JP2007036055A - シリコンウエーハの評価方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シリコンウエーハの表層に存在するボイド欠陥を光散乱トモグラフ法により評価する方法であって、被評価シリコンウエーハの主表面に所定の厚さのエピタキシャル層を形成してから、前記シリコンウエーハの主表面から内部にレーザー光を照射し、ボイド欠陥で散乱させ、該散乱光を検出することにより、前記シリコンウエーハの表層に存在するボイド欠陥を評価するシリコンウエーハの評価方法。
【選択図】図1
Description
このように、前記エピタキシャル層の所定の厚さを、5μm以下とすることにより、近年要求されているシリコンウエーハの主表面の極表層部(表面から5μm以下の所定の深さ)に存在するボイド欠陥を簡便かつ高精度で評価することが可能である。
このように、被評価シリコンウエーハに熱処理を行った後に、主表面に前記エピタキシャル層を形成すれば、熱処理を施して作製したアニールウエーハの表層の所望の深さ領域におけるボイド欠陥の評価を行うことができ、前記領域で目的とする無欠陥性が達成されているかどうかを容易に確認することができる。
このように、前記エピタキシャル層の形成を、前記熱処理の温度より低い温度で行えば、前記熱処理によって消滅せずに残留したボイド欠陥をエピタキシャル層の形成工程で消滅させることがなく、かつエピタキシャル層においてはボイド欠陥がほとんど存在しないので、測定したボイド欠陥は、エピタキシャル層の形成前のアニールウエーハの表層に存在していた残留ボイド欠陥とみなすことができ、正確にアニールウエーハの表層のボイド欠陥を評価することが可能である。
近年、半導体回路の高集積化に伴い、その基板となるチョクラルスキー法により作製されたシリコンウエーハに対する品質要求が高まってきている。酸化膜耐圧特性やデバイスの特性を悪化させるウエーハ表層に存在するボイド欠陥等の低減が重要視されており、上述したように、エピタキシャルウエーハやアニールウエーハ等の、表層の結晶欠陥が少ないウエーハが開発されている。
図1は、本発明のシリコンウエーハの評価方法で使用することのできる光散乱トモグラフ法を用いた測定装置の概念図、及びレーザー光がボイド欠陥により散乱する様子を示す説明図である。
光散乱トモグラフ測定装置1は、少なくとも、被評価シリコンウエーハWを載置するためのステージ2と、被評価ウエーハに向けてレーザー光4を照射するレーザー光源8、及び被評価ウエーハW内部(表層9およびエピタキシャル層10)のボイド欠陥5により散乱した散乱光6を検出するためのディテクター7で構成されている。用いられる装置は光散乱トモグラフ法を実施できる装置であればよく、各部は特に限定されないが、例えばディテクター7にCCDを用いれば高感度で散乱光6を検出することができる。
まず、チョクラルスキー法により製造されたシリコン単結晶からスライスし、研磨を施したウエーハに対し、表層の欠陥を消滅させるためのアルゴンまたは水素、あるいはこれらの混合ガス雰囲気中で、例えば1150〜1350℃の高温熱処理を施したアニールウエーハを用意し、被評価ウエーハとする。
ここで、例えばアニールウエーハの極表層のボイド欠陥を評価したい領域、すなわち、主表面からの深さがD(例えば2μm)であり、光散乱トモグラフ測定装置の欠陥測定範囲がD’(例えば5μm)の場合、D’−Dμm(この場合、5−2=3μm)の厚さになるようにエピタキシャル層を形成する。この形成するエピタキシャル層の厚さは、ボイド欠陥を評価したい領域に合わせて所定の厚さを適宜設定すれば良い。
ただし、上記のように被評価ウエーハが熱処理を施したものである場合は、該熱処理の時の温度よりも低い温度でエピタキシャル成長を行うのが好ましい。このように、前記熱処理の温度より低い温度で行えば、被評価ウエーハのアニールウエーハにおいて、熱処理で消滅しなかった残留ボイド欠陥をエピタキシャル層の形成過程で消滅することなく、被評価ウエーハの表面に存在していたボイド欠陥を正確に評価することが可能である。
より具体的には、図1に示すように、シリコンウエーハWを光散乱トモグラフ装置1のステージ2に載置し、ウエーハWの主表面3にレーザー光4を斜めから照射する。ここで、ウエーハWの表層9やエピタキシャル層10にボイド欠陥5が存在すると、光の散乱が生じる。この散乱光6をディテクター7で検出することで、ボイド欠陥5の数、大きさ等を非破壊で測定し、評価することができる。
なお、当然、使用する測定装置の深さ方向の測定範囲等に合わせて、形成するエピタキシャル層の厚さをその都度設定すればよい。
ただし、上記ではアニールウエーハを用いた場合について説明したが、被評価ウエーハの種類は特に限定されない。熱処理を施していないもの、また、全面N領域のものであっても良いし、例えば単結晶引上げの際に窒素をドープしたものであっても良く、いずれも本発明の評価方法を適用することが可能である。
(実施例1)
チョクラルスキー法により得られた直径200mmの結晶インゴットから切り出した隣接する5枚の窒素ドープウエーハを、アルゴン雰囲気下1200℃/1hの熱処理を施して窒素ドープアニールウエーハを製造し、サンプルウエーハとした。
このウエーハを、測定範囲が5μmである光散乱トモグラフ測定装置MO−601を使用し、波長680nmのレーザー光を用いて表層5μmに存在する直径100nm以上のボイド欠陥を、サンプルウエーハの外周部10mmを除外して測定した。
実施例1で用意したサンプルウエーハの別の1枚の表面から3μmの領域における残留ボイド欠陥を評価するため、この主表面に1130℃の温度条件で2μmのエピタキシャル層を成長させた。
このウエーハを、実施例1と同様の方法で表層5μmに存在する直径100nm以上のボイド欠陥を測定した。
実施例1で用意したサンプルウエーハの別の1枚の主表面に1130℃の温度条件で6μmのエピタキシャル層を成長させた。
このウエーハを、実施例1と同様の方法で表層5μm、すなわちエピタキシャル層5μmに存在する直径100nm以上のボイド欠陥を測定した。
実施例1で用意したサンプルウエーハの別の1枚の表面から2μmの深さにおける残留ボイド欠陥を評価するため、サンプルウエーハの主表面を2μmのポリッシュを行い、パーティクルカウンター(KLA Tencor社製、SP1)で主表面に存在する粒径65nm以上のパーティクル数を外周部3mmを除外して測定した。
表面から3μmの深さにおける残留ボイド欠陥を評価するため、比較例1のサンプルウエーハの主表面をさらに1μmのポリッシュを行うことにより、合計3μmのステップポリッシュを行い、比較例1と同様の方法で主表面に存在する粒径65nm以上のパーティクル数を測定した。
実施例1で用意したサンプルウエーハの別の1枚の主表面に1130℃の温度条件で6μmのエピタキシャル層を成長させた。
このウエーハを、比較例1と同様の方法でエピタキシャル層5μmに存在するボイド欠陥を測定した。
4…レーザー光、 5…ボイド欠陥、 6…散乱光、
7…ディテクター、 8…レーザー光源、 9…表層、
10…エピタキシャル層、 W…被評価シリコンウエーハ、
D…評価する領域、 D’…測定装置の測定範囲。
Claims (5)
- シリコンウエーハの表層に存在するボイド欠陥を光散乱トモグラフ法により評価する方法であって、被評価シリコンウエーハの主表面に所定の厚さのエピタキシャル層を形成してから、前記シリコンウエーハの主表面から内部にレーザー光を照射し、ボイド欠陥で散乱させ、該散乱光を検出することにより、前記シリコンウエーハの表層に存在するボイド欠陥を評価することを特徴とするシリコンウエーハの評価方法。
- 前記形成するエピタキシャル層の所定の厚さを、ボイド欠陥を測定する装置の深さ方向の測定範囲から、ボイド欠陥を評価する前記シリコンウエーハの主表面からの深さを差し引いた厚さとすることを特徴とする請求項1に記載のシリコンウエーハの評価方法。
- 前記エピタキシャル層の所定の厚さを、5μm以下とすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のシリコンウエーハの評価方法。
- 前記シリコンウエーハに熱処理を行った後に、主表面に前記エピタキシャル層を形成することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載のシリコンウエーハの評価方法。
- 前記エピタキシャル層の形成を、前記熱処理の温度より低い温度で行うことを特徴とする請求項4に記載のシリコンウエーハの評価方法。
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JP2008205024A (ja) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Sumco Corp | シリコンウェーハ及びその製造方法 |
JP2009038104A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン単結晶ウェーハの結晶欠陥の検出方法 |
JP2010135451A (ja) * | 2008-12-03 | 2010-06-17 | Sumco Corp | 貼り合わせ基板のボイド検査方法 |
WO2018155126A1 (ja) * | 2017-02-21 | 2018-08-30 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶ウエハの欠陥領域判定方法 |
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---|---|---|---|---|
JP2008205024A (ja) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Sumco Corp | シリコンウェーハ及びその製造方法 |
JP2009038104A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン単結晶ウェーハの結晶欠陥の検出方法 |
JP2010135451A (ja) * | 2008-12-03 | 2010-06-17 | Sumco Corp | 貼り合わせ基板のボイド検査方法 |
WO2018155126A1 (ja) * | 2017-02-21 | 2018-08-30 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶ウエハの欠陥領域判定方法 |
CN110121576A (zh) * | 2017-02-21 | 2019-08-13 | 信越半导体株式会社 | 单晶硅晶片的缺陷区域判定方法 |
KR20190117496A (ko) * | 2017-02-21 | 2019-10-16 | 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 | 실리콘 단결정 웨이퍼의 결함영역 판정방법 |
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CN114018930A (zh) * | 2021-10-26 | 2022-02-08 | 上海新昇半导体科技有限公司 | 一种硅晶体原生缺陷的检测方法 |
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