CN115910829A - 用于分析Silicon Ingot结晶缺陷的Cu-Haze评价系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于分析Silicon Ingot 结晶缺陷的Cu‑Haze评价系统，所属硅片加工技术领域，包括如下操作步骤：第一步：硅片进行结晶成长过程，接着取样品。第二步：将铜溶液涂抹在样品硅片，使得样品硅片表面用Cu金属成分进行强制污染。第三步：将受Cu污染的样品（硅片）高温热处理，第一阶段，400度～800度；第二阶段，600度～950度；第三阶段，1000度～1150度；第四阶段是将1000度以上的高温慢慢降低温度的过程。第四步：高温热处理第一阶段和第二阶段全部完成后,硅片的表面已经可以明确确认COP缺陷位置和区域，采用肉眼进行手动检查,或使用Camera和传感器进行自动检查。具有操作便捷、效率高和成本低的特点。在结晶生长后，立即检查结晶缺陷，实现成本和时间最小化的效果。

Description

用于分析Silicon Ingot结晶缺陷的Cu-Haze评价系统

技术领域

本发明涉及硅片加工技术领域，具体涉及一种用于分析Silicon Ingot 结晶缺陷的Cu-Haze评价系统。

背景技术

随着对半导体集成电路和硅片的需求不断增加,硅片行业对硅片的质量要求也变得更加严格。晶成长过程中可能发生的缺陷有COP、FPD、OISF、LDP、BMD。晶体成长缺陷COP(crystal oriented particle)，以前满足于Low-COP, 但现在要求无COP缺陷的COP-free水平，相比之前品质要求更加严格。

半导体集成电路的工艺从100nm以上的水平逐渐发展为20 nm以下超细微水平。在这种情况下，虽然对COP-Free硅片有要求，但要想晶棒在整体区间中达到完全无COP，存在技术上的局限性。因此，有必要对发生COP缺陷的区间进行检查和判定，筛选出不良的硅片。

现有方法工序为1）Ingot Growing结晶成长；2）Slicing切片；3）Lapping研磨；4)Polishing抛光；5）Cleaning清洁洗净；6）Particle Counter颗粒浓度。工序6才进行最终检查阶段发现Particle Counter，对制造成本会增加。最终检查阶段进行COP缺陷检查时，使用日本Hitachi或美国KLA检查设备，以nm为单位来检查细微的particle,并共同使用LASERSCATTERING原理。但是由于LASER方式非常精密,所以只有在清洗结束的最终阶段才能进行检查，具有限制性。

虽然国内外对硅片的COP缺陷实验没有明确的标准,但一般都使用LASER光源和光学系统并用的检查方式Hitachi或KLA检查设备,作为检查硅片表面缺陷的方法。

由于存在COP缺陷的硅片在半导体集成电路(IC)中会导致不良,因此必须对存在COP缺陷的硅片进行筛选。集成电路（IC)因位于Trench之间的COP缺陷而发生不良,并产生故障。COP对半导体集成电路品质会产生负面影响,所以在硅片生产阶段需要进行严格的管理和筛选。

由于尺寸、工艺条件、样品处理方法、样品的表面污染程度的不一致，各硅片行业(制造商)的硅片表面和内部的COP缺陷检查结果有着很大的差异, 从而难以相互比较。在没有具体、明确的标准化检查方法和判定基准的情况下，各硅片制造商提供的各硅片制造商提供的COP数值结果仅代表个别制造商的实验结果，所以只通过数值很难实现客观的数值对比。

发明内容

本发明主要解决现有技术中存在的不足，提供了一种用于分析Silicon Ingot 结晶缺陷的Cu-Haze评价系统，其具有操作便捷、效率高和成本低的特点。该技术在结晶生长后，立即检查结晶缺陷(COP)，实现成本和时间最小化的效果。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种用于分析Silicon Ingot 结晶缺陷的Cu-Haze评价系统，包括如下操作步骤：

第一步：硅片进行结晶成长过程，接着取样品。

第二步：将铜溶液涂抹在样品硅片，使得样品硅片表面用Cu金属成分进行强制污染。

第三步：将受Cu污染的样品（硅片）高温热处理，第一阶段，400度～800度；第二阶段，600度～950度；第三阶段，1000度～1150度；第四阶段是将1000度以上的高温慢慢降低温度的过程，来完成热处理。

第四步：高温热处理第一阶段和第二阶段全部完成后,硅片的表面已经可以明确确认COP缺陷位置和区域，采用肉眼进行手动检查,或使用Camera和传感器进行自动检查。

作为优选，铜片或者铜粉溶解在强硝酸或者氢氟酸溶液中，受铜污染的溶液在常温条件中，采用 Cu2+浓度40000ppm～80000ppm，根据铜片与铜粉的条件，浓度可以进行变更。

作为优选，受Cu污染的样品（硅片）高温热处理在10小时～20小时之间慢慢的将温度提高，进行热处理，温度条件和时间根据样本的污染状态进行调整。

作为优选，表面检查方法具体为1）将试料的中心标注为基准点，外圆标注为0mm～150mm；2)检查结果会示缺陷发生的具体位置和间隔；3)判定方法在发生COP缺陷时进行NG(不合格)处理,没有缺陷时可以进行OK(合格)处理。

作为优选，对检查结果进行标记，标记为"第一个缺陷20mm～30mm,第二个缺陷120mm～150mm。

本发明能够达到如下效果：

本发明提供了一种用于分析Silicon Ingot 结晶缺陷的Cu-Haze评价系统，与现有技术相比较，具有操作便捷、效率高和成本低的特点。该技术在结晶生长后，立即检查结晶缺陷(COP)，实现成本和时间最小化的效果。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：如图1所示，一种用于分析Silicon Ingot 结晶缺陷的Cu-Haze评价系统，包括如下操作步骤：

第一步：硅片进行结晶成长过程，接着取样品。

第二步：将铜溶液涂抹在样品硅片，使得样品硅片表面用Cu金属成分进行强制污染。

铜片或者铜粉溶解在强硝酸或者氢氟酸溶液中，受铜污染的溶液在常温条件中，采用 Cu2+浓度40000ppm～80000ppm，根据铜片与铜粉的条件，浓度可以进行变更。

第三步：将受Cu污染的样品（硅片）高温热处理，第一阶段，400度～800度；第二阶段，600度～950度；第三阶段，1000度～1150度；受Cu污染的样品（硅片）高温热处理在10小时～20小时之间慢慢的将温度提高，进行热处理，温度条件和时间根据样本的污染状态进行调整。第四阶段是将1000度以上的高温慢慢降低温度的过程，来完成热处理。

第四步：高温热处理第一阶段和第二阶段全部完成后,硅片的表面已经可以明确确认COP缺陷位置和区域，采用肉眼进行手动检查,或使用Camera和传感器进行自动检查。

表面检查方法具体为1）将试料的中心标注为基准点，外圆标注为0mm～150mm；2)检查结果会示缺陷发生的具体位置和间隔；3)判定方法在发生COP缺陷时进行NG(不合格)处理,没有缺陷时可以进行OK(合格)处理。对检查结果进行标记，标记为"第一个缺陷20mm～30mm,第二个缺陷120mm～150mm。

综上所述，该用于分析Silicon Ingot 结晶缺陷的Cu-Haze评价系统，具有操作便捷、效率高和成本低的特点。该技术在结晶生长后，立即检查结晶缺陷(COP)，实现成本和时间最小化的效果。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (5)

1.一种用于分析Silicon Ingot 结晶缺陷的Cu-Haze评价系统，其特征在于包括如下操作步骤：

第一步：硅片进行结晶成长过程，接着取样品；

第二步：将铜溶液涂抹在样品硅片，使得样品硅片表面用Cu金属成分进行强制污染；

第三步：将受Cu污染的样品（硅片）高温热处理，第一阶段，400度～800度；第二阶段，600度～950度；第三阶段，1000度～1150度；第四阶段是将1000度以上的高温慢慢降低温度的过程，来完成热处理；

第四步：高温热处理第一阶段和第二阶段全部完成后,硅片的表面已经可以明确确认COP缺陷位置和区域，采用肉眼进行手动检查,或使用Camera和传感器进行自动检查。

2.根据权利要求1所述的用于分析Silicon Ingot 结晶缺陷的Cu-Haze评价系统，其特征在于：铜片或者铜粉溶解在强硝酸或者氢氟酸溶液中，受铜污染的溶液在常温条件中，采用 Cu2+浓度40000ppm～80000ppm，根据铜片与铜粉的条件，浓度可以进行变更。

3.根据权利要求1所述的用于分析Silicon Ingot 结晶缺陷的Cu-Haze评价系统，其特征在于：受Cu污染的样品（硅片）高温热处理在10小时～20小时之间慢慢的将温度提高，进行热处理，温度条件和时间根据样本的污染状态进行调整。

4.根据权利要求1所述的用于分析Silicon Ingot 结晶缺陷的Cu-Haze评价系统，其特征在于：表面检查方法具体为1）将试料的中心标注为基准点，外圆标注为0mm～150mm；2)检查结果会示缺陷发生的具体位置和间隔；3)判定方法在发生COP缺陷时进行NG(不合格)处理,没有缺陷时可以进行OK(合格)处理。

5.根据权利要求4所述的用于分析Silicon Ingot 结晶缺陷的Cu-Haze评价系统，其特征在于：对检查结果进行标记，标记为"第一个缺陷20mm～30mm,第二个缺陷120mm～150mm。

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