JP2006203087A - Micro roughness evaluating method of thin film soi wafer - Google Patents
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Description
本発明は、薄膜ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）ウェーハの検査方法、詳しくは薄膜ＳＯＩウェーハ表面のマイクロラフネスを相対的に評価するマイクロラフネス評価方法に関する。 The present invention relates to an inspection method for a thin film SOI (Silicon On Insulator) wafer, and more particularly to a microroughness evaluation method for relatively evaluating the microroughness of the surface of a thin film SOI wafer.
半導体デバイスの高集積化、微細化に伴い、ウェーハ表面の評価の重要性がますます増大している。特にウェーハ表面の微粒子その他による汚染はデバイス特性に大きな影響を及ぼすが、ウェーハ表面のマイクロラフネスがデバイスの電気特性に影響を与えることが知られるようになり、マイクロラフネスの評価とその改善（粗さの減少）が重要視されている。 With the high integration and miniaturization of semiconductor devices, the importance of wafer surface evaluation is increasing. In particular, contamination by fine particles on the wafer surface has a large effect on device characteristics. However, it has become known that the microroughness of the wafer surface affects the electrical characteristics of the device. Microroughness evaluation and improvement (roughness) Reduction).
マイクロラフネスはウェーハ表面の微視的な粗さで、一般に、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を使用する方法で測定、評価される。この方法によれば、例えば１μｍ×１μｍ、１０μｍ×１０μｍなどのような微小な領域内においてＡＦＭのプローブで走査することにより、マイクロラフネスを正確に測定することができる。しかし、走査領域がウェーハ全体の広さに比べて非常に小さいので、ウェーハ全体のマイクロラフネスを正確に測定することは困難であり、また測定に時間がかかるという問題がある。 Microroughness is a microscopic roughness of the wafer surface, and is generally measured and evaluated by a method using an atomic force microscope (AFM). According to this method, microroughness can be accurately measured by scanning with an AFM probe in a minute region such as 1 μm × 1 μm, 10 μm × 10 μm, and the like. However, since the scanning area is very small compared to the entire width of the wafer, it is difficult to accurately measure the microroughness of the entire wafer, and the measurement takes time.
一方、パーティクルカウンター等の面検機で測定されるＨａｚｅ（ヘイズ）値を利用してマイクロラフネスを評価することができる。Ｈａｚｅ値はウェーハ表面に照射した光（主にレーザ光が用いられる）の該表面での散乱光を測定することにより入射光に対する全散乱光の割合（ｐｐｍ）として求められるが、このＨａｚｅ値とウェーハ表面のマイクロラフネスとの間に相関性があることによるものである。この方法によれば、ウェーハ表面を広範囲に走査して、広い領域のマイクロラフネスを光学的方法により間接的に測定することが可能で、マイクロラフネスの相対的な評価を迅速かつ容易に行うことができる。 On the other hand, microroughness can be evaluated using a Haze value measured by a surface detector such as a particle counter. The haze value is obtained as a ratio (ppm) of the total scattered light to the incident light by measuring the scattered light on the surface of the light irradiated to the wafer surface (mainly laser light is used). This is because there is a correlation with the microroughness of the wafer surface. According to this method, the wafer surface can be scanned over a wide area, and the microroughness of a wide area can be indirectly measured by an optical method, and relative evaluation of microroughness can be performed quickly and easily. it can.
例えば、特許文献１には、材料（基板）内への化学種の打ち込みにより脆化した表面に沿って二層に剥離するに際し、剥離によって得られる表面の粗さを減少させ得るアニーリングを含む剥離方法が記載されているが、同文献の図１に、ＳＯＩウェーハ表面のＨａｚｅ値と粗さ（マイクロラフネス）の相関関係が例示されている。Ｈａｚｅ値が大きいほどマイクロラフネスも大きくなる。 For example, Patent Document 1 discloses peeling including annealing that can reduce surface roughness obtained by peeling when peeling into two layers along a surface embrittled by implantation of chemical species into a material (substrate). Although the method is described, FIG. 1 of the same document illustrates the correlation between the haze value of the SOI wafer surface and the roughness (microroughness). The microroughness increases as the Haze value increases.
通常の鏡面研磨ウェーハ、エピタキシャルウェーハでは、前記のパーティクルカウンターで測定されるＨａｚｅ値はウェーハ表面のマイクロラフネスを反映したものになるので、Ｈａｚｅ値を測定することによりウェーハ表面のマイクロラフネスを容易に評価することが可能である。 For normal mirror polished wafers and epitaxial wafers, the Haze value measured by the particle counter reflects the microroughness of the wafer surface, so the microroughness of the wafer surface can be easily evaluated by measuring the Haze value. Is possible.
しかし、ＳＯＩ層の厚さが１００ｎｍ以下の薄膜ＳＯＩウェーハにおいては、通常の面検機（例えば、ＫＬＡ−Ｔｅｃｏｒ社製パーティクルカウンター）でＨａｚｅ値を測定しようとすると、ＳＯＩ層厚さに依存してＨａｚｅ値が大きく変化する。これは、パーティクルカウンターで使用されているレーザ光の波長が４８８ｎｍと比較的長いため、ウェーハ表面からの散乱光だけではなく、ＳＯＩ層とその下層の埋込み酸化物層（ＢＯＸ）との界面からの散乱光も検出されるからで、前記のパーティクルカウンターで測定されるＨａｚｅ値を利用してマイクロラフネスを評価することはできない。 However, in a thin-film SOI wafer having an SOI layer thickness of 100 nm or less, if an attempt is made to measure the Haze value with an ordinary surface inspection machine (for example, a particle counter manufactured by KLA-Tecor), it depends on the SOI layer thickness. The Haze value changes greatly. This is because the wavelength of the laser beam used in the particle counter is relatively long at 488 nm, so not only the scattered light from the wafer surface but also from the interface between the SOI layer and the buried oxide layer (BOX) below it. Since scattered light is also detected, microroughness cannot be evaluated using the Haze value measured by the particle counter.
本発明は、前述した問題、すなわち、パーティクルカウンターで測定されるＨａｚｅ値を利用して薄膜ＳＯＩウェーハ表面のマイクロラフネスを評価する際に、ＳＯＩ層厚さに依存してＨａｚｅ値が大きく変化するという問題を解決し、薄膜ＳＯＩウェーハ表面のマイクロラフネスを、Ｈａｚｅ値を利用して迅速かつ容易に評価する方法の提供を目的としている。 According to the present invention, when the microroughness of the surface of the thin film SOI wafer is evaluated using the above-described problem, that is, the Haze value measured by the particle counter, the Haze value varies greatly depending on the SOI layer thickness. An object of the present invention is to solve the problem and to provide a method for quickly and easily evaluating the microroughness of the surface of a thin film SOI wafer by using the Haze value.
本発明者は、前記の課題を解決するために検討を重ねた結果、マイクロラフネスがほぼ一定の値を有し、ＳＯＩ層の厚さが異なる複数の薄膜ＳＯＩウェーハのそれぞれについて、面検機としてパーティクルカウンターを用いてＨａｚｅ値を測定し、あらかじめ求めたＳＯＩ層厚さとＨａｚｅ値との相関曲線を基準として用いることにより、薄膜ＳＯＩウェーハ表面のマイクロラフネスを迅速かつ容易に評価できることを知見した。 As a result of repeated studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor has used a micro-roughness as a surface detector for each of a plurality of thin film SOI wafers having a substantially constant value and different SOI layer thicknesses. It was found that the microroughness of the surface of the thin-film SOI wafer can be evaluated quickly and easily by measuring the Haze value using a particle counter and using the correlation curve between the SOI layer thickness and the Haze value obtained in advance as a reference.
すなわち、評価対象の薄膜ＳＯＩウェーハのＳＯＩ層厚さとＨａｚｅ値を測定し、そのＨａｚｅ値が、あらかじめ求めておいたＳＯＩ層厚さとＨａｚｅ値との相関曲線におけるＨａｚｅ値と比較（つまり、同一ＳＯＩ層厚さで比較）して、同程度であるか、高値、低値のいずれを示すかによって、薄膜ＳＯＩウェーハ表面のマイクロラフネスが前記相関曲線を求める際に使用した薄膜ＳＯＩウェーハのマイクロラフネスと同程度であるか、それよりも大きい（粗い）か、小さいかを評価することが可能となる。 That is, the SOI layer thickness and the Haze value of the thin film SOI wafer to be evaluated are measured, and the Haze value is compared with the Haze value in the correlation curve between the SOI layer thickness and the Haze value obtained in advance (that is, the same SOI layer The microroughness on the surface of the thin film SOI wafer is the same as the microroughness of the thin film SOI wafer used to obtain the correlation curve, depending on whether the thickness is comparable or shows a high value or a low value. It is possible to evaluate whether it is a degree, larger (coarse) or smaller.
また、評価対象の薄膜ＳＯＩウェーハのＨａｚｅ値が、前記相関曲線における評価対象ＳＯＩ層厚さと同一のＳＯＩ層厚さでのＨａｚｅ値からどの程度変位しているか（つまり、相関曲線からのズレ量およびズレの方向）により、マイクロラフネスをより的確に評価することができる。 In addition, how much the Haze value of the thin film SOI wafer to be evaluated is displaced from the Haze value at the same SOI layer thickness as the evaluation target SOI layer thickness in the correlation curve (that is, the amount of deviation from the correlation curve and The microroughness can be more accurately evaluated by the direction of deviation.
本発明はこのような知見に基づきなされたもので、その要旨は下記（１）、（２）の薄膜ＳＯＩウェーハのマイクロラフネス評価方法にある。 The present invention has been made on the basis of such knowledge, and the gist thereof lies in the following micro-roughness evaluation method for a thin film SOI wafer (1) and (2).
（１）評価対象の薄膜ＳＯＩウェーハのＳＯＩ層厚さとＨａｚｅ値を測定し、マイクロラフネスを大きく変えずにＳＯＩ層厚さを変えたそれぞれの薄膜ＳＯＩウェーハのＨａｚｅ値を測定して得られるＳＯＩ層厚さとＨａｚｅ値との相関曲線を基準として、前記評価対象ウェーハのマイクロラフネスを評価する薄膜ＳＯＩウェーハのマイクロラフネス評価方法。 (1) SOI layer obtained by measuring the SOI layer thickness and the Haze value of a thin film SOI wafer to be evaluated, and measuring the Haze value of each thin film SOI wafer with the SOI layer thickness changed without greatly changing the microroughness A method for evaluating the microroughness of a thin film SOI wafer, wherein the microroughness of the wafer to be evaluated is evaluated based on a correlation curve between a thickness and a haze value.
前記ＳＯＩ層厚さの変更を犠牲酸化および／または繰り返し洗浄により行えば、マイクロラフネスを大きく変えずにＳＯＩ層厚さを変えた薄膜ＳＯＩウェーハを得ることが可能である。 If the change in the SOI layer thickness is performed by sacrificial oxidation and / or repeated cleaning, it is possible to obtain a thin film SOI wafer in which the SOI layer thickness is changed without greatly changing the microroughness.
（２）評価対象の薄膜ＳＯＩウェーハのＳＯＩ層厚さとＨａｚｅ値を測定し、そのＨａｚｅ値の、前記（１）で得られる相関曲線におけるＨａｚｅ値からの変位量に基づいてマイクロラフネスを評価する薄膜ＳＯＩウェーハのマイクロラフネス評価方法。 (2) A thin film that measures the SOI layer thickness and the Haze value of the thin film SOI wafer to be evaluated, and evaluates the microroughness based on the displacement of the Haze value from the Haze value in the correlation curve obtained in (1) above. Micro-roughness evaluation method for SOI wafers.
前記（１）に記載のマイクロラフネスを「大きく変えず」とは、マイクロラフネスがほぼ一定であること、厳密に言えば、任意に定めた基準に対して±１０％の範囲内であることを意味する。 The phrase “without greatly changing” the microroughness described in the above (1) means that the microroughness is almost constant, strictly speaking, within a range of ± 10% with respect to an arbitrarily defined standard. means.
また、（２）に記載の「（１）で得られる相関曲線におけるＨａｚｅ値」とは、マイクロラフネスがほぼ一定の条件で得られるＳＯＩ層厚さとＨａｚｅ値との相関曲線における前記評価対象ＳＯＩ層厚さと同一のＳＯＩ層厚さでのＨａｚｅ値である。 The “Haze value in the correlation curve obtained in (1)” described in (2) is the evaluation target SOI layer in the correlation curve between the SOI layer thickness and the Haze value obtained under a condition where the microroughness is substantially constant. Haze value at the same SOI layer thickness as the thickness.
本発明の薄膜ＳＯＩウェーハのマイクロラフネス評価方法によれば、ＳＯＩ層厚さに依存してＨａｚｅ値が大きく変化するという問題を解決し、薄膜ＳＯＩウェーハ表面のマイクロラフネスを、Ｈａｚｅ値を利用して迅速かつ容易に評価することができる。また、この評価方法は非破壊で行えるという利点も有している。 According to the micro-roughness evaluation method for a thin film SOI wafer of the present invention, the problem that the haze value varies greatly depending on the thickness of the SOI layer is solved, and the micro-roughness of the surface of the thin film SOI wafer is calculated using the haze value. It can be evaluated quickly and easily. Further, this evaluation method has an advantage that it can be performed non-destructively.
以下に、本発明の薄膜ＳＯＩウェーハのマイクロラフネス評価方法（前記（１）、（２）に記載の方法）について詳細に説明する。 Hereinafter, the microroughness evaluation method for the thin film SOI wafer of the present invention (the method described in (1) and (2) above) will be described in detail.
前記（１）に記載のマイクロラフネス評価方法は、評価対象の薄膜ＳＯＩウェーハのＳＯＩ層厚さとＨａｚｅ値を測定し、マイクロラフネスを大きく変えずにＳＯＩ層厚さを変えたそれぞれの薄膜ＳＯＩウェーハのＨａｚｅ値を測定して得られるＳＯＩ層厚さとＨａｚｅ値との相関曲線を基準としてマイクロラフネスを評価する方法である。 In the microroughness evaluation method described in (1), the SOI layer thickness and the Haze value of the thin film SOI wafer to be evaluated are measured, and each thin film SOI wafer having the SOI layer thickness changed without greatly changing the microroughness is measured. In this method, microroughness is evaluated based on a correlation curve between the SOI layer thickness obtained by measuring the Haze value and the Haze value.
図１は、マイクロラフネスについては特に調整を行わず、ＳＯＩ層厚さを変化させた薄膜ＳＯＩウェーハのそれぞれについてのパーティクルカウンター（ＫＬＡ−Ｔｅｃｏｒ社製）によるＨａｚｅ値の測定例を示す図である。照射光には波長が４８８ｎｍのＡｒレーザを用いている。 FIG. 1 is a diagram showing an example of measurement of the haze value by a particle counter (manufactured by KLA-Tecor) for each thin film SOI wafer in which the SOI layer thickness is changed without particularly adjusting the microroughness. Ar laser having a wavelength of 488 nm is used as the irradiation light.
同図に示すように、ＳＯＩ層の厚さが１００ｎｍ以下の薄膜ＳＯＩウェーハでは、ＳＯＩ層の厚さの変化に伴いＨａｚｅ値が大きくかつ不規則に変化していることがわかる。そのため、ＳＯＩウェーハ表面のＨａｚｅ値と粗さ（マイクロラフネス）の相関関係を利用して薄膜ＳＯＩウェーハ表面のマイクロラフネスを評価しようとしても、ＳＯＩ層の厚さの変化に伴うＨａｚｅ値の変化が大きく、評価することはできない。 As shown in the figure, it can be seen that in a thin film SOI wafer having a SOI layer thickness of 100 nm or less, the Haze value is large and irregularly changed with the change in the thickness of the SOI layer. Therefore, even if an attempt is made to evaluate the microroughness of the surface of the thin film SOI wafer using the correlation between the haze value of the SOI wafer surface and the roughness (microroughness), the change of the haze value accompanying the change of the thickness of the SOI layer is large. , Can not be evaluated.
そこで、本発明のマイクロラフネス評価方法では、あらかじめ、マイクロラフネスを大きく変えずにＳＯＩ層厚さを変えたそれぞれの薄膜ＳＯＩウェーハのＨａｚｅ値を測定してＳＯＩ層厚さとＨａｚｅ値との相関曲線を求めておき、この相関曲線をマイクロラフネス評価の基準として用いるのである。 Therefore, in the microroughness evaluation method of the present invention, the haze value of each thin film SOI wafer with the SOI layer thickness changed without greatly changing the microroughness is measured in advance, and a correlation curve between the SOI layer thickness and the haze value is obtained. The correlation curve is obtained and used as a reference for microroughness evaluation.
すなわち、評価対象の薄膜ＳＯＩウェーハのＳＯＩ層厚さとＨａｚｅ値を測定し、このＨａｚｅ値と、あらかじめ求めておいたＳＯＩ層厚さとＨａｚｅ値との相関曲線における評価対象ＳＯＩ層厚さと同一のＳＯＩ層厚さでのＨａｚｅ値とを比較して、両者がほぼ同じ値であれば、評価しようとする薄膜ＳＯＩウェーハのマイクロラフネスは、前記相関曲線を求める際に使用した薄膜ＳＯＩウェーハのマイクロラフネス（これを、ここでは「標準値」と記す）とほぼ同じで、同程度の表面粗さを有していると評価することができる。 That is, the SOI layer thickness and the Haze value of the thin film SOI wafer to be evaluated are measured, and the SOI layer having the same evaluation target SOI layer thickness in the correlation curve between the Haze value and the SOI layer thickness and Haze value obtained in advance. If the Haze value at the thickness is compared and if both values are substantially the same, the microroughness of the thin film SOI wafer to be evaluated is the microroughness of the thin film SOI wafer used to obtain the correlation curve (this Is described here as “standard value”) and can be evaluated as having the same surface roughness.
また、前者（評価対象の薄膜ＳＯＩウェーハのＨａｚｅ値）が後者（相関曲線における評価対象ＳＯＩ層厚さと同一のＳＯＩ層厚さでのＨａｚｅ値）より大きければ、評価対象の薄膜ＳＯＩウェーハのマイクロラフネスは標準値より大きく、粗い表面状態を呈し、逆に前者が後者より小さければ、マイクロラフネスは標準値より小さく、表面粗さが小さいと評価することができる。 If the former (the haze value of the thin film SOI wafer to be evaluated) is larger than the latter (the haze value at the same SOI layer thickness as the evaluation target SOI layer thickness in the correlation curve), the microroughness of the thin film SOI wafer to be evaluated Is larger than the standard value and exhibits a rough surface state. Conversely, if the former is smaller than the latter, the microroughness is smaller than the standard value, and it can be evaluated that the surface roughness is small.
前記ＳＯＩ層厚さの変更を犠牲酸化および／または繰り返し洗浄により行えば、ウェーハ表面のマイクロラフネスを大きく変えずに、ＳＯＩ層厚さを変えたウェーハを比較的容易に得ることが可能である。 If the change of the SOI layer thickness is performed by sacrificial oxidation and / or repeated cleaning, it is possible to obtain a wafer with a changed SOI layer thickness relatively easily without greatly changing the microroughness of the wafer surface.
前記の犠牲酸化は、通常はＬＳＩ製造工程においてＳｉ表面を汚染から保護したり、Ｓｉ表面の汚染や欠陥を除去する目的で行われるが、この犠牲酸化の手法を適用してＳＯＩ層の表面に酸化膜を形成させ、これをエッチングで除去することにより、マイクロラフネスを大きく変えずにＳＯＩ層厚さを変えることができる。熱酸化条件等を適宜調整することによりＳＯＩ層厚さの調整も可能である。 The sacrificial oxidation is usually performed in the LSI manufacturing process for the purpose of protecting the Si surface from contamination or removing contamination and defects on the Si surface. By applying this sacrificial oxidation method, the surface of the SOI layer is applied. By forming an oxide film and removing it by etching, the SOI layer thickness can be changed without greatly changing the microroughness. The SOI layer thickness can be adjusted by appropriately adjusting thermal oxidation conditions and the like.
また、ウェーハ表面から微粒子その他による汚染を除去するために様々な化学的洗浄（湿式洗浄、乾式洗浄）法、機械的洗浄法が使用されているが、これらの方法を繰り返し適用することにより、表面の例えば自然酸化膜を僅かずつ除去し、マイクロラフネスを大きく変えずにＳＯＩ層厚さを変更することができる。マイクロラフネスの大きさやＳＯＩ層厚さの変更の程度に応じて洗浄法、洗浄条件、繰り返しの回数等を選定すればよい。 In addition, various chemical cleaning methods (wet cleaning, dry cleaning) and mechanical cleaning methods are used to remove contamination from fine particles and others from the wafer surface. By repeatedly applying these methods, the surface For example, the native oxide film is removed little by little, and the SOI layer thickness can be changed without greatly changing the microroughness. What is necessary is just to select the washing | cleaning method, washing | cleaning conditions, the frequency | count of repetition, etc. according to the magnitude | size of the change of the magnitude | size of a microroughness, and SOI layer thickness.
これら犠牲酸化、繰り返し洗浄は、いずれか一方を用いてもよいし、両者を適宜組み合わせ用いてもよい。なお、ウェーハ表面のマイクロラフネスを大きく変えずに、ＳＯＩ層厚さを変える手段は、前記犠牲酸化、繰り返し洗浄に限定されない。 One of these sacrificial oxidation and repeated cleaning may be used, or a combination of both may be used as appropriate. The means for changing the SOI layer thickness without greatly changing the microroughness of the wafer surface is not limited to the sacrificial oxidation and repeated cleaning.
前記（２）に記載のマイクロラフネス評価方法は、評価対象の薄膜ＳＯＩウェーハのＳＯＩ層厚さとＨａｚｅ値を測定し、そのＨａｚｅ値の、前記相関曲線におけるＨａｚｅ値からの変位量、すなわち相関曲線における前記評価対象ＳＯＩ層厚さと同一のＳＯＩ層厚さでのＨａｚｅ値からの変位量、に基づいてマイクロラフネスを評価する方法である。 In the microroughness evaluation method described in (2), the SOI layer thickness and the Haze value of the thin film SOI wafer to be evaluated are measured, and the displacement of the Haze value from the Haze value in the correlation curve, that is, in the correlation curve In this method, the microroughness is evaluated based on the amount of displacement from the haze value at the same SOI layer thickness as the evaluation target SOI layer thickness.
この（２）に記載の評価方法は、前記ＳＯＩ層厚さとＨａｚｅ値との相関曲線を基準として、評価対象薄膜ＳＯＩウェーハのＨａｚｅ値の変位量に基づきマイクロラフネスを評価するので、前記（１）のマイクロラフネス評価方法の一実施態様である。この方法によれば、評価対象の薄膜ＳＯＩウェーハのＨａｚｅ値が前記相関曲線における評価対象ＳＯＩ層厚さと同一のＳＯＩ層厚さでのＨａｚｅ値からどの程度変位しているか（つまり、相関曲線からのズレ量およびズレの方向）により、マイクロラフネスをより的確に評価することができる。 In the evaluation method described in (2), the microroughness is evaluated based on the displacement amount of the Haze value of the thin film SOI wafer to be evaluated with reference to the correlation curve between the SOI layer thickness and the Haze value. This is one embodiment of the microroughness evaluation method. According to this method, how much the Haze value of the thin film SOI wafer to be evaluated is displaced from the Haze value at the same SOI layer thickness as the evaluation target SOI layer thickness in the correlation curve (that is, from the correlation curve). The microroughness can be more accurately evaluated based on the amount of deviation and the direction of deviation.
図２は、マイクロラフネスをほぼ一定（標準値）とし、ＳＯＩ層厚さを変化させたそれぞれの薄膜ＳＯＩウェーハについて、パーティクルカウンター（ＫＬＡ−Ｔｅｃｏｒ社製）によりＨａｚｅ値を測定して得たＳＯＩ層厚さとＨａｚｅ値との相関曲線と、種々のマイクロラフネスおよびＳＯＩ層厚さを有する薄膜ＳＯＩウェーハについてのＨａｚｅ値の測定結果を例示する図である。照射光には波長が４８８ｎｍのＡｒレーザを用いた。 FIG. 2 shows an SOI layer obtained by measuring the Haze value with a particle counter (manufactured by KLA-Tecor) for each thin film SOI wafer with the microroughness substantially constant (standard value) and the SOI layer thickness changed. It is a figure which illustrates the measurement result of the Haze value about the correlation curve of thickness and Haze value, and the thin film SOI wafer which has various micro roughness and SOI layer thickness. Ar laser having a wavelength of 488 nm was used as irradiation light.
なお、同図中の実線は前記相関曲線を、■、◆、×および●印は、それぞれ、ウェーハ表面を処理してマイクロラフネスを標準値より小さくした場合、標準値と同程度に維持した場合、標準値より大きくした場合および標準値より小さくした場合（■印の場合よりもＳＯＩ層厚さを薄くした場合）を表す。 In the figure, the solid line is the correlation curve, and the ■, ◆, x, and ● marks are when the surface of the wafer is processed to reduce the microroughness below the standard value, or at the same level as the standard value. , The case where the thickness is larger than the standard value and the case where the thickness is smaller than the standard value (when the SOI layer thickness is made thinner than in the case of ■ mark).
この図２において、マイクロラフネスを標準値より小さくした場合（■印および●印）、そのＨａｚｅ値は相関曲線よりも下方に表示され、しかも相関曲線におけるＨａｚｅ値からの変位量Δｈ1およびΔｈ3の大きさから、マイクロラフネスの標準値に対する粗さの程度を推測することが可能である。この場合、前記の変位量の大きさとマイクロラフネスとの相関性をＳＯＩ層厚さ毎にあらかじめ把握しておけば、より的確な推測が可能になる。 In FIG. 2, when the microroughness is made smaller than the standard value (■ mark and ● mark), the Haze value is displayed below the correlation curve, and the displacement amounts Δh 1 and Δh 3 from the Haze value in the correlation curve. It is possible to estimate the degree of roughness with respect to the standard value of the microroughness from the size of. In this case, if the correlation between the magnitude of the displacement and the microroughness is grasped in advance for each SOI layer thickness, a more accurate estimation can be made.
マイクロラフネスを標準値より大きくした場合（×印）、そのＨａｚｅ値は相関曲線よりも上方に表示される。この場合も、相関曲線におけるＨａｚｅ値からの変位量Δｈ2の大きさから、同様に粗さ程度の推測が可能である。また、マイクロラフネスを標準値と同程度に維持した場合（◆印）は、相関曲線におけるＨａｚｅ値からの変位はほとんど認められない。 When the microroughness is made larger than the standard value (x mark), the Haze value is displayed above the correlation curve. Also in this case, it is possible to similarly estimate the degree of roughness from the magnitude of the displacement amount Δh 2 from the Haze value in the correlation curve. In addition, when the microroughness is maintained at the same level as the standard value (♦ mark), the displacement from the Haze value in the correlation curve is hardly recognized.
すなわち、評価対象である薄膜ＳＯＩウェーハのＳＯＩ層厚さとＨａｚｅ値を測定し、そのＨａｚｅ値の前記相関曲線におけるＨａｚｅ値からの変位量を指標としてマイクロラフネスを評価することができる。 That is, the SOI layer thickness and the Haze value of the thin film SOI wafer to be evaluated can be measured, and the microroughness can be evaluated using the displacement amount of the Haze value from the Haze value in the correlation curve as an index.
前記（１）または（２）に記載の薄膜ＳＯＩウェーハのマイクロラフネス評価方法によれば、前記マイクロラフネスの標準値を例えば管理基準の上限または下限としておくことにより、薄膜ＳＯＩウェーハのマイクロラフネスを迅速かつ容易にしかも非破壊で評価することができ、製品管理のための検査法としてはもちろんのこと、製造工程管理のための検査法としても用いることができる。 According to the microroughness evaluation method for a thin film SOI wafer described in (1) or (2) above, the microroughness of the thin film SOI wafer can be rapidly increased by setting the standard value of the microroughness as an upper limit or a lower limit of a management standard, for example. It can be easily and non-destructively evaluated, and can be used not only as an inspection method for product management but also as an inspection method for manufacturing process management.
本発明の薄膜ＳＯＩウェーハのマイクロラフネス評価方法は、マイクロラフネスをほぼ一定とし、ＳＯＩ層厚さを変化させて求めたＳＯＩ層厚さとＨａｚｅ値との相関曲線をマイクロラフネス評価の基準として用いる評価方法で、薄膜ＳＯＩウェーハ表面のマイクロラフネスを、Ｈａｚｅ値を利用して迅速かつ容易に、しかも非破壊で評価することができる。したがって、薄膜ＳＯＩウェーハの製品管理、製造工程管理のための検査法として好適に利用することができる。 The micro-roughness evaluation method for a thin-film SOI wafer according to the present invention is an evaluation method using a correlation curve between an SOI layer thickness and a Haze value obtained by changing the SOI layer thickness while making the micro-roughness substantially constant as a reference for micro-roughness evaluation. Thus, the microroughness of the surface of the thin film SOI wafer can be evaluated quickly, easily and non-destructively using the Haze value. Therefore, it can be suitably used as an inspection method for product management and manufacturing process management of a thin film SOI wafer.
Claims (3)
The SOI layer thickness and the Haze value of the thin film SOI wafer to be evaluated are measured, and the microroughness is evaluated based on the displacement of the Haze value from the Haze value in the correlation curve obtained in claim 1 or 2. A microroughness evaluation method for a thin film SOI wafer.
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