具體而言，例如，制成所有單元的接合漏電流的頻率分布，并求出峰值，將該接合漏電流的分布的峰值(即出現(xiàn)頻率最高的接合漏電流的值)，與通過在圖1的步驟Sll中進行的化學(xué)分析所獲得的污染元素作對應(yīng)。此時，作成頻率分布時的區(qū)間的設(shè)定，是以可獲得峰值的方式來適當(dāng)設(shè)定。
[0054]這樣，通過將基準晶圓的接合漏電流分布的峰值與污染元素作對應(yīng)關(guān)聯(lián)，能夠確實地特定污染元素。
[0055]這里，期望是將接合漏電流的分布的峰值與污染元素的對應(yīng)關(guān)系儲存于數(shù)據(jù)庫中。優(yōu)選地，該數(shù)據(jù)庫是按金屬元素來記錄接合漏電流的分布的峰值。
[0056]這樣，將接合漏電流的分布的峰值與污染元素的對應(yīng)關(guān)系儲存于數(shù)據(jù)庫中，由此在特定被測晶圓的污染元素時，能夠更有效地特定污染元素。
[0057]接著，在被測晶圓上形成包含pn接合的單元(參照圖1的步驟S15)。
[0058]具體而言，例如，可與在基準晶圓上形成包含pn接合的單元的情況相同地，在被測晶圓上形成包含pn接合的單元。
[0059]接著，測量被測晶圓的多處的接合漏電流，獲取接合漏電流的分布(參照圖1的步驟 S16)ο
[0060]具體而言，例如，可與測量基準晶圓的多處的接合漏電流，并獲取接合漏電流的分布的情況相同地，測量被測晶圓的多處的接合漏電流，獲取接合漏電流的分布。
[0061]另外，與基準晶圓的情況相同地，需要取得多處的數(shù)據(jù)，而不是一處的資料，并取得漏電流的分布。這是因為，若測量一處，則未必能夠檢測到晶圓上的不良部位。
[0062]若缺陷密度較小，則相應(yīng)地需要測量多次。由于具體的測量數(shù)取決于半導(dǎo)體晶圓，因此優(yōu)選根據(jù)所要求的半導(dǎo)體晶圓，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定最佳數(shù)。
[0063]接著，基于對應(yīng)關(guān)系，特定被測晶圓的污染元素(參照圖1的步驟S17)。
[0064]具體而言，例如，基于圖1的步驟S14中所進行的對應(yīng)關(guān)聯(lián)，根據(jù)在圖1的步驟S16中所獲取得被測晶圓的接合漏電流的分布，來特定被測晶圓的污染元素。
[0065]此時，優(yōu)選地，根據(jù)被測晶圓的接合漏電流的分布的峰值，來特定被測晶圓的污染元素。
[0066]這樣，根據(jù)被測晶圓的接合漏電流的分布的峰值，來特定被測晶圓的污染元素，由此能夠確實地特定污染元素。
[0067]這里，期望被測晶圓的污染元素的特定，是基于已儲存于數(shù)據(jù)庫中的接合漏電流的分布的峰值與污染元素的對應(yīng)關(guān)系來進行。
[0068]這樣，被測晶圓的污染元素的特定，是基于已儲存于數(shù)據(jù)庫中的接合漏電流的分布的峰值與污染元素的對應(yīng)關(guān)系來進行，由此能夠更有效地特定污染元素。
[0069]這樣，通過特定被測晶圓的污染元素，能夠明確去除污染的對象。
[0070]接著，參照圖2，對接合漏電流的分布的峰值因污染元素而發(fā)生變化的情況進行說明。
[0071]若考慮到金屬污染來自外部以及組件一般形成于硅晶圓表面附近，則分布于漏電流值較高的地方的金屬的擴散較快(例如，如圖2所示，F(xiàn)e(鐵)、Cu(銅))。S卩，雖然擴散并蔓延至晶圓整體，但是即便如此，若影響組件，則不僅是表面，污染已蔓延至晶圓整體，結(jié)果接合漏電流值變大。
[0072]另一方面，擴散稍慢的金屬(例如，如圖2所示，鉬(Mo)、鋅(Zn)、鎳(Ni))不會那么快就自外部進入，會停留于表面附近，由此相應(yīng)地會影響接合漏電流值。
[0073]進而，擴散非常慢的金屬(例如，如圖2所示，W(鎢)等)是在硅表面的化學(xué)分析中檢測到，但不會擴散至內(nèi)部，對接合漏電流值的影響非常微弱，結(jié)果接合漏電流值變小。
[0074]如上所述，由于根據(jù)污染元素的擴散速度的不同，接合漏電流值會發(fā)生變化，因此若預(yù)先取得接合漏電流的分布與污染元素的對應(yīng)關(guān)系，則可基于此對應(yīng)關(guān)系，根據(jù)被測晶圓的接合漏電流的分布，來特定會造成被測晶圓的接合漏電流不良的污染元素。
[0075]實驗例
[0076]下面，示出實驗例來更具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并非限定于這些例子。
[0077](實驗例I)
[0078]在污染程度不同的兩個反應(yīng)器中，在每10片硅晶圓上，分別使硅磊晶成長在硅晶圓上。磊晶成長是將三氯硅烷作為來源氣體，以1050°C的成長溫度形成5 μπι的磊晶層。
[0079]接著，以如上所述的方法制作900處pn接合結(jié)構(gòu)，然后，評價接合漏電特性。
[0080]將在反應(yīng)器I中進行磊晶成長后的晶圓的接合漏電流的分布示于圖3a，將在反應(yīng)器2中進行磊晶成長后的晶圓的接合漏電流的分布示于圖3b。
[0081]如圖3a和圖3b所示，結(jié)果為，因進行磊晶成長的反應(yīng)器的不同，接合漏電流的分布不同。
[0082]進而，準備四片同樣的硅晶圓，以同樣的條件，各兩片地在上述污染程度不同的兩個反應(yīng)器中，分別進行磊晶成長，并對所獲得的磊晶晶圓表面進行化學(xué)分析。
[0083]其結(jié)果為，與接合漏電流值集中于1.5X10_12A(安培)附近的晶圓相同，在反應(yīng)器(反應(yīng)器2)中進行磊晶成長后的兩片磊晶晶圓，均檢測到lX10satomS/Cm2左右濃度的Mo (鉬)或Zn (鋅)。
[0084]另外，與接合漏電流值集中于IXKT12A附近的晶圓相同，在反應(yīng)器(反應(yīng)器I)中進行磊晶成長后的兩片磊晶晶圓，均未檢測到Mo或Zn，但檢測到微量的Ni (5X 107atoms/cm2) ο
[0085](實驗例2)
[0086]與實驗例I同樣地準備十片硅晶圓，在與實驗例I中使用的反應(yīng)器的污染程度不同的反應(yīng)器(反應(yīng)器3)中進行磊晶成長，然后與實驗例I同樣地制作pn接合結(jié)構(gòu)，然后，評價接合漏電特性。
[0087]將在反應(yīng)器3中進行磊晶成長后的晶圓的接合漏電流的分布示于圖4。
[0088]如圖4所示，結(jié)果為，任一晶圓的接合漏電流值均集中于1.5X 10_nA附近。
[0089]進而，準備兩片同樣的硅晶圓，以同樣的條件，在上述反應(yīng)器3中進行磊晶成長，對所獲得的磊晶晶圓表面進行化學(xué)分析。
[0090]其結(jié)果為，兩片均檢測到I X 10satoms/cm2左右濃度的Fe)或Cu。
[0091](實驗例3)
[0092]與實驗例I同樣地準備十片硅晶圓，在與實驗例I和實驗例2中使用的反應(yīng)器的污染程度不同的反應(yīng)器(反應(yīng)器4)中進行磊晶成長，然后與實驗例I同樣地制作pn接合結(jié)構(gòu)，之后，評價接合漏電特性。
[0093]將在反應(yīng)器4中進行磊晶成長后的晶圓的接合漏電流的分布示于圖5。
[0094]如圖5所示，結(jié)果為，任一晶圓的接合漏電流值均集中于5.2X 10_13A附近。
[0095]進而，準備兩片同樣的硅晶圓，以同樣的條件，在上述反應(yīng)器4中進行磊晶成長，對所獲得的磊晶晶圓表面進行化學(xué)分析。
[0096]其結(jié)果為，兩片均檢測到I X 10satoms/cm2左右濃度的鎢(W)。
[0097](實驗例4)
[0098]與實驗例I同樣地準備十片硅晶圓，在與實驗例I至實驗例3中使用的反應(yīng)器的污染程度不同的反應(yīng)器(反應(yīng)器5)中進行磊晶成長，然后與實驗例I同樣地制作pn接合結(jié)構(gòu)，之后，評價接合漏電特性。
[0099]將在反應(yīng)器5中進行磊晶成長后的晶圓的接合漏電流的分布示于圖6。
[0100]如圖6所示，結(jié)果為，任一晶圓的接合漏電流值均為I X 1-13A?3X 10—13A程度，相較于實驗例I至實驗例3，接合漏電流值更低。
[0101]進而，準備兩片同樣的硅晶圓，以同樣的條件，在上述反應(yīng)器5中進行磊晶成長，對所獲得的磊晶晶圓表面進行化學(xué)分析。
[0102]其結(jié)果為，兩片的檢測界限均為(lX107atOmS/cm2)以下，未檢測到任何金屬。
[0103]因此，如上述實驗例I至實驗例3所示，可將接合漏電流的分布與污染金屬元素的對應(yīng)關(guān)系加以明確化。
[0104]因此，若對污染元素未知的被測晶圓的接合漏電流的分布進行測量，則由上述對應(yīng)關(guān)系可知污染元素為何物。
[0105]此外，本發(fā)明并非限定于上述實施方式。上述實施方式為例示，凡是具有與本發(fā)明的權(quán)利要求書中所述的技術(shù)思想實質(zhì)相同的結(jié)構(gòu)并發(fā)揮相同作用效果的技術(shù)方案，均包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種半導(dǎo)體晶圓的評價方法，其是通過接合漏電流來評價半導(dǎo)體晶圓的方法，其特征在于，包含以下步驟: 準備已知污染元素和污染量的基準晶圓的步驟； 在所述基準晶圓上形成多個包含pn接合的單元的步驟； 測量所述基準晶圓的所述多個單元的接合漏電流，獲取所述基準晶圓的所述接合漏電流的分布的步驟； 進行所述基準晶圓的所述接合漏電流的分布與污染元素的對應(yīng)關(guān)聯(lián)的步驟； 在被測晶圓上形成多個包含pn接合的單元的步驟； 測量所述被測晶圓的所述多個單元的接合漏電流，獲取所述被測晶圓的接合漏電流的分布的步驟； 基于所述對應(yīng)而得的對應(yīng)關(guān)系，特定所述被測晶圓的污染元素的步驟。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體晶圓的評價方法，其特征在于，所述被測晶圓的污染量，其表面濃度為1 X 107atoms/cm2以上且未達到3 X 10 satoms/cm2的范圍。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體晶圓的評價方法，其特征在于，所述進行對應(yīng)關(guān)聯(lián)的步驟，包含將所述基準晶圓的所述接合漏電流分布的峰值與污染元素作對應(yīng)關(guān)聯(lián)的階段。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的半導(dǎo)體晶圓的評價方法，其特征在于， 所述進行對應(yīng)關(guān)聯(lián)的步驟，包含將所述基準晶圓的所述接合漏電流分布的峰值與污染元素的所述對應(yīng)關(guān)系儲存于數(shù)據(jù)庫中的階段； 所述特定污染元素的步驟，包含基于已儲存于所述數(shù)據(jù)庫中的所述對應(yīng)關(guān)系來特定所述被測晶圓的污染元素的階段。
【專利摘要】本發(fā)明是一種半導(dǎo)體晶圓的評價方法，其特征在于，包含以下步驟：準備已知污染元素及污染量的基準晶圓的步驟；在所述基準晶圓上形成多個包含pn接合的單元的步驟；測量所述基準晶圓的所述多個單元的接合漏電流，獲取所述基準晶圓的所述接合漏電流的分布的步驟；進行所述基準晶圓的所述接合漏電流的分布與污染元素的對應(yīng)關(guān)聯(lián)的步驟；在被測晶圓上形成多個包含pn接合的單元的步驟；測量所述被測晶圓的所述多個單元的接合漏電流，獲取所述被測晶圓的所述接合漏電流的分布的步驟；基于所述對應(yīng)關(guān)系，特定所述被測晶圓的污染元素的步驟。
【IPC分類】H01L21/66
【公開號】CN105247669
【申請?zhí)枴緾N201480030034
【發(fā)明人】大槻剛
【申請人】信越半導(dǎo)體株式會社
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2014年4月14日
【公告號】DE112014002270T5, US20160079130, WO2014192215A1