DE112016004591T5

DE112016004591T5 - Bewertungsverfahren für Halbleiterwafer und Halbleiterwafer

Info

Publication number: DE112016004591T5
Application number: DE112016004591.3T
Authority: DE
Inventors: Keiichiro Mori
Original assignee: Sumco Corp
Current assignee: Sumco Corp
Priority date: 2015-10-07
Filing date: 2016-08-23
Publication date: 2018-08-30
Also published as: KR20180042399A; JP2017072461A; US10422756B2; KR102039417B1; WO2017061179A1; CN108027330A; CN108027330B; US20180292330A1; JP6507979B2; US10718720B2; US20190331609A1

Abstract

Bereitgestellt wird ein Verfahren zur Bewertung eines Halbleiterwafers, welcher eine polierte Oberfläche aufweist, unter Verwendung einer Laser-Oberflächenprüfvorrichtung, einschließend Einfall- und Lichtempfangssysteme, wobei das Verfahren das Bewerten des Halbleiterwafers einschließt mittels Detektieren, als Lichtpunktdefekt, einer Unregelmäßigkeit, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem herstellungsbedingten Defekt und einem an der Oberfläche haftenden Fremdkörper, vorliegend auf der polierten Oberfläche des Halbleiterwafers, auf Basis vonMessergebnis 1, erhalten durch Lenken von einfallendem Licht auf die polierte Oberfläche des Halbleiterwafers von einem Einfallsystem, und durch Empfangen, mit einem ersten Lichtempfangssystem, von Strahlungslicht, abgestrahlt durch das einfallende Licht, welches reflektiert oder gestreut wurde durch die polierte Oberfläche,Messergebnis 2, erhalten durch Empfangen des Strahlungslichts mit einem zweiten Lichtempfangssystem, undMessergebnis 3, erhalten durch Empfangen des Strahlungslichts mit einem dritten Lichtempfangssystem,und sich wenigstens eines aus der Gruppe, bestehend aus einem Lichtaufnahmewinkel und einer Polarisationsselektivität, unter dem ersten Lichtempfangssystem, dem zweiten Lichtempfangssystem und dem dritten Lichtempfangssystem unterscheidet.

Description

Querverweise auf verwandte Anmeldungen
Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der Priorität vor der japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-199111 , angemeldet am 7. Oktober 2015, welche hierin ausdrücklich durch Bezugnahme vollständig aufgenommen ist.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bewertungsverfahren für Halbleiterwafer, und betrifft insbesondere ein Verfahren der Bewertung eines Halbleiterwafers, welcher eine polierte Oberfläche aufweist.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Halbleiterwafer, welcher eine polierte Oberfläche aufweist und durch das obige Bewertungsverfahren bewertet worden ist.
Stand der Technik
Als Bewertungsverfahren für einen Defekt eines Halbleiterwafers oder für einen Fremdkörper, der an der Oberfläche eines Halbleiterwafers haftet, wird gemeinhin ein Verfahren angewendet, das auf einem Lichtpunktdefekt (LPD) basiert, detektiert von einer Laser-Oberflächenprüfvorrichtung (siehe zum Beispiel das japanische Patent Nr. 5509581 , welches hierin durch Bezugnahme ausdrücklich vollständig aufgenommen ist). Bei diesem Verfahren wird Licht auf die Oberfläche eines zu bewertenden Halbleiterwafers gelenkt und das von dieser Oberfläche stammende Strahlungslicht (Streulicht und reflektiertes Licht) wird detektiert, um das Vorliegen oder die Abwesenheit und/oder die Größe eines Defekts/Fremdkörpers bei dem Halbleiterwafers zu bewerten.
Zusammenfassung der Erfindung
Unter den Halbleiterwafern ist ein polierter Wafer ein Halbleiterwafer, welcher hergestellt wird durch verschiedene Arten von Schritten, einschließlich eines Schrittes des Polierens, und die Oberfläche desselben (die oberste Oberfläche) ist eine polierte Oberfläche. Hier bezeichnet die polierte Oberfläche eine Oberfläche, welche hochglanzpoliert worden ist (auch bezeichnet als Spiegelpolitur). Auf der Oberfläche (polierte Oberfläche) eines polierten Wafers können sich an der Oberfläche haftende Fremdkörper und Defekte befinden (im Folgenden bezeichnet als „herstellungsbedingter Defekt“), erzeugt durch Hochglanzpolieren und/oder verschiedene Arten von Schritten, welche vor/nach dem Hochglanzpolieren durchgeführt werden. Falls diese an der Oberfläche haftenden Fremdkörper und herstellungsbedingten Defekte detektiert werden können, kann ein polierter Wafer mit wenigen herstellungsbedingten Defekten/an der Oberfläche haftenden Fremdkörpern bereitgestellt werden durch Steuern des Herstellungsprozesses, wie beispielsweise durch Entfernen der Ursachen für den an der Oberfläche haftenden Fremdkörper und den herstellungsbedingten Defekt, auf Basis des Ergebnisses der Detektion.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein neues Bewertungsverfahren bereit zur Bewertung eines Halbleiterwafers mit polierter Oberfläche durch Detektion von herstellungsbedingten Defekten/an der Oberfläche haftenden Fremdkörpern.
Eine Laser-Oberflächenprüfvorrichtung schließt ein (optisches) Einfallsystem und ein Lichtempfangssystem ein. In diesem Zusammenhang beschreibt die Patentliteratur 1 ( japanisches Patent Nr. 5509581 ) einen Ansatz zur Detektion von Defekten und Fremdkörpern, welche im Schritt des Polierens eingeführt werden, unter Verwendung einer Laser-Oberflächenprüfvorrichtung, welche bereitgestellt wird mit zwei Arten von Einfallsystemen. Im Gegensatz dazu hat der vorlegende Erfinder als Ergebnisse wiederholter intensiver Studien das folgende Bewertungsverfahren herausgefunden, welches einfallendes Licht von einem Einfallsystem verwendet:

ein Verfahren zur Bewertung eines Halbleiterwafers mit polierter Oberfläche unter Verwendung einer Laser-Oberflächenprüfvorrichtung, einschließend Einfall- und Lichtempfangssysteme, welches die Bewertung des Halbleiterwafers einschließt mittels Detektion, als Lichtpunktdefekt, einer Unregelmäßigkeit, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem herstellungsbedingten Defekt und
einem an der Oberfläche haftenden Fremdkörper, vorliegend auf der polierten Oberfläche des Halbleiterwafers, auf Basis von Messergebnis 1, erhalten durch Lenken von einfallendem Licht auf die polierte Oberfläche des Halbleiterwafers von einem Einfallsystem und Empfangen, mit einem ersten Lichtempfangssystem, von Strahlungslicht, welches ausgestrahlt wurde durch das einfallende Licht, das reflektiert oder gestreut wurde durch die polierte Oberfläche, Messergebnis 2, erhalten durch Empfangen des Strahlungslichts mit einem zweiten Lichtempfangssystem, und Messergebnis 3, erhalten durch Empfangen des Strahlungslichts mit einem dritten Lichtempfangssystem, wobei sich wenigstens eines, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Lichtaufnahmewinkel und einer Polarisationsselektivität, zwischen dem ersten Lichtempfangssystem, dem zweiten Lichtempfangssystem und dem dritten Lichtempfangssystem unterscheidet.

Das heißt, dass es mit dem obigen Bewertungsverfahren möglich ist, die obigen Unregelmäßigkeiten zu detektieren auf Basis von drei Arten von Messergebnissen, erhalten durch eine Laser-Oberflächenprüfvorrichtung, einschließend ein Einfallsystem und drei Arten von Lichtempfangssystemen, unter welchen wenigstens sich wenigstens eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Lichtaufnahmewinkel und einer Polarisationsselektivität, voneinander unterscheidet.
In einer Ausführungsform, unter den obigen drei Lichtempfangssystemen, empfängt ein Lichtempfangssystem ungerichtetes Licht, während jedes der anderen beiden Lichtempfangssysteme selektiv polarisiertes Licht mit unterschiedlichem Azimutalwinkel empfängt.
In einer Ausführungsform ist der Lichtaufnahmewinkel des Lichtempfangssystems, welches das ungerichtete Licht empfängt, ein größerer Winkel als die Lichtaufnahmewinkel der anderen beiden Lichtempfangssysteme.
In einer Ausführungsform, wenn der Azimutalwinkel des polarisierten Lichts, welches empfangen wurde durch eines der obigen beiden anderen Lichtempfangssysteme, bezeichnet wird mit Θ₁°, und der Azimutalwinkel des polarisierten Lichts, welches durch ein anderes empfangen wurde, bezeichnet wird mit Θ₂°, 0° ≤ Θ₁° ≤ 90° und 90° ≤ Θ₂° ≤ 180° erfüllt sind.
In einer Ausführungsform empfängt das erste Lichtempfangssystem ungerichtetes Licht,
das zweite Lichtempfangssystem empfängt polarisiertes Licht mit einem Azimutalwinkel Θ₁°, und
das dritte Lichtempfangssystem empfängt polarisiertes Licht mit einem Azimutalwinkel von Θ₂°, wobei
der Lichtaufnahmewinkel des ersten Lichtempfangssystems ein größerer Winkel ist als der Lichtaufnahmewinkel des zweiten Lichtempfangssystems und des dritten Lichtempfangssystems, und
auf Basis der Bestimmungskriterien, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Vorliegen oder der Abwesenheit von Detektion und Detektionsgröße im Messergebnis 1, dem Vorliegen oder der Abwesenheit von Detektion und Detektionsgröße im Messergebnis 2 sowie dem Vorliegen und der Abwesenheit von Detektion und Detektionsgröße im Messergebnis 3, bestimmt wird, ob die detektierte Unregelmäßigkeit ein herstellungsbedingter Defekt ist oder ein an der Oberfläche haftender Fremdkörper.
In einer Ausführungsform wird die obige Bestimmung durchgeführt entsprechend den in der später beschriebenen Tabelle 1 angeführten Bestimmungskriterien.
Bei den obigen Bestimmungskriterien ist 1,0<X<2,0 erfüllt. In einer Ausführungsform ist 1,3 < X < 1,6 erfüllt.
In einer Ausführungsform ist der Einfallswinkel des obigen einfallenden Lichts größer als 0° und kleiner als 90°, wenn alle Richtungen horizontal zur polarisierten Oberfläche eines Halbleiterwafers als 0° definiert sind und die Richtung senkrecht zur polierten Oberfläche als 90°.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Halbleiterwafer, welcher eine polierte Oberfläche aufweist und nach dem obigen Bewertungsverfahren bewertet worden ist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können verschiedene Arten von Unregelmäßigkeiten bei einem Halbleiterwafer mit polierter Oberfläche detektiert werden.
Figurenliste

1 veranschaulicht ein Beispiel (Diagramm eines schematischen Aufbaus) einer Laser-Oberflächenprüfvorrichtung.
2 veranschaulicht verschiedene Arten von Unregelmäßigkeiten (REM-Bilder), beobachtet mit einem Rasterelektronenmikroskop auf der polierten Oberfläche eines polierten Wafers, welcher in den Beispielen bewertet wurde.
3 ist ein Graph, welcher die Ergebnisse der Bewertung eines polierten Wafers mittels einer Laser-Oberflächenprüfvorrichtung in den Beispielen veranschaulicht.
4 ist ein Graph, welcher die Ergebnisse der Bewertung eines polierten Wafers mittels einer Laser-Oberflächenprüfvorrichtung in den Beispielen veranschaulicht.

Vorgehensweisen zur Ausführung der Erfindung
Verfahren zur Bewertung eines Halbleiterwafers
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren (im Folgenden auch bezeichnet als „Bewertungsverfahren“) zur Bewertung eines Halbleiterwafers mit polierter Oberfläche unter Verwendung einer Laser-Oberflächenprüfvorrichtung, einschließend Einfall- und Lichtempfangssysteme. Das obige Bewertungsverfahren schließt das Bewerten des Halbleiterwafers durch Detektieren, als Lichtpunktdefekt, einer Unregelmäßigkeit ein, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem herstellungsbedingten Defekt und einem an der Oberfläche haftenden Fremdkörper, vorliegend auf der polierten Oberfläche des Halbleiterwafers, auf Basis von Messergebnis 1, erhalten durch Lenken von einfallendem Licht auf die polierte Oberfläche des Halbleiterwafers von einem Einfallsystem, und Empfangen, mit einem ersten Lichtempfangssystem, von Strahlungslicht, abgestrahlt vom einfallenden Licht, welches durch die polierte Oberfläche reflektiert oder gestreut worden ist, Messergebnis 2, erhalten durch Empfangen des Strahlungslichts mit einem zweiten Lichtempfangssystem, sowie Messergebnis 3, erhalten durch Empfangen des Strahlungslichts mit einem dritten Lichtempfangssystem, und sich wenigstens eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Lichtaufnahmewinkel und einer Polarisationsselektivität, zwischen dem ersten Lichtempfangssystem, dem zweiten Lichtempfangssystem und dem dritten Lichtempfangssystem unterscheidet.
Nachstehend wird das obige Bewertungsverfahren detaillierter beschrieben. Im Folgenden wird ein Halbleiterwafer mit polierter Oberfläche auch bezeichnet als polierter Wafer.
Laser-Oberflächenprüfvorrichtung
Eine Laser-Oberflächenprüfvorrichtung (im Folgenden schlicht auch als „Oberflächenprüfvorrichtung“ bezeichnet), welches im obigen Bewertungsverfahren verwendet wird, schließt ein:

ein Einfallsystem; und
drei Lichtempfangssysteme (erstes Lichtempfangssystem, zweites Lichtempfangssystem und drittes Lichtempfangssystem), unter welchen sich wenigstens eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Lichtaufnahmewinkel und einer Polarisationsselektivität, voneinander unterscheidet.

Bei einer solchen Oberflächenprüfvorrichtung wird das Strahlungslicht, welches abgestrahlt worden ist durch das auf die polierte Oberfläche des zu bewertenden Halbleiterwafers einfallende Licht, das reflektiert oder gestreut wurde an verschiedenen Stellen der polierten Oberfläche, empfangen durch die obigen drei Lichtempfangssysteme. Die Richtung, in welche das Strahlungslicht abgestrahlt wird (speziell der Reflexionswinkel von Reflexionslicht oder der Streuwinkel von Streulicht) und die Polarisationseigenschaften können in verschiedener Weise variieren bei Vorliegen eines herstellungsbedingten Defekts und/oder eines an der Oberfläche haftenden Fremdkörpers. Der vorlegende Erfinder nimmt an, dass durch Empfangen verschiedenen Strahlungslichts, aufweisend unterschiedliche Strahlungsrichtungen und Polarisationseigenschaften, durch die drei Lichtempfangssysteme, unter welchen sich wenigstens eines, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Lichtempfangssystem und einer Polarisationsselektivität, voneinander unterscheidet, ein herstellungsbedingter Defekt und/oder ein an der Oberfläche haftender Fremdkörper als Lichtpunktdefekt detektiert werden kann. Ein Beispiel (Diagramm eines schematischen Aufbaus) einer Laser-Oberflächenprüfvorrichtung, welche ein derartiges Einfallsystem und Lichtempfangssystem einschließt, ist in 1 dargestellt. In 1 sind die in der Figur dargestellte Einfallsrichtung und Strahlungsrichtung exemplarisch, obwohl einfallendes Licht schematisch dargestellt ist mit einem durchgezogenen Pfeil und Strahlungslicht schematisch dargestellt ist mit einem gepunkteten Pfeil, und sollen die vorliegende Erfindung in keiner Weise beschränken.
Eine Oberflächenprüfvorrichtung 10, dargestellt in 1, schließt ein: als Einfallsystem und Lichtempfangssysteme,
eine Laserlichtquelle 100; und
Lichtempfänger 101, 102 auf der Seite kleiner Winkel (Kleinwinkel-Seite) und Lichtempfänger 201 auf der Seite großer Winkel (Großwinkel-Seite), welche das Strahlungslicht empfangen, das abgestrahlt wird durch das von der Laserlichtquelle 100 einfallende Licht, welches durch die Oberfläche (polierte Oberfläche) eines polierten Wafers 1 gestreut oder reflektiert wird.
Obwohl die Oberflächenprüfvorrichtung 10, dargestellt in 1, einen Lichtempfänger auf der Großwinkel-Seite und zwei Lichtempfänger auf der Kleinwinkel-Seite einschließen, ist die Oberflächenprüfvorrichtung nicht auf einen derartigen Aufbau beschränkt und kann zwei Lichtempfänger auf der Großwinkel-Seite und einen Lichtempfänger auf der Kleinwinkel-Seite einschließen. Die Lichtaufnahmewinkel der beiden Lichtempfänger auf der Kleinwinkel-Seite können gleich oder unterschiedlich sein. Dies kann auch in dem Fall zutreffen, in welchem es zwei Lichtempfänger auf der Großwinkel-Seite gibt. Unter diesen drei Lichtempfängern unterscheidet sich wenigstens eines, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Lichtaufnahmewinkel und einer Polarisationsselektivität, voneinander. Dieser Punkt wird später weiter beschrieben. Bei der in 1 dargestellten Oberflächenprüfvorrichtung 10 empfangen die Lichtempfänger 101 und 102 auf der Großwinkel-Seite das Strahlungslicht im gesamten Umkreis oberhalb eines Objekttisches 11, jedoch ist deren Aufbau nicht auf jenen in 1 dargestellten beschränkt, sofern dieser fähig ist, Strahlungslicht zu empfangen.
Die Oberflächenprüfvorrichtung 10 schließt ferner einen Drehmotor 12 ein, um den Objekttisch 11, auf welcher der polierte Wafer 1 platziert werden soll, drehbar zu machen, und bewegliche Mittel (nicht abgebildet), um den Objekttisch 11 in horizontaler Richtung beweglich zu machen, sodass die Bestrahlungsposition des von der jeweiligen Laserlichtquelle einfallenden Lichts geändert werden kann. Somit ist es möglich, der Reihe nach einen zu bewertenden Bereich oder eine Gesamtoberfläche der Oberfläche des polierten Wafers 1 mit Licht zu bestrahlen (scannen) und eine Unregelmäßigkeit im zu bewertenden Bereich oder auf der Gesamtoberfläche zu detektieren.
Die Oberflächenprüfvorrichtung 10 schließt ferner eine Steuerung 13 ein, konfiguriert, die Drehung und die Bewegung in der horizontalen Richtung des Objekttisches 11 zu steuern, sowie einen Rechner 14, konfiguriert, um auf Basis der Informationen über das vom jeweiligen Lichtempfänger detektierte Strahlungslicht die Detektionsgröße einer detektierten Unregelmäßigkeit zu berechnen. Des Weiteren empfängt ein PC (Personal Computer) 15 von der Steuerung 13 die Positionsinformationen über die mit Licht bestrahlte Stelle und überträgt ein Signal zur Bewegung des Objekttisches 11, um eine unbestrahlte Stelle mit Licht zu bestrahlen.
Ferner ist der PC 15 in der Lage, vom Rechner 14 die Informationen über die Detektionsgröße einer detektierten Unregelmäßigkeit zu empfangen und das Messergebnis 1, das Messergebnis 2 und das Messergebnis 3 zu erzeugen.
Allerdings ist der Aufbau der Oberflächenprüfvorrichtung, welche die Darstellung in 1 umreißt, exemplarisch. Beim obigen Bewertungsverfahren ist die Oberflächenprüfvorrichtung nicht beschränkt auf eine mit dem in 1 dargestellten Aufbau, und verschiedene Arten von Oberflächenprüfvorrichtungen können verwendet werden, falls jede davon eine Oberflächenprüfvorrichtung ist, die ein Einfallsystem und drei Lichtempfangssysteme einschließt (erstes Lichtempfangssystem, zweites Lichtempfangssystem und drittes Lichtempfangssystem), unter welchen sich wenigstens eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Lichtaufnahmewinkel und einer Polarisationsselektivität, voneinander unterscheidet. Beispielsweise kann als Oberflächenprüfvorrichtung, welche ein Einfallsystem und die obigen drei Lichtempfangssysteme einschließt, das Surfscan Serie SP5, hergestellt von der KLA TENCOR Corporation, verwendet werden.
Zu detektierende Unregelmäßigkeit
Der zu detektierende Gegenstand beim obigen Bewertungsverfahren ist eine Unregelmäßigkeit, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem herstellungsbedingten Defekt und einem an der Oberfläche haftenden Fremdkörper, vorliegend auf der obigen polierten Oberfläche eines Halbleiterwafers. Diese Unregelmäßigkeiten werden detektiert als Lichtpunktdefekt in einem Lichtempfangssystem durch Lenken von Licht von einem Einfallsystem auf die polierte Oberfläche eines zu bewertenden polierten Wafers, sowie durch das Licht, welches von der polierten Oberfläche abgestrahlt wird (gestreut oder reflektiert). Durch Detektieren des Lichtpunktdefekts kann der Rechner der Oberflächenprüfvorrichtung anhand der Größe des detektierten Lichtpunktdefekts und auf Basis der Größe eines Standard-Partikels die Größe (Detektionsgröße) einer Unregelmäßigkeit berechnen, welche den Lichtpunktdefekt verursacht. Die Berechnung der Detektionsgröße auf Basis der Größe eines Standard-Partikels kann erfolgen durch Berechnungshilfsmittel bei einer kommerziell erhältlichen Oberflächenprüfvorrichtung oder durch ein bekanntes Berechnungsverfahren.
Ein an der Oberfläche haftender Fremdkörper ist ein Fremdkörper, welcher sich während des Herstellungsprozesses und/oder dergleichen von polierten Wafern angeheftet hat und üblicherweise als Partikel bezeichnet wird.
Im Gegensatz dazu wird ein herstellungsbedingter Defekt in einen polierten Wafer eingeführt aufgrund einer chemischen oder mechanischen Verarbeitung im Herstellungsprozess von polierten Wafern. Zu den Beispielen für herstellungsbedingte Defekte zählen:

PID (Politur-induzierter Defekt), ein linearer, konvexer Defekt, der eingeführt wird durch Polieren, wie beispielsweise beim Hochglanzpolieren oder beim Grobpolieren (beispielsweise Läppen), was üblicherweise vor dem Hochglanzpolieren erfolgt;
Kurz-PID, ein relativ kurzer, inselförmiger PID unter den PIDs; sowie Flachstelle, ein relativ glatter, konkav geformter Defekt.

Besondere Ausführungsform des Bewertungsverfahrens
Als nächstes wird eine spezielle Ausführungsform des obigen Bewertungsverfahrens beschrieben.
Einfallsystem
Die Wellenlänge des einfallenden Lichts, welches von einem Einfallsystem auf die polierte Oberfläche eines zu bewertenden polierten Halbleiterwafers einfällt, ist nicht speziell beschränkt. Das einfallende Licht ist in einer Ausführungsform ultraviolettes Licht, kann jedoch sichtbares Licht oder ein anderes Licht sein. Hier, bei der vorliegenden Erfindung, bezeichnet das ultraviolette Licht ein Licht aus dem Wellenlängenbereich von kleiner als 400 nm, während sichtbares Licht ein Licht aus einem Wellenlängenbereich von 400 bis 600 nm bezeichnet.
Der Einfallswinkel des einfallenden Lichts, welches von einem Einfallsystem auf die polierte Oberfläche eines zu bewertenden polierten Wafers einfällt, kann gleich oder größer als 0° und gleich oder kleiner als 90° sein und ist vorzugsweise größer als 0° und kleiner als 90°, wenn alle Richtungen horizontal zur polierten Oberfläche als 0° definiert sind, die Richtung senkrecht zur polierten Oberfläche als 90° definiert ist und der Einfallswinkel definiert ist als ein Bereich von minimal 0° bis maximal 90°.
Lichtempfangssystem
Wie oben beschrieben, schließt die Oberflächenprüfvorrichtung, welche beim Bewertungsverfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird, drei Lichtempfangssysteme ein, unter welchen sich wenigstens eines, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Lichtaufnahmewinkel und einer Polarisationsselektivität, voneinander unterscheidet. In einer Ausführungsform ist ein Lichtempfangssystem ein Großwinkel-Lichtempfangssystem, welches auf der Großwinkel-Seite das Strahlungslicht von der polierten Oberfläche eines zu bewertenden polierten Wafers empfängt, während die anderen beiden Lichtempfangssysteme Kleinwinkel-Lichtempfangssysteme sind, welche auf Kleinwinkel-Seite das obige Strahlungslicht empfangen. Die Lichtaufnahmewinkel der beiden Kleinwinkel-Lichtempfangssysteme können gleich oder unterschiedlich sein. Hier wird die Großwinkel(-Seite)/Kleinwinkel(-Seite), relativ zum Lichtaufnahmewinkel, jeweils bestimmt auf Basis einer Beziehung zwischen einer Winkelseite und einer anderen Winkelseite, und ein spezieller Winkel soll nicht beschränkt sein. In einer Ausführungsform, wenn der Winkel, wie beim zuvor beschriebenen Einfallswinkel, definiert ist basierend auf der polierten Oberfläche eines zu bewertenden polierten Wafers, kann sich der Lichtempfang auf der Großwinkel-Seite auf einen Lichtempfang beziehen mit einem Lichtaufnahmewinkel im Bereich von größer als 80° bis gleich oder kleiner als 90°, und der Lichtempfang auf der Kleinwinkel-Seite kann sich auf einen Lichtempfang beziehen mit einem Lichtaufnahmewinkel im Bereich von 0° bis 80°. Darüber hinaus, in einer anderen Ausführungsform, können zwei Lichtempfangssysteme Großwinkel-Lichtempfangssysteme sein und ein Lichtempfangssystem kann ein Kleinwinkel-Lichtempfangssystem sein. In diesem Fall können die Lichtaufnahmewinkel von zwei Großwinkel-Lichtempfangssystemen gleich oder unterschiedlich sein.
Wenigstens eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Lichtaufnahmewinkel und einer Polarisationsselektivität, unterscheidet sich voneinander unter den obigen drei Lichtempfangssystemen. Der Lichtaufnahmewinkel ist wie oben beschrieben. Andererseits bedeutet „Polarisationsselektivität unterscheidet sich“, dass wenigstens eines von einer Eigenschaft des Selektierens und Empfangens von polarisiertem Licht (d. h. eine Polarisationsselektivität aufweisend), einer Eigenschaft des Empfangens von ungerichtetem Licht (d. h. keine Polarisationsselektivität aufweisend) und einer Eigenschaft des selektiven Empfangens von polarisiertem Licht, aufweisend einen speziellen Azimutalwinkel (oder einen speziellen Bereich) unter polarisierten Lichten, sich unter den Lichtempfangssystemen unterscheidet. Mittel, um einem Lichtempfangssystem eine Polarisationsselektivität zu verleihen, sind wohlbekannt. Beispielsweise kann ein Lichtempfangssystem mit Polarisationsselektivität gebildet werden durch Einbau eines Polarisationsfilters in das Lichtempfangssystem, und eine Eigenschaft des selektiven Empfangens von polarisiertem Licht, welches einen speziellen Azimutalwinkel aufweist (oder einem Azimutalwinkel in einem speziellen Bereich), kann dem Lichtempfangssystem verliehen werden entsprechend der Art des Polarisationsfilters.
Bei der obigen Oberflächenprüfvorrichtung, in einer Ausführungsform, kann ein Lichtempfangssystem ungerichtetes Licht empfangen, während die anderen beiden Lichtempfangssysteme selektiv polarisiertes Licht empfangen können. Darüber hinaus, in einer speziellen Ausführungsform, kann ein Lichtempfangssystem ungerichtetes Licht empfangen, während die anderen beiden Lichtempfangssysteme jeweils selektiv polarisiertes Licht mit unterschiedlichem Azimutalwinkel empfangen können. Für zwei Lichtempfangssysteme, welche selektiv polarisiertes Licht empfangen, wenn der Azimutalwinkel des polarisierten Lichts, das von einem der Lichtempfangssysteme empfangen wurde, als Θ₁° bezeichnet wird und der Azimutalwinkel des polarisierten Lichts, das von einem anderen empfangen wird, als Θ₂° bezeichnet wird, können 0° ≤ Θ₁° ≤ 90° und 90° ≤ Θ₂° ≤ 180° erfüllt werden. Ferner kann, in einer bevorzugten speziellen Ausführungsform, der Lichtaufnahmewinkel des Lichtempfangssystems, welches das ungerichtete Licht empfängt, ein größerer Winkel sein als der Lichtaufnahmewinkel des Lichtempfangssystems, welches polarisiertes Licht empfängt. Das ungerichtete Licht wird auch bezeichnet als unpolarisiertes Licht und ist das Licht, welches kein polarisiertes Licht ist. Im Gegensatz dazu ist das polarisierte Licht das Licht, welches eine spezifische Richteigenschaft aufweist (Azimutalwinkel).
Eine bevorzugtere, spezielle Ausführungsform des Lichtempfangssystems ist die folgende:

das erste Lichtempfangssystem empfängt ungerichtetes Licht,
das zweite Lichtempfangssystem empfängt das polarisierte Licht, aufweisend den Azimutalwinkel Θ₁°,
das dritte Lichtempfangssystem empfängt das polarisierte Licht, aufweisend den Azimutalwinkel Θ₂°, und
der Lichtaufnahmewinkel des ersten Lichtempfangssystems ist ein größerer Winkel als die Lichtaufnahmewinkel des zweiten und dritten Lichtempfangssystems.

Das heißt, dass das erste Lichtempfangssystem, welches das ungerichtete Licht empfängt, ein Großwinkel-Lichtempfangssystem ist, während das zweite Lichtempfangssystem und das dritte Lichtempfangssystem, welche polarisiertes Licht empfangen, Kleinwinkel-Lichtempfangssysteme sind. Ferner erfüllen die Azimutalwinkel Θ₁° und Θ₂° des polarisierten Lichts, welches empfangen wird von zwei polarisiertes Licht empfangenden Lichtempfangssystemen (dem zweiten Lichtempfangssystem und dem dritten Lichtempfangssystem), Θ₁° < Θ₂°.
Der zu detektierende Gegenstand beim obigen Bewertungsverfahren ist eine Unregelmäßigkeit, ausgewählt aus der Gruppe bestehend einem herstellungsbedingten Defekt und einem an der Oberfläche haftenden Fremdkörper, vorliegend auf einer polierten Oberfläche. Unter diesen Unregelmäßigkeiten neigt der an der Oberfläche haftende Fremdkörper (üblicherweise bezeichnet als „Partikel“) im Vergleich zum herstellungsbedingten Defekt dazu, das von einem Einfallsystem einfallende Licht isotrop zu streuen. Anders ausgedrückt neigt ein herstellungsbedingter Defekt dazu, das von einem Einfallsystem einfallende Licht im Vergleich zum an der Oberfläche haftenden Fremdkörper anisotrop zu streuen. Der vorlegende Erfinder denkt, dass, unter Berücksichtigung solcher Neigung, bei einer Oberflächenprüfvorrichtung mit dem Lichtempfangssystem gemäß der oben beschriebenen, bevorzugteren speziellen Ausführungsform, das zweite Lichtempfangssystem, welches polarisiertes Licht empfängt, aufweisend einen kleineren Azimutalwinkel, den reflektierten Licht-Anteil von einer polierten Wafer-Oberfläche (polierte Oberfläche) unterdrücken kann und in einfacher Weise das Streulicht vom an der Oberfläche haftenden Fremdkörper, welcher Licht isotrop streut, detektieren kann. Im Gegensatz dazu denkt der vorlegende Erfinder, dass das dritte Lichtempfangssystem, welches polarisiertes Licht mit größerem Azimutalwinkel empfängt, im Vergleich zum zweiten Lichtempfangssystem eine geringere Wirkung bei der Unterdrückung des von einer polierten Wafer-Oberfläche (polierte Oberfläche) reflektierten Licht-Anteils aufweist, kann aber mit hoher Empfindlichkeit das Streulicht von einem herstellungsbedingten Defekt detektieren, welcher Licht anisotrop streut. Ferner vermutet der vorlegende Erfinder, dass, durch Kombinieren des obigen zweiten Lichtempfangssystems und des dritten Lichtempfangssystems mit dem ersten Lichtempfangssystem, welches das ungerichtete Licht auf der Seite eines größeren Winkels als diese zwei Lichtempfangssysteme empfängt, die Detektionsempfindlichkeit für verschiedene Arten von Unregelmäßigkeiten weiter erhöht werden kann. Somit denkt der vorlegende Erfinder, dass sowohl der herstellungsbedingte Defekt als auch der an der Oberfläche haftende Fremdkörper mit hoher Empfindlichkeit detektiert werden kann. Jedoch schließt die obige Diskussion die Vermutung des vorlegenden Erfinders ein und soll die vorliegende Erfindung in keiner Weise beschränken.
Wie zuvor beschrieben, da sich die Ursachen für den herstellungsbedingten Defekt und den an der Oberfläche haftenden Fremdkörper voneinander unterscheiden, können sich die Mittel zur Verringerung dieses herstellungsbedingten Defekts und des an der Oberfläche haftenden Fremdkörpers ebenso voneinander unterscheiden. Beispielsweise kann der an der Oberfläche haftende Fremdkörper üblicherweise entfernt werden durch Waschen. Dementsprechend kann das Waschen verbessert werden, um die an der Oberfläche haftenden Fremdkörper zu verringern. Andererseits, da der herstellungsbedingte Defekt eingeführt wird durch Polieren oder dergleichen, wie oben beschrieben, wird eine Änderung der verschiedenen Bedingungen beim Herstellungsprozess in wünschenswerter Weise erwogen, um die herstellungsbedingten Defekte zu verringern. Dementsprechend kann bei der Bewertung eines polierten Wafers zwischen dem an der Oberfläche haftenden Fremdkörper und dem herstellungsbedingten Defekt in wünschenswerter Weise unterschieden und diese detektiert werden. Das liegt daran, dass durch Unterscheiden und Detektieren die Anzahl der Vorkommnisse und/oder der Präsenz-Zustand (Verteilung) von jedem der an der Oberfläche haftenden Fremdkörper und herstellungsbedingten Defekten erfasst werden und somit geeignete Mittel zur Verringerung ausgewählt werden können, entsprechend der Anzahl der Vorkommnisse und/oder der Verteilung. In diesem Zusammenhang, wobei die Oberflächenprüfvorrichtung bereitgestellt wird mit dem Lichtempfangssystem gemäß der obigen bevorzugten Ausführungsform, kann bestimmt werden, ob eine detektierte Unregelmäßigkeit ein herstellungsbedingter Defekt oder ein an der Oberfläche haftender Fremdkörper ist, und zwar auf Basis der Bestimmungskriterien, welche ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus:

dem Vorliegen oder der Abwesenheit von Detektion und Detektionsgröße im Messergebnis 1, erhalten durch den Lichtempfang mit dem ersten Lichtempfangssystem, welches auf der Großwinkel-Seite das ungerichtete Licht empfängt;
dem Vorliegen oder der Abwesenheit von Detektion und Detektionsgröße im Messergebnis 2, erhalten durch den Lichtempfang mit dem zweiten Lichtempfangssystem, welches auf der Kleinwinkel-Seite das polarisierte Licht mit dem Azimutalwinkel Θ₁° empfängt; und
dem Vorliegen oder der Abwesenheit von Detektion und Detektionsgröße im Messergebnis 3, erhalten durch den Lichtempfang mit dem dritten Lichtempfangssystem, welches auf der Kleinwinkel-Seite das polarisierte Licht mit dem Azimutalwinkel Θ₂° empfängt (hier: Θ₁° < Θ₂°).

Der vorlegende Erfinder denkt, dass der Grund, warum eine derartige Bestimmung möglich ist, ist, dass der herstellungsbedingte Defekt und der an der Oberfläche haftende Fremdkörper jeweils unterschiedliches Verhalten beim Streuen und Reflektieren von Licht zeigen aufgrund eines Unterschieds in der Form und dergleichen, verursacht durch einen Unterschied bei den Ursachen, und sich daher das Vorliegen oder die Abwesenheit von Detektion und/oder Detektionsgröße unter den Lichtempfangssystemen unterscheidet, wobei jedes davon einen anderen Lichtaufnahmewinkel und/oder Polarisationsselektivität aufweist.

Da die Oberflächenprüfvorrichtung bereitgestellt wird mit dem Lichtempfangssystem gemäß der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform, kann auf Basis der unten in Tabelle 1 abgebildeten Kriterien in bevorzugterer Weise bestimmt werden, ob eine detektierte Unregelmäßigkeit ein an der Oberfläche haftender Fremdkörper ist oder ein herstellungsbedingter Defekt. In der Tabelle 1 unten erfüllt X 1,0 < X < 2,0. Der vorlegende Erfinder denkt, dass die Ursache dafür, dass herstellungsbedingte Defekte und an der Oberfläche haftende Fremdkörper unterschieden werden können durch ein X, welches 1,0 < X < 2,0 einer unten stehenden relationalen Formel erfüllt, und die unten stehenden Kriterien auf Basis des Vorliegens oder der Abwesenheit von Detektion in einem speziellen Lichtempfangssystem, begründet ist in einem Unterschied beim Lichtaufnahmewinkel und/oder bei der Polarisationsselektivität des jeweiligen Lichtempfangssystems, und außerdem begründet ist in einem Unterschied im Verhalten beim Streuen und Reflektieren von Licht zwischen einem herstellungsbedingten Defekt und einem an der Oberfläche haftenden Fremdkörper. Dieser Punkt ist eine neue Erkenntnis, welche erhalten wurde durch intensives Studium vonseiten des vorlegenden Erfinders und herkömmlich in keiner Weise bekannt ist. Tabelle 1

Art der Unregelmäßigkeit	Bestimmungskriterien
an der Oberfläche haftender Fremdkörper	detektiert nur in Messergebnis 2 und nicht detektiert in Messergebnis 1 und
	Messergebnis 3, erfüllt (Detektionsgröße in Messergebnis 3)/(Detektionsgröße in Messergebnis 2) < X oder erfüllt (Detektionsgröße in Messergebnis 1)/(Detektionsgröße in Messergebnis 2) < X
herstellungsbedingter Defekt	detektiert in wenigstens einem von Messergebnis 1 und Messergebnis 3, und nicht detektiert in Messergebnis 2, erfüllt (Detektionsgröße in Messergebnis 3)/(Detektionsgröße in Messergebnis 2) ≥ X oder erfüllt (Detektionsgröße in Messergebnis 1)/(Detektionsgröße in Messergebnis 2) ≥ X

X erfüllt 1,0 < X <2,0 und vorzugsweise 1,3 <X < 1,6. Als Beispiel wird beispielsweise X = 1,4 angeführt.
Eine speziellere Ausführungsform des obigen Bewertungsverfahrens wird später beschrieben auf Basis von Beispielen. Mit der Bewertung durch das obige Bewertungsverfahren können verschiedene Arten von Bewertungen bezüglich Unregelmäßigkeiten, wie beispielsweise das Vorliegen oder die Abwesenheit einer Unregelmäßigkeit auf der Oberfläche eines polierten Wafers und die vorhandene Anzahl und/oder vorhandene Position (Verteilung) von Unregelmäßigkeiten, durchgeführt werden.
Die Bewertung kann erfolgen durch das oben beschriebene Bewertungsverfahren, und anschließend können, auf Basis der erhaltenen Bewertungsergebnisse, Verfahrensänderungen und/oder Wartungsarbeiten (beispielsweise eine Änderung bei den Herstellungsbedingungen, Austausch von Herstellungsvorrichtungen, Waschen, Verbesserung der Qualität chemischer Flüssigkeiten und dergleichen) im Herstellungsprozess von polierten Wafern erfolgen, um die verschiedenen Arten von Unregelmäßigkeiten zu verringern, sodass anschließend ein polierter Wafer von hoher Qualität mit weniger Unregelmäßigkeiten in Form eines Produkt-Wafers bereitgestellt werden kann.
Darüber hinaus kann ein polierter Wafer, bevor dieser als Produkt ausgeliefert wird, durch das obige Bewertungsverfahren bewertet werden, und ein polierter Wafer, bei welchem bestätigt wurde, dass die vorhandene Anzahl verschiedener Arten von Unregelmäßigkeiten in einen festgelegten erlaubten Bereich fällt (gleich oder kleiner als ein Schwellenwert), kann als Produkt-Wafer ausgeliefert werden, sodass ein hochqualitativer polierter Wafer in stabiler Weise ausgeliefert werden kann. Der Schwellenwert ist nicht speziell beschränkt und kann in geeigneter Weise festgelegt werden entsprechend der Anwendung und dergleichen eines Produkt-Wafers.
Das heißt, dass das obige Bewertungsverfahren verwendet werden kann zur Verfahrenskontrolle und/oder Qualitätskontrolle von polierten Wafern.
Polierte Wafer
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Halbleiterwafer (polierten Wafer), welcher eine polierte Oberfläche aufweist und durch das obige Bewertungsverfahren bewertet worden ist. Ein derartiger polierter Wafer kann ein polierter Wafer sein, bei welchem bestätigt wurde, dass sich die vorhandene Anzahl verschiedener Arten von Unregelmäßigkeiten, mittels Bewertung auf Basis der obigen Bewertungsergebnisse, innerhalb eines festgelegten erlaubten Bereichs (gleich oder kleiner als ein Schwellenwert) befindet.
Beispiele
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung auf Basis von Beispielen weiter erläutert. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf die in den Beispielen gezeigten Ausführungsformen beschränkt.
Detektion von Lichtpunktdefekten (LPD) und Berechnung der Größe von Unregelmäßigkeiten
Ein zu bewertender Wafer wurde hergestellt und ein Lichtpunktdefekt wurde detektiert unter Verwendung eines Surfscan Serie SP5, hergestellt von der KLA TENCOR Corporation, als Oberflächenprüfvorrichtung. Das Surfscan Serie SP5, hergestellt von der KLA TENCOR Corporation, schließt, als ein Einfallsystem, eine Quelle für UV-Licht ein, um zu bewirken, dass einfallendes Licht schräg auf die Oberfläche eines zu bewertenden Wafer fällt, und schließt als Lichtempfangssysteme drei Lichtempfangssysteme ein, bezeichnet als DNO-Kanal (Dark-Field Narrow Oblique, Dunkelfeld-Schmal-Schräg-Kanal), als DW1O-Kanal (Dark-Field Wide 1 Oblique, Dunkelfeld-Breit-1-Schräg-Kanal) und als DW2O-Kanal (Dark-Field Wide 2 Oblique, Dunkelfeld-Breit-2-Schräg-Kanal). DNO ist ein Lichtempfangssystem, welches ungerichtetes Licht empfängt (d. h. ohne Polarisationsselektivität) und ist ein Lichtempfangssystem auf der Großwinkel-Seite, relativ zum DW1O-Kanal und dem DW2O-Kanal. Andererseits sind der DW1O-Kanal und der DW2O-Kanal Lichtempfangssysteme auf der Kleinwinkel-Seite, relativ zum DNO-Kanal, und besitzen eine Polarisationsselektivität. Der Azimutalwinkel des polarisierten Lichts, das vom DW1O-Kanal empfangen wird, ist kleiner als der Azimutalwinkel des polarisierten Lichts, das vom DW2O-Kanal empfangen wird. Der Azimutalwinkel des polarisierten Lichts, das vom DW1O-Kanal empfangen wird, ist gleich oder größer als 0° und gleich oder kleiner als 90°, während der Azimutalwinkel des polarisierten Lichts, das vom DW2O-Kanal empfangen wird, gleich oder größer ist als 90° und gleich oder kleiner ist als 180°.
Unter Verwendung der Oberflächenprüfvorrichtung Surfscan Serie SP5, hergestellt von der KLA TENCOR Corporation, wurde die gesamte polierte Oberfläche eines zu bewertenden polierten Wafers mit einfallendem Licht gescannt, um eine Unregelmäßigkeit als Lichtpunktdefekt (LPD) zu detektieren, und anschließend wurde auf Basis der Größe des Lichtpunktdefekts die detektierte Größe der Unregelmäßigkeit (Detektionsgröße) berechnet durch einen Rechner in der obigen Oberflächenprüfvorrichtung. Die untere Grenze (untere Grenze der Detektion) der Größe eines Lichtpunktdefekts, welcher im jeweiligen Lichtempfangssystem der obigen Oberflächenprüfvorrichtung detektiert worden ist, beträgt 36 nm im DNO-Kanal, 19 nm im DW1O-Kanal und 31 nm im DW2O-Kanal.
Beobachtung von Unregelmäßigkeiten mit einem Rasterelektronenmikroskop
Die polierte Oberfläche des unter dem obigen Punkt 1 bewerteten Wafers wurde mit einem Rasterelektronenmikroskop (REM) beobachtet und eine Unregelmäßigkeit, welche vorlag an der Position des durch die obige Oberflächenprüfvorrichtung detektierten Lichtpunktdefekts, wurde klassifiziert als ein an der Oberfläche haftender Fremdkörper (Partikel) und als verschiedene Arten von herstellungsbedingten Defekten (PID, Kurz-PID und Flachstelle) auf Basis der beobachteten Form. Ein Beispiel (REM-Bild) der jeweils mit dem REM beobachteten Unregelmäßigkeit ist in 2 abgebildet. 2(a), 2(b), 2(c) und 2(d) sind REM-Bilder von Unregelmäßigkeiten, die klassifiziert wurden als Partikel, als PID, als Kurz-PID beziehungsweise als Flachstelle.
Untersuchung zur berechneten Größe und der Art von Unregelmäßigkeit (1) Vergleich zwischen dem im DW1O-Kanal erhaltenen Ergebnis und dem im DW2O-Kanal erhaltenen Ergebnis
3 veranschaulicht einen Graphen, in welchem für die jeweilige Unregelmäßigkeit, klassifiziert auf Basis der Beobachtung durch das REM im obigen Punkt 2, die Größe der Unregelmäßigkeit abgebildet ist, welche berechnet wurde aus der Größe, die im DW1O-Kanal als Lichtpunktdefekt detektiert wurde, sowie die Größe der Unregelmäßigkeit, welche berechnet wurde aus der Größe, die im DW2O-Kanal als Lichtpunktdefekt detektiert wurde, jeweils im obigen Punkt 1. In diesem Graphen sind die Unregelmäßigkeiten, welche auf der X-Achse abgebildet sind, Unregelmäßigkeiten, die nur im DW1O-Kanal detektiert wurden und nicht im DW2O-Kanal, während LPDs, welche auf der Y-Achse abgebildet sind, Unregelmäßigkeiten sind, die nur im DW2O-Kanal detektiert wurden und nicht im DW1O-Kanal.
Die folgenden Tendenzen können aus dem in 3 dargestellten Graphen bestätigt werden.

(i) Partikel wird:
- nur detektiert im DW1O-Kanal (nicht detektiert im DW2O-Kanal), oder
- das Größenverhältnis DW2O/DW1O ist annähernd 1 (vorhanden hauptsächlich auf der Linie von y = x oder in deren Umgebung);
(ii) PID, Kurz-PID und Flachstelle werden:
- nur detektiert im DW2O-Kanal (nicht detektiert im DW1O-Kanal), oder
- das Größenverhältnis DW2O/DW1O ist annähernd 2 (vorhanden hauptsächlich auf der Linie von y = 2x oder in deren Umgebung).

(2) Vergleich zwischen dem im DW1O-Kanal erhaltenen Ergebnis und dem im DW2O-Kanal erhaltenen Ergebnis
4 zeigt einen Graphen, in welchem für jede Unregelmäßigkeit, die klassifiziert wurde auf Basis der Beobachtung durch das REM im obigen Punkt 2, die Größe der Unregelmäßigkeit dargestellt ist, welche berechnet wurde aus der Größe, die im DW1O-Kanal als Lichtpunktdefekt detektiert wurde, sowie die Größe der Unregelmäßigkeit, welche berechnet wurde aus der Größe, die im DNO-Kanal als Lichtpunktdefekt detektiert wurde, jeweils im obigen Punkt 1. In diesem Graphen sind die Unregelmäßigkeiten, welche auf der X-Achse abgebildet sind, Unregelmäßigkeiten, die nur im DW1O-Kanal detektiert wurden und nicht im DNO-Kanal, während Unregelmäßigkeiten, welche auf der Y-Achse abgebildet sind, LPDs sind, die nur im DNO-Kanal detektiert wurden und nicht im DW1O-Kanal.
Die folgenden Tendenzen können bestätigt werden aus dem in 4 dargestellten Graphen.

(i) Partikel wird:
- nur detektiert im DW1O-Kanal (nicht detektiert im DNO-Kanal), oder
- das Größenverhältnis DNO/DW1O ist annähernd 1 (vorhanden hauptsächlich auf der Linie von y = x oder in deren Umgebung);
(ii) PID, Kurz-PID und Flachstelle werden:
- nur detektiert im DNO-Kanal (nicht detektiert im DW1O-Kanal), oder
- das Größenverhältnis DNO/DW1O ist annähernd 2 (vorhanden hauptsächlich auf der Linie von y = 2x oder in deren Umgebung).

Wie in 3 und 4 dargestellt, gibt es zwischen den verschiedenen Arten von Unregelmäßigkeiten einen Größenunterschied, berechnet aus der Größe des detektierten Lichtpunktdefekts in den obigen drei Lichtempfangssystemen und/oder bei Vorliegen oder Abwesenheit von Detektion.

Anschließend wurden auf Basis der obigen Ergebnisse die in Tabelle 2 gezeigten Bedingungen für die Unterscheidung der Unregelmäßigkeiten aufgestellt. Da das Größenverhältnis DW2O/DW1O und das Größenverhältnis DNO/DW10 des Partikels annähernd 1 beträgt sowie das Größenverhältnis DW2O/DW1O und das Größenverhältnis DNO/DW1O bei den herstellungsbedingten Defekten, wie beispielsweise einem PID, annähernd 2 beträgt, wurde vermutet, dass die Schwellenwerte des Größenverhältnisses DW2O/DW1O und des Größenverhältnisses DNO/DW10 in wünschenswerter Weise auf größer als 1,0 und kleiner als 2,0 gesetzt wurden zwecks Unterscheidung zwischen Partikeln und dem herstellungsbedingten Defekt. Daher wurden sie einstweilig auf 1,4 gesetzt. Die Unterscheidung erfolgte unter Verwendung der in Tabelle 2 angeführten Bestimmungskriterien für Unregelmäßigkeiten, und die Gültigkeit der Bestimmungskriterien für Unregelmäßigkeiten wurde bestätigt durch die Ergebnisse der Beobachtung mit dem REM im obigen Punkt 2. Als Ergebnis gab es extrem wenige Unregelmäßigkeiten, die nicht mit den in Tabelle 2 angeführten Bestimmungskriterien für Unregelmäßigkeiten übereinstimmten, und das Übereinstimmungsverhältnis, berechnet durch „Übereinstimmungsverhältnis (%) = [Anzahl der übereinstimmenden Unregelmäßigkeiten/(Anzahl der übereinstimmenden Unregelmäßigkeiten + Anzahl der nicht übereinstimmenden Unregelmäßigkeiten)] x 100“, war größer als 90 %, wie gezeigt in Tabelle 2. Tabelle 2

Bestimmungskriterien für Unregelmäßigkeiten	Bestimmung	Anzahl der Unregelmäßigkeiten, übereinstimmend mit den Bestimmungskriterien	Anzahl der Unregelmäßigkeiten, nicht übereinstimmend mit den Bestimmungskriterien	Übereinstimmungsverhältnis
detektiert nur im DW1O-Kanal (nicht detektiert im DW2O-Kanal und im DNO-Kanal),	Partikel	199	2	99%
Größenverhältnis DW2O/DW1O < 1,4 Größenverhältnis DNO/DW1O < 1,4	Partikel	199	2	99%
detektiert im DW2O-Kanal und/oder DNO-Kanal (nicht detektiert im DW10-Kanal)	PID Kurz-PID Flachstelle	53	2	96%
Größenverhältnis DW2O/DW1O ≥ 1,4 Größenverhältnis DNO/DW1O ≥ 1,4	PID Kurz-PID Flachstelle	53	2	96%

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist anwendbar im Bereich der Herstellung von polierten Wafern.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2015199111 [0001]
JP 5509581 [0004, 0007]

Claims

Verfahren zur Bewertung eines Halbleiterwafers, welcher eine polierte Oberfläche aufweist, unter Verwendung einer Laser-Oberflächenprüfvorrichtung, umfassend Einfall- und Lichtempfangssysteme, wobei das Verfahren das Bewerten des Halbleiterwafers umfasst mittels Detektieren, als Lichtpunktdefekt, einer Unregelmäßigkeit, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem herstellungsbedingten Defekt und einem an der Oberfläche haftenden Fremdkörper, vorliegend auf der polierten Oberfläche des Halbleiterwafers, auf Basis von Messergebnis 1, erhalten durch das Lenken von einfallendem Licht auf die polierte Oberfläche des Halbleiterwafers von einem Einfallsystem, sowie Empfangen, mit einem ersten Lichtempfangssystem, von Strahlungslicht, welches abgestrahlt wurde durch das einfallende Licht, das von der polierten Oberfläche reflektiert oder gestreut wurde, Messergebnis 2, erhalten durch Empfangen des Strahlungslichts mit einem zweiten Lichtempfangssystem, sowie Messergebnis 3, erhalten durch Empfangen des Strahlungslichts mit einem dritten Lichtempfangssystem, und wenigstens eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Lichtaufnahmewinkel und einer Polarisationsselektivität, sich unterscheidet zwischen dem ersten Lichtempfangssystem, dem zweiten Lichtempfangssystem und dem dritten Lichtempfangssystem.
Verfahren zur Bewertung nach Anspruch 1, wobei, unter den drei Lichtempfangssystemen, ein Lichtempfangssystem ungerichtetes Licht empfängt, während jedes der anderen beiden Lichtempfangssysteme selektiv polarisiertes Licht mit unterschiedlichem Azimutalwinkel empfängt.
Verfahren zu Bewertung nach Anspruch 2, wobei der Lichtaufnahmewinkel des Lichtempfangssystems, welches das ungerichtete Licht empfängt, ein größerer Winkel ist als die Lichtaufnahmewinkel der beiden anderen Lichtempfangssysteme.
Verfahren zur Bewertung nach Anspruch 2 oder 3, wobei, wenn der Azimutalwinkel des polarisierten Lichts, welches empfangen wurde durch eines der anderen beiden Lichtempfangssysteme, mit Θ₁° bezeichnet wird, und der Azimutalwinkel des polarisierten Lichts, welches empfangen wurde durch ein anderes, mit Θ₂° bezeichnet wird, 0° ≤ Θ₁° ≤ 90° und 90° ≤ Θ₂° ≤ 180° erfüllt sind.
Verfahren zur Bewertung nach Anspruch 4, wobei das erste Lichtempfangssystem ungerichtetes Licht empfängt, das zweite Lichtempfangssystem polarisiertes Licht empfängt, aufweisend einen Azimutalwinkel von Θ₁°, das dritte Lichtempfangssystem polarisiertes Licht empfängt, aufweisend einen Azimutalwinkel von Θ₂°, der Lichtaufnahmewinkel des ersten Lichtempfangssystems ein größerer Winkel ist als die Lichtaufnahmewinkel des zweiten Lichtempfangssystems und des dritten Lichtempfangssystems, und das Verfahren das Bestimmen umfasst, ob die detektierte Unregelmäßigkeit ein herstellungsbedingter Defekt oder ein an der Oberfläche haftender Fremdkörper ist, auf Basis von Bestimmungskriterien, welche ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus dem Vorliegen oder der Abwesenheit von Detektion und Detektionsgröße im Messergebnis 1, dem Vorliegen oder der Abwesenheit von Detektion und Detektionsgröße im Messergebnis 2 und dem Vorliegen oder der Abwesenheit von Detektion und Detektionsgröße im Messergebnis 3.
Verfahren zur Bewertung nach Anspruch 5, welches das Durchführen der Bestimmung gemäß der folgenden Kriterien umfasst: Tabelle 1 Art der Unregelmäßigkeit Bestimmungskriterien an der Oberfläche haftender Fremdkörper detektiert nur in Messergebnis 2 und nicht detektiert in Messergebnis 1 und Messergebnis 3, erfüllt (Detektionsgröße in Messergebnis 3)/(Detektionsgröße in Messergebnis 2) < X oder erfüllt (Detektionsgröße in Messergebnis 1)/(Detektionsgröße in Messergebnis 2) < X herstellungsbedingter Defekt detektiert in wenigstens einem von Messergebnis 1 und Messergebnis 3, und nicht detektiert in Messergebnis 2, erfüllt (Detektionsgröße in Messergebnis 3)/(Detektionsgröße in Messergebnis 2) ≥ X oder erfüllt (Detektionsgröße in Messergebnis 1)/(Detektionsgröße in Messergebnis 2) ≥ X

wobei 1,0 < X < 2,0 erfüllt ist.
Verfahren zur Bewertung nach Anspruch 6, wobei X 1,3 < X < 1,6 erfüllt.
Verfahren zur Bewertung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Einfallswinkel des einfallenden Lichts größer ist als 0° und kleiner als 90°, wenn alle Richtungen horizontal zu der polierten Oberfläche des Halbleiterwafers als 0° definiert sind und eine Richtung senkrecht zur polierten Oberfläche als 90°.
Halbleiterwafer, welcher eine polierte Oberfläche aufweist und bewertet worden ist durch das Bewertungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8.