TW202127557A - 矽晶圓的缺陷檢查方法及矽晶圓的缺陷檢查系統 - Google Patents

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Abstract

本發明的目的在於提供可以高感度檢測矽晶圓表面上發生的滑移位錯之矽晶圓的缺陷檢查方法及矽晶圓的缺陷檢查系統。 側面視中，入射光的光軸對矽晶圓表面(或假想平面)形成的角度θ1是67〜78∘，而且假設光檢測器的檢測光軸對矽晶圓表面(或假想平面)形成的角度是θ2時，θ1－θ2是－6〜－1∘或1〜6∘。

Description

矽晶圓的缺陷檢查方法及矽晶圓的缺陷檢查系統
本發明，係有關於矽晶圓的缺陷檢查方法及矽晶圓的缺陷檢查系統。
以往，實行檢查矽晶圓中發生的滑移位錯。滑移位錯，係由於位錯移動明顯存在矽原子能階淺的段差，結晶方位的方向上具有長度是特徵。
例如，專利文獻1中，揭示使用雷射光的矽晶圓的缺陷檢查方法。此方法，從雷射光源對矽晶圓表面照射雷射光，透過以光二極體檢測反射光，檢測在矽晶圓表面上形成的缺陷。 [先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]專利公開2017－174933號公報
[發明所欲解決的課題]
但是，專利文獻1的手法中，主要發生滑移位錯的矽晶圓外周部中，雷射光的散射越強，恐怕越不能得到充分的檢測感度。
於是，本發明的目的在於提供可以高感度檢測矽晶圓表面上發生的滑移位錯之矽晶圓的缺陷檢查方法及矽晶圓的缺陷檢查系統。 [用以解決課題的手段]
本發明的要旨構成，如下： 本發明的矽晶圓的缺陷檢查方法，包含： 光照射步驟，從光源對矽晶圓的表面照射光；以及 光檢測步驟，利用光檢測器，檢測上述表面反射的光； 矽晶圓的側面視中，入射光的光軸對矽晶圓表面形成的角度θ1是67〜78∘，而且假設上述光檢測器的檢測光軸對矽晶圓表面形成的角度是θ2時，θ1－θ2是－6〜－1∘或1〜6∘。 在此，所謂「檢測光軸」，係指成為光檢測器的檢測面法線方向的軸線。
本發明的矽晶圓的缺陷檢查系統，包含： 光源，可對矽晶圓的表面照射光；以及 光檢測器，檢測上述表面反射的光； 對應矽晶圓側面的側面視中，入射光的光軸對於對應矽晶圓表面的假想平面形成的角度θ1是67〜78∘，而且假設上述光檢測器的檢測光軸對於對應矽晶圓表面的假想平面形成的角度是θ2時，θ1－θ2是－6〜－1∘或1〜6∘。 [發明效果]
根據本發明，可提供可以高感度檢測矽晶圓表面上發生的滑移位錯之矽晶圓的缺陷檢查方法及矽晶圓的缺陷檢查系統。
以下，關於本發明的實施形態，參照圖面，詳細例示說明。
＜矽晶圓的缺陷檢查方法＞ 說明關於本發明的一實施形態的矽晶圓的缺陷檢查方法。圖1係顯示本發明的方法中可以使用的一光學系統例之側面圖。圖1，顯示從側面看矽晶圓W的圖。
如圖1所示，此光學系統，包括缺陷檢查的對象物即矽晶圓W、對矽晶圓W表面照射光的光源1以及檢測上述表面反射的光的光檢測器2。
光源1，可以是矽晶圓W表面的缺陷檢查中使用的任意已知的光源。光源1，最好是可以照射虛擬平行光的光點式光導，也可以是其它例如螢光燈等的集光燈，還有也可以是雷射光源。
光檢測器2，可以是透過檢測從矽晶圓W表面反射的光，可以檢測矽晶圓W表面的缺陷之任意已知光檢測器。光檢測器2，最好可以是具有高分解能透鏡(不特別限定，例如遠心鏡頭Tenecentric Lens，例如倍率可以設為0.5〜1.5倍，焦點深點設為50〜80mm(毫米))的高解析度區域攝影機(不特別限定，例如解析度可以設為1.0〜3.0M Pixel (百萬畫素)，框率設為50〜200fps(每秒格數))。
在此，圖1的側面視(矽晶圓W的側面視)中，入射光的光軸對矽晶圓W表面形成的角度θ(如圖1所示，「90∘－(入射角)」是67〜78∘，而且，假設光檢測器2的檢測光軸對矽晶圓W表面形成的角度是θ2時，θ1－θ2是－6〜－1∘或1〜6∘。 以下，說明關於直到完成本發明的經過。
本發明者們，為了解決上述課題，反覆專心研討關於可以高感度檢測矽晶圓表面上形成的滑移位錯之光學系統。本發明者們，不限於所謂與光對矽晶圓的入射角相等的反射角之位置最容易集光並在此角度上設置光檢測器之以往技術常識，研討入射角、光檢測器的位置後，上述角度θ1是既定狹小範圍時，藉由在特意偏離與光對矽晶圓的入射角相等的反射角之位置的既定狹小範圍內設置光檢測器，查明可以高感度檢測矽晶圓表面上形成的滑移位錯。 以下，說明關於其實驗的細節。
作為表面缺陷的檢查對象，準備徑300mm、p型、結晶方位(100)的矽晶圓。作為光源，準備可以照射虛擬平行光的光點式光導，作為光檢測器，準備具有高分解能透鏡的高解析度區域攝影機。 關於矽晶圓的外周區域(從矽晶圓的端緣往徑方向內側6mm為止的區域)，上述光源及光檢測器的位置變更為上述角度θ1、θ2的同時，實行表面缺陷的檢查。關於以結晶方位的方向為基準(0∘) 45∘為止的範圍實行檢查。 以下的表1中顯示評估結果。又，表1中，顯示評估「A」是光量充分良好，評估「B」是光量良好，評估「C」是光量不足或過多。評估「A」及「B」的話，由於光量良好，可以高感度檢測矽晶圓表面上形成的滑移位錯。
[表1]
Figure 02_image001
如表1所示，入射光的光軸對矽晶圓表面形成的角度θ1是67〜78∘，而且假設光檢測器的檢測光軸對矽晶圓表面形成的角度是θ2時，θ1－θ2是－6〜－1∘或1〜6∘的情況下，評估結果為A或B，判明為良好。 認為這是因為在依照結晶軸的光學散射強度低的對象物檢測中，接近明視野中心的範圍中由於反射光強度強，對比的確認困難，接近與暗視野的邊界之範圍中由於反射光的強度減弱，對比變得明確，缺陷確認變得容易。
尤其，角度θ1是67∘，θ1－θ2是－3∘或3∘的情況下，角度θ1是70〜73∘而且θ1－θ2是－4∘或4∘的情況下，角度θ1是74∘而且θ1－θ2是－4∘、－3∘或4∘的情況下，角度θ1是75∘而且θ1－θ2是－3∘或3∘的情況下，以及角度θ1是78∘而且θ1－θ2是－4∘或3∘或4∘的情況下，評估結果為A，判明為特別良好。
根據上述的見解，本實施形態的矽晶圓的缺陷檢查方法，包含： 光照射步驟，從光源對矽晶圓的表面照射光；以及 光檢測步驟，利用光檢測器，檢測上述表面反射的光； 矽晶圓的側面視中，入射光的光軸對矽晶圓表面形成的角度θ1是67〜78∘，而且假設光檢測器的檢測光軸對矽晶圓表面形成的角度是θ2時，θ1－θ2是－6〜－1∘或1〜6∘。 尤其，最好角度θ1是67∘，θ1－θ2是－3∘或3∘，角度θ1是70〜73∘而且θ1－θ2是－4∘或4∘，角度θ1是74∘而且θ1－θ2是－4∘、－3∘或4∘，角度θ1是75∘而且θ1－θ2是－3∘或3∘，以及角度θ1是78∘而且θ1－θ2是－4∘或3∘或4∘。
＜矽晶圓的缺陷檢查系統＞ 根據本發明一實施形態的矽晶圓的缺陷檢查系統，包含：光源，可對矽晶圓的表面照射光；以及光檢測器，檢測上述表面反射的光；在矽晶圓的側面視中，入射光的光軸對於對應矽晶圓表面的假想平面形成的角度θ1是67〜78∘，而且假設光檢測器的檢測光軸對於對應矽晶圓表面的假想平面形成的角度是θ2時，θ1－θ2是－6〜－1∘或1〜6∘。 關於光源及光檢測器，因為與說明關於矽晶圓的檢查方法相同，省略說明。 尤其，最好角度θ1是67∘，θ1－θ2是－3∘或3∘，角度θ1是70〜73∘而且θ1－θ2是－4∘或4∘，角度θ1是74∘而且θ1－θ2是－4∘、－3∘或4∘，角度θ1是75∘而且θ1－θ2是－3∘或3∘，以及角度θ1是78∘而且θ1－θ2是－4∘或3∘或4∘。
1:光源 2:光檢測器 W:矽晶圓
[圖1]係顯示本發明的一實施形態的矽晶圓的缺陷檢查方法中可以使用的一光學系統例的側面圖。
1:光源
2:光檢測器
W:矽晶圓

Claims (2)

  1. 一種矽晶圓的缺陷檢查方法，其特徵在於： 包括： 光照射步驟，從光源對矽晶圓的表面照射光；以及 光檢測步驟，利用光檢測器，檢測上述表面反射的光； 矽晶圓的側面視中，入射光的光軸對矽晶圓表面形成的角度θ1是67〜78∘，而且假設上述光檢測器的檢測光軸對矽晶圓表面形成的角度是θ2時，θ1－θ2是－6〜－1∘或1〜6∘。
  2. 一種矽晶圓的缺陷檢查系統，其特徵在於： 包括： 光源，可對矽晶圓的表面照射光；以及 光檢測器，檢測上述表面反射的光； 對應矽晶圓側面的側面視中，入射光的光軸對於對應矽晶圓表面的假想平面形成的角度θ1是67〜78∘，而且假設上述光檢測器的檢測光軸對於對應矽晶圓表面的假想平面形成的角度是θ2時，θ1－θ2是－6〜－1∘或1〜6∘。
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