JP2019202913A - 原料結晶の抵抗率の測定方法及びfzシリコン単結晶の製造方法 - Google Patents
原料結晶の抵抗率の測定方法及びfzシリコン単結晶の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019202913A JP2019202913A JP2018099165A JP2018099165A JP2019202913A JP 2019202913 A JP2019202913 A JP 2019202913A JP 2018099165 A JP2018099165 A JP 2018099165A JP 2018099165 A JP2018099165 A JP 2018099165A JP 2019202913 A JP2019202913 A JP 2019202913A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resistivity
- raw material
- crystal
- measurement
- measured
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
Description
(a)工程は、原料結晶からサンプルウェーハを採取する工程である(図4(a))。サンプルウェーハの採取は従来の方法で行うことができ、例えば、簡便で実用的な方法として、原料結晶から円盤形状のサンプルを採取することができる。酸素ドナーの影響を除去するための熱処理(酸素ドナーキラー熱処理)を施す。FZシリコン単結晶製造の原料としてはできるだけ長尺であることが好ましいため、サンプリングはCZシリコン結晶の端部付近から行うのが好ましい。
(b)工程は、サンプルウェーハの径方向の複数箇所の測定抵抗率と測定導電型を測定する工程である(図4(b))。サンプルウェーハの径方向の複数箇所の抵抗率(測定抵抗率)と導電型(測定導電型)を測定する位置については、必要な測定抵抗率と測定導電型を測定できれば特に限定されない。例えば、サンプルウェーハの直径方向について、中心部から外周部にかけて等間隔に設定したり、中心、r/2、外周から10mm以内の位置とすることもできる。
(c)工程は、前記(b)工程で前記測定抵抗率と前記測定導電型を測定した位置と同一の位置を測定位置とし、前記測定位置についてn型とp型のドーパント濃度を測定し、この測定結果から算出される算出抵抗率および算出導電型を求める工程である(図4(c))。n型とp型のドーパント濃度の測定はフォトルミネッセンス測定とすることが好ましい。これにより精度の高いn型とp型のドーパント濃度の測定ができる。測定したn型とp型のドーパント濃度の結果から抵抗率と導電型を算出する。このようにして算出した抵抗率と導電型をそれぞれ算出抵抗率、算出導電型とする。これらを上記位置ごとに求める。
(d)工程は、前記測定位置ごとに前記測定位置に対応する前記(b)工程で測定した前記測定抵抗率と前記(c)工程で求めた前記算出抵抗率の差を求め、前記(b)工程で測定した前記測定導電型と前記(c)工程で求めた前記算出導電型とが一致するか否かについて判断する工程である(図4(d))。
(e)工程は、前記(d)工程の結果に基づいて、前記(b)工程で測定した前記測定導電型が前記(c)工程で測定した前記算出導電型と一致し、かつ前記(b)工程で測定した前記測定抵抗率と前記(c)工程で測定した前記算出抵抗率の差が所定の値以下である測定位置を1箇所以上特定する工程である(図4(e))。上記値(測定抵抗率と算出抵抗率の差)は製造されるFZシリコン結晶の目標とする抵抗率(目標抵抗率)が規格内となるように設定されるが、例えば、製造されるFZシリコン結晶の目標抵抗率の5%とすることができ、上記値が0、すなわち測定抵抗率と算出抵抗率が一致することが特に好ましい。
(f)工程は、前記(e)工程で特定した位置の中から選ばれた1箇所以上の抵抗率の値から原料結晶の原料抵抗率を決定する工程である(図4(f))。
本発明はさらに、本発明の原料結晶の抵抗率の測定方法によって求めた原料結晶の原料抵抗率と製造されるFZシリコン結晶の目標とする目標抵抗率を基に、FZシリコン結晶製造時に導入するドーパント添加量を算出することを特徴とするFZシリコン単結晶の製造方法を提供する。
図1に本発明のFZシリコン単結晶の製造工程の一例を示す。
上記のように目標の抵抗率のFZシリコン単結晶を製造するためには、算出・設定された濃度、流量のドーパントガスを確実に供給することが重要である。
FZシリコン単結晶製造の原料に使用するCZシリコン原料結晶(酸素濃度は6.5×1017atoms/cm3以上である)からサンプルウェーハを採取し、このサンプルウェーハの各面内位置(中心、r/2、外周部(外周から7mmの地点))について、四探針法で抵抗率(測定抵抗率)を測定し、熱起電力法で導電型(測定導電型)を測定した。次に測定抵抗率と測定導電型を測定した位置と同一の位置を測定位置として、この測定位置についてフォトルミネッセンス法でn型とp型のドーパント濃度を測定して測定結果から各面内位置の抵抗率(算出抵抗率)及び導電型(算出導電型)を算出した。以上の測定結果と算出結果に基づいて、測定位置ごとに測定位置に対応する測定抵抗率と算出抵抗率、及び測定導電型と算出導電型とをそれぞれ比較して、抵抗率の乖離が小さく導電型は両者が一致したサンプル外周部(外周から7mmの地点)を原料抵抗率の測定位置と定め、この位置について四探針法及び熱起電力法により原料のCZシリコン結晶の抵抗率及び導電型を測定し、ここで測定した抵抗率の値からCZシリコン結晶の原料抵抗率を決定した。準備した他のCZシリコン結晶についても上記で定めた測定位置で抵抗率、導電型測定を行い、各々の原料抵抗率を決定した。決定された原料抵抗率はいずれも1,000Ωcm以上であった。
p型3,000Ωcm(目標抵抗率)のFZシリコン単結晶を製造するため、実施例1と同様の手順により、20本のFZシリコン単結晶を取得した。目標抵抗率に対する得られた各FZシリコン単結晶の抵抗率のバラツキ(σ)は、7.2%であった。
FZシリコン単結晶製造の原料に使用するCZシリコン結晶から採取したサンプルウェーハの面内中心部について四探針法で抵抗率を測定し、熱起電力法で導電型を測定した。残りのCZシリコン原料結晶の抵抗率についても同様にして測定した。
p型3,000Ωcm(目標抵抗率)のFZシリコン単結晶取得のため、比較例1と同様の手順により、20本のFZシリコン単結晶を取得した。目標抵抗率に対する得られた各FZシリコン単結晶の抵抗率のバラツキ(σ)は、14.6%であった。
Claims (9)
- FZ法によりシリコン単結晶を製造する際に用いる酸素を含有する原料結晶の抵抗率の測定方法であって、
(a)原料結晶からサンプルウェーハを採取する工程、
(b)サンプルウェーハの径方向の複数箇所の測定抵抗率と測定導電型を測定する工程、
(c)前記(b)工程で前記測定抵抗率と前記測定導電型を測定した位置と同一の位置を測定位置とし、前記測定位置についてn型とp型のドーパント濃度を測定し、この測定結果から算出される算出抵抗率および算出導電型を求める工程、
(d)前記測定位置ごとに前記測定位置に対応する前記(b)工程で測定した前記測定抵抗率と前記(c)工程で求めた前記算出抵抗率の差を求め、前記(b)工程で測定した前記測定導電型と前記(c)工程で求めた前記算出導電型とが一致するか否かについて判断する工程、
(e)前記(d)工程の結果に基づいて、前記(b)工程で測定した前記測定導電型が前記(c)工程で測定した前記算出導電型と一致し、かつ前記(b)工程で測定した前記測定抵抗率と前記(c)工程で測定した前記算出抵抗率の差が所定の値以下である測定位置を1箇所以上特定する工程、
(f)前記(e)工程で特定した位置の中から選ばれた1箇所以上の抵抗率の値から原料結晶の原料抵抗率を決定する工程、
とを有することを特徴とする原料結晶の抵抗率の測定方法。 - 前記(c)工程における前記ドーパント濃度の測定はフォトルミネッセンス測定により行われることを特徴とする請求項1に記載の原料結晶の抵抗率の測定方法。
- 前記(b)工程における前記測定抵抗率の測定は四探針法により行われることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の原料結晶の抵抗率の測定方法。
- 前記(b)工程における前記測定導電型の測定は熱起電力法により行われることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の原料結晶の抵抗率の測定方法。
- 前記(b)工程における前記サンプルウェーハの径方向の複数箇所の測定抵抗率と測定導電型を測定する位置が中心、r/2、外周から10mm以内の位置とすることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の原料結晶の抵抗率の測定方法。
- 前記原料結晶がCZ法により製造された結晶であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の原料結晶の抵抗率の測定方法。
- 前記原料結晶の酸素濃度が6.5×1017atoms/cm3以上であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の原料結晶の抵抗率の測定方法。
- 前記原料結晶の原料抵抗率が1,000Ωcm以上であることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の原料結晶の抵抗率の測定方法。
- 請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の原料結晶の抵抗率の測定方法によって求めた原料結晶の原料抵抗率と製造されるFZシリコン結晶の目標とする目標抵抗率を基に、FZシリコン結晶製造時に導入するドーパント添加量を算出することを特徴とするFZシリコン単結晶の製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018099165A JP7067267B2 (ja) | 2018-05-23 | 2018-05-23 | 原料結晶の抵抗率の測定方法及びfzシリコン単結晶の製造方法 |
JP2022036717A JP7287521B2 (ja) | 2018-05-23 | 2022-03-10 | Cz法により製造された原料結晶の抵抗率の測定方法及びfzシリコン単結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018099165A JP7067267B2 (ja) | 2018-05-23 | 2018-05-23 | 原料結晶の抵抗率の測定方法及びfzシリコン単結晶の製造方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022036717A Division JP7287521B2 (ja) | 2018-05-23 | 2022-03-10 | Cz法により製造された原料結晶の抵抗率の測定方法及びfzシリコン単結晶の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019202913A true JP2019202913A (ja) | 2019-11-28 |
JP7067267B2 JP7067267B2 (ja) | 2022-05-16 |
Family
ID=68726108
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018099165A Active JP7067267B2 (ja) | 2018-05-23 | 2018-05-23 | 原料結晶の抵抗率の測定方法及びfzシリコン単結晶の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7067267B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020007163A (ja) * | 2018-07-02 | 2020-01-16 | 信越半導体株式会社 | 原料結晶の抵抗率の測定方法及びfzシリコン単結晶の製造方法 |
CN112986685A (zh) * | 2021-02-09 | 2021-06-18 | 西安奕斯伟硅片技术有限公司 | 单晶硅棒电阻率的测量方法及装置 |
Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS569300A (en) * | 1979-06-29 | 1981-01-30 | Ibm | Method of characterizing silicon rod |
JPS61163188A (ja) * | 1985-01-14 | 1986-07-23 | Komatsu Denshi Kinzoku Kk | シリコン単結晶引上法における不純物のド−プ方法 |
JPH07277875A (ja) * | 1994-04-01 | 1995-10-24 | Sumitomo Sitix Corp | 結晶成長方法 |
JP2002076080A (ja) * | 2000-08-31 | 2002-03-15 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体シリコン基板の抵抗率測定方法、半導体シリコン基板の導電型判定方法、及び半導体シリコン基板の製造方法 |
JP2002226295A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-14 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | チョクラルスキー法によるシリコン単結晶製造工程の管理方法及びチョクラルスキー法による高抵抗シリコン単結晶の製造方法並びにシリコン単結晶 |
JP2005306653A (ja) * | 2004-04-21 | 2005-11-04 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン単結晶の製造方法 |
WO2006003782A1 (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-12 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | シリコン単結晶の製造方法及び製造装置 |
JP2008087984A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Sumco Techxiv株式会社 | シリコン単結晶の製造方法、シリコン単結晶の製造制御装置、及びプログラム |
JP2009221079A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | Fz法による半導体結晶製造方法および半導体結晶製造装置 |
JP2010132470A (ja) * | 2008-12-02 | 2010-06-17 | Sumco Techxiv株式会社 | Fz法シリコン単結晶の製造方法 |
JP2015101521A (ja) * | 2013-11-27 | 2015-06-04 | 信越半導体株式会社 | 半導体結晶の製造方法 |
JP2015160800A (ja) * | 2014-02-28 | 2015-09-07 | 信越半導体株式会社 | 半導体単結晶の製造方法及びシリコン単結晶 |
JP2016117603A (ja) * | 2014-12-19 | 2016-06-30 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶の製造方法 |
JP2018080085A (ja) * | 2016-11-17 | 2018-05-24 | 信越半導体株式会社 | 半導体シリコン単結晶の製造方法 |
JP2018080084A (ja) * | 2016-11-17 | 2018-05-24 | 信越半導体株式会社 | 半導体シリコン単結晶の製造方法 |
JP2020007163A (ja) * | 2018-07-02 | 2020-01-16 | 信越半導体株式会社 | 原料結晶の抵抗率の測定方法及びfzシリコン単結晶の製造方法 |
-
2018
- 2018-05-23 JP JP2018099165A patent/JP7067267B2/ja active Active
Patent Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS569300A (en) * | 1979-06-29 | 1981-01-30 | Ibm | Method of characterizing silicon rod |
JPS61163188A (ja) * | 1985-01-14 | 1986-07-23 | Komatsu Denshi Kinzoku Kk | シリコン単結晶引上法における不純物のド−プ方法 |
JPH07277875A (ja) * | 1994-04-01 | 1995-10-24 | Sumitomo Sitix Corp | 結晶成長方法 |
JP2002076080A (ja) * | 2000-08-31 | 2002-03-15 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体シリコン基板の抵抗率測定方法、半導体シリコン基板の導電型判定方法、及び半導体シリコン基板の製造方法 |
JP2002226295A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-14 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | チョクラルスキー法によるシリコン単結晶製造工程の管理方法及びチョクラルスキー法による高抵抗シリコン単結晶の製造方法並びにシリコン単結晶 |
JP2005306653A (ja) * | 2004-04-21 | 2005-11-04 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン単結晶の製造方法 |
WO2006003782A1 (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-12 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | シリコン単結晶の製造方法及び製造装置 |
JP2008087984A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Sumco Techxiv株式会社 | シリコン単結晶の製造方法、シリコン単結晶の製造制御装置、及びプログラム |
JP2009221079A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | Fz法による半導体結晶製造方法および半導体結晶製造装置 |
JP2010132470A (ja) * | 2008-12-02 | 2010-06-17 | Sumco Techxiv株式会社 | Fz法シリコン単結晶の製造方法 |
JP2015101521A (ja) * | 2013-11-27 | 2015-06-04 | 信越半導体株式会社 | 半導体結晶の製造方法 |
JP2015160800A (ja) * | 2014-02-28 | 2015-09-07 | 信越半導体株式会社 | 半導体単結晶の製造方法及びシリコン単結晶 |
JP2016117603A (ja) * | 2014-12-19 | 2016-06-30 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶の製造方法 |
JP2018080085A (ja) * | 2016-11-17 | 2018-05-24 | 信越半導体株式会社 | 半導体シリコン単結晶の製造方法 |
JP2018080084A (ja) * | 2016-11-17 | 2018-05-24 | 信越半導体株式会社 | 半導体シリコン単結晶の製造方法 |
JP2020007163A (ja) * | 2018-07-02 | 2020-01-16 | 信越半導体株式会社 | 原料結晶の抵抗率の測定方法及びfzシリコン単結晶の製造方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020007163A (ja) * | 2018-07-02 | 2020-01-16 | 信越半導体株式会社 | 原料結晶の抵抗率の測定方法及びfzシリコン単結晶の製造方法 |
CN112986685A (zh) * | 2021-02-09 | 2021-06-18 | 西安奕斯伟硅片技术有限公司 | 单晶硅棒电阻率的测量方法及装置 |
CN112986685B (zh) * | 2021-02-09 | 2023-11-10 | 西安奕斯伟材料科技股份有限公司 | 单晶硅棒电阻率的测量方法及装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7067267B2 (ja) | 2022-05-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5767461B2 (ja) | 半導体ウェーハの製造方法 | |
CN107208310A (zh) | 碳化硅单晶的制造方法 | |
JPH06234592A (ja) | 半導体シリコン単結晶の製造方法 | |
US11078595B2 (en) | Method of producing silicon single crystal ingot and silicon single crystal ingot | |
JP2019202913A (ja) | 原料結晶の抵抗率の測定方法及びfzシリコン単結晶の製造方法 | |
JP2002226295A (ja) | チョクラルスキー法によるシリコン単結晶製造工程の管理方法及びチョクラルスキー法による高抵抗シリコン単結晶の製造方法並びにシリコン単結晶 | |
JP7240827B2 (ja) | 原料結晶の抵抗率の測定方法及びfzシリコン単結晶の製造方法 | |
KR20060028425A (ko) | 단결정 제조방법 및 단결정 | |
JP7467362B2 (ja) | 単結晶シリコンインゴット製造中のサンプルロッド成長および抵抗率測定 | |
KR20060093645A (ko) | 단결정 제조방법 및 단결정 | |
JP6152784B2 (ja) | 半導体結晶の製造方法 | |
US7214268B2 (en) | Method of producing P-doped silicon single crystal and P-doped N-type silicon single crystal wafer | |
JP7287521B2 (ja) | Cz法により製造された原料結晶の抵抗率の測定方法及びfzシリコン単結晶の製造方法 | |
JP5477188B2 (ja) | シリコンウエーハのpn判定方法 | |
JP2023075200A (ja) | 単結晶シリコンインゴットの製造中の不純物の蓄積を決定するための複数のサンプルロッドの成長 | |
US20200002837A1 (en) | Methods for modeling the impurity concentration of a single crystal silicon ingot | |
JP4496723B2 (ja) | 単結晶の製造方法及び単結晶製造装置 | |
JP5201730B2 (ja) | Fz法シリコン単結晶の製造方法 | |
JP2018080084A (ja) | 半導体シリコン単結晶の製造方法 | |
US20200199773A1 (en) | Center Slab Lapping and Resistivity Measurement During Single Crystal Silicon Ingot Production | |
JP4134800B2 (ja) | 単結晶製造用黒鉛ヒーター及び単結晶製造装置ならびに単結晶製造方法 | |
JP2003327494A (ja) | シリコン単結晶製造方法およびシリコン単結晶製造操業用プログラムならびにシリコン単結晶製造装置 | |
JP2014058414A (ja) | 評価用シリコン単結晶の製造方法 | |
KR20150019780A (ko) | 단결정 잉곳제조장치 및 단결정 잉곳제조방법 | |
US20200199774A1 (en) | Sample Rod Center Slab Resistivity Measurement With Four-Point Probe During Single Crystal Silicon Ingot Production |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210217 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20211014 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211019 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211214 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220111 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220310 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220329 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220411 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7067267 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |