたものを分析すると、自由電子から受ける影響が同程
度となるため、前記ベースライン変化と同程度に参照試
料の吸収スペクトルのベースラインも変化するため、誤
差を生じることなく差スペクトルを算出することがで
き、前記差スペクトルの解析により高精度な格子間酸素
及び結晶欠陥の評価をすることが可能となる。

【００２１】本願第４請求項に記載された発明は、全反
射減衰分光法による半導体結晶の評価方法において、半
導体結晶の表面から深さ方向に任意厚みのエッチング及
び研磨を行った後に半導体結晶の表面に形成された酸化
膜等の表面膜を除去する前処理を行って、全反射減衰分
光法による評価を行う構成の半導体結晶の評価方法であ
る。

【００２２】このように、検査対象となる半導体結晶に
任意厚みのエッチング及び研磨することで、前記半導体
結晶の表層部のみならず、内部の局所的な評価を行うこ
とも可能になる。

【００２３】本願第５請求項に記載された発明は、全反
射減衰分光法による半導体結晶の評価方法において、半
導体結晶及び内部反射エレメントを４．２Ｋないし３０
０Ｋの範囲の一定温度にした後に全反射減衰分光法によ
る評価を行う構成の半導体結晶の評価方法である。

【００２４】このように半導体結晶及び内部反射エレメ
ント（Internal Refletion Element以下、「ＩＲＥ」と
称する。）を室温以下ないし４．２Ｋに低温冷却し、ま
た、半導体結晶及びＩＲＥを低温冷却した後に評価を行
うと、より高感度な評価を行うことができる。ここで、
４．２Ｋは液体ヘリウムによって冷却可能な温度を示
し、３００Ｋは一般的な室内温度を示す。また、室内温
度以下に冷却することにより得られる効果としては、不
純物の吸収強度の増加及びピーク分離効果、更にはシリ
コンの格子振動を押さえる効果により、より高感度な評
価を行うことができる。

【００２５】以上のような本願発明の評価方法によれ
ば、半導体結晶表層部の格子間酸素及び結晶欠陥等を、
再生可能な状態で容易に高精度な評価をすることができ
る。そして、高濃度の不純物を含んだ低抵抗の半導体結
晶の格子間酸素及び結晶欠陥等を簡単に、精度よく評価
することが可能となる。また、半導体結晶表層部の格子
間酸素及び結晶欠陥等のみならず、半導体結晶の局所的
な評価を行うことも可能となる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の具体例を従来例
と比較して詳細に説明する。

【００２７】まず、半導体結晶を全反射減衰分光法（Ｆ
Ｔ−ＩＲＡＴＲ：attenuated total reflection：以
下、「ＦＴ−ＩＲＡＴＲ法」と称する。）で評価を行
った例を示す。

【００２８】尚、ここでＦＴ−ＩＲＡＴＲ法とは、高
屈折率を有するＩＲＥを用いて分析を行う評価方法であ
る。この方法は、前記ＩＲＥと検査対象半導体結晶を接
触させて試料体を形成し、前記ＩＲＥの全反射率を１．
０として、前記試料体に前記ＩＲＥと検査対象たる半導
体結晶の界面で全反射するように、任意角度で赤外光を
入射する。前記試料体は、検査対象半導体結晶に吸収が
なければ全反射し、反射率は１．０となるが、検査対象
半導体結晶に吸収がある場合、すなわち、界面付近の媒
質中のわずかな不均一性（吸収物質の存在や種々の表面
状態等）があると光が吸収されて減光（attenuation）
が生じる。この減光された反射光の吸収スペクトルを測
定することにより、検査対象たる半導体結晶の表面付近
の評価を行う方法である。

【００２９】図４は、格子間酸素及び結晶欠陥を含む半
導体結晶Ａ’と、前記半導体結晶Ａの参照試料として格
子間酸素及び結晶欠陥をほとんど含まない半導体結晶
Ｂ’をＦＴ−ＩＲＡＴＲ法によって評価した結果を示
す。前記半導体結晶Ａ’及び半導体結晶Ｂ’は、表面酸
化膜の除去処理を行っていない。

【００３０】図４（１）は、半導体結晶Ａ’の表面とＩ
ＲＥを接触させて形成した第１’試料体を検出した吸収
スペクトルａ’を示し、図４（２）は、半導体結晶Ｂ’
とＩＲＥを接触させて形成した第２’試料体を検出した
吸収スペクトルｂ’を示す。また、図４（３）は、前記
スペクトルａ’とスペクトルｂ’から算出された差スペ
クトルｃ’を示す。

【００３１】図４（１）、図４（２）に示すように、ス
ペクトルａ’及びスペクトルｂ’とも酸化物系の強い吸
収が確認でき、それらのスペクトルパターンは類似して
いる。図４（３）に示す差スペクトｃ’の全ての吸収ピ
ークは酸化物に関する吸収ピークを示すと推測される
が、格子間酸素及び結晶欠陥による明確な吸収ピークを
確認することはできない。これは半導体結晶の表面酸化
膜の吸収が強いためであり、このように従来方法では半
導体結晶表層部に含まれる格子間酸素及び結晶欠陥等の
解析評価ができないことが確認できた。

【００３２】次に、本願発明により半導体結晶の評価を
行った。

【００３３】図１は、本願発明の具体例における半導体
結晶の評価結果を示す図である。

【００３４】本例はＦＴ−ＩＲＡＴＲ法によって半導
体結晶を分析した。先ず、格子間酸素及び結晶欠陥等を
含む半導体結晶の表面酸化膜をＨＦによって除去処理し
て検査対象となる半導体結晶Ａとし、同時に、格子間酸
素及び結晶欠陥等をほとんど含まない半導体結晶の表面
酸化膜をＨＦによって除去処理して前記半導体結晶Ａの
参照試料となる半導体結晶Ｂとした。前記半導体結晶Ａ
の表面と高屈折率を有する媒体であるＩＲＥを接触させ
て第１試料体を形成し、同様に半導体結晶Ｂの表面とＩ
ＲＥを接触させて第２試料体を形成した。その後、前記
第１及び第２試料体に赤外光を照射し、得られたスペク
トルの解析を行った。以下、その結果を図１に示す。

【００３５】図１（１）は、第１試料体の検出結果であ
る吸収スペクトルａであり、図１（２）は、第２試料体
の検出結果である吸収スペクトルｂである。前記吸収ス
ペクトルａ及び吸収スペクトルｂを比較すると、吸収ス
ペクトルａは、波数１１０７ｃｍ^-1の付近にスペクトル
ｂと異なるピークαが現れていることが確認できる。こ
のピークαは、半導体結晶Ａの表層部に含まれる格子間
酸素による吸収を示すものである。しかし、吸収スペク
トルａは、格子振動及びその他の原因による吸収と重な
っているため、これらの格子振動及びその他の原因によ
る吸収を分離して、格子間酸素及び結晶欠陥の分析を行
うことが望ましい。

【００３６】そこで、吸収スペクトルａ及び吸収スペク
トルｂから差スペクトルｃを算出することにより格子振
動及びその他の原因による吸収を分離して、半導体結晶
Ａの格子間酸素及び結晶欠陥のみの解析評価を行うこと
が可能となる。

【００３７】図１（３）は、図１（１）及び図１（２）
に示すスペクトルａとスペクトルｂの差スペクトルｃを
示したものである。図１（３）に示すようにスペクトル
ｃは、波数１１０７ｃｍ^-1に明確なピークγがあり、こ
のピークγは、半導体結晶Ａ中の格子間酸素による吸収
と考えられる。このピークγを解析することにより格子
間酸素及び結晶欠陥を分析評価することができる。

【００３８】このように、半導体結晶の表面酸化膜の除
去処理を行った後に、評価試験に供するため、表面酸化
膜の強い吸収の影響を受けずに半導体結晶表層部の格子
間酸素及び結晶欠陥の評価を行うことができ、また、結
晶表面に格子間酸素及び結晶欠陥をほとんど含まない半
導体結晶を参照試料として、同様に表面酸化膜の除去処
理を行い、検査対象となる半導体結晶から得られた吸収
スペクトルと、前記参照試料となる半導体結晶から得ら
れた吸収スペクトルから算出された差スペクトルの解析
評価を行うことにより、検出した吸収スペクトル中に含
まれる半導体結晶端部の吸収及び格子振動による吸収等
の他の原因による吸収の影響を受けずに、半導体結晶表
層部に含まれる格子間酸素及び結晶欠陥を高精度で評価
することができる。

【００３９】前記参照試料となる結晶表層部に格子間酸
素及び結晶欠陥をほとんど含まない半導体結晶として
は、例えばＥＰ半導体結晶又はＦＺ半導体結晶を用いる
ことができる。また表面酸化膜は、ＨＦ、ＢＨＦ、ＮＨ
₄ＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＨＣｌｇａｓエッチング、
水素熱処理等により除去処理することができる。

【００４０】次に、高濃度不純物を含む半導体結晶を本
例の評価方法によって評価試験した結果を示す。

【００４１】図２は、本願発明の具体例における高濃度
不純物を含んだ半導体結晶、すなわち、低抵抗である半
導体結晶の評価結果を示す。本例においても、前例と同
様にＦＴ−ＩＲＡＴＲ法を用いて半導体結晶の評価を
行った。図２に示す赤外吸収スペクトルのデータは、抵
抗値０．０１Ωｃｍの半導体結晶Ｄから検出されたスペ
クトルｄ及び、抵抗値１０Ωｃｍの半導体結晶Ｅから検
出されたスペクトルｅを示す。前記半導体結晶Ｄ及び半
導体結晶Ｅは、前例と同様に予め表面酸化膜の除去処理
が施され、それぞれＩＲＥと接触させて試料体を形成
し、評価試験に供されている。

【００４２】このように、本願発明の方法によれば、高
抵抗値を有する半導体結晶のみならず、従来測定が困難
であった高濃度不純物を含んだ低抵抗値を有する半導体
結晶においても、半導体結晶の格子間酸素及び結晶欠陥
の吸収によるピークを検出することができ、検出された
ピークを解析することにより低抵抗の半導体結晶表層部
に含まれる格子間酸素及び結晶欠陥の評価を行うことが
可能となる。

【００４３】また、図２に示すように、低抵抗値を有す
る半導体結晶Ｄから得られたスペクトルｄは、高抵抗値
を有する半導体結晶Ｅから得られたスペクトルｅと比較
して、低波数域でベースラインがカーブしている。これ
は、半導体結晶Ｄ内部の自由電子の影響によるものであ
る。このように低抵抗値を有する半導体結晶から検出さ
れるスペクトルのベースラインが変化していると、低抵
抗の半導体結晶の吸収スペクトルと参照試料となる半導
体結晶の吸収スペクトルから算出される差スペクトルに
誤差が生じて、評価精度が低下する。この場合は、例え
ば、前記低抵抗値を有する半導体結晶Ｄと同濃度の不純
物が添加された参照試料を用いて、当該参照試料の吸収
スペクトルと前記低抵抗の半導体結晶Ｄの吸収スペクト
ルｄの差スペクトルを算出すればよい。低抵抗の半導体
結晶に含まれる不純物と同濃度の不純物が添加された半
導体結晶を参照試料として用いると、前記参照試料の吸
収スペクトルも同様に低波数域でベースラインがカーブ
するため、前記低抵抗の半導体結晶の吸収スペクトルと
前記参照試料である半導体結晶の吸収スペクトルとから
算出される差スペクトルに誤差を生じなくなる。

【００４４】このように、低抵抗の半導体結晶と同濃度
の不純物を含む半導体結晶を参照試料とすることによ
り、低抵抗の半導体結晶においても高濃度の不純物の影
響を受けずに精度の高い評価を行うことができる。

【００４５】また、表面酸化膜を除去処理した検査対象
となる半導体結晶に、更に任意厚みのエッチング及び研
磨を行い、前述した方法で評価を行うと半導体結晶の表
層部のみならず、内部の局所的な評価を行うことも可能
になる。

【００４６】また、本願発明の評価方法を行う場合に、
検査対象となる半導体結晶、参照試料となる半導体結晶
及びＩＲＥ等を室温以下ないし４．２Ｋに冷却して前記
評価を行うと、より明確なピークを検出することがで
き、より精度の高い評価を行うことができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本願発明の半導体
結晶の評価方法によれば、検査対象となる半導体結晶
は、前記半導体結晶の表面膜を除去する前処理がなされ
てからＦＴ−ＩＲＡＴＲ法の評価を行うため、半導体
結晶の表面に形成された表面膜の強い吸収の影響を受け
ずに、半導体結晶表層部の格子間酸素及び結晶欠陥によ
って吸収された吸収スペクトルを検出できるので、半導
体結晶表層部の格子間酸素及び結晶欠陥の評価を高精度
で行うことができる。

【００４８】また、検査対象となる半導体結晶の表面膜
を除去処理しても、前記半導体結晶最終端部による吸収
及び半導体結晶の格子振動が強い吸収を示すため、従来
の評価方法では、半導体結晶表層部の格子間酸素及び結
晶欠陥のみを精度よく評価することは困難である。

【００４９】本願発明においては、この格子振動等の赤
外光吸収の影響を考慮して、検査対象となる半導体結晶
に表面膜の除去を行う前処理を施すとともに、参照試料
となる半導体においても同様に、表面膜の除去を行う前
処理を施し、検査対象たる半導体結晶の表面とＩＲＥを
接触させた第１の試料体と、前記参照対象体半導体結晶
の表面とＩＲＥを接触させた第２の試料体にそれぞれ赤
外光を照射し、前記第１及び第２の試料体から検出され
た第１の吸収スペクトル及び第２の吸収スペクトルから
算出された差スペクトルの解析を行うことにより、半導
体結晶の表面状態に影響を受けることなく半導体結晶表
層部中に含まれる格子間酸素及び結晶欠陥を高精度で評
価することができる。

【００５０】また、高濃度の不純物を含む半導体結晶を
検出すると、前記半導体結晶の自由電子の影響により吸
収スペクトルのベースラインが低波数域になるほどカー
ブして、高濃度の不純物を含む半導体結晶から検出され
た吸収スペクトルと、参照試料である半導体結晶から検
出された吸収スペクトルから算出される差スペクトルに
誤差が生じる問題がある。

【００５１】この場合は、前記参照試料となる半導体結
晶に前記高濃度の不純物を含む半導体結晶と同濃度の不
純物を添加して本評価を行うことにより、差スペクトル
の誤差をなくして、精度のよい検出を行うことができ
る。

【００５２】また、表面酸化膜の除去処理を行った前記
半導体結晶に、任意厚みのエッチング及び研磨を行いＩ
ＲＥと接触させて試料体を形成し、前記試料体の評価を
行うと、前記半導体結晶の表層部のみならず、内部の局
所的な評価を行うことも可能になる。

【００５３】更に、試料体を形成する半導体結晶及びＩ
ＲＥを４．２Ｋないし３００Ｋの範囲の一定温度にし、
また、試料体を低温冷却した後に評価を行うと、より精
度のよい高感度な評価を行うことができる。

【００５４】このように、本願発明の評価方法によれ
ば、半導体結晶表層部の格子間酸素及び結晶欠陥等を、
再生可能な状態で容易に高精度で評価をすることができ
る。そして、高濃度の不純物を含んだ低抵抗の半導体結
晶の格子間酸素及び結晶欠陥等を簡単に、精度よく評価
することが可能となる。また、半導体結晶表層部の格子
間酸素及び結晶欠陥等のみならず、半導体結晶の局所的
な評価を行うことも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の具体例に係り、（１）は検査対象
となる半導体結晶を検出した吸収スペクトル、（２）
は、参照試料となる半導体結晶を検出した吸収スペクト
ル、（３）は（１）に示す吸収スペクトルと（２）に示
す吸収スペクトルから算出された差スペクトルを示す。

【図２】本願発明の具体例に係り、抵抗値０．０１Ω
ｃｍの半導体結晶を検出した吸収スペクトル及び抵抗値
１０Ωｃｍの半導体結晶を検出した吸収スペクトルを示
す。

【図３】従来例に係り、抵抗値０．０１Ωｃｍの半導
体結晶を検出した吸収スペクトルを示す。

【図４】従来例に係り、（１）は検査対象となる半導
体結晶を検出した吸収スペクトル、（２）は、参照試料
となる半導体結晶を検出した吸収スペクトル、（３）は
（１）に示す吸収スペクトルと（２）に示す吸収スペク
トルから算出された差スペクトルを示す。

【符号の説明】

Ａ半導体結晶Ａ’ 半導体結晶Ｂ半導体結晶Ｂ’ 半導体結晶Ｃ半導体結晶Ｃ’ 半導体結晶Ｄ半導体結晶Ｄ’ 半導体結晶Ｅ半導体結晶ａ吸収スペクトルａ’ 吸収スペクトルｂ吸収スペクトルｂ’ 吸収スペクトルｃ吸収スペクトルｃ’ 吸収スペクトルｄ吸収スペクトルｅ吸収スペクトル α ピーク γ ピーク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】全反射減衰分光法による半導体結晶の評
価方法において、半導体結晶の表面に形成された酸化膜等の表面膜を除去
する前処理を行い、その後に全反射減衰分光法による評
価を行うことを特徴とする半導体結晶の評価方法。
【請求項２】格子間酸素及び結晶欠陥を含む半導体結
晶、及び、格子間酸素及び結晶欠陥をほとんど含まない
半導体結晶の、それぞれの評価スペクトルの差スペクト
ルを解析することにより、前記半導体結晶中に含まれる
格子間酸素及び結晶欠陥の評価を行うことを特徴とする
前記請求項１記載の半導体結晶の評価方法。
【請求項３】前記それぞれの半導体結晶に同濃度の不
純物が添加されていることを特徴とする前記請求項２記
載の半導体結晶の評価方法。
【請求項４】全反射減衰分光法による半導体結晶の評
価方法において、半導体結晶の表面から深さ方向に任意厚みのエッチング
及び研磨を行った後に半導体結晶の表面に形成された酸
化膜等の表面膜を除去する前処理を行って、全反射減衰
分光法による評価を行うことを特徴とする半導体結晶の
評価方法。
【請求項５】全反射減衰分光法による半導体結晶の評
価方法において、半導体結晶及び内部反射エレメントを４．２Ｋないし３
００Ｋの範囲の一定温度にした後に全反射減衰分光法に
よる評価を行うことを特徴とする半導体結晶の評価方
法。