KR20210043683A - A method for evaluating the carbon concentration of a silicon sample, a method for evaluating a silicon wafer manufacturing process, a method for manufacturing a silicon wafer, and a method for manufacturing a silicon single crystal ingot - Google Patents

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Abstract

평가 대상 실리콘 시료에 수소 원자를 도입하는 것, 상기 수소 원자가 도입된 평가 대상 실리콘 시료를, 실리콘의 밴드 갭 중의 트랩 준위를 평가하는 평가법에 의한 평가에 부치는 것 및, 상기 평가에 의해 얻어진 평가 결과 중에서, Ec(전도대의 바닥의 에너지)－0.10eV, Ec－0.13eV 및 Ec－0.15eV로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 트랩 준위의 밀도에 관한 평가 결과에 기초하여, 상기 평가 대상 실리콘 시료의 탄소 농도를 평가하는 것을 포함하고, 상기 수소 원자의 도입에서 상기 평가까지의 사이에, 평가 대상 실리콘 시료를 가열 수단을 이용하여 35℃∼80℃의 범위의 가열 온도로 가열하는 가열 처리를 행하는 것을 추가로 포함하는 실리콘 시료의 탄소 농도 평가 방법이 제공된다.Introducing a hydrogen atom into a silicon sample to be evaluated, subjecting the silicon sample to be evaluated to which the hydrogen atom is introduced into an evaluation method for evaluating the trap level in the band gap of silicon, and among the evaluation results obtained by the above evaluation. , Ec (energy at the bottom of the conduction band) -0.10 eV, Ec -0.13 eV and Ec -0.15 eV, based on the evaluation result of the density of at least one trap level selected from the group consisting of, the carbon of the silicon sample to be evaluated It includes evaluating the concentration, and performing a heat treatment of heating the silicon sample to be evaluated at a heating temperature in the range of 35°C to 80°C using a heating means between the introduction of the hydrogen atom and the evaluation. A method for evaluating the carbon concentration of a silicon sample containing as is provided.

Description

실리콘 시료의 탄소 농도 평가 방법, 실리콘 웨이퍼 제조 공정의 평가 방법, 실리콘 웨이퍼의 제조 방법 및 실리콘 단결정 잉곳의 제조 방법A method for evaluating the carbon concentration of a silicon sample, a method for evaluating a silicon wafer manufacturing process, a method for manufacturing a silicon wafer, and a method for manufacturing a silicon single crystal ingot

본 발명은, 실리콘 시료의 탄소 농도 평가 방법, 실리콘 웨이퍼 제조 공정의 평가 방법, 실리콘 웨이퍼의 제조 방법 및 실리콘 단결정 잉곳의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for evaluating a carbon concentration of a silicon sample, a method for evaluating a silicon wafer manufacturing process, a method for manufacturing a silicon wafer, and a method for manufacturing a silicon single crystal ingot.

최근, 실리콘 시료의 탄소 농도를 평가하는 것이 검토되고 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조).In recent years, evaluation of the carbon concentration in a silicon sample has been studied (see, for example, Patent Document 1).

일본공개특허공보 2017-191800호Japanese Patent Publication No. 2017-191800

반도체 기판으로서 사용되는 실리콘 웨이퍼에는, 디바이스 특성의 저하를 일으키는 불순물 오염을 저감하는 것이 요망된다. 최근, 실리콘 웨이퍼에 포함되는 불순물로서 탄소가 주목되어, 실리콘 웨이퍼의 탄소 오염을 저감하는 것이 검토되고 있다.In a silicon wafer used as a semiconductor substrate, it is desired to reduce impurity contamination that causes a decrease in device characteristics. In recent years, attention has been paid to carbon as an impurity contained in a silicon wafer, and it has been studied to reduce carbon contamination of a silicon wafer.

탄소 오염 저감을 위해서는, 실리콘 시료의 탄소 농도를 평가하고, 평가 결과에 기초하여, 실리콘 웨이퍼의 제조 공정이나 실리콘 웨이퍼를 잘라내는 실리콘 단결정 잉곳의 제조 공정을, 제조 공정에서 혼입되는 탄소를 저감하도록 관리하는 것이 바람직하다. 실리콘 시료의 탄소 농도를 평가하기 위한 새로운 방법을 발견하는 것은, 그러한 공정 관리를 행하는데 있어서 유용하다.In order to reduce carbon contamination, the carbon concentration of the silicon sample is evaluated, and based on the evaluation result, the manufacturing process of the silicon wafer or the manufacturing process of the silicon single crystal ingot that cuts the silicon wafer is managed to reduce the carbon mixed in the manufacturing process. It is desirable to do it. Discovering a new method for evaluating the carbon concentration in a silicon sample is useful in performing such process control.

본 발명의 일 양태는, 실리콘 시료의 탄소 농도를 평가하기 위한 새로운 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An aspect of the present invention is to provide a new method for evaluating the carbon concentration in a silicon sample.

본 발명의 일 양태는, One aspect of the present invention,

평가 대상 실리콘 시료에 수소 원자를 도입하는 것,Introducing a hydrogen atom into a silicon sample to be evaluated,

상기 수소 원자가 도입된 평가 대상 실리콘 시료를, 실리콘의 밴드 갭 중의 트랩 준위를 평가하는 평가법에 의한 평가에 부치는 것, 및Subjecting the silicon sample to be evaluated to which the hydrogen atom has been introduced for evaluation by an evaluation method for evaluating the trap level in the band gap of silicon, and

상기 평가에 의해 얻어진 평가 결과 중에서, Ec(전도대의 바닥의 에너지)－0.10eV, Ec－0.13eV 및 Ec－0.15eV로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 트랩 준위의 밀도에 관한 평가 결과에 기초하여, 상기 평가 대상 실리콘 시료의 탄소 농도를 평가하는 것,Among the evaluation results obtained by the above evaluation, based on the evaluation result regarding the density of at least one trap level selected from the group consisting of Ec (energy at the bottom of the conduction band) -0.10 eV, Ec -0.13 eV and Ec -0.15 eV , To evaluate the carbon concentration of the silicon sample to be evaluated,

을 포함하고,Including,

상기 수소 원자의 도입에서 상기 평가까지의 사이에, 평가 대상 실리콘 시료를 가열 수단을 이용하여 35℃∼80℃의 범위의 가열 온도로 가열하는 가열 처리를 행하는 것을 추가로 포함하는, 실리콘 시료의 탄소 농도 평가 방법(이하, 「탄소 농도 평가 방법」이라고도 기재함)Carbon in a silicon sample, further comprising performing a heat treatment of heating the silicon sample to be evaluated at a heating temperature in the range of 35°C to 80°C using a heating means between the introduction of the hydrogen atom and the evaluation. Concentration evaluation method (hereinafter, also referred to as "carbon concentration evaluation method")

에 관한 것이다.It is about.

상기 가열 처리 중, 실리콘 시료 표면의 온도는 변화할 수 있다. 상기의 실리콘 시료의 가열 처리에 관한 가열 온도는, 가열 처리에 의해 가열된 실리콘 시료 표면의 최고 온도를 말하는 것으로 한다.During the heat treatment, the temperature of the surface of the silicon sample may change. The heating temperature related to the heat treatment of the silicon sample described above refers to the maximum temperature of the surface of the silicon sample heated by the heat treatment.

일 양태에서는, 상기 탄소 농도 평가 방법에 있어서, 상기 수소 원자가 도입된 평가 대상 실리콘 시료를, 전자선 조사 처리를 행하는 일 없이, 상기 평가에 부칠 수 있다.In one aspect, in the carbon concentration evaluation method, the silicon sample to be evaluated to which the hydrogen atom has been introduced can be subjected to the evaluation without performing an electron beam irradiation treatment.

일 양태에서는, 상기 평가 대상 실리콘 시료의 탄소 농도의 평가를, 상기 평가에 의해 얻어진 평가 결과 중에서, Ec－0.15eV의 트랩 준위의 밀도에 관한 평가 결과에 기초하여 행할 수 있다.In one aspect, the evaluation of the carbon concentration of the silicon sample to be evaluated can be performed based on the evaluation result regarding the density of the trap level of Ec-0.15 eV among the evaluation results obtained by the evaluation.

일 양태에서는, 상기 수소 원자의 도입은, 평가 대상 실리콘 시료를 용액에 침지함으로써 행할 수 있다.In one aspect, the introduction of the hydrogen atom can be performed by immersing a silicon sample to be evaluated in a solution.

일 양태에서는, 상기 용액은, HF(불화 수소)를 포함하는 용액일 수 있다.In one aspect, the solution may be a solution containing HF (hydrogen fluoride).

일 양태에서는, 상기 평가법은, DLTS법(Deep-Level Transient Spectroscopy)일 수 있다.In one aspect, the evaluation method may be a Deep-Level Transient Spectroscopy (DLTS) method.

일 양태에서는, 상기 DLTS법에 의한 평가의 전에, 상기 수소 원자가 도입된 평가 대상 실리콘 시료에 반도체 접합 및 오믹층을 형성함으로써 다이오드를 제작할 수 있고, 제작된 다이오드를 상기 DLTS법에 의한 평가에 부칠 수 있다.In one aspect, prior to the evaluation by the DLTS method, a diode can be fabricated by forming a semiconductor junction and an ohmic layer on the silicon sample to be evaluated to which the hydrogen atom has been introduced, and the fabricated diode can be subjected to the evaluation by the DLTS method. have.

일 양태에서는, 상기 가열 처리를, 상기 다이오드의 제작 전 또는 후에 행할 수 있다.In one aspect, the heat treatment can be performed before or after fabrication of the diode.

일 양태에서는, 상기 가열 처리를, 상기 수소 원자의 도입으로부터 18시간 이내에 행할 수 있다.In one aspect, the heat treatment can be performed within 18 hours from the introduction of the hydrogen atom.

본 발명의 일 양태는, One aspect of the present invention,

평가 대상의 실리콘 웨이퍼 제조 공정에 있어서 제조된 실리콘 웨이퍼의 탄소 농도를 상기 탄소 농도 평가 방법에 의해 평가하는 것 및,Evaluating the carbon concentration of the silicon wafer manufactured in the silicon wafer manufacturing process to be evaluated by the carbon concentration evaluation method, and,

상기 평가의 결과에 기초하여 평가 대상의 실리콘 웨이퍼 제조 공정에 있어서의 탄소 오염의 정도를 평가하는 것,Evaluating the degree of carbon contamination in the silicon wafer manufacturing process to be evaluated based on the evaluation result,

을 포함하는, 실리콘 웨이퍼 제조 공정의 평가 방법(이하, 「제조 공정 평가 방법」이라고도 기재함),A method for evaluating the silicon wafer manufacturing process, including (hereinafter also referred to as ``manufacturing process evaluation method''),

에 관한 것이다.It is about.

본 발명의 일 양태는,One aspect of the present invention,

상기 제조 공정 평가 방법에 의해 실리콘 웨이퍼 제조 공정의 평가를 행하는 것 및,Evaluating the silicon wafer manufacturing process by the above manufacturing process evaluation method, and

상기 평가의 결과, 탄소 오염의 정도가 허용 레벨로 판정된 실리콘 웨이퍼 제조 공정에 있어서, 또는, 상기 평가의 결과, 탄소 오염의 정도가 허용 레벨을 초과한다고 판정된 실리콘 웨이퍼 제조 공정에 탄소 오염 저감 처리를 실시한 후에, 이 실리콘 웨이퍼 제조 공정에 있어서, 실리콘 웨이퍼를 제조하는 것,Carbon contamination reduction treatment in the silicon wafer manufacturing process in which the degree of carbon contamination is determined to be an acceptable level as a result of the evaluation, or in the silicon wafer manufacturing process in which the degree of carbon contamination is determined to exceed the allowable level as a result of the evaluation After performing, in this silicon wafer manufacturing process, manufacturing a silicon wafer,

을 포함하는 실리콘 웨이퍼의 제조 방법,Method of manufacturing a silicon wafer comprising a,

에 관한 것이다.It is about.

본 발명의 일 양태는, One aspect of the present invention,

실리콘 단결정 잉곳을 육성하는 것,Growing silicon single crystal ingots,

상기 실리콘 단결정 잉곳으로부터 잘라내어진 실리콘 시료의 탄소 농도를, 상기 탄소 농도 평가 방법에 의해 평가하는 것,Evaluating the carbon concentration of the silicon sample cut out from the silicon single crystal ingot by the carbon concentration evaluation method,

상기 평가의 결과에 기초하여, 실리콘 단결정 잉곳의 제조 조건을 결정하는 것 및,Based on the result of the above evaluation, determining the manufacturing conditions of the silicon single crystal ingot, and,

결정된 제조 조건하에서 실리콘 단결정 잉곳을 육성하는 것,Growing silicon single crystal ingots under determined manufacturing conditions,

을 포함하는, 실리콘 단결정 잉곳의 제조 방법,Containing, a method for producing a silicon single crystal ingot,

에 관한 것이다.It is about.

본 발명의 일 양태에 의하면, 실리콘 시료의 탄소 농도를 평가하기 위한 새로운 방법을 제공할 수 있다.According to one aspect of the present invention, a new method for evaluating the carbon concentration in a silicon sample can be provided.

도 1은 실시예에서 사용된 실리콘 단결정 인상 장치의 구성을 나타내는 설명도이다.1 is an explanatory diagram showing the configuration of a silicon single crystal pulling device used in an embodiment.

(발명을 실시하기 위한 형태)(Form for carrying out the invention)

[실리콘 시료의 탄소 농도 평가 방법][Method of evaluating carbon concentration in silicon sample]

본 발명의 일 양태는, 평가 대상 실리콘 시료에 수소 원자를 도입하는 것, 상기 수소 원자가 도입된 평가 대상 실리콘 시료를, 실리콘의 밴드 갭 중의 트랩 준위를 평가하는 평가법에 의한 평가에 부치는 것 및, 상기 평가에 의해 얻어진 평가 결과 중에서, Ec－0.10eV, Ec－0.13eV 및 Ec－0.15eV로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 트랩 준위의 밀도에 관한 평가 결과에 기초하여, 상기 평가 대상 실리콘 시료의 탄소 농도를 평가하는 것을 포함하고, 상기 수소 원자의 도입으로부터 상기 평가까지의 사이에, 평가 대상 실리콘 시료를 가열 수단을 이용하여 35℃∼80℃의 범위의 가열 온도로 가열하는 가열 처리를 행하는 것을 추가로 포함하는 실리콘 시료의 탄소 농도 평가 방법에 관한 것이다.In one aspect of the present invention, a hydrogen atom is introduced into a silicon sample to be evaluated, and the silicon sample to be evaluated to which the hydrogen atom is introduced is subjected to evaluation by an evaluation method for evaluating a trap level in a band gap of silicon, and the above Among the evaluation results obtained by evaluation, based on the evaluation result regarding the density of at least one trap level selected from the group consisting of Ec-0.10eV, Ec-0.13eV, and Ec-0.15eV, the carbon of the evaluation target silicon sample It includes evaluating the concentration, and performing a heat treatment of heating the silicon sample to be evaluated at a heating temperature in the range of 35°C to 80°C using a heating means between the introduction of the hydrogen atom and the evaluation. It relates to a method for evaluating the carbon concentration of a silicon sample containing as.

상기 탄소 농도 평가 방법에 있어서 행해지는 수소 원자의 도입에 의해, 실리콘의 밴드 갭 중에 상기 Ec의 트랩 준위를 형성할 수 있다. 이와 같이 하여, 상기 Ec의 트랩 준위의 밀도에 관한 평가 결과를 얻는 것이 가능해진다. 그러한 평가 결과의 일 예로서는, DLTS법에 의한 평가에 의해 얻어지는 피크 강도(DLTS 신호 강도)를 들 수 있다. 이 점에 대해서 상세는 후술한다.By the introduction of hydrogen atoms performed in the carbon concentration evaluation method, the trap level of Ec can be formed in the band gap of silicon. In this way, it becomes possible to obtain an evaluation result regarding the density of the trap level of Ec. As an example of such an evaluation result, the peak intensity (DLTS signal intensity) obtained by evaluation by the DLTS method is mentioned. Details of this point will be described later.

트랩 준위에 관해서는, 수소 원자 도입 후의 실리콘의 밴드 갭 중의 상기 Ec의 트랩 준위는 탄소 관련 준위이고, 이 트랩 준위의 밀도는 실리콘 시료의 탄소 농도와 상관된다. 따라서, 수소 원자 도입 후에 행해지는 평가에 의해 얻어지는 상기 Ec의 트랩 준위의 밀도에 관한 평가 결과, 즉, 트랩 준위의 밀도와 상관되는 평가 결과는, 실리콘 시료의 탄소 농도와 상관된다. 또한, 본 발명자들의 예의 검토의 결과, 수소 원자 도입 후의 평가 대상 실리콘 시료를 상기 가열 처리에 부치는 것은, 상기 평가법에 의해 평가되는 상기 Ec의 트랩 준위의 밀도를 높이는 것에 기여하는 것이 새롭게 발견되었다. 이는, 상기 가열 처리가, 상기 Ec의 트랩 준위를 초래하는 복합체의 형성을 촉진하기 때문이라고 추찰된다. 트랩 준위의 밀도가 높아질수록, 예를 들면 DLTS법에 있어서는, 측정되는 DLTS 신호 강도의 값은 커진다. 예를 들면, 어느 탄소 농도의 실리콘 시료에 대해서, 트랩 준위 밀도의 값을 보다 고밀도의 값으로서 얻을 수 있으면, 미량 탄소라도 고감도로 검출 및 평가하는 것이 가능해진다. 즉, 수소 원자 도입 후의 평가 대상 실리콘 시료를 상기 가열 처리에 부치는 것은, 탄소 농도의 평가의 감도 향상에 기여한다고 생각된다.Regarding the trap level, the trap level of Ec in the band gap of silicon after hydrogen atom introduction is a carbon-related level, and the density of this trap level is correlated with the carbon concentration of the silicon sample. Therefore, the evaluation result regarding the density of the trap level of Ec obtained by the evaluation performed after the introduction of hydrogen atoms, that is, the evaluation result correlated with the density of the trap level, is correlated with the carbon concentration of the silicon sample. In addition, as a result of the intensive examination of the present inventors, it was newly discovered that subjecting the silicon sample to be evaluated after the introduction of hydrogen atoms to the heat treatment contributes to increasing the density of the trap level of the Ec evaluated by the evaluation method. It is speculated that this is because the heat treatment promotes the formation of a composite that causes the trap level of Ec. As the density of the trap level increases, for example, in the DLTS method, the value of the measured DLTS signal strength increases. For example, for a silicon sample having a certain carbon concentration, if the value of the trap state density can be obtained as a higher density value, even trace amounts of carbon can be detected and evaluated with high sensitivity. That is, it is considered that subjecting the silicon sample to be evaluated after the introduction of hydrogen atoms to the heat treatment contributes to the improvement of the sensitivity of the evaluation of the carbon concentration.

이하, 상기 탄소 농도 평가 방법에 대해서, 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the carbon concentration evaluation method will be described in more detail.

＜평가 대상 실리콘 시료＞<Silicone sample to be evaluated>

상기 탄소 농도 평가 방법의 평가 대상이 되는 실리콘 시료는, 예를 들면, 실리콘 단결정 잉곳으로부터 잘라내어진 실리콘 시료일 수 있다. 예를 들면, 실리콘 단결정 잉곳으로부터 웨이퍼 형상으로 잘라낸 시료로부터 추가로 일부를 잘라내어 얻은 시료를, 평가에 부칠 수 있다. 또한, 평가 대상 실리콘 시료는, 반도체 기판으로서 이용되는 각종 실리콘 웨이퍼(예를 들면, 폴리시드 웨이퍼, 에피택셜 웨이퍼 등)로부터 잘라낸 실리콘 시료일 수도 있다. 상기 실리콘 웨이퍼는, 실리콘 웨이퍼에 통상적으로 행해지는 각종 가공 처리(예를 들면, 연마, 에칭, 세정 등)가 부가된 실리콘 웨이퍼일 수도 있다. 실리콘 시료는, n형 실리콘이라도 p형 실리콘이라도 좋다. 또한, 실리콘 시료의 저항률은, 예를 들면 1∼1000Ωcm 정도일 수 있지만, 특별히 한정되지 않는다.The silicon sample to be evaluated by the carbon concentration evaluation method may be, for example, a silicon sample cut out from a silicon single crystal ingot. For example, a sample obtained by further cutting a portion of a sample cut out of a silicon single crystal ingot into a wafer shape can be subjected to evaluation. Further, the silicon sample to be evaluated may be a silicon sample cut out from various silicon wafers (eg, polished wafers, epitaxial wafers, etc.) used as a semiconductor substrate. The silicon wafer may be a silicon wafer to which various processing treatments (eg, polishing, etching, cleaning, etc.) that are normally performed on a silicon wafer have been added. The silicon sample may be n-type silicon or p-type silicon. In addition, the resistivity of the silicon sample may be, for example, about 1 to 1000 Ωcm, but is not particularly limited.

평가 대상 실리콘 시료의 격자간 산소 Oi의 농도(이하, 「산소 농도」라고 기재함)는, 특별히 한정되는 것은 아니다. 일 양태에서는, 평가 대상 실리콘 시료의 산소 농도는, 예를 들면, 1.0×1017atoms/㎤ 이상(예를 들면 1.0×1017∼27.5×1017atoms/㎤)일 수 있다. 여기에서 말하는 산소 농도는, FT-IR법(Fourier Transform Infrared Spectroscopy)에 의해 측정되는 값으로 한다. 예를 들면 쵸크랄스키법(CZ법)에 의해 육성된 실리콘 단결정에 유래하는 실리콘 시료는, 통상, 산소를 포함하고 있다. 한편, 특허문헌 1(일본공개특허공보 2017-191800호)에 기재되어 있는 바와 같이, 실리콘 시료의 탄소 농도 평가 방법으로서 종래 제안되어 있던 루미네슨스법에서는, 정량되는 탄소 농도가 산소 농도에 의존해 버린다. 이는, 종래 제안되어 있던 루미네슨스법에서는, 전자선 조사를 요하기 때문이다. 그 때문에, 루미네슨스법에서는, 산소 농도가 높은 실리콘 시료일수록, 탄소 농도의 평가의 정밀도는 저하하는 경향이 있다. 이에 대하여, 수소 원자의 도입을 행한 후라면, 전자선 조사를 행하지 않아도, 상기의 탄소 관련 준위를, 활성화한 상태로 형성할 수 있다. 그 결과, 산소 농도에 의존하는 일 없이, 탄소 농도를 평가하는 것이 가능해진다. 이에 따라, 산소 농도가 비교적 높은 실리콘 시료, 예를 들면 산소 농도가 상기 범위인 실리콘 시료의 탄소 농도도, 고정밀도로 평가할 수 있다. 본 발명 및 본 명세서에 있어서의 「전자선 조사 처리를 행하지 않는다」란, 실리콘 시료에 대하여 적극적으로 전자선을 조사하는 처리를 행하지 않는 것을 말하고, 태양광, 조명 등의 하에서 불가피적으로 발생하는 전자선 조사는 허용되는 것으로 한다. 또한, 전자선이란, 전자에 가속 전압을 더하여 얻어지는 전자의 흐름이다. 전자선 조사 처리는, 리드 타임이 길고, 대규모 설비를 요하여, 비용 증가를 초래하고, 전자선 조사 공정에 더하여 보호 산화막의 제작 등을 필요로 하여 공정수가 증가하는 등의 점에서 과제가 있다. 따라서, 전자선 조사 처리를 행하지 않아도 실리콘 시료의 탄소 농도를 평가할 수 있는 것은 바람직하다. 단, 상기 탄소 농도 평가 방법의 평가 대상 실리콘 시료의 산소 농도는, 먼저 예시한 범위에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 탄소 농도 평가 방법의 일 양태에서는, 공지의 방법에 의해 전자선 조사를 행할 수도 있다.The concentration of the interstitial oxygen Oi in the silicon sample to be evaluated (hereinafter, referred to as "oxygen concentration") is not particularly limited. In one aspect, the oxygen concentration of the silicon sample to be evaluated may be, for example, 1.0 × 10 17 atoms/cm 3 or more (for example, 1.0 × 10 17 to 27.5 × 10 17 atoms/cm 3 ). The oxygen concentration referred to herein is a value measured by the FT-IR method (Fourier Transform Infrared Spectroscopy). For example, a silicon sample derived from a silicon single crystal grown by the Czochralski method (CZ method) usually contains oxygen. On the other hand, as described in Patent Document 1 (Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2017-191800), in the luminescence method conventionally proposed as a method for evaluating the carbon concentration of a silicon sample, the quantified carbon concentration depends on the oxygen concentration. This is because electron beam irradiation is required in the conventionally proposed luminescence method. Therefore, in the luminescence method, the accuracy of the evaluation of the carbon concentration tends to decrease as the oxygen concentration is higher in a silicon sample. On the other hand, after introduction of a hydrogen atom, the above carbon-related level can be formed in an activated state without performing electron beam irradiation. As a result, it becomes possible to evaluate the carbon concentration without depending on the oxygen concentration. Accordingly, the carbon concentration of a silicon sample having a relatively high oxygen concentration, for example, a silicon sample having an oxygen concentration in the above range can also be evaluated with high accuracy. In the present invention and in this specification, the term "no electron beam irradiation treatment" means that the silicon sample is not actively irradiated with electron beams, and the electron beam irradiation that inevitably occurs under sunlight, lighting, etc. It shall be allowed. In addition, an electron beam is a flow of electrons obtained by adding an acceleration voltage to electrons. The electron beam irradiation treatment has a problem in that it has a long lead time, requires a large-scale facility, causes an increase in cost, and requires production of a protective oxide film in addition to the electron beam irradiation step, thereby increasing the number of steps. Therefore, it is preferable that the carbon concentration of the silicon sample can be evaluated without performing the electron beam irradiation treatment. However, the oxygen concentration of the silicon sample to be evaluated by the carbon concentration evaluation method is not limited to the range exemplified above. In addition, in one aspect of the carbon concentration evaluation method, electron beam irradiation can also be performed by a known method.

＜실리콘 시료로의 수소 원자의 도입＞<Introduction of hydrogen atom into silicon sample>

평가 대상 실리콘 시료에는, 수소 원자가 도입된다. 수소 원자를 도입함으로써, 탄소 관련 준위인 상기 Ec의 트랩 준위를 형성할 수 있다. 수소 원자의 도입은, 드라이 처리(건식)로 행해도 좋고, 웨트 처리(습식, 즉 용액의 사용)로 행해도 좋다. 예를 들면, 드라이 처리에 의한 수소 원자의 도입은, 이온 주입법, 수소 플라즈마 등에 의해 행할 수 있다. 또한 본 발명 및 본 명세서에 있어서의 수소 원자의 도입에는, 이온 또는 플라즈마의 상태에서 수소 원자가 도입되는 양태도 포함되는 것으로 한다.A hydrogen atom is introduced into the silicon sample to be evaluated. By introducing a hydrogen atom, the trap level of Ec, which is a carbon-related level, can be formed. Introduction of the hydrogen atom may be performed by dry treatment (dry method) or by wet treatment (wet method, that is, use of a solution). For example, introduction of hydrogen atoms by dry treatment can be performed by an ion implantation method, hydrogen plasma, or the like. In addition, the introduction of a hydrogen atom in the present invention and this specification also includes an aspect in which a hydrogen atom is introduced in an ion or plasma state.

웨트 처리에 의한 수소 원자의 도입은, 실리콘 시료를 용액에 접촉시킴(예를 들면 침지함)으로써 행할 수 있다. 여기에서 사용되는 용액은, 수소 원자를 전리한 상태(이온) 또는 염의 상태 등의 어느 하나의 상태로 함유하는 용액이라면, 산 용액이라도 염기 용액이라도 좋다. 일 예로서, 산 용액으로서는, 불산(불화 수소산 수용액), 불산과 질산의 혼합 용액(불질산) 등의 HF를 포함하는 용액, 황산과 과산화수소의 혼합 용액, 염산과 과산화수소의 혼합 용액 등을 들 수 있다. 또한, 염기 용액으로는 수산화 나트륨 용액, 수산화 칼륨 용액, 암모니아수와 과산화수소의 혼합 용액 등을 들 수 있다. 상기의 각종 용액은, 바람직하게는 수계 용액(물을 포함하는 용액)이고, 수용액인 것이 보다 바람직하다. 산 용액의 산 농도 및 염기 용액의 염기 농도는, 특별히 한정되는 것은 아니다. 일 예로서, 불산에 의한 수소 원자 도입은, 측정 대상 실리콘 시료를, 1∼25중량％ 불산에 1∼10분간 침지함으로써 행할 수 있다. 또한, 일 예로서, 불질산에 의한 수소 원자 도입은, 측정 대상 실리콘 시료를, 불질산(예를 들면 HNO3 농도 69질량％의 질산(질산 수용액)과 HF 농도 50질량％의 불산(불화 수소산 수용액)의 혼합 용액)에 1∼10분간 침지함으로써 행할 수 있다. 침지 후, 필요에 따라서 측정 대상 시료를 물 세정, 건조 등의 후처리에 부쳐도 좋다.Introduction of hydrogen atoms by wet treatment can be performed by bringing a silicon sample into contact with a solution (eg, immersing). The solution used herein may be an acid solution or a base solution as long as it contains a hydrogen atom in an ionized state (ion) or a salt state. As an example, as an acid solution, a solution containing HF such as hydrofluoric acid (hydrofluoric acid aqueous solution), a mixed solution of hydrofluoric acid and nitric acid (fluoronitric acid), a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide, a mixed solution of hydrochloric acid and hydrogen peroxide, etc. have. Further, examples of the base solution include sodium hydroxide solution, potassium hydroxide solution, and a mixed solution of aqueous ammonia and hydrogen peroxide. The various solutions described above are preferably aqueous solutions (solutions containing water), and more preferably aqueous solutions. The acid concentration of the acid solution and the base concentration of the base solution are not particularly limited. As an example, hydrogen atom introduction by hydrofluoric acid can be performed by immersing the silicon sample to be measured in 1 to 25% by weight of hydrofluoric acid for 1 to 10 minutes. In addition, as an example, the introduction of hydrogen atoms by fluorinated nitric acid is used to prepare a silicon sample to be measured with hydrofluoric acid (e.g., nitric acid (aqueous nitric acid solution) having a HNO 3 concentration of 69% by mass) and hydrofluoric acid having a HF concentration of 50% by mass (hydrofluoric acid). It can be carried out by immersing in a mixed solution of aqueous solution) for 1 to 10 minutes. After immersion, if necessary, the sample to be measured may be subjected to post-treatment such as washing with water and drying.

수소 원자가 도입된 평가 대상 실리콘 시료는, 상세를 후술하는 가열 처리가 실시된 후, 실리콘의 밴드 갭 중의 트랩 준위를 평가하는 평가법에 의한 평가에 부쳐진다. 가열 처리의 상세는 후술한다.The silicon sample to be evaluated into which a hydrogen atom has been introduced is subjected to a heat treatment to be described later in detail, and then subjected to evaluation by an evaluation method for evaluating the trap level in the band gap of silicon. Details of the heat treatment will be described later.

＜수소 원자를 도입한 실리콘 시료의 평가＞<Evaluation of silicon sample with hydrogen atom introduced>

상기 탄소 농도 평가 방법에서는, 탄소 관련 준위로서, Ec－0.10eV, Ec－0.13eV 또는 Ec－0.15eV의 트랩 준위를 이용한다. Ec－0.10eV, Ec－0.13eV 및 Ec－0.15eV의 트랩 준위는, 수소 원자의 도입에 의해, 각종 평가법에 의해 검출 가능한 활성화한 상태로 형성된다고 생각되고, 추가로, 그의 형성은 상기 가열 처리에 의해 추진되는 것으로 추찰된다. 이와 같이 하여, 상기 트랩 준위(탄소 관련 준위)의 밀도에 기초하여, 탄소 농도를 평가하는 것이 가능해진다. 트랩 준위 밀도에 관한 평가는, 실리콘의 밴드 갭 중의 트랩 준위를 평가할 수 있는 각종 평가법에 의해 행할 수 있다. 그러한 평가법으로서는, DLTS법, 라이프 타임법, ICTS법(Isothermal Capacitance Transient Spectroscopy), 저온 포토 루미네슨스(PL)법, 캐소드 루미네슨스(CL)법 등을 들 수 있다. 또한 종래의 PL법 및 CL법(루미네슨스법)에 의한 탄소 농도의 평가에서는, 전자선 조사 처리가 불가결했다. 이에 대하여 상기 탄소 농도 평가 방법에 의하면, 수소 원자의 도입에 의해 상기 Ec의 트랩 준위가 활성화한 상태로 형성됨으로써, 전자선 조사 처리를 행하지 않아도, 상기 트랩 준위의 밀도에 기초하여 탄소 농도를 평가하는 것이 가능해진다. 각종 평가법에 의한 측정의 수법에 대해서는, 공지 기술을 하등 제한없이 적용할 수 있다.In the carbon concentration evaluation method, a trap level of Ec -0.10 eV, Ec -0.13 eV or Ec -0.15 eV is used as the carbon-related level. It is thought that the trap levels of Ec-0.10eV, Ec-0.13eV and Ec-0.15eV are formed in an activated state detectable by various evaluation methods by the introduction of hydrogen atoms. It is presumed to be promoted by. In this way, it becomes possible to evaluate the carbon concentration based on the density of the trap level (carbon-related level). The evaluation of the trap level density can be performed by various evaluation methods capable of evaluating the trap level in the band gap of silicon. Examples of such evaluation methods include the DLTS method, the life time method, the ICTS method (Isothermal Capacitance Transient Spectroscopy), the low-temperature photoluminescence (PL) method, the cathode luminescence (CL) method, and the like. In addition, in the conventional evaluation of the carbon concentration by the PL method and the CL method (luminescence method), the electron beam irradiation treatment was indispensable. On the other hand, according to the carbon concentration evaluation method, since the trap level of Ec is formed in an activated state by the introduction of a hydrogen atom, it is possible to evaluate the carbon concentration based on the density of the trap level without performing an electron beam irradiation treatment. It becomes possible. For the method of measurement by various evaluation methods, known techniques can be applied without any limitation.

예를 들면 DLTS법은, 보다 고감도인 탄소 정량을 가능하게 하는 관점에서, 바람직한 평가법이다. 평가법으로서 DLTS법을 이용하는 경우, DLTS법에 의해 얻어지는 각 피크의 합계로서 얻어지는 DLTS 스펙트럼을 공지의 방법으로 피팅(fitting) 처리함으로써, Ec－0.10eV, Ec－0.13eV 또는 Ec－0.15eV의 트랩 준위의 DLTS 스펙트럼을 분리할 수 있다. 예를 들면, 주파수 250Hz에서의 DLTS 측정에서는, Ec－0.10eV의 트랩 준위 밀도는 76K 부근의 피크, Ec－0.13eV의 트랩 준위 밀도는 87K 부근의 피크, Ec－0.15eV의 트랩 준위 밀도는 101K 부근의 피크의 피크 강도(DLTS 신호 강도)에 기초하여 탄소 농도를 구할 수 있다. 탄소 농도를 구하기 위해서 이용하는 피크는, 상기 3개의 피크 중 적어도 1개이고, 2개 또는 3개의 피크를 이용해도 좋다. 통상, 피크 강도의 값이 클수록 탄소 농도가 높다고 판정할 수 있다. 보다 고정밀도의 탄소 농도 평가를 행하는 관점에서는, Ec－0.13eV 및/또는 Ec－0.15eV에 있어서의 평가 결과에 기초하여, 평가 대상 실리콘 시료의 탄소 농도를 구하는 것이 바람직하다.For example, the DLTS method is a preferable evaluation method from the viewpoint of enabling more highly sensitive carbon quantification. In the case of using the DLTS method as an evaluation method, by fitting the DLTS spectrum obtained as the sum of each peak obtained by the DLTS method by a known method, trap levels of Ec-0.10 eV, Ec-0.13 eV or Ec-0.15 eV The DLTS spectrum of can be separated. For example, in the DLTS measurement at a frequency of 250 Hz, the trap state density of Ec -0.10 eV is a peak near 76K, the trap state density of Ec -0.13 eV is near 87K, and the trap state density of Ec -0.15 eV is 101K. The carbon concentration can be calculated based on the peak intensity of the nearby peak (DLTS signal intensity). The peak used to determine the carbon concentration is at least one of the three peaks, and two or three peaks may be used. In general, it can be determined that the higher the value of the peak intensity, the higher the carbon concentration. From the viewpoint of performing more highly accurate carbon concentration evaluation, it is preferable to obtain the carbon concentration of the silicon sample to be evaluated based on the evaluation result in Ec-0.13 eV and/or Ec-0.15 eV.

<가열 처리><heating treatment>

상기 탄소 농도 평가 방법에 있어서, 평가 대상 실리콘 시료에는, 수소 원자의 도입에서 상기 평가까지의 사이에, 평가 대상 실리콘 시료를 가열 수단을 이용하여 35℃∼80℃의 범위의 가열 온도로 가열하는 가열 처리가 실시된다. 상기 Ec의 트랩 준위의 형성 과정과 소멸 과정은 경합하고 있지만, 수소 원자 도입 후의 평가 대상 실리콘 시료를 가열 수단을 이용하여 상기 범위의 가열 온도로 가열함으로써, 상기 Ec의 트랩 준위의 형성 과정을 촉진할 수 있는 것이, 상기 평가법에 의해 평가되는 트랩 준위의 밀도를 높이는 것으로 이어진다고 추찰된다. 가열 수단으로서는 예를 들면 핫 플레이트 등을 이용할 수 있다. 예를 들면, 수소 원자 도입 후의 평가 대상 실리콘 시료를 핫 플레이트상에 배치하여 상기 온도 범위의 가열 온도로 가열할 수 있다. 수소 원자 도입 후의 평가 대상 실리콘 시료를 가열하는 가열 온도는, 상기 트랩 준위의 밀도를 보다 높이는 관점에서 40℃ 이상인 것이 바람직하고, 또한 동일한 관점에서 70℃ 이하인 것이 바람직하다. 가열 처리를 행하는 분위기는 특별히 한정되지 않는다. 상기 가열 처리는, 예를 들면 대기 분위기하에서 행할 수 있다. 또한, 상기 가열 처리는, 예를 들면, 실리콘 시료의 표면 온도를 소망하는 최고 온도에 도달시키기 위해, 예를 들면 소정의 설정 온도로 설정된 핫 플레이트상에, 수소 원자 도입 후의 평가 대상 실리콘 시료를 1∼60분간 정도 배치함으로써 행할 수 있다. 수소 원자 도입에서 상기 가열 처리까지의 사이 및 상기 가열 처리에서 상기 평가까지의 사이의 평가 대상 실리콘 시료는, 예를 들면, 실온의 대기 분위기 중에 배치할 수 있다. 여기에서 실온이란, 예를 들면 15 ℃∼30℃의 범위의 온도일 수 있다. Ec－0.10eV, Ec－0.13eV 및 Ec－0.15eV의 트랩 준위는, 탄소와 수소를 구성 성분으로 하는 복합체에 의해 초래되는 것으로 생각된다. 한편, 수소 원자 도입 중(수소 원자 공급 중)은 수소 원자의 확산이 보 오차 함수에 따르기 때문에, 수소 원자는 실리콘 시료 표면 근방에 고농도로 분포한다고 추찰된다. 이에 대하여, 수소 원자 도입 후는 수소 원자의 공급원이 끊어지기 때문에, 평가 대상 실리콘 시료 중에서는, 도입된 수소 원자가 가우스 함수에 따라서 실리콘 시료 내부에 확산한다고 추찰된다. 다른 한편, 각종 평가법에 의한 평가는, 통상, 평가 대상 실리콘 시료의 표면으로부터 소정 깊이의 영역(측정 영역)에 대해서 행해진다. 이 측정 영역에 보다 많은 수소 원자가 존재하는 동안에 상기 가열 처리를 행하는 것이, 상기 가열 처리에 의해 상기 복합체의 형성(즉 상기 Ec의 트랩 준위의 형성)을 보다 한층 촉진하는 것으로 이어진다고 생각된다. 이상의 점 및 실리콘 중의 수소 원자의 확산 속도를 고려하면, 상기 가열 처리는, 수소 원자 도입으로부터 18시간 이내(즉, 18시간 또는 그보다 단시간)에 행하는 것이 바람직하다.In the carbon concentration evaluation method, in the silicon sample to be evaluated, heating the silicon sample to be evaluated at a heating temperature in the range of 35°C to 80°C using a heating means between the introduction of hydrogen atoms and the evaluation. The treatment is carried out. Although the process of forming the trap level of Ec and the process of extinction are competing, the process of forming the trap level of Ec is accelerated by heating the silicon sample to be evaluated after the introduction of hydrogen atoms to a heating temperature in the above range using a heating means. It is speculated that what can be done leads to increasing the density of the trap level evaluated by the above evaluation method. As the heating means, for example, a hot plate or the like can be used. For example, a silicon sample to be evaluated after introduction of hydrogen atoms can be placed on a hot plate and heated to a heating temperature within the above temperature range. The heating temperature for heating the silicon sample to be evaluated after introduction of hydrogen atoms is preferably 40°C or higher from the viewpoint of further increasing the density of the trap level, and is preferably 70°C or lower from the same viewpoint. The atmosphere in which the heat treatment is performed is not particularly limited. The heat treatment can be performed, for example, in an air atmosphere. In addition, in the heat treatment, for example, in order to bring the surface temperature of the silicon sample to a desired maximum temperature, for example, a silicon sample to be evaluated after introduction of hydrogen atoms is placed on a hot plate set to a predetermined set temperature. It can be performed by placing it for about 60 minutes. The silicon sample to be evaluated between the introduction of hydrogen atoms and the heat treatment and between the heat treatment and the evaluation may be placed in, for example, an atmospheric atmosphere at room temperature. Here, room temperature may be, for example, a temperature in the range of 15°C to 30°C. The trap levels of Ec-0.10eV, Ec-0.13eV, and Ec-0.15eV are thought to be caused by a composite composed of carbon and hydrogen. On the other hand, during hydrogen atom introduction (during hydrogen atom supply), since the diffusion of hydrogen atoms depends on the beam error function, it is speculated that hydrogen atoms are distributed at a high concentration near the surface of the silicon sample. On the other hand, since the source of the hydrogen atom is cut off after introduction of the hydrogen atom, it is assumed that the introduced hydrogen atom diffuses inside the silicon sample according to a Gaussian function in the silicon sample to be evaluated. On the other hand, evaluation by various evaluation methods is usually performed on a region (measurement region) having a predetermined depth from the surface of the silicon sample to be evaluated. It is thought that performing the heat treatment while more hydrogen atoms are present in this measurement region further promotes the formation of the complex (that is, the formation of the trap level of the Ec) by the heat treatment. In view of the above and the diffusion rate of hydrogen atoms in silicon, the heat treatment is preferably performed within 18 hours (ie, 18 hours or shorter time) from the introduction of hydrogen atoms.

일 양태에서는, 상기 평가는 DLTS법에 의해 행해진다. DLTS법에서는, 통상, 평가 대상 실리콘 시료의 일부를 잘라내어 얻은 측정용 시료에, 반도체 접합(쇼트키 접합 또는 pn 접합) 및 오믹층을 형성하여 제작한 다이오드(시료 소자)에 대해서 측정(DLTS 측정)이 행해진다. 일반적으로, DLTS 측정에 부쳐지는 시료의 표면은 평활성이 높은 것이 바람직하다. 따라서, 측정용 시료를 잘라내기 전의 평가 대상 실리콘 시료, 또는 평가 대상 실리콘 시료로부터 잘라낸 측정용 시료에, 표면 평활성 향상을 위해 에칭, 연마 가공 등을 임의로 행할 수도 있다. 에칭은, 미러 에칭이 바람직하다. 또한, 연마 가공은 경면 연마 가공을 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 평가 대상 실리콘 시료가 실리콘 단결정 잉곳 또는 잉곳의 일부인 경우, 이러한 평가 대상 실리콘 시료로부터 잘라낸 측정용 시료를 연마 가공한 후에 시료 소자를 제작하는 것이 바람직하고, 경면 연마 가공한 후에 시료 소자를 제작하는 것이 보다 바람직하다. 연마 가공으로서는, 경면 연마 가공 등의 실리콘 웨이퍼에 실시되는 공지의 연마 가공을 행할 수 있다. 한편, 통상, 실리콘 웨이퍼는 경면 연마 가공 등의 연마 가공을 거쳐 얻어진다. 따라서, 평가 대상 실리콘 시료가 실리콘 웨이퍼인 경우, 실리콘 웨이퍼로부터 잘라낸 측정용 시료의 표면은, 연마 가공없이도 높은 평활성을 갖는 것이 통상적이다. In one aspect, the evaluation is performed by the DLTS method. In the DLTS method, in general, a semiconductor junction (Schottky junction or pn junction) and a diode (sample element) produced by forming an ohmic layer on a measurement sample obtained by cutting a part of a silicon sample to be evaluated are measured (DLTS measurement). This is done. In general, it is preferable that the surface of a sample subjected to DLTS measurement has high smoothness. Therefore, the silicon sample to be evaluated before the sample for measurement is cut out or the sample for measurement cut out from the silicon sample to be evaluated may be optionally subjected to etching, polishing, or the like in order to improve the surface smoothness. As for the etching, mirror etching is preferable. In addition, it is preferable that the polishing process includes a mirror polishing process. For example, when the silicon sample to be evaluated is a silicon single crystal ingot or a part of an ingot, it is preferable to prepare the sample element after polishing the sample for measurement cut out from the silicon sample to be evaluated, and then mirror polishing the sample element. It is more preferable to produce. As the polishing processing, a known polishing processing performed on a silicon wafer such as mirror polishing processing can be performed. On the other hand, usually, a silicon wafer is obtained through polishing processing such as mirror polishing processing. Therefore, when the silicon sample to be evaluated is a silicon wafer, it is common that the surface of the measurement sample cut out from the silicon wafer has high smoothness even without polishing.

상기 가열 처리는, 일 양태에서는 상기 다이오드의 제작 전에 행할 수 있고, 다른 일 양태에서는 상기 다이오드의 제작 후에 행할 수 있다. 또한, 일 양태에서는, 상기 가열 처리는, 상기 다이오드의 제작 전 및 제작 후에 행할 수도 있다. 먼저 기재한 바와 같이, 실리콘 중의 수소 원자의 확산을 고려하면, 표면에 가까운 측정 영역에 보다 많은 수소 원자가 존재하는 동안에 상기 가열 처리를 행하는 것이, 상기 가열 처리에 의해 상기 복합체의 형성(즉 상기 Ec의 트랩 준위의 형성)을 보다 한층 촉진하는 것으로 이어진다고 생각된다. 이 점에서는, 상기 가열 처리를 상기 다이오드의 제작 전에 행하는 것은, 상기 Ec의 트랩 준위의 형성을 보다 한층 촉진하여 트랩 준위 밀도를 높이는 관점에서 바람직하다고 생각된다.In one aspect, the heat treatment can be performed before fabrication of the diode, and in another aspect, it can be performed after fabrication of the diode. In addition, in one aspect, the heat treatment may be performed before and after the manufacture of the diode. As described earlier, taking the diffusion of hydrogen atoms in silicon into consideration, performing the heat treatment while more hydrogen atoms are present in the measurement region close to the surface is the formation of the complex by the heat treatment (i.e., the Ec It is thought that it leads to further promoting the formation of trap levels). From this point of view, it is considered that performing the heat treatment before fabrication of the diode is preferable from the viewpoint of further promoting the formation of the trap level of Ec and increasing the trap level density.

DLTS 측정은, 통상, 이하의 방법에 의해 행해진다. 실리콘 시료의 한쪽의 표면에 반도체 접합(쇼트키 접합 또는 pn 접합)을 형성하고, 다른 한쪽의 표면에 오믹층을 형성하여 다이오드(시료 소자)를 제작한다. 이 시료 소자의 용량(캐패시턴스)의 과도 응답을, 온도 스위프를 행하면서 주기적으로 전압을 인가하여 측정한다. 전압의 인가는, 통상, 공핍층을 형성하는 역방향 전압과 공핍층 중의 트랩 준위에 캐리어를 충전하기 위한 펄스 전압을, 교대로 또한 주기적으로 인가하여 행해진다. 바람직한 공핍층 형성 영역의 위치 및 폭은, 실리콘 시료의 저항률에 의존한다. 공핍층은, 예를 들면, 평가 대상 실리콘 시료의 표면으로부터 깊이 1㎛∼60㎛ 정도의 영역에, 1∼50㎛ 정도의 폭으로 형성할 수 있고, 바람직하게는 1∼10㎛ 정도의 폭으로 형성할 수 있다. 한편, 평가 대상 실리콘 시료의 두께는, 예를 들면 100∼1000㎛ 정도일 수 있다. 단, 이 범위에 한정되는 것은 아니다. 측정 영역의 위치(측정 깊이)는, 공핍층을 형성하기 위해 인가되는 역방향 전압에 의해 제어할 수 있다. 또한, 형성되는 공핍층의 폭도, 역방향 전압에 의해 제어할 수 있다. 온도에 대하여 DLTS 신호를 플롯함으로써, DLTS 스펙트럼을 얻을 수 있다. DLTS 측정에 의해 검출된 각 피크의 합계로서 얻어지는 DLTS 스펙트럼을 공지의 방법으로 피팅 처리함으로써, 각 트랩 준위의 DLTS 스펙트럼을 분리하여 피크를 검출할 수 있다.DLTS measurement is usually performed by the following method. A semiconductor junction (Schottky junction or pn junction) is formed on one surface of a silicon sample, and an ohmic layer is formed on the other surface to fabricate a diode (sample element). The transient response of the capacitance (capacitance) of this sample element is measured by periodically applying a voltage while performing a temperature sweep. The voltage is usually applied by alternately and periodically applying a reverse voltage forming the depletion layer and a pulse voltage for charging carriers in a trap level in the depletion layer. The position and width of the region where the depletion layer is preferably formed depends on the resistivity of the silicon sample. The depletion layer can be formed, for example, in a region having a depth of about 1 µm to 60 µm from the surface of the silicon sample to be evaluated, with a width of about 1 to 50 µm, and preferably has a width of about 1 to 10 µm. Can be formed. Meanwhile, the thickness of the silicon sample to be evaluated may be, for example, about 100 to 1000 μm. However, it is not limited to this range. The position (measurement depth) of the measurement region can be controlled by a reverse voltage applied to form the depletion layer. In addition, the width of the formed depletion layer can also be controlled by the reverse voltage. By plotting the DLTS signal against temperature, a DLTS spectrum can be obtained. By fitting the DLTS spectrum obtained as the sum of each peak detected by the DLTS measurement by a known method, the DLTS spectrum of each trap level can be separated and the peak can be detected.

＜탄소 농도의 평가＞<Evaluation of carbon concentration>

평가법으로서 어느 방법을 이용하는 경우에도, Ec－0.10eV, Ec－0.13eV 및 Ec－0.15eV로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 트랩 준위의 밀도에 관한 평가 결과에 기초하는 탄소 농도의 평가는, 검량선을 이용하여 행할 수 있고, 또는 검량선을 이용하지 않고 행할 수 있다. 검량선을 이용하지 않는 경우, 예를 들면, 평가 결과로서 얻어진 값이 클수록, 탄소 농도가 높다고 판정하는 상대적인 판정 기준에 의해, 탄소 농도를 평가할 수 있다. 예를 들면, DLTS 스펙트럼의 피크 강도(DLTS 신호 강도)의 값이 클수록 탄소 농도가 높다고 판정할 수 있다. 또한, 검량선을 이용하는 경우에는, 검량선으로서는, 예를 들면, 평가 대상 실리콘 시료에 대해서 얻어진 평가 결과(예를 들면 DLTS 신호 강도)로부터 구해지는 트랩 준위의 밀도와 기지(旣知) 탄소 농도의 상관 관계를 나타내는 검량선을 작성하는 것이 바람직하다. 각종 평가 결과로부터 트랩 준위의 밀도를 구하는 관계식은, 공지이다. 또한, 상기의 기지 탄소 농도는, 평가 대상 실리콘 시료의 평가에 이용하는 평가법 이외의 방법에 의해 측정하여 구할 수 있다. 예를 들면, 평가 대상 실리콘 시료를 DLTS법에 의해 평가하는 경우, 상기의 기지 탄소 농도는, 예를 들면 SIMS법이나 FT－IR법에 의해 구할 수 있다. 이들 방법에 의해 구해진 평가 결과로부터 탄소 농도를 구하는 관계식도 공지이다. 검량선을 작성하기 위해 평가 대상 실리콘 시료와 동일한 평가법에 의한 평가에 부쳐지는 실리콘 시료(검량선 작성용 실리콘 시료)와 기지 탄소 농도를 구하기 위한 실리콘 시료는, 동일한 실리콘 시료(예를 들면, 동일한 잉곳, 동일한 웨이퍼 등)로부터 잘라내어진 실리콘 시료이거나, 또는 동일한 제조 공정을 거친 실리콘 시료인 것이 바람직하다. 검량선 작성에 관해서는, 특허문헌 1(일본공개특허공보 2017-191800호)의 단락 0038∼0040도 참조할 수 있다. 검량선 작성용 실리콘 시료는, 수소 원자 도입 처리, 가열 처리 등의 각종 처리가 평가 대상 실리콘 시료와 마찬가지로 실시된 실리콘 시료인 것이 바람직하다. In the case of using any method as the evaluation method, the evaluation of the carbon concentration based on the evaluation result regarding the density of at least one trap level selected from the group consisting of Ec-0.10eV, Ec-0.13eV, and Ec-0.15eV is a calibration curve. This can be done using or without using a calibration curve. When the calibration curve is not used, for example, the carbon concentration can be evaluated by a relative criterion for determining that the carbon concentration is higher as the value obtained as an evaluation result is larger. For example, it can be determined that the carbon concentration is higher as the value of the peak intensity (DLTS signal intensity) of the DLTS spectrum increases. In addition, when a calibration curve is used, the calibration curve is, for example, the correlation between the density of the trap level and the known carbon concentration obtained from the evaluation result (for example, DLTS signal intensity) obtained for the silicon sample to be evaluated. It is desirable to prepare a calibration curve indicating. The relational expression for obtaining the density of trap levels from various evaluation results is known. In addition, the said known carbon concentration can be measured and calculated|required by a method other than the evaluation method used for evaluation of the silicon sample to be evaluated. For example, in the case of evaluating a silicon sample to be evaluated by the DLTS method, the known carbon concentration can be obtained by, for example, the SIMS method or the FT-IR method. A relational expression for determining the carbon concentration from the evaluation results obtained by these methods is also known. In order to prepare a calibration curve, the silicon sample (silicon sample for calibration curve preparation) and the silicon sample for determining the known carbon concentration, subjected to evaluation by the same evaluation method as the silicon sample to be evaluated, are the same silicon sample (e.g., the same ingot, the same A silicon sample cut out from a wafer or the like) or a silicon sample that has undergone the same manufacturing process is preferable. Regarding the preparation of the calibration curve, reference may also be made to paragraphs 0038 to 0040 of Patent Document 1 (Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2017-191800). It is preferable that the silicon sample for calibration curve preparation is a silicon sample subjected to various treatments such as hydrogen atom introduction treatment and heat treatment in the same manner as the silicon sample to be evaluated.

[실리콘 웨이퍼 제조 공정의 평가 방법 및 실리콘 웨이퍼의 제조 방법][Evaluation method of silicon wafer manufacturing process and silicon wafer manufacturing method]

본 발명의 일 양태는, 평가 대상의 실리콘 웨이퍼 제조 공정에 있어서 제조된 실리콘 웨이퍼의 탄소 농도를 상기 탄소 농도 평가 방법에 의해 평가하는 것 및, 상기 평가의 결과에 기초하여 평가 대상의 실리콘 웨이퍼 제조 공정에 있어서의 탄소 오염의 정도를 평가하는 것을 포함하는 실리콘 웨이퍼 제조 공정의 평가 방법에 관한 것이다.One aspect of the present invention is to evaluate a carbon concentration of a silicon wafer manufactured in a silicon wafer manufacturing process to be evaluated by the carbon concentration evaluation method, and a silicon wafer manufacturing process to be evaluated based on the result of the evaluation. It relates to a method for evaluating a silicon wafer manufacturing process including evaluating the degree of carbon contamination in.

또한, 본 발명의 일 양태는, 상기 실리콘 웨이퍼 제조 공정의 평가 방법에 의해 실리콘 웨이퍼 제조 공정의 평가를 행하는 것 및, 상기 평가의 결과, 탄소 오염의 정도가 허용 레벨로 판정된 실리콘 웨이퍼 제조 공정에 있어서, 또는, 상기 평가의 결과, 탄소 오염의 정도가 허용 레벨을 초과한다고 판정된 실리콘 웨이퍼 제조 공정에 탄소 오염 저감 처리를 실시한 후에, 이 실리콘 웨이퍼 제조 공정에 있어서, 실리콘 웨이퍼를 제조하는 것을 포함하는 실리콘 웨이퍼의 제조 방법에 관한 것이다.In addition, one aspect of the present invention is to evaluate the silicon wafer manufacturing process by the method of evaluating the silicon wafer manufacturing process, and as a result of the evaluation, the degree of carbon contamination is determined to be an acceptable level. Or, after performing a carbon contamination reduction treatment in a silicon wafer manufacturing process determined that the degree of carbon contamination exceeds an allowable level as a result of the evaluation, the silicon wafer manufacturing process includes manufacturing a silicon wafer. It relates to a method of manufacturing a silicon wafer.

상기 제조 공정 평가 방법에 있어서의 평가 대상의 실리콘 웨이퍼 제조 공정은, 제품 실리콘 웨이퍼를 제조하는 일부의 공정 또는 전부의 공정일 수 있다. 제품 실리콘 웨이퍼의 제조 공정은, 일반적으로, 실리콘 단결정 잉곳으로부터의 웨이퍼의 잘라냄(슬라이싱), 연마나 에칭 등의 표면 처리, 세정 공정, 추가로 웨이퍼의 용도에 따라서 필요에 따라 행해지는 후 공정(에피택셜층 형성 등)을 포함한다. 이들 각 공정 및 각 처리는 모두 공지이다.The manufacturing process of the silicon wafer to be evaluated in the above manufacturing process evaluation method may be a part of or all of the processes of manufacturing a product silicon wafer. The manufacturing process of a product silicon wafer is generally a post-process (slicing) that is performed as needed depending on the use of the wafer, such as cutting (slicing) a wafer from a silicon single crystal ingot, surface treatment such as polishing or etching, a cleaning process, or Epitaxial layer formation, etc.). Each of these processes and each treatment are all known.

실리콘 웨이퍼의 제조 공정에서는, 제조 공정에서 이용되는 부재와 실리콘 웨이퍼의 접촉 등에 의해, 실리콘 웨이퍼에 탄소 오염이 발생할 수 있다. 평가 대상의 제조 공정에 있어서 제조된 실리콘 웨이퍼의 탄소 농도를 평가하여 탄소 오염의 정도를 파악함으로써, 평가 대상의 실리콘 웨이퍼 제조 공정에 기인하여 제품 실리콘 웨이퍼에 탄소 오염이 발생하는 경향을 파악할 수 있다. 즉, 평가 대상의 제조 공정에 있어서 제조된 실리콘 웨이퍼의 탄소 농도가 높을수록, 평가 대상의 제조 공정에 있어서 탄소 오염이 발생하기 쉬운 경향이 있다고 판정할 수 있다. 따라서, 예를 들면, 미리 탄소 농도의 허용 레벨을 설정해 두고, 평가 대상의 실리콘 웨이퍼 제조 공정에 있어서 제조된 실리콘 웨이퍼에 대해서 구해진 탄소 농도가 허용 레벨을 초과했다면, 평가 대상의 제조 공정을, 탄소 오염 발생 경향이 높아 제품 실리콘 웨이퍼의 제조 공정으로서는 사용 불가라고 판정할 수 있다. 그와 같이 판정된 평가 대상의 실리콘 웨이퍼 제조 공정은, 탄소 오염 저감 처리를 실시한 후에 제품 실리콘 웨이퍼의 제조에 이용하는 것이 바람직하다. 이 점의 상세는, 추가로 후술한다.In the manufacturing process of a silicon wafer, carbon contamination may occur on the silicon wafer due to contact between a member used in the manufacturing process and the silicon wafer. By evaluating the carbon concentration of the manufactured silicon wafer in the manufacturing process to be evaluated to determine the degree of carbon contamination, it is possible to grasp the tendency of carbon contamination to occur in the product silicon wafer due to the silicon wafer manufacturing process to be evaluated. That is, it can be determined that the higher the carbon concentration of the silicon wafer manufactured in the manufacturing process to be evaluated, the more likely carbon contamination is to occur in the manufacturing process to be evaluated. Therefore, for example, if an allowable level of carbon concentration has been set in advance and the carbon concentration obtained for the silicon wafer manufactured in the silicon wafer manufacturing process to be evaluated exceeds the allowable level, the manufacturing process to be evaluated is converted to carbon contamination. Due to the high tendency to occur, it can be determined that it cannot be used as a manufacturing process for product silicon wafers. It is preferable that the silicon wafer manufacturing process to be evaluated so determined is used for manufacturing a product silicon wafer after performing a carbon contamination reduction treatment. Details of this point will be described later.

평가 대상의 실리콘 웨이퍼 제조 공정에 있어서 제조된 실리콘 웨이퍼의 탄소 농도는, 상기의 본 발명의 일 양태에 관한 탄소 농도 평가 방법에 의해 구해진다. 상기 탄소 농도 평가 방법의 상세는, 앞서 전술한 바와 같다. 탄소 농도 평가에 부치는 실리콘 웨이퍼는, 평가 대상의 실리콘 웨이퍼 제조 공정에서 제조된 적어도 1매의 실리콘 웨이퍼이고, 2매 이상의 실리콘 웨이퍼라도 좋다. 2매 이상의 실리콘 웨이퍼의 탄소 농도를 구한 경우에는, 예를 들면, 구해진 탄소 농도의 평균값, 최대값 등을, 평가 대상의 실리콘 웨이퍼 제조 공정의 평가를 위해 이용할 수 있다. 또한, 실리콘 웨이퍼는, 웨이퍼 형상인 채 탄소 농도 평가에 부쳐도 좋고, 그의 일부를 잘라내어 탄소 농도 평가에 부쳐도 좋다. 1매의 실리콘 웨이퍼로부터 2개 이상의 시료를 잘라내어 탄소 농도 평가에 부치는 경우, 2개 이상의 시료에 대해서 구해진 탄소 농도의 평균값, 최대값 등을, 그의 실리콘 웨이퍼의 탄소 농도로서 결정할 수 있다.The carbon concentration of the silicon wafer manufactured in the silicon wafer manufacturing process to be evaluated is determined by the carbon concentration evaluation method according to an aspect of the present invention described above. Details of the carbon concentration evaluation method are as described above. The silicon wafer subjected to the carbon concentration evaluation is at least one silicon wafer manufactured in the silicon wafer manufacturing process to be evaluated, and may be two or more silicon wafers. When the carbon concentration of two or more silicon wafers is obtained, for example, an average value, a maximum value, etc. of the obtained carbon concentration can be used for evaluation of the silicon wafer manufacturing process to be evaluated. Further, the silicon wafer may be subjected to carbon concentration evaluation while being in a wafer shape, or a part of the silicon wafer may be cut out and subjected to carbon concentration evaluation. When two or more samples are cut out from one silicon wafer and subjected to carbon concentration evaluation, the average value, maximum value, etc. of the carbon concentrations obtained for the two or more samples can be determined as the carbon concentration of the silicon wafer.

상기 실리콘 웨이퍼의 제조 방법의 일 양태에서는, 상기 제조 공정 평가 방법에 의해 실리콘 웨이퍼 제조 공정의 평가를 행하고, 평가의 결과, 탄소 오염의 정도가 허용 레벨로 판정된 실리콘 웨이퍼 제조 공정에 있어서 실리콘 웨이퍼를 제조한다. 이에 따라, 탄소 오염 레벨이 낮은 고품질의 실리콘 웨이퍼를 제품 웨이퍼로서 출하하는 것이 가능해진다. 또한, 상기 실리콘 웨이퍼의 제조 방법의 다른 일 양태에에서는, 상기 제조 공정 평가 방법에 의해 실리콘 웨이퍼 제조 공정의 평가를 행하고, 평가의 결과, 탄소 오염의 정도가 허용 레벨을 초과한다고 판정된 실리콘 웨이퍼 제조 공정에 탄소 오염 저감 처리를 실시한 후에, 이 실리콘 웨이퍼 제조 공정에 있어서 실리콘 웨이퍼를 제조한다. 이에 따라, 제조 공정에 기인하는 탄소 오염을 저감할 수 있기 때문에, 탄소 오염 레벨이 낮은 고품질의 실리콘 웨이퍼를 제품 웨이퍼로서 출하하는 것이 가능해진다. 상기의 허용 레벨은, 제품 웨이퍼에 요구되는 품질에 따라서 적절히 설정할 수 있다. 또한, 탄소 오염 저감 처리로는, 실리콘 웨이퍼 제조 공정에 포함되는 부재의 교환, 세정 등을 들 수 있다. 일 예로서, 실리콘 웨이퍼의 제조 공정에 있어서 실리콘 웨이퍼를 올려놓는 부재인 서셉터로서 SiC제 서셉터를 이용하는 경우, 반복 사용된 서셉터의 열화에 의해, 서셉터와의 접촉 부분이 탄소 오염되는 일이 일어날 수 있다. 이러한 경우에는, 예를 들면 서셉터를 교환함으로써 서셉터 기인의 탄소 오염을 저감할 수 있다.In one aspect of the silicon wafer manufacturing method, the silicon wafer manufacturing process is evaluated by the manufacturing process evaluation method, and as a result of the evaluation, the degree of carbon contamination is determined to be an acceptable level. To manufacture. Accordingly, it becomes possible to ship a high-quality silicon wafer with a low carbon contamination level as a product wafer. In another aspect of the silicon wafer manufacturing method, the silicon wafer manufacturing process is evaluated by the manufacturing process evaluation method, and as a result of the evaluation, it is determined that the degree of carbon contamination exceeds the allowable level. After performing the carbon contamination reduction treatment in the step, a silicon wafer is manufactured in this silicon wafer manufacturing step. Accordingly, since carbon contamination caused by the manufacturing process can be reduced, it becomes possible to ship a high-quality silicon wafer with a low carbon contamination level as a product wafer. The above tolerance level can be appropriately set according to the quality required for the product wafer. Further, examples of the carbon contamination reduction treatment include replacement and cleaning of members included in the silicon wafer manufacturing process. As an example, in the case of using a SiC susceptor as a susceptor that is a member on which a silicon wafer is placed in a silicon wafer manufacturing process, the part in contact with the susceptor is carbon contaminated due to deterioration of the repeatedly used susceptor. This can happen. In such a case, carbon contamination caused by the susceptor can be reduced by exchanging the susceptor, for example.

[실리콘 단결정 잉곳의 제조 방법][Method of manufacturing silicon single crystal ingot]

본 발명의 일 양태는, 실리콘 단결정 잉곳을 육성하는 것, 상기 실리콘 단결정 잉곳으로부터 잘라내어진 실리콘 시료의 탄소 농도를, 상기 탄소 농도 평가 방법에 의해 평가하는 것, 상기 평가의 결과에 기초하여, 실리콘 단결정 잉곳의 제조 조건을 결정하는 것 및, 결정된 제조 조건하에서 실리콘 단결정 잉곳을 육성하는 것을 포함하는 실리콘 단결정 잉곳의 제조 방법에 관한 것이다.One aspect of the present invention is to grow a silicon single crystal ingot, to evaluate the carbon concentration of a silicon sample cut from the silicon single crystal ingot by the carbon concentration evaluation method, based on the result of the evaluation, silicon single crystal It relates to a method for producing a silicon single crystal ingot, including determining the production conditions of the ingot, and growing a silicon single crystal ingot under the determined production conditions.

실리콘 단결정 잉곳의 육성은, CZ법(쵸크랄스키법), FZ법(부유 대역 용융(Floating　Zone)법) 등의 공지의 방법에 의해 행할 수 있다. 예를 들면, CZ법에 의해 육성되는 실리콘 단결정 잉곳에는, 원료 폴리 실리콘의 혼입 탄소, 육성 중에 발생하는 CO 가스 등에 기인하여, 탄소가 혼입될 가능성이 있다. 이러한 혼입 탄소 농도를 평가하고, 평가 결과에 기초하여 제조 조건을 결정하는 것은, 탄소의 혼입이 억제된 실리콘 단결정 잉곳을 제조하기 위해 바람직하다. 그 때문에 혼입 탄소 농도를 평가하는 방법으로서, 상기의 본 발명의 일 양태에 따른 탄소 농도 평가 방법은 적합하다.The silicon single crystal ingot can be grown by a known method such as the CZ method (Czochralski method) and the FZ method (floating zone method). For example, in the silicon single crystal ingot grown by the CZ method, there is a possibility that carbon may be mixed due to the mixed carbon of the raw material polysilicon, CO gas generated during growth, and the like. It is preferable to evaluate such a mixed carbon concentration and to determine manufacturing conditions based on the evaluation result in order to manufacture a silicon single crystal ingot in which the mixing of carbon was suppressed. Therefore, as a method for evaluating the concentration of carbon incorporated, the method for evaluating the carbon concentration according to an aspect of the present invention is suitable.

실리콘 단결정 잉곳으로부터 잘라내어지는 실리콘 시료의 형상 등의 상세에 대해서는, 상기 탄소 농도 평가 방법의 평가 대상 실리콘 시료에 관한 앞의 기재를 참조할 수 있다. 탄소 농도 평가에 부쳐지는 실리콘 시료의 수는, 적어도 1개이고, 2개 이상이라도 좋다. 2개 이상의 실리콘 시료의 탄소 농도를 구한 경우에는, 예를 들면, 구해진 탄소 농도의 평균값, 최대값 등을, 실리콘 단결정 잉곳의 제조 조건 결정을 위해 이용할 수 있다. 예를 들면, 얻어진 탄소 농도가, 미리 정한 허용 레벨인 경우에는, 탄소 농도를 평가한 실리콘 시료를 잘라낸 실리콘 단결정 잉곳을 육성했을 때의 제조 조건에 있어서 실리콘 단결정 잉곳을 육성함으로써, 탄소 오염이 적은 실리콘 단결정 잉곳을 제조할 수 있다. 다른 한편, 예를 들면, 얻어진 탄소 농도가 허용 레벨을 초과한 경우에는, 탄소 농도를 저감하기 위한 수단을 채용하여 결정된 제조 조건의 하에서 실리콘 단결정 잉곳을 육성함으로써, 탄소 오염이 적은 실리콘 단결정 잉곳을 제조하는 것이 가능해진다. 탄소 오염을 저감하기 위한 수단으로서는, 예를 들면, CZ법에 대해서는, 하기 수단 (1)∼(3) 중 1개 이상을 채용할 수 있다. 또한, 예를 들면, FZ법에 대해서는, 하기 수단 (4)∼(6) 중 1개 이상을 채용할 수 있다.For details, such as the shape of the silicon sample cut out from the silicon single crystal ingot, reference may be made to the foregoing description of the silicon sample to be evaluated in the carbon concentration evaluation method. The number of silicon samples subjected to carbon concentration evaluation is at least one, and may be two or more. When the carbon concentration of two or more silicon samples is obtained, for example, an average value, a maximum value, etc. of the obtained carbon concentration can be used to determine the manufacturing conditions of a silicon single crystal ingot. For example, when the obtained carbon concentration is at a pre-determined acceptable level, silicon single crystal ingot with less carbon contamination is grown by growing a silicon single crystal ingot under the conditions of growing a silicon single crystal ingot obtained by cutting a silicon sample for which the carbon concentration has been evaluated. A single crystal ingot can be manufactured. On the other hand, for example, when the obtained carbon concentration exceeds the permissible level, a silicon single crystal ingot with less carbon contamination is produced by cultivating a silicon single crystal ingot under the determined manufacturing conditions by employing a means for reducing the carbon concentration. It becomes possible to do. As a means for reducing carbon contamination, for example, for the CZ method, one or more of the following means (1) to (3) can be employed. Further, for example, for the FZ method, one or more of the following means (4) to (6) can be employed.

(1) 원료 폴리 실리콘으로서 보다 탄소 혼입이 적은 고그레이드품을 사용하는 것.(1) As raw material polysilicon, use a high-grade product with less carbon incorporation.

(2) 폴리 실리콘 융액으로의 CO 용해를 억제하기 위해 인상 속도 및/또는 결정 인상 시의 아르곤(Ar) 가스 유량을 적절히 조정하는 것.(2) To appropriately adjust the pulling speed and/or the argon (Ar) gas flow rate during crystal pulling in order to suppress the dissolution of CO into the polysilicon melt.

(3) 인상 장치에 포함되는 탄소제 부재의 설계 변경, 부착 위치의 변경 등을 행하는 것.(3) Changing the design of the carbon member included in the pulling device, changing the attachment position, etc.

(4) 실리콘 원료로서, 보다 탄소 혼입이 적은 고그레이드품을 사용하는 것.(4) As a silicon raw material, use a high-grade product with less carbon mixing.

(5) 단결정 제조 장치 내에 도입되는 가스 유량을 많게 함으로써 분위기 가스로부터의 탄소의 취입을 억제하는 것.(5) By increasing the flow rate of the gas introduced into the single crystal manufacturing apparatus, the intake of carbon from the atmospheric gas is suppressed.

(6) 단결정 제조 장치에 포함되는 탄소 함유 재료제의 부재의 교환, 부재의 설계 변경, 부착 위치의 변경 등을 행하는 것.(6) Replacing a member made of a carbon-containing material included in the single crystal manufacturing apparatus, changing the design of the member, changing the attachment position, and the like.

이와 같이 하여 본 발명의 일 양태에 의하면, 저탄소 농도의 실리콘 단결정 잉곳 및 실리콘 웨이퍼를 제공할 수 있다.In this way, according to an aspect of the present invention, a silicon single crystal ingot and a silicon wafer having a low carbon concentration can be provided.

(실시예)(Example)

이하에, 본 발명을 실시예에 기초하여 추가로 설명한다. 단 본 발명은 실시예에 나타내는 양태에 한정되는 것은 아니다. 이하의 처리 및 조작은, 특별히 기재하지 않는 한, 실온의 대기 분위기 하에서 실시했다.Hereinafter, the present invention will be further described based on examples. However, the present invention is not limited to the embodiments shown in Examples. The following treatments and operations were performed in an atmospheric atmosphere at room temperature, unless otherwise specified.

1. CZ법에 의한 실리콘 단결정 잉곳의 육성1. Growth of silicon single crystal ingot by CZ method

도 1에 나타내는 구성의 실리콘 단결정 인상 장치를 이용하여, 실리콘 단결정 잉곳(n형 실리콘)을 육성했다.A silicon single crystal ingot (n-type silicon) was grown using a silicon single crystal pulling device having the configuration shown in FIG. 1.

이하, 도 1에 나타내는 실리콘 단결정 인상 장치의 상세를 설명한다.Hereinafter, the details of the silicon single crystal pulling device shown in FIG. 1 will be described.

도 1에 나타내는 실리콘 단결정 인상 장치(10)는, 챔버(11)와, 챔버(11)의 저부 중앙을 관통하여 연직 방향으로 형성된 지지 회전축(12)과, 지지 회전축(12)의 상단부에 고정된 그래파이트 서셉터(13)와, 그래파이트 서셉터(13) 내에 수용된 석영 도가니(14)와, 그래파이트 서셉터(13)의 주위에 형성된 히터(15)와, 지지 회전축(12)을 승강 및 회전시키기 위한 지지축 구동 기구(16)와, 종 결정을 보존 유지하는 시드 척(17)과, 시드 척(17)을 매달아 설치하는 인상 와이어(18)와, 인상 와이어(18)를 권취하기 위한 와이어 권취 기구(19)와, 히터(15) 및 석영 도가니(14)로부터의 복사열에 의한 실리콘 단결정 잉곳(20)의 가열을 방지함과 함께 실리콘 융액(21)의 온도 변동을 억제하기 위한 열 차폐 부재(22)와, 각 부를 제어하는 제어 장치(23)를 구비하고 있다.The silicon single crystal pulling device 10 shown in FIG. 1 includes a chamber 11, a support rotation shaft 12 formed in a vertical direction through the center of the bottom of the chamber 11, and a support rotation shaft 12 fixed to the upper end of the support rotation shaft 12. For lifting and rotating the graphite susceptor 13, the quartz crucible 14 accommodated in the graphite susceptor 13, the heater 15 formed around the graphite susceptor 13, and the support rotation shaft 12 A support shaft drive mechanism 16, a seed chuck 17 for storing and holding a seed crystal, a pulling wire 18 for suspending and installing the seed chuck 17, and a wire take-up mechanism for winding the pulling wire 18 (19) and a heat shield member 22 for preventing heating of the silicon single crystal ingot 20 due to radiant heat from the heater 15 and the quartz crucible 14 and suppressing temperature fluctuations of the silicon melt 21 ) And a control device 23 for controlling each unit.

챔버(11)의 상부에는, Ar 가스를 챔버(11) 내에 도입하기 위한 가스 도입구(24)가 형성되어 있다. Ar 가스는 가스관(25)을 통하여 가스 도입구(24)로부터 챔버(11) 내에 도입되고, 그의 도입량은 컨덕턴스 밸브(26)에 의해 제어된다.A gas inlet 24 for introducing Ar gas into the chamber 11 is formed in the upper part of the chamber 11. Ar gas is introduced into the chamber 11 from the gas inlet 24 through the gas pipe 25, and the amount of the Ar gas is controlled by the conductance valve 26.

챔버(11)의 저부에는, 챔버(11) 내의 Ar 가스를 배기하기 위한 가스 배출구(27)가 형성되어 있다. 밀폐된 챔버(11) 내의 Ar 가스는 가스 배출구(27)로부터 배기 가스관(28)을 경유하여 바깥으로 배출된다. 배기 가스관(28)의 도중에는 컨덕턴스 밸브(29) 및 진공 펌프(30)가 설치되어 있고, 진공 펌프(30)에서 챔버(11) 내의 Ar 가스를 흡인하면서 컨덕턴스 밸브(29)로 그의 유량을 제어함으로써 챔버(11) 내의 감압 상태가 유지되고 있다.A gas discharge port 27 for exhausting Ar gas in the chamber 11 is formed at the bottom of the chamber 11. Ar gas in the sealed chamber 11 is discharged to the outside through the exhaust gas pipe 28 from the gas discharge port 27. A conductance valve 29 and a vacuum pump 30 are installed in the middle of the exhaust gas pipe 28, and the flow rate thereof is controlled by the conductance valve 29 while sucking Ar gas in the chamber 11 from the vacuum pump 30. The depressurized state in the chamber 11 is maintained.

추가로, 챔버(11)의 외측에는 실리콘 융액(21)에 자장을 인가하기 위한 자장 공급 장치(31)가 형성되어 있다. 자장 공급 장치(31)로부터 공급되는 자장은, 수평 자장이라도 상관없고, 커스프 자장이라도 상관없다.In addition, a magnetic field supply device 31 for applying a magnetic field to the silicon melt 21 is formed outside the chamber 11. The magnetic field supplied from the magnetic field supply device 31 may be a horizontal magnetic field or a cusp magnetic field.

2. 실리콘 시료의 잘라냄2. Cutting of the silicon sample

상기 1. 에서 육성한 실리콘 단결정 잉곳으로부터 웨이퍼 형상 샘플을 잘라내고, 경면 연마 가공 등의 가공 처리를 행하여 실리콘 웨이퍼로 가공했다. 저항률은 10∼13Ω㎝였다. 이 실리콘 웨이퍼로부터, SIMS 측정용 실리콘 시료, 산소 농도 측정용 실리콘 시료 및 복수의 DLTS 측정용 실리콘 시료를 얻었다. A wafer-shaped sample was cut out from the silicon single crystal ingot grown in 1. above, and processed into a silicon wafer by performing processing such as mirror polishing. The resistivity was 10 to 13 Ωcm. From this silicon wafer, a silicon sample for SIMS measurement, a silicon sample for oxygen concentration measurement, and a plurality of silicon samples for DLTS measurement were obtained.

3. SIMS법에 의한 탄소 농도 측정 및 FT-IR법에 의한 산소 농도 측정3. Measurement of carbon concentration by SIMS method and measurement of oxygen concentration by FT-IR method

상기의 SIMS 측정용 실리콘 시료에 대해서, SIMS법(래스터 변화법)에 의해 탄소 농도를 평가한 결과, 구해진 탄소 농도는 2.40×1014atms/㎤였다.As a result of evaluating the carbon concentration by the SIMS method (raster change method) for the above-described SIMS measurement silicon sample, the calculated carbon concentration was 2.40×10 14 atms/cm 3.

상기의 산소 농도 측정용 실리콘 시료의 FT-IR법에 의해 구해진 산소 농도는, 2.0×1017∼12.0×1017atoms/㎤의 범위였다.The oxygen concentration determined by the FT-IR method of the silicon sample for measuring the oxygen concentration was in the range of 2.0×10 17 to 12.0×10 17 atoms/cm 3.

4. DLTS법에 의한 측정4. Measurement by DLTS method

실시예 1∼3 및 비교예 2∼4에서는, 상기의 DLTS 측정용 실리콘 시료에, 하기의 (A), (B) 및 (C)의 처리를 순차적으로 실시했다. 비교예 1에서는, 상기의 DLTS 측정용 실리콘 시료에 하기의 (A)∼(C)의 처리를 순차적으로 실시하고, 하기의 (D)의 처리는 실시하지 않았다.In Examples 1 to 3 and Comparative Examples 2 to 4, the following treatments (A), (B) and (C) were sequentially performed on the silicon sample for DLTS measurement. In Comparative Example 1, the following treatments (A) to (C) were sequentially performed on the silicon sample for DLTS measurement, and the following treatment (D) was not performed.

하기 (A)의 처리(웨트 처리)에 의해, DLTS 측정용 실리콘 시료에 수소 원자가 도입되었다. 하기 (B)의 처리에 의해 실리콘 시료의 한쪽의 면에 쇼트키 접합을 형성하고, 하기 (C)의 처리에 의해 다른 한쪽의 면에 오믹층(Ga층)을 형성함으로써, 다이오드를 제작했다. 실시예 1∼3 및 비교예 2∼4에서는, 제작된 다이오드를 소정의 설정 온도로 설정된 핫 플레이트 상에 60분간 배치하여 하기 (D)의 가열 처리를 실시했다. 상기의 복수의 DLTS 측정용 실리콘 시료에 대해서, 하기 (D)의 가열 처리로서 상이한 가열 온도에서의 가열 처리를 실시했다. 하기 (D)의 가열 처리는, 하기 (A)의 처리 후 18시간 이내에 실시했다. 비교예 1에서는, 하기의 (D)의 처리는 실시하지 않고, 하기의 (A)∼(C)의 처리를 순차적으로 실시했다.Hydrogen atoms were introduced into the silicon sample for DLTS measurement by the following (A) treatment (wet treatment). A diode was produced by forming a Schottky junction on one surface of the silicon sample by the treatment of the following (B), and forming an ohmic layer (Ga layer) on the other surface by the treatment of the following (C). In Examples 1 to 3 and Comparative Examples 2 to 4, the prepared diodes were placed on a hot plate set at a predetermined set temperature for 60 minutes to perform the following (D) heat treatment. For the above-described silicon samples for DLTS measurement, heat treatment at different heating temperatures was performed as the heat treatment in the following (D). The heat treatment of the following (D) was performed within 18 hours after the treatment of the following (A). In Comparative Example 1, the following (D) processing was not performed, and the following (A) to (C) processing was sequentially performed.

(A) 불질산(HNO3 농도 69질량％의 질산(질산 수용액)과 HF 농도 50질량％의 불산(불화 수소산 수용액)의 혼합 용액)에 5분간 침지한 후, 10분간 물 세정(A) After immersing in hydrofluoric acid (a mixed solution of nitric acid having a HNO 3 concentration of 69% by mass (a nitric acid aqueous solution) and hydrofluoric acid having a HF concentration of 50% by mass (hydrofluoric acid aqueous solution)) for 5 minutes, washing with water for 10 minutes

(B) 진공 증착에 의한 쇼트키 전극(Au 전극) 형성(B) Schottky electrode (Au electrode) formation by vacuum evaporation

(C) 갈륨 마찰에 의한 이면 오믹층 형성(C) Formation of the back ohmic layer by gallium friction

(D) 핫 플레이트 상에 배치(가열 처리)(D) Arrangement on a hot plate (heat treatment)

실시예 1∼3 및 비교예 2∼4에서는 상기 (D)의 처리 후의 다이오드의 쇼트키 접합에, 비교예 1에서는 상기 (C)의 처리 후의 다이오드의 쇼트키 접합에, 실리콘 시료의 표면으로부터 2㎛의 깊이의 영역에 폭 6㎛의 공핍층을 형성하는 역방향 전압과 공핍층에 캐리어를 포획하기 위한 펄스 전압을 교대로 또한 주기적으로 인가했다. 상기 전압에 대응하여 발생하는 다이오드의 용량(캐패시턴스)의 과도 응답을 측정했다.In Examples 1 to 3 and Comparative Examples 2 to 4, to the Schottky junction of the diode after the treatment in (D), in Comparative Example 1, to the Schottky junction of the diode after the treatment in (C), 2 from the surface of the silicon sample. A reverse voltage for forming a depletion layer having a width of 6 µm in a region having a depth of µm and a pulse voltage for trapping carriers in the depletion layer were alternately and periodically applied. The transient response of the capacitance (capacitance) of the diode generated in response to the voltage was measured.

상기의 전압 인가 및 용량의 측정을, 시료 온도를 소정 온도 범위에서 스위프하면서 행했다. DLTS 신호 강도 ΔC를 온도에 대하여 플롯하여, DLTS 스펙트럼을 얻었다. 측정 주파수는 250Hz로 했다.The voltage application and the measurement of the capacitance were performed while sweeping the sample temperature in a predetermined temperature range. The DLTS signal intensity ΔC was plotted against temperature to obtain a DLTS spectrum. The measurement frequency was set to 250 Hz.

얻어진 DLTS 스펙트럼을, SEMILAB사 제조 프로그램을 이용하여 피팅 처리(True shape fitting 처리)하고, Ec－0.15eV의 트랩 준위(피크 위치: 온도 101K)의 DLTS 스펙트럼으로 분리했다. 이 피크 위치에서의 DLTS 신호 강도로부터 공지의 관계식에 의해 트랩 준위 밀도를 구했다. 표 1에, 각 가열 처리에 대해서 구해진 트랩 준위 밀도를 나타낸다.The obtained DLTS spectrum was subjected to a fitting treatment (True shape fitting treatment) using a program manufactured by SEMILAB, and separated into a DLTS spectrum of a trap level of Ec -0.15 eV (peak position: temperature 101 K). From the intensity of the DLTS signal at this peak position, the trap state density was determined by a known relational expression. In Table 1, the trap level density calculated|required about each heat treatment is shown.

Figure pct00001
Figure pct00001

실시예 1∼3에서 구해진 트랩 준위 밀도는, 가열 수단을 이용하는 가열 처리를 행하지 않은 비교예 1에 있어서의 트랩 준위 밀도 Nt의 값을 상회했다.The trap level density obtained in Examples 1 to 3 exceeded the value of the trap level density Nt in Comparative Example 1 in which no heat treatment was performed using a heating means.

한편, 가열 수단을 이용하여 80℃를 초과하는 가열 온도에서의 가열 처리를 행한 비교예 2∼4에서는 피크가 검출되지 않은 점에서, 비교예 2∼4에서 행해진 가열 처리에 의해 트랩 준위가 소멸된 것을 확인할 수 있다.On the other hand, since the peak was not detected in Comparative Examples 2 to 4 in which the heating treatment was performed at a heating temperature exceeding 80°C using a heating means, the trap level was eliminated by the heat treatment performed in Comparative Examples 2 to 4 Can be confirmed.

이상의 결과로부터, 실시예 1∼3에서 행해진 가열 처리에 의해, 트랩 준위 밀도를 높일 수 있는 것을 확인할 수 있다. 트랩 준위 밀도를 높일 수 있으면, 탄소 농도를 보다 고감도로 평가하는 것이 가능해진다.From the above results, it can be confirmed that the trap level density can be increased by the heat treatment performed in Examples 1 to 3. If the trap level density can be increased, it becomes possible to evaluate the carbon concentration with a higher sensitivity.

탄소 농도 평가의 일 예는, 이하와 같다.An example of carbon concentration evaluation is as follows.

예를 들면, CZ법에 있어서, 원료 폴리 실리콘의 그레이드, 인상 장치 및 육성 조건으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1개 이상의 제조 조건을 변경하여 탄소 농도가 상이한 복수의 실리콘 단결정 잉곳을 제작한다. 각 실리콘 단결정 잉곳으로부터 잘라내어진 실리콘 시료에 대해서, 상기 실시예와 동일한 상기 (A)∼(D)의 처리 및 DLTS 측정을 실시하고, Ec－0.10eV, Ec－0.13eV 및 Ec－0.15eV로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1개 이상의 트랩 준위에 대해서, 피크 위치에서의 DLTS 신호 강도를 구한다. 이와 같이 하여 구해지는 DLTS 신호 강도의 값이 클수록 탄소 농도가 높다고 판정하는 상대적인 판정 기준에 의해, 실리콘 시료의 탄소 농도를 평가할 수 있다.For example, in the CZ method, a plurality of silicon single crystal ingots having different carbon concentrations are produced by changing at least one production condition selected from the group consisting of a grade of raw material polysilicon, a pulling device, and a growing condition. The silicon samples cut out from each silicon single crystal ingot were subjected to the same treatments (A) to (D) and DLTS measurement as in the above example, and consisted of Ec-0.10eV, Ec-0.13eV, and Ec-0.15eV. For one or more trap levels selected from the group, the intensity of the DLTS signal at the peak position is obtained. The carbon concentration of the silicon sample can be evaluated according to the relative criterion for determining that the carbon concentration is higher as the value of the DLTS signal intensity obtained in this way increases.

또는, 예를 들면, 상기 실시예와 동일한 상기 (A)∼(D)의 처리 및 DLTS 측정을, 탄소 농도가 상이한 복수의 실리콘 시료에 대해서 실시한다. 이와 같이 하여 구해지는 트랩 준위 밀도를, 상기의 탄소 농도가 상이한 복수의 실리콘 시료의 각각과 동일한 실리콘 단결정 잉곳으로부터 잘라내어진 실리콘 시료의 SIMS법에 의해 구해진 탄소 농도에 대하여 플롯함으로써, 검량선을 작성할 수 있다. 이와 같이 하여 작성되는 검량선은, 탄소 농도가 미지의 실리콘 시료의 탄소 농도를 평가하기 위해 이용할 수 있다.Alternatively, for example, the same treatments (A) to (D) and DLTS measurement as in the above embodiment are performed on a plurality of silicon samples having different carbon concentrations. A calibration curve can be created by plotting the trap state density thus obtained with respect to the carbon concentration obtained by the SIMS method of a silicon sample cut from the same silicon single crystal ingot as each of the plurality of silicon samples having different carbon concentrations. . The calibration curve created in this way can be used to evaluate the carbon concentration of a silicon sample whose carbon concentration is unknown.

상기 실시예에서는, 탄소 농도의 평가에 있어서, 트랩 준위로서 Ec－0.15eV의 트랩 준위를 이용했지만, 특허문헌 1(일본공개특허공보 2017-191800호)에 기재되어 있는 바와 같이, Ec－0.10eV 및 Ec－0.13eV의 트랩 준위도, 탄소 농도 평가를 위해 이용할 수 있다.In the above example, in the evaluation of the carbon concentration, a trap level of Ec-0.15 eV was used as the trap level. However, as described in Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-191800), Ec-0.10 eV And Ec -0.13 eV trap level, and can be used for evaluating the carbon concentration.

(산업상의 이용 가능성)(Industrial availability)

본 발명은, 실리콘 단결정 잉곳 및 실리콘 웨이퍼의 기술 분야에 있어서 유용하다.The present invention is useful in the technical field of silicon single crystal ingots and silicon wafers.

Claims (12)

평가 대상 실리콘 시료에 수소 원자를 도입하는 것,
상기 수소 원자가 도입된 평가 대상 실리콘 시료를, 실리콘의 밴드 갭 중의 트랩 준위를 평가하는 평가법에 의한 평가에 부치는 것 및,
상기 평가에 의해 얻어진 평가 결과 중에서, Ec－0.10eV, Ec－0.13eV 및 Ec－0.15eV로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 트랩 준위의 밀도에 관한 평가 결과에 기초하여, 상기 평가 대상 실리콘 시료의 탄소 농도를 평가하는 것,
을 포함하고,
상기 수소 원자의 도입에서 상기 평가까지의 사이에, 평가 대상 실리콘 시료를 가열 수단을 이용하여 35℃∼80℃의 범위의 가열 온도로 가열하는 가열 처리를 행하는 것을 추가로 포함하는, 실리콘 시료의 탄소 농도 평가 방법.Introducing a hydrogen atom into a silicon sample to be evaluated,
Subjecting the silicon sample to which the hydrogen atom is introduced to be evaluated for evaluation by an evaluation method for evaluating the trap level in the band gap of silicon, and
Among the evaluation results obtained by the above evaluation, based on the evaluation result regarding the density of at least one trap level selected from the group consisting of Ec-0.10eV, Ec-0.13eV, and Ec-0.15eV, Assessing the carbon concentration,
Including,
Carbon in a silicon sample, further comprising performing a heat treatment for heating the silicon sample to be evaluated at a heating temperature in the range of 35°C to 80°C using a heating means between the introduction of the hydrogen atom and the evaluation. Concentration evaluation method. 제1항에 있어서,
상기 수소 원자가 도입된 평가 대상 실리콘 시료를, 전자선 조사 처리를 행하는 일 없이, 상기 평가에 부치는, 실리콘 시료의 탄소 농도 평가 방법.The method of claim 1,
A method for evaluating the carbon concentration of a silicon sample, wherein the silicon sample to which the hydrogen atom has been introduced is subjected to the evaluation without performing an electron beam irradiation treatment. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 평가 대상 실리콘 시료의 탄소 농도의 평가를, 상기 평가에 의해 얻어진 평가 결과 중에서, Ec－0.15eV의 트랩 준위의 밀도에 관한 평가 결과에 기초하여 행하는, 실리콘 시료의 탄소 농도 평가 방법.The method according to claim 1 or 2,
A method for evaluating the carbon concentration of the silicon sample, wherein the evaluation of the carbon concentration of the silicon sample to be evaluated is performed based on the evaluation result regarding the density of the trap level of Ec -0.15 eV among the evaluation results obtained by the evaluation. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수소 원자의 도입을, 평가 대상 실리콘 시료를 용액에 침지함으로써 행하는, 실리콘 시료의 탄소 농도 평가 방법.The method according to any one of claims 1 to 3,
A method for evaluating the carbon concentration of a silicon sample, wherein the hydrogen atom is introduced by immersing the silicon sample to be evaluated in a solution. 제4항에 있어서,
상기 용액은 HF를 포함하는 용액인, 실리콘 시료의 탄소 농도 평가 방법. The method of claim 4,
The solution is a solution containing HF, a method for evaluating the carbon concentration of a silicon sample. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 평가법은 DLTS법인, 실리콘 시료의 탄소 농도 평가 방법. The method according to any one of claims 1 to 5,
The evaluation method is a DLTS method, a method for evaluating the carbon concentration of a silicon sample. 제6항에 있어서,
상기 DLTS법에 의한 평가의 전에, 상기 수소 원자가 도입된 평가 대상 실리콘 시료에 반도체 접합 및 오믹층을 형성함으로써 다이오드를 제작하고, 상기 제작된 다이오드를 상기 DLTS법에 의한 평가에 부치는, 실리콘 시료의 탄소 농도 평가 방법.The method of claim 6,
Before the evaluation by the DLTS method, a diode is produced by forming a semiconductor junction and an ohmic layer on the silicon sample to be evaluated into which the hydrogen atom has been introduced, and the produced diode is subjected to the evaluation by the DLTS method. Concentration evaluation method. 제7항에 있어서,
상기 가열 처리를, 상기 다이오드의 제작 전 또는 후에 행하는, 실리콘 시료의 탄소 농도 평가 방법.The method of claim 7,
A method for evaluating the carbon concentration of a silicon sample, wherein the heat treatment is performed before or after fabrication of the diode. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수소 원자의 도입으로부터 18시간 이내에, 상기 가열 처리를 행하는, 실리콘 시료의 탄소 농도 평가 방법.The method according to any one of claims 1 to 8,
A method for evaluating the carbon concentration of a silicon sample, wherein the heat treatment is performed within 18 hours from the introduction of the hydrogen atom. 평가 대상의 실리콘 웨이퍼 제조 공정에 있어서 제조된 실리콘 웨이퍼의 탄소 농도를 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 평가하는 것 및,
상기 평가의 결과에 기초하여 평가 대상의 실리콘 웨이퍼 제조 공정에 있어서의 탄소 오염의 정도를 평가하는 것,
을 포함하는, 실리콘 웨이퍼 제조 공정의 평가 방법.Evaluating the carbon concentration of the silicon wafer manufactured in the silicon wafer manufacturing process to be evaluated by the method according to any one of claims 1 to 9, and
Evaluating the degree of carbon contamination in the silicon wafer manufacturing process to be evaluated based on the evaluation result,
A method for evaluating a silicon wafer manufacturing process including a. 제10항에 기재된 평가 방법에 의해 실리콘 웨이퍼 제조 공정의 평가를 행하는 것 및,
상기 평가의 결과, 탄소 오염의 정도가 허용 레벨로 판정된 실리콘 웨이퍼 제조 공정에 있어서, 또는, 상기 평가의 결과, 탄소 오염의 정도가 허용 레벨을 초과한다고 판정된 실리콘 웨이퍼 제조 공정에 탄소 오염 저감 처리를 실시한 후에 당해 실리콘 웨이퍼 제조 공정에 있어서, 실리콘 웨이퍼를 제조하는 것,
을 포함하는, 실리콘 웨이퍼의 제조 방법.Evaluating the silicon wafer manufacturing process by the evaluation method according to claim 10, and
Carbon contamination reduction treatment in the silicon wafer manufacturing process in which the degree of carbon contamination is determined to be an acceptable level as a result of the evaluation, or in the silicon wafer manufacturing process in which the degree of carbon contamination is determined to exceed the allowable level as a result of the evaluation. After performing, in the silicon wafer manufacturing process, manufacturing a silicon wafer,
Containing, a method of manufacturing a silicon wafer. 실리콘 단결정 잉곳을 육성하는 것,
상기 실리콘 단결정 잉곳으로부터 잘라내어진 실리콘 시료의 탄소 농도를, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 평가하는 것,
상기 평가의 결과에 기초하여, 실리콘 단결정 잉곳의 제조 조건을 결정하는 것 및,
결정된 제조 조건하에서 실리콘 단결정 잉곳을 육성하는 것,
을 포함하는, 실리콘 단결정 잉곳의 제조 방법.Growing silicon single crystal ingots,
Evaluating the carbon concentration of the silicon sample cut out from the silicon single crystal ingot by the method according to any one of claims 1 to 9,
Based on the result of the above evaluation, determining the manufacturing conditions of the silicon single crystal ingot, and,
Growing silicon single crystal ingots under determined manufacturing conditions,
Containing, a method for producing a silicon single crystal ingot.
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