硅基板的再结合寿命测定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及为了评价硅基板制造工艺或装置制造工艺中的金属污染或结晶缺陷，而以高精度来测定硅基板的再结合寿命的方法。
【背景技术】
[0002]作为评价硅基板制造工艺或装置制造工艺中的金属污染的方法，广泛使用利用微波光导电衰减法(μ-P⑶法)的再结合寿命的测定。就此μ-P⑶法而言，首先照射比硅单晶的能带隙更大的能量的光脉冲，在晶圆中使过剩载流子产生。通过产生的过剩载流子来增加晶圆的导电率，但之后随时间经过，过剩载流子会通过再结合而消灭，由此导电率会减少。以此变化作为反射微波功率的时间变化检测出、解析，由此可求取再结合寿命。若在禁带中存在形成成为再结合中心的能级的金属杂质或缺陷等，贝Ij再结合寿命变短。由此情形，可通过再结合寿命的测定来评价晶圆中的金属杂质或结晶缺陷等(例如非专利文献I)。
[0003]评价对象的试料为晶圆形状时，通过光脉冲而产生的过剩载流子不仅在晶圆内部再结合而消灭，还扩散于晶圆表面及背面，通过表面再结合而消灭。因此，为了评价晶圆内部的金属污染或结晶缺陷，而须抑制表面及背面的表面再结合。作为抑制表面再结合的方法，一般使用热氧化处理(氧化膜钝化)或电解溶液处理(化学钝化处理，简称CP处理)。就氧化膜钝化而言，是在用以形成氧化膜的热处理工序中，需要注意不使金属污染或结晶缺陷发生。因此，评价氧化炉以外的热处理炉，例如用以制造磊晶晶圆的磊晶成长炉的金属污染时，使用化学钝化处理。
[0004]作为化学钝化处理用的溶液，已知碘醇溶液(例如非专利文献2)及醌氢醌醇溶液(例如专利文献I)。醌氢醌醇溶液的情况下，到表面钝化效果安定为止花费时间(例如非专利文献3)。因此，为了尽可能快速取得金属污染的评价结果时，可使用碘醇溶液。
[0005]但是，就使用碘醇溶液的化学钝化处理而言，随着处理后的时间经过，测定值会降低，因此会有测定值产生偏差的问题。在专利文献2中公开有，为了解决该问题，而使用用于补正测定值的经时变化的补正值作为时间的函数表示的补正式来补正测定值的方法。然而，就此方法而言，由于需要测定再结合寿命的经时变化，因此会有费时费工的问题。
[0006]随着半导体装置的高性能化，即使是微量的金属污染也会对装置性能造成不良影响，降低金属污染成为极重要的课题。特别是在CCD (电荷耦合元件)或CIS (CMOS图像传感器)等的摄像元件中，随着感光度或分辨率的提升，微弱的白色缺陷(像素缺陷)或暗电流等成为问题，担心极微量的金属污染带来不良影响。因此，就作为摄像元件用基板广泛使用的磊晶晶圆而言，不仅装置制造工艺的金属污染，制造磊晶晶圆的工艺中的金属污染也强烈期望降低。
[0007]为了降低硅基板制造工艺或装置制造工艺中的金属污染，需要以高感度且高精度来评价极微量的金属污染的方法。并且，为了根据评价金属污染的结果来判断制品制造的可否，需要尽可能迅速地取得评价结果。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本特开2002-329692号公报
[0011]专利文献2:日本特开2010-192809号公报
[0012]非专利文献
[0013]非专利文献1:JEIDA-53-1997 “硅晶圆的利用反射微波光导电衰减法的再结合寿命测定方法1J 3 >々X —/、?反射Y Y夕口波光導電減衰法C <0再結合X 7夕彳Λ測定方法)”
[0014]非专利文献2:T.S.Horanyi et al.，Appl.Surf.Sc1.63 (1993) 306.
[0015]非专利文献3:H.Takato et al.，Jpn.J.Appl.Phys.41 (2002) L870.
【发明内容】
[0016]发明要解决的课题
[0017]本发明是有鉴于上述以往技术的问题点而完成的，其目的是在于提供一种可高精度评价硅基板制造工艺或装置制造工艺的金属污染或结晶缺陷的硅基板的再结合寿命测定方法。
[0018]用于解决课题的手段
[0019]为了解决上述课题，本发明的硅基板的再结合寿命测定方法是对硅基板的表面进行化学钝化处理之后，测定再结合寿命的方法，其特征在于，
[0020]从所述化学钝化处理到所述再结合寿命的测定结束的期间，至少进行防护所述硅基板不受紫外线照射的紫外线防护处理。
[0021]只要如此从化学钝化处理到再结合寿命的测定结束的期间，至少对于硅基板进行防护不受紫外线照射的紫外线防护处理，就可以缩小自刚化学钝化处理之后的测定值的经时变化，可以高精度测定再结合寿命。
[0022]这种情况下，通过在被遮光的环境下进行所述化学钝化处理到所述再结合寿命的测定，可以进行所述紫外线防护处理。例如像暗室那样被遮光的环境下，可防护所述硅基板不受紫外线照射，因此可缩小自刚化学钝化处理之后的测定值的经时变化，可以高精度测定再结合寿命。
[0023]另外，优选通过在紫外线被切断的环境下进行所述化学钝化处理到所述再结合寿命的测定，来进行所述紫外线防护处理。在本说明书中，所谓紫外线被切断的环境下的意思是除了紫外线被去除的环境下或紫外线被遮断的环境下以外，还包含紫外线被减低的环境下。例如若像黄色室(yellow room)那样紫外线被切断的环境下，则可防护所述硅基板不受紫外线照射，因此可将自刚化学钝化处理之后的测定值的经时变化缩小到与被遮光的环境下的情况同等程度，可以高精度测定再结合寿命。
[0024]另外，可以通过将所述硅基板收容于遮蔽紫外线的材质的合成树脂制的袋或容器而使其浸渍于化学钝化用的溶液来进行所述化学钝化处理，来测定再结合寿命。
[0025]通过如此将硅基板收容于切断紫外线的材质的合成树脂制的袋或容器，可以在与紫外线被切断的环境下相同条件下进行化学钝化处理及再结合寿命测定，因此可将自刚化学钝化处理之后的测定值的经时变化缩小到与被遮光的环境下的情况同等程度，可以高精度测定再结合寿命。作为合成树脂，可以使用聚乙烯或聚丙烯。另外，作为切断所述紫外线的材质的合成树脂的袋或容器，可以使用市售的切断紫外线的类型的合成树脂的袋或容器。
[0026]优选利用碘醇溶液来进行所述化学钝化处理。
[0027]若为如此使用碘醇溶液的化学钝化处理，则由于钝化效果高，处理后快速稳定，因此可以迅速测定再结合寿命。
[0028]所述再结合寿命的测定优选通过微波光导电衰减法(μ-PCD法)来测定。若为μ -PCD法，则可以容易地测定被化学钝化的硅基板的再结合寿命。
[0029]发明效果
[0030]若根据本发明的硅基板的再结合寿命测定方法，则可缩小化学钝化处理后的测定值的经时变化，因此可以高精度测定再结合寿命。由此，在硅基板制造工艺或装置制造工艺中，可以高感度且高精度，更加迅速地评价金属污染。
【附图说明】
[0031]图1是表示实施例1中的化学钝化处理后的经过时间与再结合寿命相对值的关系的图表。
[0032]图2是表示实施例1中的聚乙烯袋的光的波长与透射率的关系的图表。
[0033]图3是表示实施例2中的化学钝化处理后的经过时间与再结合寿命相对值的关系的图表。
[0034]图4是表示实施例2中的抗紫外线聚乙烯袋的光的波长与透射率的关系的图表。
[0035]图5是表示实施例3中的化学钝化处理后的经过时间与再结合寿命相对值的关系的图表。
[0036]图6是表示实施例3中的聚酯薄膜的光的波长与透射率的关系的图表。
[0037]图7是表示比较例I中的化学钝化处理后的经过时间与再结合寿命相对值的关系的图表。
[0038]图8是表示比较例2中的化学钝化处理后的经过时间与再结合寿命相对值的关系的图表。
[0039]图9是表示比较例2