CN113227770A - 半导体晶片的评价方法和制造方法以及半导体晶片的制造工序管理方法 - Google Patents

半导体晶片的评价方法和制造方法以及半导体晶片的制造工序管理方法 Download PDF

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Abstract

提供了半导体晶片的评价方法,其是具有研磨面的半导体晶片的评价方法,包含利用一种以上洗净液对上述半导体晶片进行洗净的洗净工序,包含:在上述洗净工序之前和之后分别使用激光表面检查装置来测定上述研磨面的LPD,基于通过上述测定得到的测定结果,根据表A所示的判别基准,来判别作为LPD被测定到的缺陷或异物的种类。表A: 测定结果 缺陷或异物的种类 上述洗净工序之前的检测尺寸X和上述洗净工序之后的检测尺寸Y满足X<Y的关系的LPD PID 在上述洗净工序之前被检测到但是在上述洗净工序之后未被检测到的LPD 通常颗粒 上述洗净工序之前的检测尺寸X和上述洗净工序之后的检测尺寸Y满足X≥Y的关系的LPD 粘附颗粒

Description

半导体晶片的评价方法和制造方法以及半导体晶片的制造工 序管理方法
关联申请的相互参照
本申请要求在2018年12月27日申请的日本特愿2018-245448号的优先权,其全部记载在此特别地作为公开而引用。
技术领域
本发明涉及半导体晶片的评价方法和制造方法以及半导体晶片的制造工序管理方法,详细地涉及具有研磨面的半导体晶片的评价方法和制造方法以及具有研磨面的半导体晶片的制造工序管理方法。
背景技术
作为用于评价半导体晶片的装置,广泛地使用激光表面检查装置(例如参照日本特开2016-212009号公报(其全部记载在此特别地作为公开而引用))。
发明内容
利用激光表面检查装置进行的评价通过使光入射到评价对象的半导体晶片的表面来检测来自该表面的放射光(散射光和反射光),从而评价半导体晶片的缺陷/异物的有无、尺寸。
在半导体晶片中,抛光晶片(polished wafer)是经过包含研磨工序的各种工序而制造的半导体晶片,其表面(最外表面)是研磨面。在此,研磨面是指施行了镜面研磨(也称为镜面磨光。)的面。在研磨面中可能存在各种缺陷/异物。这些缺陷/异物的发生原因是不同的,因此,用于减少的对策(再加工、工序管理等)也不同。因此,如果能够判别研磨面中存在的缺陷/异物的种类,则能够通过施行与种类对应的对策来提供缺陷或异物较少的抛光晶片。
本发明的一个方式提供了可判别抛光晶片的研磨面中存在的缺陷/异物的种类的新的评价方法。
抛光晶片的研磨面中存在的缺陷/异物一般大致分为颗粒(Particle)和PID(Polished Induced Defect,抛光引起缺陷)。颗粒是附着于研磨面的异物,PID是在研磨工序中引入的凸状的缺陷。由于颗粒是附着于研磨面的表面的异物,所以以往考虑可通过通常对半导体晶片施行的洗净处理来容易地除去。相对于此,由于PID是缺陷,所以不会由于这样的洗净处理而被除去。于是,为了判别颗粒和PID,考虑将在某洗净工序之前作为LPD(Light Point Defect,光点缺陷)被测定到但是在该洗净工序之后未被测定到的缺陷/异物判别为颗粒,将在该洗净工序之前以及之后都作为LPD被测定到的缺陷/异物判别为PID。可是,本发明人在重复讨论中新发现了:例如当重复使用相同的洗净液而洗净液劣化由此使某洗净工序的洗净力降低时,发生了在该洗净工序后残留的颗粒的数量增加的现象。关于这一点,本发明人进行了将通过某洗净工序(讨论对象的洗净工序)除去的颗粒分类为“通常颗粒(Normal Particle)”、将在某洗净工序之后残留的颗粒分类为“粘附颗粒(Firmly-adherent particle)”。只要能够判别通常颗粒和粘附颗粒,则能够通过将例如粘附颗粒的数量作为指标等来感测某洗净工序的洗净力的降低,例如,能够掌握应更换在该洗净工序中使用的洗净液的时期。但是,在某洗净工序之后作为LPD被测定到的缺陷/异物不限于粘附颗粒,也可能是PID。因此,为了如上述那样感测洗净工序的洗净力的降低,还要求能够判别粘附颗粒和PID。
鉴于以上,本发明人为了判别PID、通常颗粒和粘附颗粒而进一步重复锐意讨论的结果是,完成了以下的评价方法。
即,本发明的一个方式涉及半导体晶片的评价方法(以下,也仅记载为“评价方法”。),其是具有研磨面的半导体晶片的评价方法,
包含利用一种以上洗净液对上述半导体晶片进行洗净的洗净工序,
包含:
在上述洗净工序之前和之后分别使用激光表面检查装置来测定上述研磨面的LPD,
基于通过上述测定得到的测定结果,根据下述判别基准:
表1
表A
测定结果 缺陷或异物的种类
上述洗净工序之前的检测尺寸X和上述洗净工序之后的检测尺寸Y满足X<Y的关系的LPD PID
在上述洗净工序之前被检测到但是在上述洗净工序之后未被检测到的LPD 通常颗粒
上述洗净工序之前的检测尺寸X和上述洗净工序之后的检测尺寸Y满足X≥Y的关系的LPD 粘附颗粒
,来判别作为LPD被测定到的缺陷或异物的种类。
“通常颗粒”是如上所述能够通过利用某洗净工序(讨论对象的洗净工序)进行的洗净来除去的异物。在上述评价方法中,将在上述洗净工序之前被检测到但是在上述洗净工序之后未被检测到的LPD判别为“通常颗粒”。
相对于此,通过上述洗净工序未被除去的缺陷/异物是“粘附颗粒”和“PID”。由于在上述洗净工序中未被除去,所以均作为LPD被测定到。
但是,根据本发明人的讨论,明确的是,“粘附颗粒”在洗净工序的前后检测尺寸不变、或在洗净工序后检测尺寸变小。推测理由是,存在粘附颗粒由于洗净工序其一部分溶解而变小的情况。
另一方面,根据本发明人的讨论,明确的是,“PID”与粘附颗粒不同,洗净工序后的检测尺寸大于洗净工序前的检测尺寸。这推测理由是,在利用洗净工序对研磨面进行蚀刻时PID发挥掩模那样的作用而选择性地残留。
根据基于由于以上本发明人的讨论而新明确的现象来决定的上述表A所示的判别基准,能够判别“PID”、“通常颗粒”和“粘附颗粒”。其结果是,例如,能够感测洗净工序的洗净力的降低。由此,能够判断洗净液的更换的需要性、或判定是否应对洗净工序后的半导体晶片进行再洗净。进而,例如通过将作为LPD被测定到的PID的数量作为指标等,还能够判定再研磨的需要性或研磨工序的工序管理的需要与否。
在一个方式中,上述洗净工序能够是利用一种以上含有无机酸洗净液进行的洗净工序。
在一个方式中,上述洗净工序能够包含HF洗净和SC-1洗净。
本发明的一个方式涉及具有研磨面的半导体晶片的制造方法(以下,也仅记载为“制造方法”。),包含:
对半导体晶片施行镜面研磨来形成研磨面;
进行利用一种以上洗净液对形成了上述研磨面的半导体晶片进行洗净的洗净工序;
在上述洗净工序之前和之后分别使用激光表面检查装置来测定上述研磨面的LPD;和
基于通过上述测定得到的测定结果,根据上述表A所示的判别基准,来判别作为LPD被测定到的缺陷或异物的种类,
还包含:将基于上述判别的结果判定为合格品的半导体晶片提交给用于出库为产品的准备工序。
在一个方式中,上述制造方法还能够包含:将上述判别的结果是判定为不合格品的半导体晶片提交给再加工工序;和将上述再加工工序后的半导体晶片提交给用于出库为产品的准备工序。
在一个方式中,上述再加工工序能够是从包括研磨工序和洗净工序的组中选择的至少一个工序。
本发明的一个方式涉及半导体晶片的制造工序管理方法(以下,也仅记载为“管理方法”。),其是半导体晶片的制造工序管理方法,
管理对象的制造工序包含:
进行对半导体晶片施行镜面研磨来形成研磨面的研磨工序;和
进行利用一种以上洗净液对形成了上述研磨面的半导体晶片进行洗净的洗净工序,
包含:
在上述洗净工序之前和之后分别使用激光表面检查装置来测定上述研磨面的LPD;和
基于通过上述测定得到的测定结果,根据上述表A所示的判别基准,来判别作为LPD被测定到的缺陷或异物的种类,
还包含:基于上述判别的结果来判定上述研磨工序的管理和上述洗净工序的管理中的一者或两者的需要性。
在一个方式中,上述洗净工序的管理能够包含更换在上述洗净工序中使用的洗净液的一种以上。
根据本发明的一个方式,能够判别抛光晶片的研磨面中存在的各种缺陷/异物的种类。
具体实施方式
[半导体晶片的评价方法]
本发明的一个方式涉及半导体晶片的评价方法,其是具有研磨面的半导体晶片的评价方法,包含利用一种以上洗净液对上述半导体晶片进行洗净的洗净工序,包含在上述洗净工序之前和之后分别使用激光表面检查装置来测定上述研磨面的LPD,基于通过上述测定得到的测定结果,根据上述表A所示的判别基准,来判别作为LPD被测定到的缺陷或异物的种类。
以下,更详细地说明上述评价方法。
<评价对象的半导体晶片>
利用上述评价方法来评价的半导体晶片是具有研磨面(施行了镜面研磨的面)的半导体晶片、即抛光晶片。上述半导体晶片能够是硅晶片等各种半导体晶片。其直径例如能够是200mm、300mm或450mm,但是,不特别限定。
<洗净工序>
在上述评价方法中,针对评价对象的半导体晶片,在施行洗净工序之前和之后,分别实施利用激光表面检查装置进行的LPD测定。在这两次LPD测定之间进行的洗净工序是利用一种以上洗净液对上述半导体晶片进行洗净的洗净工序。在这样的洗净工序中,作为洗净液,能够使用含有一种以上无机酸的洗净液等通常在半导体晶片的洗净中使用的洗净液的一种或两种以上。作为含有无机酸洗净液,能够举出包含氟化氢(HF)、H2O2、盐酸、硫酸、硝酸等无机酸的一种以上的水溶液。洗净液的无机酸浓度能够是通常在半导体晶片的洗净中使用的浓度,不特别限定。在一个方式中,在两次LPD测定之间进行的洗净工序能够包含HF洗净和SC-1洗净。“HF洗净”是指利用氟化氢酸(氟化氢的水溶液)进行的洗净处理,氟化氢酸的氟化氢的浓度能够是例如0.05~5质量%。“SC-1洗净(Standard Cleaning-1:标准清洗-1)”是指利用混合了氨水、过氧化氢水和H2O的SC1液进行的洗净处理。氨水的氨浓度能够是例如25~35质量%,过氧化氢水的H2O2浓度能够是例如25~35质量%。关于SC1液的氨水、过氧化氢水和H2O的混合比,例如,以过氧化氢水的体积为基准(为1),氨水的体积能够是0.1~1,水的体积能够是5~15。此外,洗净能够通过将晶片浸渍于各洗净液来进行。向各洗净液的晶片浸渍时间例如能够为0.5~10分钟,只要根据所要求的洗净水平来决定即可,并不特别限定。
<LPD测定>
LPD测定使用激光表面检查装置来进行。作为激光表面检查装置,能够没有任何限制地使用也称为光散射式表面检查装置、表面检查机等作为用于检查半导体晶片的表面的装置而公知的结构的激光表面检查装置。激光表面检查装置通常利用激光光来扫描评价对象的半导体晶片的表面,利用放射光(散射光或反射光)将晶片表面的缺陷/异常检测为LPD。此外,通过测定来自LPD的放射光,能够识别缺陷/异常的尺寸或位置。作为激光光,能够使用紫外光、可视光等,其波长不特别限定。紫外光是指400nm不足的波长范围的光,可视光是指400~600nm的波长范围的光。激光表面检查装置的解析部通常基于标准粒子的尺寸与因标准粒子造成的LPD的尺寸的相关式,来将由激光表面检查装置检测到的LPD的尺寸变换为缺陷/异常的尺寸。进行这样的变换的解析部通常包含装载了变换软件的PC(PersonalComputer:个人计算机),解析部的结构是公知的。表A所记载的检测尺寸既可以是LPD的尺寸,也可以是如上述那样变换的缺陷/异常的尺寸。作为市售的激光表面检查装置的具体例,能够举出KLA TENCOR公司制Surfscan系列SP1、SP2、SP3、SP5等。但是,这些装置是例示,也能够使用其他激光表面检查装置。
<缺陷/异常的判别>
在上述评价方法中,基于在上述洗净工序之前和之后分别实施的LPD测定的结果,根据下述表A所示的判别基准,来判别作为LPD被测定到的缺陷/异物的种类。本发明人关于这一点的讨论的细节如先前记载的那样。
表2
表A
测定结果 缺陷或异物的种类
上述洗净工序之前的检测尺寸X和上述洗净工序之后的检测尺寸Y满足X<Y的关系的LPD PID
在上述洗净工序之前被检测到但是在上述洗净工序之后未被检测到的LPD 通常颗粒
上述洗净工序之前的检测尺寸X和上述洗净工序之后的检测尺寸Y满足X≥Y的关系的LPD 粘附颗粒
根据以上说明的上述评价方法,能够判别“PID”、“通常颗粒”和“粘附颗粒”。
[半导体晶片的制造方法]
本发明的一个方式涉及具有研磨面的半导体晶片、即抛光晶片的制造方法,其包含:对半导体晶片施行镜面研磨来形成研磨面;进行利用一种以上洗净液对形成了上述研磨面的半导体晶片进行洗净的洗净工序;在上述洗净工序之前和之后分别使用激光表面检查装置来测定上述研磨面的LPD;和基于通过上述测定得到的测定结果,根据上述表A所示的判别基准,来判别作为LPD被测定到的缺陷或异物的种类,还包含:将基于上述判别的结果被判定为合格品的半导体晶片提交给用于出库为产品的准备工序。
抛光晶片能够通过包含如下工序的制造工序来制造:从硅单晶体锭等半导体锭中的晶片的切断(切片)、倒角加工、粗研磨(例如打磨)、蚀刻、镜面研磨(磨光研磨)、在上述加工工序之间或加工工序之后进行的洗净工序。在上述制造方法中,在抛光晶片的研磨面(施行了镜面研磨的面)中,在洗净工序之前和之后分别实施LPD测定。关于这样的洗净工序,能够参照上述评价方法中的关于洗净工序的先前的记载。此外,在一个方式中,在LPD测定之前进行的洗净工序之前,也可以进一步包含洗净工序。关于能进一步包含的洗净工序,也能够参照上述评价方法中的关于洗净工序的先前的记载。
在上述制造方法中,基于在LPD测定之前和之后分别实施的LPD测定的测定结果,根据上述表A所示的判别基准,来判别作为LPD被测定到的缺陷或异物的种类。然后,基于这样做得到的判别结果而判定为合格品的半导体晶片被提交给用于出库为产品的准备工序。合格品判定的判定基准不特别限定,能够根据在上述两次LPD测定之间进行的洗净工序所要求的洗净水平和产品半导体晶片所要求的PID减少水平来任意设定。通过像这样进行合格品判定,从而能够稳定地向市场供应颗粒或PID较少的半导体晶片。此外,在上述制造方法中,在到抛光晶片的出库之前进行的一连串的制造工序中,能够通过进行可实施为非破坏检查的LPD测定来进行合格品判定。作为用于出库为产品半导体晶片的准备,例如,能够举出进一步的洗净工序等后续工序、捆包等。
另一方面,基于上述判别结果而判定为不合格品的半导体晶片能够提交给再加工工序。例如,针对由于判别为PID的LPD的数量超过合格品所容许的水平所以被判定为不合格品的半导体晶片,能够实施研磨工序以减少PID来作为再加工工序。此外,针对由于判别为粘附颗粒的LPD的数量超过合格品所容许的水平所以被判定为不合格品的半导体晶片,能够实施洗净工序以减少粘附颗粒来作为再加工工序。这样,被判定为不合格品的半导体晶片在经过再加工工序之后提交给用于出库为产品的准备工序,由此,能够稳定地向市场供应颗粒或PID较少的半导体晶片。关于作为再加工工序而实施的研磨工序和洗净工序,能够应用与半导体晶片的研磨、洗净相关的公知技术。
[半导体晶片的制造工序管理方法]
本发明的一个方式涉及半导体晶片的制造工序管理方法,其是半导体晶片的制造工序管理方法,管理对象的制造工序包含:进行对半导体晶片施行研磨处理来形成研磨面的研磨工序;和进行利用一种以上洗净液对形成了上述研磨面的半导体晶片进行洗净的洗净工序,包含:在上述洗净工序之前和之后分别使用激光表面检查装置来测定上述研磨面的LPD;和基于通过上述测定得到的测定结果,根据上述表A所示的判别基准,来判别作为LPD被测定到的缺陷或异物的种类,还包含:基于上述判别的结果来判定上述研磨工序的管理和上述洗净工序的管理中的一者或两者的需要性。
上述管理对象的制造工序能够是通常作为抛光晶片的制造工序而进行的制造工序。然后,在上述管理方法中,在上述洗净工序之前和之后分别将在管理对象的制造工序中制造的抛光晶片提交给LPD测定。关于这样的洗净工序,能够参照上述评价方法中的关于洗净工序的先前的记载。此外,在一个方式中,在LPD测定之前进行的洗净工序之前,也可以进一步包含洗净工序。关于能进一步包含的洗净工序,也能够参照上述评价方法中的关于洗净工序的先前的记载。
关于洗净工序,能够参照关于洗净工序的先前的记载。此外,在一个方式中,在LPD测定之前进行的洗净工序之前,也可以进一步包含洗净工序。关于能进一步包含的洗净工序,也能够参照关于洗净工序的先前的记载。
在上述研磨工序的管理中,包含研磨液的更换、研磨液的组成变更、研磨垫的更换、研磨垫的种类的变更、研磨装置的运转条件的变更等各种研磨条件的变更。在上述洗净工序的管理中,包含洗净液的更换、洗净液的组成变更、洗净时间的变更、洗净次数的变更、洗净装置的运转条件的变更等各种洗净条件的变更。
在上述管理方法中,基于在LPD测定之前和之后分别实施的LPD测定的测定结果,根据上述表A所示的判别基准,来判别作为LPD被测定到的缺陷或异物的种类。然后,基于这样做得到的判别结果,来判定上述研磨工序的管理和上述洗净工序的管理中的一者或两者的需要性。例如,如果被判别为PID的LPD的数量超过合格品所容许的水平,则判定为需要研磨工序的管理,通过实施研磨工序的管理,在研磨工序的管理后,能够制造PID较少的抛光晶片。另一方面,如果被判别为粘附颗粒的LPD的数量超过合格品所容许的水平,则判定为需要洗净工序的管理,通过判定为需要洗净工序的管理并实施洗净液的更换等洗净工序的管理,在洗净工序的管理后,能够制造颗粒较少的抛光晶片。
实施例
以下,基于实施例来进一步说明本发明。但是,本发明不限定于实施例所示的方式。
以下,使用KLA TENCOR公司制Surfscan系列SP5来作为激光表面检查装置。在KLATENCOR公司制Surfscan系列SP5中,入射系统是1个,作为一个入射系统,具有使入射光斜入射到评价对象晶片的表面的紫外光源。作为光接收系统,具有DNO(Dark-Field NarrowOblique)通道、DW1O(Dark-Field Wide1 Oblique)通道和DW2O(Dark-Field Wide2Oblique)通道这3个光接收系统。DW1O通道和DW2O通道是相对于DNO通道为低角度侧的光接收系统。以下的LPD测定使用DW1O通道来作为光接收系统而进行,但是,也能够使用DNO通道和DW2O通道。
以下,对评价对象的抛光晶片的研磨面的全部范围,扫描入射光,检测缺陷/异常来作为LPD,并且基于LPD的尺寸,在上述激光表面检查装置所具备的解析部中进行尺寸变换,计算缺陷/异常的尺寸(检测尺寸)。
以下所记载的HF洗净是利用氟化氢浓度0.05~5质量%的氟化氢酸进行的洗净,以下所记载的SC-1洗净是利用氨浓度25~35质量%的氨水:H2O2浓度25~35质量%的过氧化氢水:H2O=0.5:1:10(体积比)的SC1液进行的洗净。各洗净通过将洗净对象的晶片整体分别浸渍于各洗净液中0.5~10分钟来实施。
准备具有施行镜面研磨而形成的研磨面的硅单晶体晶片(直径300mm的抛光晶片),将该抛光晶片提交给第一洗净工序(依次实施HF洗净和SC-1洗净)。
针对第一洗净工序后的抛光晶片的研磨面,使用激光表面检查装置来进行第一次LPD测定。
将第一次LPD测定后的抛光晶片提交给第二洗净工序(依次实施HF洗净和SC-1洗净)。
针对第二洗净工序后的抛光晶片的研磨面,使用激光表面检查装置来进行第二次LPD测定。
利用SEM(Scanning Electron Microscope:扫描电子显微镜)来观察第二次LPD测定后的抛光晶片的研磨面,将研磨面上的缺陷/异常分类为PID和颗粒。能够通过利用SEM进行的形态观察来判别PID和颗粒。
基于LPD坐标数据,分别确定在第一次LPD测定中被检测到但是在第二次LPD测定中未被检测到的LPD、和在第一次LPD测定和第二次LPD测定这两次测定中被检测到的LPD,依照表A所示的判别基准,将各种LPD判别为PID、粘附颗粒和通常颗粒中的任一者。
此外,作为基于SEM观察的缺陷/异物的判别,基于LPD坐标数据和利用SEM观察进行的缺陷/异物的位置特定和种类的判别结果,依照以下的判别基准,来进行PID、粘附颗粒和通常颗粒的判别。将在第一次LPD测定中被检测为LPD但是在上述SEM观察中未被检测到的缺陷/异物分类为“通常颗粒”。将在第一次LPD测定和第二次LPD测定这两次测定中被检测为LPD的缺陷/异物之中的、通过上述SEM观察而判别为颗粒的缺陷/异物分类为“粘附颗粒”。将在第一次LPD测定和第二次LPD测定这两次测定中被检测为LPD的缺陷/异物之中的、通过上述SEM观察而判别为PID的缺陷/异物分类为“PID”。
在对比通过LPD测定得到的结果和通过SEM观察得到的结果时,确认了:通过SEM观察被分类为PID的缺陷/异常的86.5%通过LPD测定也被分类为PID,通过SEM观察被分类为粘附颗粒的缺陷/异常的96.4%通过LPD测定也被分类为粘附颗粒,通过SEM观察被分类为通常颗粒的缺陷/异常的99.3%通过LPD测定也被分类为通常颗粒。
从以上的结果能够确认:通过使用表A所示的判别基准的上述评价方法,能够高精度地判别PID、粘附颗粒和通常颗粒。在分别利用SEM对研磨面中存在的缺陷/异常进行形态观察来判别其种类中,需要较长的时间。相对于此,基于利用激光表面检查装置进行的LPD测定的判别能够在不需要那样长的时间的情况下进行。
本发明在抛光晶片的制造领域中是有用的。

Claims (8)

1.一种半导体晶片的评价方法,其是半导体晶片的评价方法,其中,
评价对象的半导体晶片是具有研磨面的半导体晶片,
包含利用一种以上洗净液对所述半导体晶片进行洗净的洗净工序,
包含:
在所述洗净工序之前和之后分别使用激光表面检查装置来测定所述研磨面的LPD,
基于通过所述测定得到的测定结果,根据下述判别基准:
表1
表A
测定结果 缺陷或异物的种类 所述洗净工序之前的检测尺寸X和所述洗净工序之后的检测尺寸Y满足X<Y的关系的LPD PID 在所述洗净工序之前被检测到但是在所述洗净工序之后未被检测到的LPD 通常颗粒 所述洗净工序之前的检测尺寸X和所述洗净工序之后的检测尺寸Y满足X≥Y的关系的LPD 粘附颗粒
来判别作为LPD被测定到的缺陷或异物的种类。
2.根据权利要求1所述的半导体晶片的评价方法,其中,
所述洗净工序是利用一种以上含有无机酸洗净液进行的洗净工序。
3.根据权利要求1或2所述的半导体晶片的评价方法,其中,
所述洗净工序包含HF洗净和SC-1洗净。
4.一种具有研磨面的半导体晶片的制造方法,其中,包含:
对半导体晶片施行镜面研磨来形成研磨面;
进行利用一种以上洗净液对形成了所述研磨面的半导体晶片进行洗净的洗净工序;
在所述洗净工序之前和之后分别使用激光表面检查装置来测定所述研磨面的LPD;和
基于通过所述测定得到的测定结果,根据下述判别基准:
表2
表A
测定结果 缺陷或异物的种类 所述洗净工序之前的检测尺寸X和所述洗净工序之后的检测尺寸Y满足X<Y的关系的LPD PID 在所述洗净工序之前被检测到但是在所述洗净工序之后未被检测到的LPD 通常颗粒 所述洗净工序之前的检测尺寸X和所述洗净工序之后的检测尺寸Y满足X≥Y的关系的LPD 粘附颗粒
来判别作为LPD被测定到的缺陷或异物的种类,
还包含:将基于所述判别的结果被判定为合格品的半导体晶片提交给用于出库为产品的准备工序。
5.根据权利要求4所述的半导体晶片的制造方法,其中,还包含:
将所述判别的结果是判定为不合格品的半导体晶片提交给再加工工序;和
将所述再加工工序后的半导体晶片提交给用于出库为产品的准备工序。
6.根据权利要求5所述的半导体晶片的制造方法,其中,所述再加工工序是从包括研磨工序和洗净工序的组中选择的至少一个工序。
7.一种半导体晶片的制造工序管理方法,其是半导体晶片的制造工序管理方法,其中,
管理对象的制造工序包含:
进行对半导体晶片施行镜面研磨来形成研磨面的研磨工序;和
进行利用一种以上洗净液对形成了所述研磨面的半导体晶片进行洗净的洗净工序,
包含:
在所述洗净工序之前和之后分别使用激光表面检查装置来测定所述研磨面的LPD;和
基于通过所述测定得到的测定结果,根据下述判别基准:
表3
表A
测定结果 缺陷或异物的种类 所述洗净工序之前的检测尺寸X和所述洗净工序之后的检测尺寸Y满足X<Y的关系的LPD PID 在所述洗净工序之前被检测到但是在所述洗净工序之后未被检测到的LPD 通常颗粒 所述洗净工序之前的检测尺寸X和所述洗净工序之后的检测尺寸Y满足X≥Y的关系的LPD 粘附颗粒
来判别作为LPD被测定到的缺陷或异物的种类,
还包含:基于所述判别的结果来判定所述研磨工序的管理和所述洗净工序的管理中的一者或两者的需要性。
8.根据权利要求7所述的半导体晶片的制造工序管理方法,其中,
所述洗净工序的管理包含更换在所述洗净工序中使用的洗净液的一种以上。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6918434B1 (ja) * 2021-03-30 2021-08-11 直江津電子工業株式会社 半導体ウエハの評価方法、半導体ウエハの評価システム、プログラム、半導体ウエハの検査方法および半導体ウエハの検査システム
WO2023209426A1 (en) * 2022-04-29 2023-11-02 Unisers Ltd A method for determining which of a plurality of liquids pose the highest risk of depositing particle impurities on a surface of a wafer

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10163284A (ja) * 1996-11-29 1998-06-19 Shibaura Eng Works Co Ltd 半導体ウエハの表面検査方法および半導体装置の製造装置
JPH11145088A (ja) * 1997-11-07 1999-05-28 Komatsu Electron Metals Co Ltd シリコンウェーハを用いた半導体ウェーハ研磨加工の良否評価方法
JP2000114333A (ja) * 1998-10-06 2000-04-21 Toshiba Ceramics Co Ltd シリコンウエハ表面微細欠陥評価方法
JP2005063984A (ja) * 2003-06-17 2005-03-10 Shin Etsu Handotai Co Ltd ウエーハの評価方法及びウエーハ製造工程の管理方法
US20120100701A1 (en) * 2009-06-26 2012-04-26 Tomonori Kawasaki Method for cleaning silicon wafer, and method for producing epitaxial wafer using the cleaning method
KR101759878B1 (ko) * 2016-01-14 2017-07-20 주식회사 엘지실트론 실리콘 웨이퍼의 평가 방법
CN108027330A (zh) * 2015-10-07 2018-05-11 胜高股份有限公司 半导体晶片的评价方法和半导体晶片

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3031053B2 (ja) * 1992-04-15 2000-04-10 三菱電機株式会社 洗浄能力評価方法
JP2005166846A (ja) 2003-12-01 2005-06-23 Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp Soi基板のhf欠陥の測定方法
JP4797576B2 (ja) 2005-10-27 2011-10-19 信越半導体株式会社 結晶欠陥の評価方法
JP2009164365A (ja) * 2008-01-08 2009-07-23 Hitachi Kokusai Electric Inc 半導体装置の製造方法及び基板処理装置
JP5509581B2 (ja) 2008-11-27 2014-06-04 信越半導体株式会社 半導体ウェーハの評価方法
CN102043356B (zh) * 2009-10-13 2012-09-26 奇美实业股份有限公司 清洗基板用洗净液组成物
JP6414801B2 (ja) 2015-05-12 2018-10-31 信越半導体株式会社 欠陥検査方法
JP6350637B2 (ja) * 2016-11-15 2018-07-04 株式会社Sumco 半導体ウェーハの評価基準の設定方法、半導体ウェーハの評価方法、半導体ウェーハ製造工程の評価方法、および半導体ウェーハの製造方法
CN108376655B (zh) 2018-01-30 2021-05-11 北京世纪金光半导体有限公司 一种晶圆制造过程中检测缺陷的定位和跟踪方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10163284A (ja) * 1996-11-29 1998-06-19 Shibaura Eng Works Co Ltd 半導体ウエハの表面検査方法および半導体装置の製造装置
JPH11145088A (ja) * 1997-11-07 1999-05-28 Komatsu Electron Metals Co Ltd シリコンウェーハを用いた半導体ウェーハ研磨加工の良否評価方法
TW396477B (en) * 1997-11-07 2000-07-01 Komatsu Denshi Kinzoku Kk Conformity evaluating method of semiconductor wafer polishing process using silicon wafer
JP2000114333A (ja) * 1998-10-06 2000-04-21 Toshiba Ceramics Co Ltd シリコンウエハ表面微細欠陥評価方法
JP2005063984A (ja) * 2003-06-17 2005-03-10 Shin Etsu Handotai Co Ltd ウエーハの評価方法及びウエーハ製造工程の管理方法
US20120100701A1 (en) * 2009-06-26 2012-04-26 Tomonori Kawasaki Method for cleaning silicon wafer, and method for producing epitaxial wafer using the cleaning method
CN108027330A (zh) * 2015-10-07 2018-05-11 胜高股份有限公司 半导体晶片的评价方法和半导体晶片
KR101759878B1 (ko) * 2016-01-14 2017-07-20 주식회사 엘지실트론 실리콘 웨이퍼의 평가 방법

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