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公開番号2024151213
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-24
出願番号2023064437
出願日2023-04-11
発明の名称解析方法、プログラムおよび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 20060101AFI20241017BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】半導体装置の不良率を精度よく解析できることが好ましい。
【解決手段】同一の前記設定範囲に含まれる複数の測定グループの第1特性および第2特性の代表値を示す分布代表値を複数の設定範囲について取得し、分布代表値と第1不純物の濃度との関係を曲線部分を含む第1近似線で近似することで、設定範囲の値と分布代表値との関係を示す関係情報を生成する関係情報生成段階と、測定分布および関係情報に基づいて、複数の仮想的な半導体装置の第1特性および第2特性をシミュレートして、測定分布よりも第1特性および第2特性のサンプルが広い範囲に分布した仮想分布を生成する仮想分布生成段階と、仮想分布における不良率を算出する不良率算出段階とを備える解析方法を提供する。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
半導体基板に第１不純物を含み、且つ、前記半導体基板に荷電粒子線が照射された半導体装置の不良率を解析する解析方法であって、
前記第１不純物の濃度と前記荷電粒子線の照射量とが設定範囲に含まれる測定グループの複数の前記半導体装置の第１特性および第２特性の測定値を取得する測定値取得段階と、
前記測定グループにおける前記第１特性および前記第２特性の前記測定値の分布を示す測定分布を生成する測定分布生成段階と、
同一の前記設定範囲に含まれる複数の前記測定グループの前記第１特性および前記第２特性の代表値を示す分布代表値を複数の前記設定範囲について取得し、前記分布代表値と前記第１不純物の濃度との関係を曲線部分を含む第１近似線で近似することで、前記設定範囲の値と前記分布代表値との関係を示す関係情報を生成する関係情報生成段階と、
前記測定分布および前記関係情報に基づいて、複数の仮想的な前記半導体装置の前記第１特性および前記第２特性をシミュレートして、前記測定分布よりも前記第１特性および前記第２特性のサンプルが広い範囲に分布した仮想分布を生成する仮想分布生成段階と、
前記仮想分布における不良率を算出する不良率算出段階と
を備える解析方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第１近似線は、前記第１不純物の濃度を増加させた場合に、前記分布代表値の上限値または下限値に収束する
請求項１に記載の解析方法。
【請求項３】
前記第１近似線は、前記第１不純物の濃度を横軸とし、前記分布代表値を縦軸として、前記第１不純物の濃度を増加させた場合に、下側に凸の波形と、上側に凸の波形が順番に現れる形状を有する
請求項２に記載の解析方法。
【請求項４】
前記第１近似線は、下式で表される
ｙ＝（（Ａ
１
－Ａ
２
）／（１＋（ｘ／ｘ
０
）
ｐ
））＋Ａ
２
ただしｙは前記分布代表値であり、ｘは前記第１不純物の濃度であり、Ａ
１
、Ａ
２
、ｘ
０
、ｐはそれぞれ実数である
請求項３に記載の解析方法。
【請求項５】
前記関係情報生成段階において、前記分布代表値と前記荷電粒子線の照射量との関係を、前記第１近似線とは異なる形状の第２近似線で近似することで、前記関係情報を生成する
請求項１から４のいずれか一項に記載の解析方法。
【請求項６】
前記第２近似線は直線である
請求項５に記載の解析方法。
【請求項７】
前記関係情報生成段階において、前記分布代表値が存在する前記設定範囲の個数が設定値以下の場合に、前記分布代表値と前記第１不純物の濃度との関係を直線で近似し、前記分布代表値が存在する前記設定範囲の個数が前記設定値より大きい場合に、前記分布代表値と前記第１不純物の濃度との関係を前記第１近似線で近似する
請求項１から４のいずれか一項に記載の解析方法。
【請求項８】
前記仮想分布生成段階は、前記測定分布における前記第１特性および前記第２特性の共分散に基づいて前記仮想分布を生成する
請求項１から４のいずれか一項に記載の解析方法。
【請求項９】
前記仮想分布生成段階において、前記設定範囲ごとに、対応する前記測定分布の前記共分散を用いて前記仮想分布を生成する
請求項８に記載の解析方法。
【請求項１０】
前記仮想分布生成段階において、複数の前記設定範囲に対して、共通の前記共分散を用いて前記仮想分布を生成する
請求項８に記載の解析方法。
（【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、解析方法、プログラムおよび半導体装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＧＢＴ（ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の半導体装置が形成された半導体基板に対して、ヘリウムイオン等の荷電粒子を照射することでキャリアの再結合中心を形成し、キャリアのライフタイムを調整する技術が知られている（例えば特許文献１および２参照）。
特許文献１特開２０１９－１２１６５７号公報
特許文献２特開２００９－１８８３３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
半導体装置の不良率を精度よく解析できることが好ましい。
【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、半導体基板に第１不純物を含み、且つ、前記半導体基板に荷電粒子線が照射された半導体装置の不良率を解析する解析方法を提供する。上記解析方法においては、前記第１不純物の濃度と前記荷電粒子線の照射量とが設定範囲に含まれる測定グループの複数の前記半導体装置の第１特性および第２特性の測定値を取得する測定値取得段階を備えてよい。上記いずれかの解析方法においては、前記測定グループにおける前記第１特性および前記第２特性の前記測定値の分布を示す測定分布を生成する測定分布生成段階を備えてよい。上記いずれかの解析方法においては、同一の前記設定範囲に含まれる複数の前記測定グループの前記第１特性および前記第２特性の代表値を示す分布代表値を複数の前記設定範囲について取得し、前記分布代表値と前記第１不純物の濃度との関係を曲線部分を含む第１近似線で近似することで、前記設定範囲の値と前記分布代表値との関係を示す関係情報を生成する関係情報生成段階を備えてよい。上記いずれかの解析方法においては、前記測定分布および前記関係情報に基づいて、複数の仮想的な前記半導体装置の前記第１特性および前記第２特性をシミュレートして、前記測定分布よりも前記第１特性および前記第２特性のサンプルが広い範囲に分布した仮想分布を生成する仮想分布生成段階を備えてよい。上記いずれかの解析方法においては、前記仮想分布における不良率を算出する不良率算出段階を備えてよい。
【０００５】
上記いずれかの解析方法において、前記第１近似線は、前記第１不純物の濃度を増加させた場合に、前記分布代表値の上限値または下限値に収束してよい。
【０００６】
上記いずれかの解析方法において、前記第１近似線は、前記第１不純物の濃度を横軸とし、前記分布代表値を縦軸として、前記第１不純物の濃度を増加させた場合に、下側に凸の波形と、上側に凸の波形が順番に現れる形状を有してよい。
【０００７】
上記いずれかの解析方法において、前記第１近似線は、下式で表されてよい。
ｙ＝（（Ａ
１
－Ａ
２
）／（１＋（ｘ／ｘ
０
）
ｐ
））＋Ａ
２
ただしｙは前記分布代表値であり、ｘは前記第１不純物の濃度であり、Ａ
１
、Ａ
２
、ｘ
０
、ｐはそれぞれ実数である。
【０００８】
上記いずれかの解析方法において、前記関係情報生成段階において、前記分布代表値と前記荷電粒子線の照射量との関係を、前記第１近似線とは異なる形状の第２近似線で近似することで、前記関係情報を生成してよい。
【０００９】
上記いずれかの解析方法において、前記第２近似線は直線であってよい。
【００１０】
上記いずれかの解析方法において、前記関係情報生成段階において、前記分布代表値が存在する前記設定範囲の個数が設定値以下の場合に、前記分布代表値と前記第１不純物の濃度との関係を直線で近似し、前記分布代表値が存在する前記設定範囲の個数が前記設定値より大きい場合に、前記分布代表値と前記第１不純物の濃度との関係を前記第１近似線で近似してよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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