硅外延晶片的制造方法以及评价方法技术

本发明专利技术提供一种使外延层在硅的镜面晶片上生长而成的硅外延晶片的制造方法，其特征在于，具有以下工序：用PL测量装置测量镜面晶片的光致发光(PL)光谱，并调整PL测量装置以使TO线的发光强度为30000～50000计数的工序；对硅外延晶片照射电子束的工序；用调整过的PL测量装置测量来自电子束照射区域的PL光谱的工序；以及将PL光谱的CiCs缺陷所引起的发光强度在TO线的发光强度的0.83％以下、CiOi缺陷所引起的发光强度在TO线的发光强度的6.5％以下的硅外延晶片筛选为合格的工序。由此，提供一种硅外延晶片的制造方法，其能够筛选出在使用硅外延晶片制造摄像器件的情况下白瑕疵不良不成问题的等级的硅外延晶片。

Manufacturing method and evaluation method of silicon epitaxial wafer

The invention provides a manufacturing method of the epitaxial layer grown on silicon wafer surface on silicon epitaxial wafer, which is characterized with the following process: PL measuring mirror wafer photoluminescence (PL) spectra, and adjust the PL measuring device to make the luminous intensity of the TO line is 30000 ~ 50000 counts of silicon epitaxial wafer process; electron beam irradiation process; PL spectra from the electron beam irradiation region with PL measuring device of the adjusted process; and the silicon epitaxial wafer of luminous intensity of the TO line of luminous intensity luminous intensity of the TO line intensity of CiCs defects caused by the PL spectrum 0.83%, the following CiOi defects caused by the following 6.5% screening qualified procedures. Thus, a manufacturing method of silicon epitaxial wafer is provided, which can screen out silicon epitaxial wafers with poor blemish and unproblematic level when using silicon epitaxial wafer to manufacture camera device.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】硅外延晶片的制造方法以及评价方法
本专利技术涉及一种硅外延晶片的制造方法、使用由该制造方法制造的硅外延晶片制造的摄像器件、以及硅外延晶片的评价方法。
技术介绍
作为用于制作半导体集成电路的基板，主要使用通过CZ(Czochralski)法制作的硅片。在近年的最先进摄像器件(CCD、CMOS图像传感器等)中，会发生被称为白瑕疵的暗电流缺陷。白瑕疵发生的原因被认为是由于存在形成深能级的某种缺陷。具体而言，可列举金属杂质。常见由于金属杂质存在于器件活性区域内而引起白瑕疵不良。作为其它已知的形成深能级的缺陷，列举有CiCs缺陷和CiOi缺陷。CiCs缺陷是晶格间碳和晶格位碳的复合体，CiOi缺陷是晶格间碳和晶格间氧的复合体，由于形成深能级而成为白瑕疵不良的原因。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开平4-104042号公报
技术实现思路
(一)要解决的技术问题作为形成深能级的缺陷相对较少的基板，在高灵敏度摄像器件中多使用外延晶片。作为此时发生的白瑕疵不良的原因，可列举外延层中的金属杂质。其它的形成深能级的缺陷有CiCs缺陷和CiOi缺陷。形成这些CiCs缺陷、CiOi缺陷必须存在氧或碳，不存在氧以及碳就不会发生缺陷。目前，一般认为，在外延晶片的外延层中，除了在器件(device)工序中从基板扩散到外延层的氧或碳以外，不存在氧和碳。但是，若在使外延层在硅基板上生长后立刻照射电子束，用低温光致发光法(Photoluminescence法；以下有时也称为PL法)测量，则检出CiCs缺陷、CiOi缺陷。这时的测量波长为532nm，对硅的穿透深度约为1μm，即使采用外延层与该穿透深度相比足够厚的外延晶片，也检出CiCs缺陷、CiOi缺陷，因此认为在外延层生长之后立即就存在的氧、碳并不是从基板扩散来的。因此可知，实际上在外延生长之后，外延层中也立即就极微量地存在着氧、碳。因此，为了高成品率地制造摄像器件用基板，希望进一步减少外延层中含有的氧以及碳。然而，直接准确地测量对最先进摄像器件的白瑕疵不良有影响的等级的极低浓度的氧、碳并不容易。作为高精度地求出硅中的氧浓度的方法，在专利文献1中记载有一种方法：向硅试样中注入碳离子，使其产生氧和碳的复合缺陷，对来自该硅试样的光致发光进行测量而求出氧浓度。然而，注入了碳，就无法求出原本存在于硅试样中的碳的浓度。此外，专利文献1中对于摄像器件的白瑕疵不良没有任何记载，无法知晓使用外延晶片制造的摄像器件的白瑕疵不良、与外延晶片的和氧相关的光致发光之间的关系。本专利技术是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于，提供一种硅外延晶片的制造方法，其能够将在使用硅外延晶片制造摄像器件的情况下、摄像器件的白瑕疵不良不成问题的等级的硅外延晶片筛选为合格。另外，本专利技术的目的在于，提供一种使用由该硅外延晶片的制造方法制造的硅外延晶片来制造的摄像器件。进一步地，本专利技术的目的在于，提供一种硅外延晶片的评价方法，其能够对在使用硅外延晶片制造摄像器件的情况下、是否为摄像器件的白瑕疵不良不成问题的等级进行判断。另外，这里，“不成问题的等级”是指如下程度，即，摄像器件的白瑕疵不良的数量足够少，在使用该摄像器件的、例如数码相机等产品中不会产生问题。(二)技术方案为了实现上述目的，本专利技术提供一种使外延层在硅的镜面晶片上生长而成的硅外延晶片的制造方法，其具有以下工序：对所述镜面晶片照射光，用光致发光测量装置测量产生的光致发光的光谱，调整所述光致发光测量装置以使该光谱的TO线的发光的强度为30000～50000计数(counts)的工序；对所述硅外延晶片照射电子束的工序；对所述硅外延晶片的电子束照射区域照射光，用所述调整过的光致发光测量装置测量产生的光致发光的光谱的工序；以及将来自所述硅外延晶片的光致发光的光谱的CiCs缺陷所引起的发光的强度在TO线的发光的强度的0.83％以下，CiOi缺陷所引起的发光的强度在TO线的发光的强度的6.5％以下的硅外延晶片筛选为合格的工序。这样，对于使外延层生长来制作的硅外延晶片，通过调整光致发光测量装置以使TO线的发光的强度为30000～50000计数，筛选出光致发光的光谱的CiCs缺陷所引起的发光的强度在TO线的发光的强度的0.83％以下、CiOi缺陷所引起的发光的强度在TO线的发光的强度的6.5％以下的硅外延晶片，来制造摄像器件，从而能够切实地将摄像器件的白瑕疵不良减弱至没有问题的等级。另外，30000～50000计数是指30000计数以上50000计数以下。另外，本专利技术提供一种使用由上述的硅外延晶片的制造方法制造的硅外延晶片来制造的摄像器件。若是这样的摄像器件，则其白瑕疵不良被减弱至没有问题的等级。进一步地，为了实现上述目的，本专利技术提供一种硅外延晶片的评价方法，是使外延层在硅的镜面晶片上生长而成的硅外延晶片的评价方法，其具有以下工序：对所述镜面晶片照射光，用光致发光测量装置测量产生的光致发光的光谱，调整所述光致发光测量装置以使该光谱的TO线的发光的强度为30000～50000计数的工序；对所述硅外延晶片照射电子束的工序；对所述硅外延晶片的电子束照射区域照射光，用所述调整过的光致发光测量装置测量产生的光致发光的光谱的工序；求出来自所述硅外延晶片的光致发光的光谱的CiCs缺陷所引起的发光的强度，对该发光的强度是否在TO线的发光的强度的0.83％以下进行判断的工序；以及求出来自所述硅外延晶片的光致发光的光谱的CiOi缺陷所引起的发光的强度，对该发光的强度是否在TO线的发光的强度的6.5％以下进行判断的工序。这样，对于使外延层生长来制作的硅外延晶片，通过调整光致发光测量装置以使TO线的发光的强度为30000～50000计数，并对光致发光的光谱的CiCs缺陷所引起的发光的强度是否在TO线的发光的强度的0.83％以下、CiOi缺陷所引起的发光的强度是否在TO线的发光的强度的6.5％以下进行判断，从而不必实际制造摄像器件，即可判断是否为摄像器件的白瑕疵不良没有问题的等级的硅外延晶片。(三)有益效果如上所述，根据本专利技术的硅外延晶片的制造方法，通过筛选硅外延晶片来制造摄像器件，能够将摄像器件的白瑕疵不良减弱至没有问题的等级，制造高性能，高品质的摄像器件。另外，根据本专利技术的硅外延晶片的评价方法，不必实际制造摄像器件，即可判断是否为摄像器件的白瑕疵不良没有问题的等级的硅外延晶片。附图说明图1是表示硅外延晶片的光致发光的测量结果的图。图2A是表示CiCs缺陷所引起的发光强度相对于TO线的发光的强度的比例与白瑕疵的关系的图表。图2B是表示CiOi缺陷所引起的发光强度相对于TO线的发光的强度的比例与白瑕疵的关系的图表。图3是表示本专利技术的硅外延晶片的制造方法的工序流程的图。图4是表示本专利技术的硅外延晶片的评价方法的工序流程的图。具体实施方式以下，对本专利技术进行详细说明。如上所述，对于最先进摄像器件所采用的硅外延晶片，需要一种提供白瑕疵不良不成问题的等级的硅外延晶片的方法。本专利技术人为了实现上述目的而进行了认真的研究，结果发现了如下的硅外延晶片的制造方法能够解决上述问题，从而完成了本专利技术，所述方法为使外延层在硅的镜面晶片上生长而成的硅外延晶片的制造方法，其特征在于，具有以下工序：对所述镜面晶片照射光，用光致发光测量装置测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅外延晶片的制造方法，其是使外延层在硅的镜面晶片上生长而成的硅外延晶片的制造方法，其特征在于，具有以下工序：对所述镜面晶片照射光，用光致发光测量装置测量产生的光致发光的光谱，调整所述光致发光测量装置以使该光谱的TO线的发光的强度为30000～50000计数的工序；对所述硅外延晶片照射电子束的工序；对所述硅外延晶片的电子束照射区域照射光，用所述调整过的光致发光测量装置测量产生的光致发光的光谱的工序；以及将来自所述硅外延晶片的光致发光的光谱的CiCs缺陷所引起的发光的强度在TO线的发光的强度的0.83％以下、CiOi缺陷所引起的发光的强度在TO线的发光的强度的6.5％以下的硅外延晶片筛选为合格的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.20 JP 2015-1024411.一种硅外延晶片的制造方法，其是使外延层在硅的镜面晶片上生长而成的硅外延晶片的制造方法，其特征在于，具有以下工序：对所述镜面晶片照射光，用光致发光测量装置测量产生的光致发光的光谱，调整所述光致发光测量装置以使该光谱的TO线的发光的强度为30000～50000计数的工序；对所述硅外延晶片照射电子束的工序；对所述硅外延晶片的电子束照射区域照射光，用所述调整过的光致发光测量装置测量产生的光致发光的光谱的工序；以及将来自所述硅外延晶片的光致发光的光谱的CiCs缺陷所引起的发光的强度在TO线的发光的强度的0.83％以下、CiOi缺陷所引起的发光的强度在TO线的发光的强度的6.5％以下的硅外延晶片筛选为合格的工序。2.一种摄像器件，其是使用由权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：水泽康，
申请(专利权)人：信越半导体株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP