半导体基材的制造方法技术

根据一个实施方式的半导体基材的制造方法包括以下步骤：用Fe、Cu和Ni中的至少一种金属对电阻率小于0.1Ω·cm的经掺杂的半导体基材的表面层和表面层之下的本体层中的至少一层进行污染；在950℃的温度下进行30分钟的干氧化以在半导体基材的表面上强制形成氧化物膜；以及通过采用光致发光评价法来对形成有氧化物膜的表面层和本体层中的至少一层中是否存在金属污染和所含金属污染程度中的至少一种信息进行评价。

Manufacturing Method of Semiconductor Substrate

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体基材的制造方法
本专利技术的实施方式涉及半导体基材的制造方法。
技术介绍
在制造半导体基材时，会有利地利用半导体基材的评价结果。作为半导体基材评价方法的一例，有一种光致发光(PL)评价法。在该PL评价法中，激发光辐射到半导体基材的表面上，检测被激发光激发的电子/空穴对重组时所产生的光，以获得关于半导体基材质量的信息，例如关于各种晶体缺陷的信息如金属污染或半导体基材中的缺陷。然而，在常规的PL评价法中，会由于半导体基材的外部污染和半导体基材的加工状态而发生表面重组损失，导致不能准确地评价半导体基材是否受污染或其污染程度。而且，在以高浓度掺杂的半导体基材的情况下，采用PL评价法所检测到的光的强度高，因此也不能准确地评价半导体基材中是否存在金属污染以及金属污染程度。
技术实现思路
〔所要解决的技术问题〕本专利技术的实施方式提供了一种能够准确且容易地对有关半导体基材中是否存在金属污染或其金属污染程度中的至少一种信息进行评价的半导体基材的制造方法。〔技术方案〕在一个实施方式中，半导体基材的制造方法可包括以下步骤：(a)用Fe、Cu或Ni中的至少一种金属对半导体基材的表面层或位于表面层之下的本体层中的至少一层进行污染，(b)在半导体基材的表面上强制形成氧化物膜，以及(c)采用光致发光评价法来对以下至少一种信息进行评价：其上形成有氧化物膜的表面层、或本体层中的至少一层中是否存在金属污染或其金属污染程度。例如，半导体基材的制造方法还可包括采用u-PCD法来评价半导体基材中是否存在金属污染或其金属污染程度中的至少一种信息，以及检查用光致发光评价法所获得的评价结果与用u-PCD法所获得的评价结果之间的相关性。例如，形成氧化物膜的步骤可通过干氧化来进行。例如，干氧化可在950℃～1050℃的温度下进行30分钟～120分钟。干氧化可在950℃的温度下进行30分钟。例如，用金属对表面层进行污染的步骤(a)可包括用金属对位于半导体基材的边缘处的相互隔开的至少两点、以及半导体基材的边缘内的中央部处的相互隔开的至少两点进行污染。例如，用金属对本体层进行污染的步骤(a)可包括用金属对位于半导体基材的边缘内的中央部表面处的相互隔开的多点进行污染、进行扩散热处理以使表面所存在的金属污染物扩散入半导体基材的本体、以及在扩散后对半导体基材的表面进行抛光。例如，半导体基材可包括p-型或n-型掺杂晶片。例如，掺杂晶片可具有0.005Ω·cm～0.02Ω·cm的电阻率。例如，掺杂晶片可具有10Ω·cm～20Ω·cm的电阻率。例如，步骤(b)中干氧化可在950℃的温度下进行30分钟和60分钟、或在1000℃的温度下进行30分钟以形成具有的厚度的氧化物膜，并可在步骤(c)中对半导体基材的表面层进行评价。例如，步骤(b)中干氧化可在950℃的温度下进行30分钟以形成氧化物膜，并可在步骤(c)中对半导体基材的本体层中的Fe污染进行评价。例如，步骤(b)中干氧化可分别在950℃和1000℃的温度下进行30分钟和60分钟以形成具有的厚度的氧化物膜，并可在步骤(c)中对表面层进行评价。干氧化可在950℃的温度下进行30分钟。例如，步骤(c)中，辐射到半导体基材上以对表面层进行评价的激发光的波长可为532nm，并且辐射到半导体基材上以对本体层进行评价的激发光的波长可为827nm。例如，表面层可以是从半导体基材表面至距离该表面1μm处深度的第一区域，并且本体层可以是从半导体基材的距离表面10μm处至距离表面30μm处深度的第二区域。例如，半导体基材可包括通过镜面磨削而形成的抛光晶片、或具有形成于其上的外延层的外延晶片。此外，半导体基材可包括单晶硅晶片、多晶硅晶片或化合物半导体晶片。在另一个实施方式中，半导体基材的制造方法可包括以下步骤：(a)用Fe、Cu或Ni中的至少一种金属对电阻率在0.1Ω·cm以下的经掺杂的半导体基材的表面层或位于表面层之下的本体层中的至少一层进行污染，(b)在950℃的温度下进行30分钟的干氧化以在半导体基材的表面上强制形成氧化物膜，以及(c)采用光致发光评价法来对其上形成有氧化物膜的表面层、或本体层中的至少一层中是否存在金属污染或其金属污染程度进行评价。例如，步骤(a)中要用金属来污染的半导体基材的电阻率可为0.005Ω·cm～0.02Ω·cm。例如，步骤(a)中要用金属来污染的半导体基材可包括通过镜面磨削而形成的抛光晶片、或具有形成于抛光晶片上的外延层的外延晶片。例如，步骤(a)中要用金属来污染的半导体基材可包括单晶硅晶片、多晶硅晶片或化合物半导体晶片。例如，步骤(a)中要用金属来污染的半导体基材可为n-型或p-型掺杂基材。例如，用金属对表面层进行污染的步骤(a)可包括用金属对位于半导体基材的边缘处的相互隔开的至少两点、以及半导体基材的边缘内的中央部处的相互隔开的至少两点进行污染。例如，用金属对本体层进行污染的步骤(a)可包括用金属对位于半导体基材的边缘内的中央部表面处的相互隔开的多点进行污染、进行扩散热处理以使表面所存在的金属污染物扩散入半导体基材的本体、以及在扩散后对半导体基材的表面进行抛光。例如，步骤(b)可在将半导体基材的表面上所形成的自然氧化物膜去除之后进行。或者，步骤(b)也可在半导体基材的表面上形成有自然氧化物膜的状态下进行。例如，步骤(b)中氧化物膜可形成为具有的厚度，并且可在步骤(c)中对半导体基材的表面层进行评价。例如，可在步骤(c)中对半导体基材的本体层中的Fe污染进行评价。例如，步骤(c)中，辐射到半导体基材上以对表面层进行评价的激发光的波长可为532nm，并且辐射到半导体基材上以对本体层进行评价的激发光的波长可为827nm例如，表面层可以是从半导体基材表面至距离该表面1μm处深度的第一区域，并且本体层可以是从半导体基材的距离表面10μm处至距离表面30μm处深度的第二区域。〔有利效果〕本专利技术实施方式的半导体基材的制造方法能够准确且容易地评价半导体基材是否被金属所污染或其金属污染程度。尤其是该半导体基材的制造方法能够准确且容易地评价轻掺杂半导体基材以及重掺杂半导体基材受否被金属所污染或其金属污染程度中的至少一种信息。附图说明图1是显示一个实施方式的半导体基材制造方法的流程图；图2提供半导体基材的示例性截面图以有助于理解图1中所示的半导体基材制造方法；图3是显示图1中所示的步骤110的一个实施方式的流程图；图4是显示半导体基材的表面层金属污染的半导体基材平面图；图5是显示图1中所示的步骤110的另一个实施方式的流程图；图6是显示本体层金属污染的半导体基材平面图；图7是示例性地显示氧化物膜的厚度随干氧化温度和时间的变化的图表；图8显示半导体基材的表面层处的PL光强随氧化物膜厚度的变化；图9显示半导体基材的本体层处的PL光强随氧化物膜厚度的变化；图10显示PL光强之比；图11显示重掺硼的半导体基材的PL图；图12显示轻掺硼的半导体基材的PL图；图13显示被各金属污染材料所污染的重掺杂半导体基材的表面层随干氧化工艺温度和时间变化的金属污染评价PL图；图14显示被各金属污染材料所污染的重掺杂半导体基材的氧化物膜的厚度随干氧化工艺温度和时间变化而发生的变化以及表面层处的PL光强；图15显示被各金属污染材料所污染的轻掺杂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.半导体基材的制造方法，包括以下步骤：(a)用Fe、Cu或Ni中的至少一种金属对电阻率在0.1Ω·cm以下的经掺杂的半导体基材的表面层或位于该表面层之下的本体层中的至少一层进行污染；(b)在950℃的温度下进行30分钟的干氧化以在所述半导体基材的表面上强制形成氧化物膜；以及(c)采用光致发光评价法来对以下的至少一种信息进行评价：其上形成有所述氧化物膜的表面层、或本体层中的至少一层中是否存在金属污染或其金属污染程度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.05 KR 10-2016-01645521.半导体基材的制造方法，包括以下步骤：(a)用Fe、Cu或Ni中的至少一种金属对电阻率在0.1Ω·cm以下的经掺杂的半导体基材的表面层或位于该表面层之下的本体层中的至少一层进行污染；(b)在950℃的温度下进行30分钟的干氧化以在所述半导体基材的表面上强制形成氧化物膜；以及(c)采用光致发光评价法来对以下的至少一种信息进行评价：其上形成有所述氧化物膜的表面层、或本体层中的至少一层中是否存在金属污染或其金属污染程度。2.如权利要求1所述的半导体基材的制造方法，其特征在于，步骤(a)中要用所述金属来污染的半导体基材的电阻率为0.005Ω·cm～0.02Ω·cm。3.如权利要求1所述的半导体基材的制造方法，其特征在于，步骤(a)中要用所述金属来污染的半导体基材包括通过镜面磨削而形成的抛光晶片、或具有形成于抛光晶片上的外延层的外延晶片。4.如权利要求1所述的半导体基材的制造方法，其特征在于，步骤(a)中要用所述金属来污染的半导体基材包括单晶硅晶片、多晶硅晶片或化合物半导体晶片。5.如权利要求1所述的半导体基材的制造方法，其特征在于，步骤(a)中要用所述金属来污染的半导体基材为n-型掺杂基材。6.如权利要求1所述的半导体基材的制造方法，其特征在于，用所述金属对表面层进行污染的步骤(a)包括用所述金属对位于所述半导体基材的边缘处的相互隔开的至少两点、以及所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李京鲜，咸昊璨，
申请(专利权)人：爱思开矽得荣株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR