[发明专利]金属污染评价方法

说明书

本发明涉及高精度地测定且评价高速热处理装置中对硅晶片的金属污染量。本发明具备以下步骤：通过提拉法以1.0mm/分钟以下的提拉速度进行培育，得到氧浓度为1.3×10¹⁸/cm³以下的单晶硅(10)的步骤；由上述单晶硅的除从头部起向中央侧40mm和从尾部起向中央侧40mm以外的区域切出硅晶片的步骤；利用高速热处理装置对上述硅晶片进行热处理，使来自炉内部件的污染物质热转印至上述硅晶片的步骤；以及对转印有污染物质的上述硅晶片进行寿命测定的步骤。

技术领域

本发明涉及金属污染评价方法，特别是涉及在对硅晶片进行高速加热处理的高速热处理装置(RTP装置)中可高精度地评价炉内的金属污染的金属污染评价方法。

背景技术

在硅晶片的制造过程、或者器件的制造工序中，若晶片被金属杂质等污染，则会对产品性能产生不良影响。因此，减少金属污染是极其重要的课题。

针对该课题，例如在专利文献1(日本特开2013-84840号公报)、专利文献2(日本特开2009-302337号公报)中公开了：通过在热处理炉中对高电阻的硅晶片进行处理，将金属污染转印至该硅晶片，之后通过基于SPV法(表面光电压法)的Fe-B浓度检测或基于μPCD法(微波光电导衰退法)的寿命(Life time，使用寿命)测定来进行金属杂质的检测。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-84840号公报；

专利文献2：日本特开2009-302337号公报。

发明内容

发明所要解决的课题

然而，为了确认炉内的金属杂质的影响，如专利文献1、2所公开的那样，在热处理中需要在规定的温度下花时间使金属杂质在硅晶片中充分地扩散。

然而，特别是在热处理炉为高速热处理装置(RTP装置)的情况下，由于不是金属污染而是产生由空孔引起的寿命的降低，所以难以准确地评价金属杂质的污染。

另外，在寿命的测定中，会发生由表面再结合所致的寿命的降低。为了抑制该降低，需要在表面形成作为保护膜的钝化膜。作为具体的钝化方法，已知主要是热氧化或HF(氢氟酸)钝化方法。热氧化是通过加热在硅表面形成硅氧化膜(热氧化膜)，并导入良好的Si-SiO₂界面，从而得到表面钝化效果。另外，HF钝化方法是使用HF(氢氟酸)水溶液的化学钝化。

然而，在上述基于热氧化的方法中，由于要考虑到来自形成热氧化膜的热处理炉的污染，所以存在着在目标RTP装置的污染管理中无法使用的课题。

另外，在HF钝化中，虽然不施予热历程，但表面再结合速度为20～40cm/s，所以难以得到较长的寿命，作为污染管理在灵敏度方面存在问题。

本发明是在如上所述的情况下完成的发明，其目的在于：提供可高精度地测定且评价高速热处理装置中对硅晶片的金属污染量的金属污染评价方法。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题而完成的、本发明所涉及的金属污染评价方法具有以下特征：其是测定高速热处理装置中对硅晶片的金属污染量的金属污染评价方法，具备以下步骤：通过提拉法(Czochralski法)以1.0mm/分钟以下的提拉速度进行培育，得到氧浓度为1.3×10¹⁸/cm³以下的单晶硅的步骤；由上述单晶硅的除从头部起向中央侧40mm和从尾部起向中央侧40mm以外的区域切出硅晶片的步骤；利用高速热处理装置对上述硅晶片进行热处理，使来自炉内部件的污染物质热转印至上述硅晶片的步骤；以及对转印有污染物质的上述硅晶片进行寿命测定的步骤。