【手続補正書】
【提出日】平成26年6月5日(2014.6.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＬＴＳ法による半導体試料中の金属汚染評価方法であって、
評価対象の半導体試料上に形成した半導体接合に対して、空乏層を形成するための逆方向電圧ＶRと該空乏層にキャリアを捕獲するための弱電圧Ｖ1とを交互かつ周期的に印加することで発生するＤＬＴＳ信号を温度を変化させながら測定し第一のＤＬＴＳスペクトルを得ること、
上記半導体接合に対して、上記ＶRを周期的に印加することで発生するＤＬＴＳ信号を温度を変化させながら測定し第二のＤＬＴＳスペクトルを得ること、
第二のＤＬＴＳスペクトル、または第二のＤＬＴＳスペクトルを直線ないし曲線近似して得られたスペクトルを補正用スペクトルとして、該補正用スペクトルと前記第一のＤＬＴＳスペクトルとの差分スペクトルを得ること、
を含み、
前記差分スペクトルを評価用ＤＬＴＳスペクトルとして用いて前記半導体試料中の金属汚染評価を行うことを特徴とする、前記金属汚染評価方法。
【請求項２】
前記金属汚染評価は、前記評価用ＤＬＴＳスペクトルのピーク位置に基づき汚染金属種の特定を行うことを含む請求項１に記載の金属汚染評価方法。
【請求項３】
前記補正用スペクトルは、第二のＤＬＴＳスペクトルの近似曲線である請求項１または２に記載の金属汚染評価方法。
【請求項４】
前記半導体接合に対して第一のＤＬＴＳスペクトルを得るためのＤＬＴＳ信号の測定と第二のＤＬＴＳスペクトルを得るためのＤＬＴＳ信号の測定を温度掃引しながら交互に行うことで、１回の温度掃引により第一のＤＬＴＳスペクトルおよび第二のＤＬＴＳスペクトルを得る請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属汚染評価方法。
【請求項５】
複数の半導体基板からなる半導体基板のロットを準備する工程と、
前記ロットから少なくとも１つの半導体基板を抽出する工程と、
前記抽出された半導体基板の金属汚染を評価する工程と、
前記評価された結果、金属汚染が許容レベル以下と判定された半導体基板と同一ロット内の他の半導体基板を製品基板として出荷する工程と、を含む半導体基板の製造方法であって、
前記抽出された半導体基板の金属汚染評価を、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法によって行うことを特徴とする、前記製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
半導体基板に含まれる汚染金属量が多い場合には、図１５に示すように、深い準位からのＤＬＴＳ信号が十分大きく、それに比べてベースラインの傾き・うねりの影響は十分小さく無視できるためピークの検出は容易である。しかし近年、半導体デバイスの高性能化にともなって、シリコンウェーハ等の半導体基板のクリーン化（金属不純物濃度の低減）が進められているため、ＤＬＴＳ法には微量の金属汚染を評価するために更なる高感度化が求められている。しかしクリーン化された半導体基板では深い準位の形成要因となるような金属不純物量が少ないためＤＬＴＳ信号は極めて微弱である。このような場合、深い準位からのキャリア放出とは無関係なベースラインの傾き・うねり成分の大きさが、深い準位による真のＤＬＴＳ信号の強度に比べて無視できないほど大きくなり、ピーク位置や高さを精度良く検出する上での妨げとなる。また、いわゆるホワイトノイズが大きい上にベースラインのうねりなどがあると、信号（ピーク）を認識する上での妨げとなる。なお、上記のベースラインの傾き・うねりへの対処法としては、簡易的には、深い準位による信号の両肩を直線で結び、その直線をベースラインとして利用して解析する方法もあるが、複数のピークが重なり合うようにして現れる（または現れる可能性がある）場合、ピークの両肩を線で結ぶという手順自体、確からしさが疑わしくなる。また、ベースラインが単純な直線で近似できないようなうねりを含んでいる場合もあるので、この方法では誤差が大きくなる懸念もある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
上記目的は、下記手段により達成された。
［１］ＤＬＴＳ法による半導体試料中の金属汚染評価方法であって、
評価対象の半導体試料上に形成した半導体接合に対して、空乏層を形成するための逆方向電圧ＶRと該空乏層にキャリアを捕獲するための弱電圧Ｖ1とを交互かつ周期的に印加することで発生するＤＬＴＳ信号を温度を変化させながら測定し第一のＤＬＴＳスペクトルを得ること、
上記半導体接合に対して、上記ＶRを周期的に印加することで発生するＤＬＴＳ信号を温度を変化させながら測定し第二のＤＬＴＳスペクトルを得ること、
第二のＤＬＴＳスペクトル、または第二のＤＬＴＳスペクトルを直線ないし曲線近似して得られたスペクトルを補正用スペクトルとして、該補正用スペクトルと前記第一のＤＬＴＳスペクトルとの差分スペクトルを得ること、
を含み、
前記差分スペクトルを評価用ＤＬＴＳスペクトルとして用いて前記半導体試料中の金属汚染評価を行うことを特徴とする、前記金属汚染評価方法。
［２］前記金属汚染評価は、前記評価用ＤＬＴＳスペクトルのピーク位置に基づき汚染金属種の特定を行うことを含む［１］に記載の金属汚染評価方法。
［３］前記補正用スペクトルは、第二のＤＬＴＳスペクトルの近似曲線である［１］または［２］に記載の金属汚染評価方法。
［４］前記半導体接合に対して第一のＤＬＴＳスペクトルを得るためのＤＬＴＳ信号の測定と第二のＤＬＴＳスペクトルを得るためのＤＬＴＳ信号の測定を温度掃引しながら交互に行うことで、１回の温度掃引により第一のＤＬＴＳスペクトルおよび第二のＤＬＴＳスペクトルを得る［１］〜［３］のいずれかに記載の金属汚染評価方法。
［５］複数の半導体基板からなる半導体基板のロットを準備する工程と、
前記ロットから少なくとも１つの半導体基板を抽出する工程と、
前記抽出された半導体基板の金属汚染を評価する工程と、
前記評価された結果、金属汚染が許容レベル以下と判定された半導体基板と同一ロット内の他の半導体基板を製品基板として出荷する工程と、を含む半導体基板の製造方法であって、
前記抽出された半導体基板の金属汚染評価を、［１］〜［４］のいずれかに記載の方法によって行うことを特徴とする、前記製造方法。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
第二のＤＬＴＳスペクトルの取得は、ＶRとＶ1を交互かつ周期的に印加することに代えてＶRの印加を繰り返す（即ちＶ1＝ＶRとする）点以外は、従来のＤＬＴＳ法と同様に行うことができる。こうして得られた第二のＤＬＴＳスペクトルは、先に説明したように深い準位によるキャリアの捕獲・放出と無関係に生じるベースラインの傾き・うねり、短周期のノイズ（いわゆるホワイトノイズ）のみが含まれることとなる。この第二のＤＬＴＳスペクトルを、そのまま補正用スペクトルとして用いることも可能である。ただし、第一のＤＬＴＳスペクトル、第二のＤＬＴＳスペクトルともに短周期のノイズ（いわゆるホワイトノイズ）を含んでいる。したがって、取得したスペクトル同士で差分を取ると、差分スペクトル上のホワイトノイズが大きくなるため、近似直線ないし近似曲線を、差分スペクトルを得るための補正用スペクトルとして用いることが好ましい。上記近似直線ないし近似曲線については、後述の実施例において更に説明する。