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公開番号2024068583
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-20
出願番号2022179140
出願日2022-11-08
発明の名称半導体装置の製造方法
出願人富士電機株式会社
代理人弁理士法人RYUKA国際特許事務所
主分類H01L 21/336 20060101AFI20240513BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】半導体基板の炭素濃度等の初期特性に応じて、半導体基板に不純物をドーピングした場合に形成される格子欠陥の密度が変動してしまう。
【解決手段】ドーピング領域を形成するプロセス条件と、ドーピング領域の欠陥評価値との関係を示す相関情報を取得し、評価用基板に、設定した第1プロセス条件でドーピング領域を形成し、ドーピング領域を形成した後の評価用基板の欠陥評価値の測定値を取得し、相関情報において、第1プロセス条件に対応する欠陥評価値を参照値として取得し、欠陥評価値の測定値および参照値を比較し、製造用基板を用いて半導体装置を製造する工程におけるプロセス条件を調整する半導体装置の製造方法を提供する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
半導体装置の製造方法であって、
初期特性を有する半導体基板にドーパントを注入してドーピング領域を形成するプロセス条件と、前記ドーピング領域に形成される欠陥密度を評価した欠陥評価値との関係を示す相関情報を取得し、
前記半導体装置を形成する前記半導体基板である製造用基板に対して、同質の前記初期特性を有する前記半導体基板である評価用基板に、設定した第１プロセス条件で前記ドーピング領域を形成し、
前記ドーピング領域を形成した後の前記評価用基板の前記欠陥評価値の測定値を取得し、
前記相関情報において、前記第１プロセス条件に対応する前記欠陥評価値を参照値として取得し、前記欠陥評価値の前記測定値および前記参照値を比較し、
前記測定値および前記参照値の比較結果に基づいて、前記製造用基板を用いて前記半導体装置を製造する工程における前記プロセス条件を調整する
半導体装置の製造方法。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
設定された前記プロセス条件で前記半導体基板に前記ドーピング領域を形成した場合の、前記半導体基板の前記初期特性と前記欠陥評価値との関係を示す第１情報と、
前記ドーピング領域を形成した後の前記半導体基板の特性が設定された特性値となる場合の、前記半導体基板の前記初期特性と前記プロセス条件との関係を示す第２情報と
を取得し、
前記第１情報および前記第２情報から前記相関情報を生成する
請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記プロセス条件が異なる複数のサンプルについて、前記半導体基板の前記初期特性と、前記ドーピング領域を形成した後の前記半導体基板の前記特性値との関係を示す第３情報を取得し、
前記第３情報において、前記特性値が設定された範囲内となるサンプルを複数抽出し、複数の前記サンプルにおける前記初期特性および前記プロセス条件から前記第２情報を生成する
請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記半導体基板の前記特性値の複数の種類のそれぞれに対して前記第３情報を取得し、
いずれかの前記第３情報を選択して、前記第２情報を生成する
請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記第１情報および前記第２情報における前記初期特性は、前記半導体基板に含まれる不純物の濃度である
請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記初期特性は、前記半導体基板に含まれる炭素および酸素の少なくとも一方の濃度である
請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記初期特性は、前記半導体基板における炭素濃度および酸素濃度の和である
請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記ドーピング領域を形成した後の前記評価用基板の前記欠陥評価値の測定値を、非接触の測定により取得する
請求項１から７のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記非接触の測定は、サーマウェーブ測定である
請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記ドーピング領域を形成した後の前記評価用基板の前記欠陥評価値の前記測定値を、異なる複数のタイミングで取得し、前記複数のタイミングにおける前記測定値に基づいて、前記製造用基板を用いて前記半導体装置を製造する工程における前記プロセス条件を調整する
請求項１から７のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体基板にプロトン等のイオンを注入する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。また、半導体基板の欠陥を検出する技術が知られている（例えば特許文献２参照）。
特許文献１ＵＳ２０１６／０１４１３９９
特許文献２特開平５－０７４７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
半導体基板の炭素濃度等の初期特性に応じて、半導体基板に不純物をドーピングした場合に形成される格子欠陥の密度が変動してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、半導体装置の製造方法を提供する。上記の製造方法においては、初期特性を有する半導体基板にドーパントを注入してドーピング領域を形成するプロセス条件と、前記ドーピング領域に形成される欠陥密度を評価した欠陥評価値との関係を示す相関情報を取得してよい。上記いずれかの製造方法では、前記半導体装置を形成する前記半導体基板である製造用基板に対して、同質の前記初期特性を有する前記半導体基板である評価用基板に、設定した第１プロセス条件で前記ドーピング領域を形成してよい。上記いずれかの製造方法では、前記ドーピング領域を形成した後の前記評価用基板の前記欠陥評価値の測定値を取得してよい。上記いずれかの製造方法では、前記相関情報において、前記第１プロセス条件に対応する前記欠陥評価値を参照値として取得し、前記欠陥評価値の前記測定値および前記参照値を比較してよい。上記いずれかの製造方法では、前記測定値および前記参照値の比較結果に基づいて、前記製造用基板を用いて前記半導体装置を製造する工程における前記プロセス条件を調整してよい。
【０００５】
上記いずれかの製造方法では、設定された前記プロセス条件で前記半導体基板に前記ドーピング領域を形成した場合の、前記半導体基板の前記初期特性と前記欠陥評価値との関係を示す第１情報と、前記ドーピング領域を形成した後の前記半導体基板の特性が設定された特性値となる場合の、前記半導体基板の前記初期特性と前記プロセス条件との関係を示す第２情報とを取得してよい。上記いずれかの製造方法では、前記第１情報および前記第２情報から前記相関情報を生成してよい。
【０００６】
上記いずれかの製造方法では、前記プロセス条件が異なる複数のサンプルについて、前記半導体基板の前記初期特性と、前記ドーピング領域を形成した後の前記半導体基板の前記特性値との関係を示す第３情報を取得してよい。上記いずれかの製造方法では、前記第３情報において、前記特性値が設定された範囲内となる前記サンプルを複数抽出し、複数の前記サンプルにおける前記初期特性および前記プロセス条件から前記第２情報を生成してよい。
【０００７】
上記いずれかの製造方法では、前記半導体基板の前記特性値の複数の種類のそれぞれに対して前記第３情報を取得してよい。上記いずれかの製造方法では、いずれかの前記第３情報を選択して、前記第２情報を生成してよい。
【０００８】
上記いずれかの製造方法では、前記第１情報および前記第２情報における前記初期特性は、前記半導体基板に含まれる不純物の濃度であってよい。
【０００９】
上記いずれかの製造方法では、前記初期特性は、前記半導体基板に含まれる炭素および酸素の少なくとも一方の濃度であってよい。
【００１０】
上記いずれかの製造方法では、前記初期特性は、前記半導体基板における炭素濃度および酸素濃度の和であってよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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