シリコン中の極微量不純物高感度検出

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1.高精度・高感度を特徴とするフォトキャパシタンス測定装置の心臓部である容量計を更に高感度、高安定化すること、及び装置本体や測定試料の温度安定性を向上させ、従来装置と比較して1桁以上の感度向上を達成した。2.実際の産業応用として、外部研究機関による新開発ゲッタリング装置のゲッタリング性能評価手段として採用され、良好な結果を得た。p型シリコンウエハにCuを故意に汚染し、酸化膜成長しながら拡散後急冷した試料について、ゲッタリング処理を施したもの(1)、ゲッタリング処理を施していないもの(2)、さらに故意にCu汚染もゲッタリング処理も施していないもの(3)の3種類の試料を準備し、それぞれフォトキャパシタンス測定を適用した。その結果、シリコン中のCuに関連すると考えられる深い準位が検出され、深い準位量は明らかに(2)>(1)>(3)の順となることがわかり、ゲッタリングの有効性および妥当性が示された。シリコン中のCuに関連する準位を検出したことは、フォトキャパシタンス測定の重要な特徴であり、現在多く用いられているCu配線を用いた高速LSIなどの高温動作による故障モード解析などにも応用できる可能性があると考えられる。尚、本結果は論文投稿中である。3.遷移金属のひとつであるFeをシリコン中に故意に拡散した試料を用い、フォトキャパシタンス測定を適用して、従来測定技術では検出の難しかったFe準位を、極微量でも検出できることを示した。また、このFe不純物が形成する準位をキャリアライフタイムキラーとして応用する可能性を見出し、国際学会で口頭発表するとともに、論文発表した。