CN111587476A - 半导体晶圆的评价方法及半导体晶圆的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供半导体晶圆的评价方法，其包括以下工序，通过接收向评价对象的半导体晶圆的一方的表面侧照射光所得到的反射光来取得反射像作为明视野像，通过接收向评价对象的半导体晶圆的上述表面侧照射光所得到的散射光来取得散射像作为暗视野像，及求出在上述反射像被观察的明部带域与在前述散射像被观察的明部带域的间隔L，评价对象的半导体晶圆为在晶圆外周边缘部形成有倒角面的半导体晶圆，前述半导体晶圆的评价方法包括以下工序，基于上述L评价评价对象的半导体晶圆的被照射上述光的表面侧的主面和与该主面相邻的倒角面的边界部的形状。

Description

半导体晶圆的评价方法及半导体晶圆的制造方法

相关申请的交叉引用

本申请主张2018年1月18日申请的日本特愿2018-006193号的优先权，其所有记载特别地在此作为公开而引用。

技术领域

本发明涉及半导体晶圆的评价方法及半导体晶圆的制造方法。

背景技术

近年来，关于半导体晶圆，进行对晶圆外周边缘部的形状的评价(例如参照日本特开2016-130738号公报(其所有记载特别地在此作为公开而被引用))。

半导体晶圆一般地对被从铸锭切出的晶圆实施各种加工而被制造。从铸锭切出的晶圆的外周边缘部原样的话具有角部，所以容易产生破裂、缺口。因此，通常进行在作为半导体晶圆的元件形成面侧的表面(正面)侧及与正面相反的一侧的表面(反面)侧的至少一方的外周边缘部实施倒角加工来形成倒角面。关于该倒角面，日本特开2016-130738号公报中提出，以倒角面由白色显示的方式取得图像，根据该图像的宽度尺寸算出倒角面的宽度尺寸(参照日本特开2016-130738号公报的第0060~0062段)。以下，半导体晶圆的“表面”若无特别说明，则指上述的正面及反面的某一方或两方。

在半导体晶圆的表面，正面侧的主面是在其上形成元件的平面，其相反侧的平面为反面侧的主面。形成于晶圆外周边缘部的倒角面具有相对于相邻的主面倾斜的面形状。因此，若观察半导体晶圆的厚度方向的截面形状，则在主面和与该主面相邻的倒角面的边界部形状较大地变化。该主面和倒角面的边界部的形状能够为用于预测半导体元件的制造工序中的缺口、损伤的易产生程度等的指标。例如，半导体元件的制造工序中，热处理时配合支承晶圆的晶圆支承件的形状地将晶圆表面(例如反面)与倒角面的边界部的形状适当地设定，由此，难以产生由接触引起的边界部的缺口、损伤，能够减少以缺口、损伤为原因的位错(滑移)、起尘的发生率。但是，日本特开2016-130738号公报所述的方法为求出倒角面的宽度尺寸的方法，日本特开2016-130738号公报所述的方法中，不能评价倒角面与主面的边界部的形状。

发明内容

本发明的一方案提供用于评价半导体晶圆的倒角面与主面的边界部的形状的新的方法。

本发明的一方案涉及半导体晶圆的评价方法(以下也简单地记载为“评价方法”。)，包括以下工序，通过向评价对象的半导体晶圆的一方的表面侧照射光而接收所得到的反射光来取得反射像作为明视野像，通过向评价对象的半导体晶圆的上述表面侧照射光而接收所得到的散射光来取得散射像作为暗视野像，及求出在上述反射像被观察的明部带域与在上述散射像被观察的明部带域的间隔L，评价对象的半导体晶圆为在晶圆外周边缘部形成有倒角面的半导体晶圆，前述半导体晶圆的评价方法包括以下工序，基于上述L评价评价对象的半导体晶圆的被照射前述光的表面侧的主面和与该主面相邻的倒角面的边界部的形状。

本发明的多位发明人不断深入研究，结果，新发现出，关于上述间隔L，倒角面与主面的边界部的形状越缓L的值越大，倒角面与主面的边界部的形状越陡L的值越小。因此，若基于该L的值，能够评价主面与倒角面的边界部的形状的缓/陡。

一方案中，可以是，上述评价方法还包括以下工序，从比上述边界部的铅垂方向上方靠外侧处向至少包括上述倒角面的上述边界部侧的区域及上述边界部的上述倒角面侧的区域的部分照射光来取得前述散射像。

一方案中，可以是，上述评价方法还包括以下工序，从比上述边界部的铅垂方向上方向至少包括上述主面的上述边界部侧的区域及上述边界部的上述主面侧的区域的部分照射光来取得上述反射像。

一方案中，可以是，还包括以下工序，多次进行使评价对象的半导体晶圆以上述主面的法线方向为轴旋转来取得上述散射像及上述反射像的工序从而在评价对象的半导体晶圆的多个不同的部位求出上述L。

本发明的另一方案为半导体晶圆的制造方法，其包括以下工序，制造将作为产品出货的候补的半导体晶圆，将上述候补的半导体晶圆根据上述的评价方法评价，及对评价的结果为判定成佳品的半导体晶圆进行用于作为产品半导体晶圆出货的准备。

本发明的另一方案为半导体晶圆的制造方法，其包括以下工序，制造包括多个半导体晶圆的半导体晶圆批量，从上述半导体晶圆批量抽出至少一个半导体晶圆，将被抽出的上述半导体晶圆通过上述的评价方法评价，及对与上述评价的结果为判定成佳品的半导体晶圆相同的半导体晶圆批量的半导体晶圆进行用于作为产品半导体晶圆出货的准备。

本发明的另一方案为半导体晶圆的制造方法，其包括以下工序，在测试制造条件下制造评价用半导体晶圆，将被制造的上述评价用半导体晶圆根据上述的评价方法评价，基于上述评价的结果，将对上述测试制造条件加以改变的制造条件确定为实际制造条件，或将上述测试制造条件确定为实际制造条件，及在被确定的前述实际制造条件下制造半导体晶圆。

一方案中，可以是，加以改变的上述制造条件为半导体晶圆表面的研磨处理条件及倒角加工条件的至少一方。

根据本发明的一方案，能够提供用于评价半导体晶圆的倒角面与主面的边界部的形状的新的方法。

附图说明

图1表示实施例中为了取得反射像而使用的光照射系统及光接收系统的概略结构图。

图2表示是实施例中为了取得散射像而使用的光照射系统及光接收系统的概略结构图。

图3表示将关于在晶圆外周边缘部实施倒角加工的同一半导体晶圆的同一部位所得到的反射像和散射像排列的一例。

图4表示将实施例中所得到的L的值相对于参照值制图的图表。

图5表示实施例中两种半导体晶圆的各自的多个部位处所得到的评价结果。

图6表示基于用于得到参照值的评价方法的评价结果的一例。

图7表示关于实施例中评价的半导体晶圆根据用于得到参照值的评价方法所得到的评价结果。

具体实施方式

[半导体晶圆的评价方法]

本发明的一方式涉及半导体晶圆的评价方法，前述半导体晶圆的评价方法包括，通过接收向评价对象的半导体晶圆的一方的表面侧照射光所得到的反射光来作为明视野像取得反射像、通过接收向评价对象的半导体晶圆的上述表面侧照射光所得到的散射光来作为暗视野像取得散射像、及求出在上述反射像所观察的明部带域与在上述散射像所观察的明部带域的间隔L，评价对象的半导体晶圆是在晶圆外周边缘部形成有倒角面的半导体晶圆，前述半导体晶圆的评价方法包括，基于上述L，评价评价对象的半导体晶圆的照射有上述光的表面侧的主面和与该主面相邻的倒角面的边界部的形状。

以下，关于上述评价方法进一步详细地说明。

＜评价对象的半导体晶圆＞

上述评价方法的评价对象的半导体晶圆为在晶圆的外周边缘部实施倒角加工而形成有倒角面的半导体晶圆即可。评价对象的半导体晶圆能够为一般用作半导体基板的各种半导体晶圆。例如，作为半导体晶圆的具体例，能够列举各种硅晶圆。硅晶圆例如能够为从硅单晶铸锭切出后经过倒角加工等各种加工的硅单晶晶圆。作为该硅单晶晶圆的具体例，例如能够列举实施研磨而在表面具有研磨面的抛光晶圆。此外，硅晶圆也能够为在硅单晶晶圆上有外延层的外延晶圆、在硅单晶晶圆通过退火处理形成有改质层的退火晶圆等各种硅晶圆。

＜反射像及散射像的取得＞

用于取得反射像的光照射、及用于取得散射像取得的光照射被向包括应评价评价对象的半导体晶圆的形状的边界部的表面侧进行。本发明的多位发明人认为，在由该光照射取得的反射像(明视野像)观察的明部带域和经由边界部与倒角面相邻的主面的边界部侧的区域对应，在散射像(暗视野像)观察的明部带域和经由边界部与主面相邻的倒角面的边界部侧的区域对应。本发明的多位发明人进而认为，两明部带域之间的区域与边界部对应，两明部带域的间隔L与，从包括应评价形状的边界部的表面侧观察评价对象的半导体晶圆时所观察的边界部的宽度对应。并且，本发明的多位发明人进行深入研究，结果，新发现该宽度为，边界部的形状越缓则越宽，越陡则越窄。因此，能够将两明部带域的间隔L设为边界部的形状评价的指标。具体地，能够判定为，L的值越大则边界部的形状越缓，L的值越小则边界部的形状越陡。

以下，关于反射像的取得及散射像的取得，分别进行更详细的说明。

(反射像的取得)

上述评价方法包括，向包括应评价评价对象的半导体晶圆的形状的边界部的表面侧照射光，接收所得到的反射光，由此，取得反射像作为明视野像。为了取得反射像而照射的光的波长从评价的容易性的观点出发，优选为能够以容易得到的光源及受光部对应的可见光区域(360~830nm的范围)的波长。作为用于取得反射像的光照射系统，能够使用公知的结构。例如，作为用于取得反射像的光照射的光源，能够列举LED(light emitting diode)等公知的光源。本发明及本说明书中，以应评价形状的边界部的铅垂方向(该方向与“主面的法线方向”一致。)的上方为基准，将晶圆外周边缘部侧称作外侧，将晶圆主面侧称作内侧。若将上述铅垂方向的上方作为基准的0°方向，将与0°方向正交且穿过应评价形状的边界部的晶圆半径方向设为90°方向，则用于取得反射光的光照射从取得更高强度的反射光的观点出发，优选为从上述铅垂方向的上方(0°方向)进行。另外本发明及本说明书中，关于角度、方向的记载，允许1°~3°左右的误差。

此外，评价对象的半导体晶圆的表面上用于取得反射像而进行光照射的部分，优选地至少包括主面的边界部侧的区域及边界部的主面侧的区域。作为用于取得反射像的光接收系统能够使用公知的结构的。光接收系统例如能够包括用于将来自半导体晶圆表面的反射光导向受光部的镜子。此外，作为受光部，例如能够使用行扫描摄像机。本发明的多位发明人认为，这样取得的反射像(明视野像)中观察的明部带域与经由边界部和倒角面相邻的主面的边界部侧的区域对应。反射像原理上作为与二值化像相同的像被取得，所以在反射像处明部与暗部的边界清楚而能够容易地特定。

(散射像的取得)

上述评价方法包括，向包括应评价评价对象的半导体晶圆的形状的边界部的表面侧照射光，接收所得到的散射光，由此，取得散射像作为暗视野像。为了取得散射像而照射的光的波长从评价的容易性的观点出发，优选为能够以容易得到的光源及受光部对应的可见光区域(360~830nm的范围)的波长。作为用于取得散射像的光照射系统，能够使用公知的结构。例如，作为用于取得散射像的光照射的光源，能够列举LED等公知的光源。用于取得散射像的光照射优选地被从比应评价形状的边界部的铅垂方向的上方靠外侧处进行。若将上述铅垂方向的上方作为基准的0°方向，将与0°方向正交且穿过应评价形状的边界部的晶圆半径方向设为90°方向，则用于取得散射光的光照射从取得更高强度的散射光的观点出发，优选为相对于上述铅垂方向的上方(0°)从外侧的10°的方向~外侧的50°的方向的范围的方向进行，更优选为从外侧的20°的方向~外侧的40°的方向的范围的方向进行，进一步优选为从外侧的20°的方向进行。

此外，评价对象的半导体晶圆的表面上用于取得散射像而进行光照射的部分，优选地至少包括倒角面的边界部侧的区域及边界部的倒角侧的区域。作为用于取得散射像的光接收系统能够使用公知的结构的。光接收系统例如能够包括用于将来自半导体晶圆表面的散射光导向受光部的镜子。此外，作为受光部，例如能够使用行扫描摄像机。本发明的多位发明人认为，这样取得的散射像(暗视野像)中观察的明部带域与经由边界部和主面相邻的倒角面的边界部侧的区域对应。关于散射像，对亮度(Brightness)设定阈值，能够在散射像中将亮度为阈值以上的部分为明部、低于阈值的部分为暗部地区分来特定明部带域。亮度的阈值例如能够为0。

不限于以上说明的反射像的取得及散射像的取得的顺序，先实施哪个都可以。

(边界部的形状评价)

如上所述地将反射像(明视野像)的明部带域及散射像(暗视野像)的明部带域特定后，求出两明部带域的间隔L。间隔L能够作为在反射像被特定的明部带域的外周边缘部侧的端部(明部与暗部的边界)和在散射像被特定的明部带域的主面侧的端部(明部与暗部的边界)的最短距离求出。求出间隔L的手法不特别限定。例如，通过公知的图像处理，使反射像和散射像重合或将反射像与散射像排列地配置，能够求出两明部带域的间隔L。

边界部的形状评价能够基于上述L进行。详细地说，能够判断成L的值越小边界部的形状越陡，能够判断成L的值越大边界部的形状越缓。这样地用L的值评价边界部的形状能够基于数值客观地进行评价，所以从评价的可靠性的观点出发被优选。

如上所述，根据上述评价方法，在半导体晶圆的晶圆表面(正面或反面)，能够评价主面和与该主面相邻的倒角面的边界部的形状。

此外，上述评价方法能够无需从评价对象的半导体晶圆切出试样片(例如裂开)地实施。即，根据上述评价方法能够进行非破坏的评价。这从能够进行简便的评价的观点出发被优选。此外，这从同一的半导体晶圆的多个不同部位的边界部的形状评价的容易性的观点出发也被优选。例如根据一方式，上述评价方法能够包括，多次进行以主面的法线方向为轴使评价对象的半导体晶圆旋转来取得反射像及散射像，在评价对象的半导体晶圆的多个不同部位求出上述L。分别基于这样求出的多个L，能够评价各部位的边界部的形状。此外，也能够将由同一半导体晶圆的不同部位的评价求出的多个L的值的代表值(例如平均值(例如算术平均)、最小值、最大值等)设为半导体晶圆的边界部的形状评价的指标。

＜半导体晶圆的制造方法＞

本发明的一方式的半导体晶圆的制造方法(第一制造方法)包括，制造将作为产品出货的候补的半导体晶圆、将上述候补的半导体晶圆通过上述评价方法评价、及对评价的结果为判定为佳品的半导体晶圆进行用于作为产品半导体晶圆出货的准备。

本发明的其他方式的半导体晶圆的制造方法(第二制造方法)包括，制造包括多个半导体晶圆的半导体晶圆批量、从上述半导体晶圆批量抽出至少一个半导体晶圆、将被抽出的上述半导体晶圆通过上述评价方法评价、及对与上述评价的结果为判定成佳品的半导体晶圆相同的半导体晶圆批量的半导体晶圆进行用于作为产品半导体晶圆出货的准备。

本发明的其他方式的半导体晶圆的制造方法(第三制造方法)包括，在测试制造条件下制造评价用半导体晶圆、将被制造的上述评价用半导体晶圆通过上述评价方法评价、将基于上述评价的结果对上述测试制造条件加以改变的制造条件确定为实际制造条件、或将上述测试制造条件确定为实际制造条件、及在被确定的上述实际制造条件下制造半导体晶圆。

第一制造方法作为所谓的出货前检查实施基于上述评价方法的评价。此外，第二制造方法中，对与进行所谓的抽样检查的结果为判定为佳品的半导体晶圆相同的批量的半导体晶圆进行作为产品半导体晶圆出货的准备。第三制造方法中，评价测试制造条件下制造的半导体晶圆，基于该评价结果确定实际制造条件。在第一制造方法、第二制造方法及第三制造方法中，半导体晶圆的评价均通过在先前说明的本发明的一方式的评价方法进行。

(第一制造方法)

第一制造方法中，作为产品出货的候补的半导体晶圆批量的制造能够与一般的半导体晶圆的制造方法相同地进行。例如，作为硅晶圆的一方式的抛光晶圆能够通过包括来自由切克劳斯基法(CZ法)等生成的硅单晶铸锭的硅晶圆的切断(切片)、倒角加工、粗研磨(例如擦光)、蚀刻、镜面研磨(精研磨)、上述加工工序间或加工工序后进行的洗涤的制造工序来制造。此外，退火晶圆能够对如上所述地制造的抛光晶圆实施退火处理来制造。外延晶圆能够通过在如上所述地制造的抛光晶圆的表面使外延层气相成长(外延成长)来制造。

被制造的半导体晶圆根据本发明的一方式的评价方法，评价主面和与该主面相邻的倒角面的边界部的形状。评价方法的详细如在先记载。并且，评价的结果为判定成佳品的半导体晶圆被进行用作作为产品半导体晶圆出货的准备。用于判定成佳品的基准根据产品半导体晶圆所需求的品质对应地确定即可。例如一方式中，能够将所需求的L的值为某值以上(即阈值以上)设为用于判定成佳品判定的基准。此外，作为用于佳品判定的L的值，也能够使用根据同一半导体晶圆的不同部位的评价求出的多个L的值的代表值(例如平均值(例如算术平均)、最小值、最大值等)。这点关于第二制造方法及第三制造方法也相同。作为用于作为产品半导体晶圆出货的准备，例如能够列举包装等。这样根据第一制造方法，能够将主面与倒角面的边界部的形状为产品半导体晶圆所希望的形状的半导体晶圆稳定地向市场供给。

(第二制造方法)

第二制造方法的半导体晶圆批量的制造也例如像先前关于第一制造方法记载的那样，与一般的半导体晶圆的制造方法相同地进行。半导体晶圆批量所含的半导体晶圆的总数不被特别限定。从制造半导体晶圆批量抽出来进行所谓的抽样检查的半导体晶圆的数量至少为一个，也可以是两个，其数量不被特别限定。

从半导体晶圆批量抽出的半导体晶圆根据本发明的一方式的评价方法，评价主面和与该主面相邻的倒角面的边界部的形状。评价方法的详细如先前记载。并且，对与评价的结果为判定为佳品的半导体晶圆相同的半导体晶圆批量的半导体晶圆进行用于作为产品半导体晶圆出货的准备。用于判定为佳品的基准与产品半导体晶圆需求的品质对应地确定即可。例如一方式中，能够将所需求的L的值为某值以上(即阈值以上)设为用于判定成佳品判定的基准。关于用于作为产品半导体晶圆出货的准备例如像先前关于第一制造方法的记载。根据第二制造方法，能够将主面与倒角面的边界部的形状为产品半导体晶圆所希望的形状的半导体晶圆稳定地向市场供给。此外，本发明的一方式的评价方法能够进行非破坏的评价，所以根据第二制造方法的一方式，从半导体晶圆批量抽出来进行评价的半导体晶圆也是评价的结果为判定为佳品的话，进行用于作为产品半导体晶圆出货的准备，能够在准备后作为产品半导体晶圆出货。

(第三制造方法)

关于第三制造方法，作为测试制造条件及实际制造条件，能够列举用于半导体晶圆的制造的各种工序的各种条件。关于用于半导体晶圆的制造的各种工序如先前关于第一制造方法的记载。另外，“实际制造条件”意味着产品半导体晶圆的制造条件。

第三制造方法中，作为用于确定实际制造条件的前阶段，设定测试制造条件，在该测试制造条件下制造评价用半导体晶圆。被制造的半导体晶圆根据本发明的一方式的评价方法，评价主面和与该主面相邻的倒角面的边界部的形状。评价方法的详细如先前记载。评价用半导体晶圆至少为一个，也可以是两个，其数量不被特别限定。评价的结果为评价用半导体晶圆的边界部的形状是产品半导体晶圆所希望的形状的话，将该测试制造条件作为实际制造条件制造产品半导体晶圆来出货，由此能够将边界部的形状为所希望的形状的产品半导体晶圆稳定地向市场供给。另一方面，评价的结果为评价用半导体晶圆的边界部的形状与产品半导体晶圆所希望的形状不同的情况下，将对测试制造条件加以改变的制造条件确定为实际制造条件。加以改变的制造条件优选为被认为对边界部的形状造成影响的制造条件。作为这样的制造条件的一例，能够列举半导体晶圆的表面(正面及/或反面)的研磨条件。作为该研磨条件的具体例，能够列举粗研磨条件及镜面研磨条件，更详细地，能够列举研磨液的种类、研磨液的研磨颗粒浓度、研磨垫的种类(例如硬度等)等。此外，作为制造条件的一例，也能够列举倒角加工条件，详细地，能够列举倒角加工中的研削、研磨等机械加工条件，更详细地，能够列举用于倒角加工的研磨带的种类等。这样地将对测试制造条件加以改变的制造条件确定为实际制造条件，在该实际制造条件下制造产品半导体晶圆来出货，由此能够将边界部的形状为所希望的形状的产品半导体晶圆稳定地向市场供给。另外也可以重复一次或两次地进行，在对测试制造条件加以改变的制造条件下重新制造评价用半导体晶圆，将该评价用半导体晶圆根据本发明的一方式的评价方法评价，判定成将该制造条件作为实际制造条件或进一步加以改变。

在以上的第三制造方法中，关于评价用半导体晶圆的边界部的形状是否为产品半导体晶圆所希望的形状的判定方法，能够参照先前关于第一制造方法及第二制造方法的佳品的判定的记载。

关于第一制造方法、第二制造方法及第三制造方法的其他的详细情况，能够应用关于半导体晶圆的制造方法的公知技术。

实施例

以下，基于实施例进一步说明本发明。但是，本发明不限于实施例所示的方式。

1.装置的说明

以下，反射像(明视野像)的取得及散射像(暗视野像)的取得关于评价对象的半导体晶圆的正面侧使用鲁多夫技术公司制自动外观机(AWX EBI300N)来进行。该自动外观机是能够将晶圆端面部夹持地保持来以主面法线方向为轴使半导体晶圆旋转的装置。图1表示用于取得反射像的光照射系统及光接收系统的概略结构图，图2表示用于取得散射像的光照射系统及光接收系统的概略结构图。图1、图2中，箭头示意地表示光的行进方向。

如图1所示，用于取得反射像的光照射系统包括光源11及镜子12。通过借助镜子12使被从光源11出射的光的行进方向变化，从应评价形状的边界部的铅垂方向上方(0°方向)进行光照射。这样借助镜子13使来自照射光的半导体晶圆的反射光的光的行进方向变化，由此，反射光被导向受光部14。光源11是在可见光区域具有发光波长的同轴(coaxial)LED。另一方面，用于取得散射像的光照射系统包括光源21。光源21包括在同一圆周上等间隔地配置的16个在可见光区域具有发光波长的LED，构成为从16个LED分别发出的光照射同一部位。借助该光源21，至少从比应该评价形状的边界部的铅垂方向的上方靠外侧(详细地为至少从外侧的20°的方向及外侧的40°的方向)进行光照射。这样借助镜子23使来自照射光的半导体晶圆的散射光的行进方向变化，由此，散射光被导向受光部24。受光部例如能够为行扫描摄像机。以下，将具备上述自动外观机的行扫描摄像机用作受光部14、24。

2.评价方法的说明

关于对晶圆外周边缘部实施倒角加工的同一半导体晶圆的同一部位，将由上述装置所得到的反射像与散射像排列的一例在图3表示。图3中，图像(a)是反射像，图像(b)是散射像。散射像的明部带域为，使亮度(Brightness)的阈值为0(零)而特定为亮度0以上的区域。图3中，反射像(明视野像)的明部分区域与散射像(暗视野像)的明部区域的间隔(图3(b)上的虚线和单点划线之间的最短距离)为L。

3.用于取得参照值的评价方法的说明

例如，能够通过由以下的评价方法取得的参照值、由本发明的一方式的评价方法所得到的L显示良好的相关性，来确认本发明的一方式的评价方法中所得到的L能够为边界部的形状的指标。

首先，关于半导体晶圆，得到包括应评价的边界部的截面像。截面像例如能够通过用显微镜拍摄使半导体晶圆在裂开面裂开而露出的截面来取得。

将取得的截面像制作成仅在晶圆厚度方向放大的放大像。通过仅将晶圆厚度方向放大，在截面形状的轮廓，能够将边界部的形状相对于主面(所谓的水平面)强调，所以通过使用放大像，与使用未放大的截面像相比能够高精度地评价边界部的缓/陡。进而，通过将放大像二值化处理，能够将截面形状的轮廓更清楚地显示，所以能够进一步高精度地评价边界部的缓/陡。

在这样得到的二值化处理完成像中，在晶圆截面形状的轮廓中，通常，主面与倒角面的边界部的形状为曲线形状。因此，该轮廓上，使具有与该曲线的形状近似或一致的圆弧形状的圆与主面与倒角面的边界部的曲线的形状匹配。能够判断成这样得到的圆(曲率圆)的尺寸例如直径或半径越大边界部的形状越缓，能够判断成上述圆的尺寸越小边界部的形状越陡。作为例示，图6关于不同的两种半导体晶圆表示通过上述方法所得到的二值化处理完成像(仅在晶圆厚度方向10倍放大后进行二值化处理所得到的像)。图6也表示具有与边界部的曲线的形状大致一致的圆弧的圆。圆中所示的数值为圆的直径。图6中若将样品1与样品2的截面形状对比，则样品2的边界部的形状比样品1的边界部的形状缓。关于圆的尺寸若将样品1与样品2对比，则关于样品2所得到的圆的直径比关于样品1所得到的圆的直径大。如上所述，圆的尺寸与边界部的形状相关。

4.半导体晶圆的评价

(1)间隔L的测定

准备晶圆表面的研磨条件及倒角加工条件不同的四种半导体晶圆(直径300mm的表面为(100)面的硅单晶晶圆(抛光晶圆))。以下，将上述的四种半导体晶圆分别称作“晶圆1”、“晶圆2”、“晶圆3”、“晶圆4”。将这些半导体晶圆的槽口部设为0°，在逆时针旋转45°的部位使用上述1所记载的装置取得反射像及散射像，将所得到的反射像及散射像以上述2中说明的方式排列，求出反射像的明部带域与散射像的明部带域的间隔L。

(2)参照值的取得

将上述(1)评价的四种半导体晶圆分别在(110)面裂开来制作截面观察用试样。

对于制作的截面观察用试样，使用微分干涉显微镜，调整亮度、对比度，取得上述3.中评价的包括边界部的截面像(拍摄倍率：500倍)。

将取得的截面像导入图像处理软件(Adobe公司制软件名Photoshop CS5)，仅在晶圆厚度方向上放大10倍后进行二值化处理。

将上述进行二值化处理所得到的二值化处理完成像导入软件(微软公司制幻灯片（powerpoint）)，使用该软件的图形描绘工具，在截面形状的轮廓上描绘边界部的曲线的形状与圆弧的形状大致一致的圆。曲线的形状与圆弧的形状大致一致通过目测来判断。关于各半导体晶圆，将这样描绘的圆的直径设为参照值。图7表示根据上述方法所得到的二值化处理完成像(仅将晶圆厚度方向放大10倍后进行二值化处理所得到的像)。图7也表示具有与边界部的曲线的形状大致一致的圆弧的圆。

(3)评价结果

关于各半导体晶圆，将由上述(1)求得的L及由上述(2)求得的参照值(圆的尺寸(直径))在表1中表示。此外，关于各半导体晶圆，在图4表示将由上述(1)所得到的L的值相对于由上述(2)所得到的参照值(圆的直径)制图的图表。

图4中也表示关于四个制图通过最小二乘法求出的近似直线。近似曲线为，相关系数的平方R²＝0.98显示极为良好的相关性。根据该结果，显示由上述(1)所得到的L的值可以为用于边界部的形状评价的指标。

这样得到的L的值能够用于先前记载的出货前检查，能够用于从批量中的抽样检查，也能够用于半导体晶圆的实际制造条件的确定。

5.同一半导体晶圆的多个部位的评价

准备两种对晶圆外周边缘部实施倒角加工的半导体晶圆(直径300mm的表面为(100)面的硅单晶晶圆(抛光晶圆))。以下，将上述两种半导体晶圆分别称作“晶圆A”、“晶圆B”。将这些半导体晶圆的槽口部设为0°，在逆时针旋转不同的角度的部位，用上述1所记载的装置取得反射像及散射像。在各部位所得到的散射像上，将追加有与在同一部位所得到的反射像中特定的明部区域的边界相当的虚线的图像在图5表示。在散射像设定亮度(Brightness)的阈值，在晶圆A、晶圆B的各部位处取得的散射像上，分别将亮度为阈值以上(例如亮度0)的区域特定为明部带域。作为在各部位取得的散射像上被特定的明部带域的端部与虚线(即反射像中被特定的明部带域的端部)的最短距离求出间隔L。这样将关于各部位求出的L作为指标，由此能够评价各部位的边界部的形状。晶圆B的各部位的间隔L的值比晶圆B的各部位的间隔L的值大。根据该结果，判定成晶圆B的各部位的边界部的形状与晶圆A相比较缓。

上述的反射像及散射像的取得在上述1所记载的装置中，将晶圆端面部夹持地保持来使其以主面法线方向为轴旋转，由此调整成对应取得反射像及散射像的部位照射光后进行。

本发明的一方式在硅晶圆等各种半导体晶圆的制造领域是有用的。

Claims (8)

1.一种半导体晶圆的评价方法，其特征在于，

包括以下工序，通过接收向评价对象的半导体晶圆的一方的表面侧照射光所得到的反射光来取得反射像作为明视野像，通过接收向评价对象的半导体晶圆的前述表面侧照射光所得到的散射光来取得散射像作为暗视野像，及求出在前述反射像被观察的明部带域与在前述散射像被观察的明部带域的间隔L，

评价对象的半导体晶圆为在晶圆外周边缘部形成有倒角面的半导体晶圆，

前述半导体晶圆的评价方法包括以下工序，基于前述L评价评价对象的半导体晶圆的被照射前述光的表面侧的主面和与该主面相邻的倒角面的边界部的形状。

2.如权利要求1所述的半导体晶圆的评价方法，其特征在于，

还包括以下工序，从比前述边界部的铅垂方向上方靠外侧处向至少包括前述倒角面的前述边界部侧的区域及前述边界部的前述倒角面侧的区域的部分照射光来取得前述散射像。

3.如权利要求1或2所述的半导体晶圆的评价方法，其特征在于，

还包括以下工序，从比前述边界部的铅垂方向上方向至少包括前述主面的前述边界部侧的区域及前述边界部的前述主面侧的区域的部分照射光来取得前述反射像。

4.如权利要求1至3中任一项所述的半导体晶圆的评价方法，其特征在于，

还包括以下工序，多次进行使评价对象的半导体晶圆以前述主面的法线方向为轴旋转来取得前述散射像及前述反射像的工序从而在评价对象的半导体晶圆的多个不同的部位求出前述L。

5.一种半导体晶圆的制造方法，其特征在于，

包括以下工序，

制造将作为产品出货的候补的半导体晶圆，

将前述候补的半导体晶圆根据权利要求1~4的任一项所述的评价方法评价，

及对评价的结果为判定成佳品的半导体晶圆进行用于作为产品半导体晶圆出货的准备。

6.一种半导体晶圆的制造方法，其特征在于，

包括以下工序，

制造包括多个半导体晶圆的半导体晶圆批量，

从前述半导体晶圆批量抽出至少一个半导体晶圆，

将被抽出的前述半导体晶圆通过权利要求1~4的任一项所述的评价方法评价，

及对与前述评价的结果为判定成佳品的半导体晶圆相同的半导体晶圆批量的半导体晶圆进行用于作为产品半导体晶圆出货的准备。

7.一种半导体晶圆的制造方法，其特征在于，

包括以下工序，

在测试制造条件下制造评价用半导体晶圆，

将被制造的前述评价用半导体晶圆根据权利要求1~4中任一项所述的评价方法评价，

基于前述评价的结果，将对前述测试制造条件加以改变的制造条件确定为实际制造条件，或将前述测试制造条件确定为实际制造条件，

及在被确定的前述实际制造条件下制造半导体晶圆。

8.如权利要求7所述的半导体晶圆的制造方法，其特征在于，

加以改变的前述制造条件为半导体晶圆表面的研磨处理条件及倒角加工条件的至少一方。

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