DE112007001361T5

DE112007001361T5 - Verfahren zur Durchführung einer Cop-Evaluierung an einem Siliciumwafer

Info

Publication number: DE112007001361T5
Application number: DE112007001361T
Authority: DE
Inventors: Shuichi Inami
Original assignee: Sumco Corp
Current assignee: Sumco Corp
Priority date: 2006-06-09
Filing date: 2007-05-22
Publication date: 2009-04-16
Anticipated expiration: 2027-05-23
Also published as: DE112007001361B4; WO2007142024A1; JP4640504B2; KR101119721B1; CN101466876A; JPWO2007142024A1; KR20110043743A; KR20090016473A; US20090197358A1; TWI350912B; CN101466876B; US8173449B2; TW200806969A

Abstract

Verfahren zur Durchführung einer COP-Evaluierung an einem Einkristall-Siliciumwafer, dadurch charakterisiert, dass:
eine Evaluierungsfläche des Wafers in einer Radialrichtung konzentrisch eingeteilt wird;
ein oberer Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl in jedem eingeteilten Evaluierungssegment festgelegt wird; und
eine Akzeptanzbestimmung unter Verwendung des oberen Grenzwerts als Kriterium vorgenommen wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung einer COP(Crystal Originated Particle)-Evaluierung an einem Siliciumeinkristallwafer, insbesondere einem Siliciumwafer mit einem großen Durchmesser von 300 mm.
STAND DER TECHNIK
Ein Siliciumeinkristallwafer als Substrat für eine Halbleitervorrichtung wird aus einem Einkristallsilicium-Ingot ausgeschnitten und wird hergestellt durch Unterwerfen desselben verschiedenartigen physikalischen Behandlungen, chemischen Behandlungen und Hitzebehandlungen. Der Einkristallsilicium-Ingot wird gewöhnlicherweise durch das Czochralski-Verfahren (im Folgenden als „CZ-Verfahren" bezeichnet), in welchem ein Impfkristall in eine Siliciumschmelze in einem Quarztiegel eingetaucht wird und herausgezogen wird, um so einen Einkristall zu ziehen bzw. zu züchten, erhalten. Jedoch werden Mikrodefekte, die sogenannten eingewachsenen Defekte bzw. Grownin-Defekte, in dem Kristall während des Einkristallwachstums induziert.
Die eingewachsenen Defekte hängen von der Geschwindigkeit des Aufziehens bzw. Ziehens während des Einkristallwachstums ab und von einer Temperaturverteilung (Temperaturgradient im Kristall in Richtung der Herauszugsachse) im Einkristall un mittelbar nach der Erstarrung. Im Einkristall existiert der eingewachsene Defekt in Form eines Lochaggregationsdefekts, genannt COP(Crystal Originated Particle), mit einer Größe, die von etwa 0,1 bis 0,2 μm reicht, oder in Form eines Defekts einschließlich einer Mikrodislokation bzw. -fehlordnung („micro dislocation"), bezeichnet als Dislokationscluster, mit einer Größe von etwa 10 μm.
Im durch das CZ-Verfahren hergestellten Siliciumeinkristallwafer kann ein oxidationsinduzierter Stapeldefekt („Oxidation-induced Stacking Fault", im Folgenden als „OSF" bezeichnet), der in Ringform erscheint, erzeugt werden, wenn der Siliciumeinkristallwafer einer Hochtemperatur-Oxidations-Hitzebehandlung unterworfen wird. Ein mögliches Gebiet bzw. ein Bereich, in welchem der OSF-Ring gebildet wird, hängt von der thermischen Vorgeschichte des Kristalls während des Wachstums ab, insbesondere des Einflusses der Geschwindigkeit beim Aufziehen während des Wachstums. Das Gebiet, in welchem der OSF-Ring auftritt, nimmt von einer äußeren Umfangsseite zur inneren Seite des Kristalls mit verringerter Geschwindigkeit beim Aufziehen ab.
Mit anderen Worten breitet sich das Gebiet der inneren Seite des OSF-Rings auf den gesamten Wafer aus, wenn der Einkristall bei höherer Geschwindigkeit gezogen wird, und das äußere Gebiet des OSF-Rings breitet sich auf dem gesamten Wafer aus, wenn der Einkristall bei geringerer Geschwindigkeit gezogen wird.
Im Fall, dass ein OSF auf einer Waferoberfläche vorliegt, welche ein vorrichtungsaktives Gebiet ist, verursacht der OSF einen Verluststrom, so dass ein Charakteristikum der Vorrich tung sich verschlechtert. COP ist ein Faktor, der die ursprüngliche Oxidfilmdurchbruchsspannung erniedrigt, und der Dislokationscluster verursacht, auch ein Defektcharakteristikum der gebildeten Vorrichtung.
Daher wird der Einkristall herkömmlicherweise bei einer hohen Geschwindigkeit des Aufziehens gezogen, so dass das Gebiet der ringförmigen OSF-Bildung an den äußeren Umfangsbereichen des Kristalls liegt. Wie zum Beispiel in der Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2002-145698 beschrieben, wird ein Wafer vorgeschlagen, bei welchem Wachstums- und Kühlbedingungen für einen Ingot nahe einer Einkristallwachstumsgrenzfläche eingestellt werden, so dass der OSF-Bereich von einem Umfangsrandbereich zu einem zentralen Bereich des Wafers weit verteilt wird, und ein Mikro-COP-Bereich innerhalb des OSF-Bereichs gebildet wird.
Jedoch wird ein „Siliciumeinkristallwafer, bei welchem die Anzahl eingewachsener Defekte einschließlich extrem kleiner COPs so weit wie möglich verringert ist" (im Folgenden als „defektfreier Kristallsiliciumwafer" bezeichnet) mit dem Vorteil hergestellt, dass die Feinverarbeitung der Halbleitervorrichtung die wachsende Nachfrage an kürzlicher Miniaturisierung und Hochleistung bewältigt.
Demgemäß wird eine COP-Evaluierung an einem defektfreien Kristallsiliciumwafer ausgeführt. Beispiele des COP-Detektionsverfahrens bei der COP-Evaluierung umfassen ein Verfahren, bei welchem ein Gerät bzw. eine Vorrichtung zur Inspektion von Oberflächendefekten (zum Beispiel ein Gerät vom Typ SP2, hergestellt von KLA-Tencor) verwendet wird, und ein Verfah ren, das Kupferabscheideverfahren genannt wird (Kupferdekorverfahren).
Dies bedeutet, dass eine Akzeptanzbestimmung, bei welcher die Integrität des Kristalls (defektfrei) anhand der Defektanzahl (COPs), und/oder das Vorhandensein oder die Abwesenheit eines spezifischen Musters durch die COP-Evaluierung beurteilt wird, vorgenommen wird, und es wird bestimmt, dass der Wafer ausgesondert wird, wenn die COP-Anzahl eine bestimmte Anzahl in der gesamten Oberfläche des Wafers übersteigt, oder wenn das Muster vorliegt (gebildet wurde).
Wie hierin verwendet, bedeutet „COP" das COP als eingewachsenen Defekt, induziert in dem Kristall während des obigen Einkristallwachstums (im Folgenden als „COP" bezeichnet und als „kristallinduziertes COP" insbesondere zur Unterscheidung von anderen bezeichnet). Andere, von Faktoren wie zum Beispiel einem Mikrodefekt („micro flaw") und Kratzern bei der Handhabung des Wafers herrührende COPs (Defekte außer dem kristallinduzierten COP werden als „nicht-kristallinduzierte COP" bezeichnet) sind kein vom Einkristallsilicium selbst herstammender intrinsischer Defekt, so dass das nicht-kristallinduzierte COP irrelevant ist und vom COP-Evaluierungsgegenstand entfernt bzw. eliminiert wird.
Das „Muster” ist eine der Erscheinungsformen des kristallinduzierten COPs, das den folgenden Tatsachen zugeschrieben wird: Die thermische Vorgeschichte des gezogenen Einkristallsilicum-Ingots ist symmetrisch um die Aufziehachse und die Geschwindigkeiten beim Aufziehen und die Verteilung der eingewachsenen Defekte haben eine besondere Beziehung. Im Allgemeinen tritt das scheibenförmige Muster (Scheibenmuster) im zentralen Bereich des Wafers auf, das ringförmige Muster (Ringmuster) tritt in einem äußeren Umfangsbereich des Wafers auf, oder sowohl das Scheibenmuster als auch das Ringmuster treten nebeneinander auf (Ring- und Scheibenmuster). Das Muster kann auch nicht auftreten, wohingegen eine besondere Erscheinungsform mit hoher Dichte in der gesamten Oberfläche des Wafers auftaucht.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Wie oben beschrieben wird die COP-Evaluierung im defektfreien Kristallsiliciumwafer mit extrem geringer Anzahl eingewachsener Defekte vorgenommen. Jedoch ist lediglich die COP-Anzahl in der gesamten Oberfläche des Wafers ein Maß zur quantitativen Bestimmung. Da die Bestimmung der Tatsache, ob das scheibenförmige Muster oder das ringförmige Muster erzeugt wurde oder nicht über eine Sichtprüfung vorgenommen wird, fehlt es der Musterbestimmung an quantitativer Charakterisierung und Objektivität.
Zusätzlich dazu besteht in der COP-Evaluierung für einen Siliciumwafer mit 300 mm Durchmesser wie im Folgenden beschrieben das Problem, dass die Nichtakzeptanz mit der Einstufung „COP-Muster vorhanden" viel zu streng ist.
Obwohl das Kriterium für die Bestimmung der Akzeptanz mit dem Fortschritt der Miniaturisierung von Vorrichtungen strenger werden muss, wird die Produktionsausbeute des Siliciumwafers direkt erniedrigt, wenn das Kriterium übermäßig verschärft wird („tightened up"). Es ist daher notwendig, die COP-Evaluierung beim Siliciumwafer vorsichtig vorzunehmen.
Angesichts des vorherstehend Gesagten, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein objektives und quantitatives Verfahren zur Durchführung einer COP-Evaluierung an einem Siliciumeinkristallwafer bereitzustellen, in welchem die Bestimmung des Vorhandenseins oder der Abwesenheit eines spezifischen Musters für einen Siliciumeinkristallwafer mit einer extrem geringen Anzahl eingewachsener Defekte vorgenommen werden kann, insbesondere für den Siliciumeinkristallwafer mit großem Durchmesser von 300 mm basierend auf einem klaren Kriterium.
Es folgt die Zusammenfassung des Verfahrens zur Durchführung einer COP-Evaluierung an einem Siliciumeinkristallwafer gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Durchführung einer COP-Evaluierung an einem Siliciumeinkristallwafer bereit, in welchem ein Evaluierungsbereich des Wafers konzentrisch in einer Radialrichtung eingeteilt ist, ein oberer Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl in jedem eingeteilten Evaluierungssegment festgelegt wird und eine Akzeptanzbestimmung unter Verwendung des oberen Grenzwerts als Kriterium vorgenommen wird.
Wie hierin verwendet, bedeutet der „Siliciumeinkristallwafer" hauptsächlich einen Siliciumwafer mit einem Durchmesser von 300 mm. Dies bedeutet, dass das erfindungsgemäße Evaluierungsverfahren hauptsächlich auf Großdurchmesser-Siliciumwafer mit einem Durchmesser von 300 mm oder mehr abgerichtet ist.
Der Siliciumwafer, der Gegenstand des Evaluierungsverfahrens ist, wird als der Wafer für die hochintegrierte IC-Produktion zugelassen, es sei denn die auf der Waferoberfläche existierenden COPs bilden das genannte Muster lokal konzentriert („while being locally concentrated") oder die COP-Anzahl über die gesamte Oberfläche des Wafers ist extrem groß.
Im erfindungsgemäßen COP-Evaluierungsverfahren (erste Ausführungsform) wird der Siliciumwafer ausgesondert, wenn die COP-Anzahl für Segmente eines zentralen Bereichs und eines äußeren Umfangsbereichs in konzentrisch eingeteilten Evaluierungssegmenten den oberen Grenzwert übersteigt.
Beim COP-Evaluierungsverfahren (einschließlich der ersten Ausführungsform) reicht die Breite jedes konzentrisch eingeteilten Evaluierungssegments vorzugsweise von 15 mm bis 30 mm (zweite Ausführungsform).
Im COP-Evaluierungsverfahren (einschließlich der ersten und zweiten Ausführungsformen) darf die COP-Anzahl in der gesamten Oberfläche des Wafers nicht größer sein als ein vorbestimmter oberer Grenzwert (dritte Ausführungsform).
Das Verfahren zur Durchführung einer COP-Evaluierung eines Einkristallsiliciumwafers gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein quantitatives Evaluierungsverfahren, in welchem das Evaluierungssegment des Wafers konzentrisch in einer Radialrichtung eingeteilt ist, und der obere Grenzwert für die COP-Anzahl wird in jedem Evaluierungssegment festgelegt. Zum Beispiel kann, obwohl einem Wafer mit einigen COPs ein Scheiben muster gemäß dem vorliegenden Bestimmungsverfahren zugeordnet werden kann, das COP-Evaluierungsverfahren der vorliegenden Erfindung gemäß einem klaren Kriterium bestimmen, dass das Muster nicht im Wafer existiert (Akzeptanz).
Das erfindungsgemäße Evaluierungsverfahren basiert auf dem quantitativen klaren Kriterium, so dass das Evaluierungsverfahren die Automatisierung der COP-Evaluierung (Inspektion) bewältigen kann. Das Evaluierungskriterium wie zum Beispiel die Breite des eingeteilten Wafersegments und der obere Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl in jedem Segment kann in Anbetracht des COP-Bildungszustands oder dergleichen flexibel überprüft werden („flexibly reviewed"), so dass das Evaluierungsverfahren in ausreichender Weise den Wafer höherer Qualität in der Zukunft behandeln kann („can deal with").
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1(a) und 1(b) sind Ansichten, die Beispiele zeigen, bei denen nicht-kristallinduzierte COPs in einem Wafer gebildet wurden, wobei 1(a) COPs zeigt, die sich entlang der gekrümmten oder gepunkteten Linie erstrecken und 1(b) zeigt COPs, die in Punktform lokal erzeugt wurden.
2 ist eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel zeigt, wobei die nicht-kristallinduzierten COPs im Wafer erzeugt wurden.
3 ist eine Grafik, die das Ergebnis einer COP-Evaluierung für einen defektfreien Kristallsiliciumwafer zeigt.
4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel zeigt, wobei eine Aussonderung bzw. Ablehnung als „nicht akzeptabel" gemäß ei nem aktuellen Bestimmungskriterium ohne Rücksicht auf nicht-kristallinduzierte COPs vorgenommen wurde.
5 ist eine Grafik, die ein Bestimmungsergebnis gemäß einem neuen Kriterium 1 zeigt.
6(a), 6(b) und 6(c) sind Ansichten, die eine Probe zeigen, wobei eine Auslese („relief") gemäß dem neuen Kriterium 1 in geeigneter Weise ausgeführt worden ist, und Proben, wobei die Auslese exzessiv durchgeführt wurde, wobei 6(a) ein Beispiel zeigt, wobei die Auslese korrekt durchgeführt wurde und 6(b) und 6(c) Beispiele zeigen, bei denen die Auslese exzessiv bzw. übermäßig durchgeführt wurde.
7 ist eine Grafik, die die COP-Dichte in jedem Messsegment der gesamten Probe zeigt.
8 ist eine Grafik, die die Aussonderungs- bzw. Ablehnungsraten bzw. -anteile gemäß einem neuen Kriterium 2 zeigt, wobei die Aussonderungsraten in Segmente unterteilt worden sind.
9 ist eine Grafik, die die Aussonderungsraten gemäß einem neuen Kriterium 3 zeigt, wobei die Aussonderungsraten in Segmente eingeteilt worden sind.
10(a) und 10(b) sind Ansichten, die Proben zeigen, welche gemäß dem aktuellen Kriterium akzeptiert wurden, während sie gemäß dem neuen Kriterium 2 ausgesondert wurden, wobei 10(a) ein Beispiel zeigt, bei dem ein Scheibenmuster vorliegt, und 10(b) ein Beispiel zeigt, bei dem ein Ringmuster vorliegt.
11 ist eine Ansicht, die eine Probe zeigt, bei welcher gemäß dem neuen Kriterium 1 exzessiv ausgelesen wurde, und ebenso exzessiv ausgelesen wurde gemäß dem neuen Kriterium 3.
12 ist eine Grafik, die die Aussonderungsraten gemäß einem neuen Kriterium 4 zeigt, wobei die Aussonderungsraten in Segmente eingeteilt sind.
BESTE ART UND WEISE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ausführung einer COP-Evaluierung eines Siliciumeinkristallwafers soll im Folgenden genau beschrieben werden. Ein COP, welches der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, wird durch ein Kupferabscheidungsverfahren unter Verwendung einer Kupferabscheidevorrichtung, die im Folgenden beschrieben wird, verarbeitet und anschließend werden das Auszählen der COP-Anzahl und die Verteilungsmessung auf der Waferoberfläche durch Sichtprüfung bzw. visuelle Inspektion ausgeführt.
Wie oben beschrieben ist das Verfahren zur Durchführung einer COP-Evaluierung eines Siliciumeinkristallwafers der vorliegenden Erfindung ein Verfahren, bei welchem ein Evaluierungssegment des Wafers konzentrisch in einer Radialrichtung eingeteilt ist, ein oberer Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl in jedem eingeteilten Evaluierungssegment festgelegt wird, und eine Akzeptanzbestimmung unter Verwendung des oberen Grenzwerts als Kriterium vorgenommen wird. Dies bedeutet, dass die Akzeptanzbestimmung bzw. die Zuordnung „akzeptabel" („acceptable determination") vorgenommen wird, wenn die COP-Anzahl in jedem eingeteilten Evaluierungssegment nicht größer ist als der obere Grenzwert für alle Segmente, und die Aussonderung als „nicht akzeptabel" vorgenommen wird, wenn die COP- Anzahl in mindestens einem der eingeteilten Evaluierungssegmente den oberen Grenzwert übersteigt.
Der Grund, weshalb der obere Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl in jedem der Evaluierungssegmente, in welche der Wafer konzentrisch in einer Radialrichtung eingeteilt ist, festgelegt wird, ist, dass die Bestimmung gemäß dem quantitativen Kriterium vorgenommen wird, um eine Fluktuation in dem Bestimmungsergebnissen, welche aufgrund verschiedener Prüfer verursacht wird, soweit wie möglich zu eliminieren, wobei dadurch den Bestimmungsergebnissen Objektivität verliehen wird.
Dies bedeutet, dass in der herkömmlichen Akzeptanzbestimmung der COP-Evaluierung, wenn das scheibenförmige Muster im zentralen Bereich des Wafers gebildet ist, oder wenn das ringförmige Muster in dem äußeren Umfangsbereich des Wafers gebildet ist, die Bestimmung, ob das scheibenförmige Muster oder das ringförmige Muster als spezifisches Muster erkannt wird, nur durch visuelle Inspektion vorgenommen wird, und eine quantitative Bestimmung wird nicht durchgeführt. Im erfindungsgemäßen Evaluierungsverfahren wird jedoch die quantitative Bestimmung vorgenommen durch Festlegen des oberen Grenzwerts für die COP-Anzahl in jedem Segment.
Der Grund, weshalb das Evaluierungssegment in einer Radialrichtung konzentrisch eingeteilt wird, ist, dass die thermische Vorgeschichte des gezogenen Einkristallsilicium-Ingots symmetrisch bezüglich der Aufziehachse ist, um so symmetrisch COPs bezüglich der Aufziehachse zu bilden.
Es gibt keine besondere Einschränkung bezüglich des spezifischen numerischen Werts für den genannten oberen Grenzwert, der vorbestimmt werden soll. Wie später durch ein spezifisches Beispiel beschrieben wird, ist der obere Grenzwert gemäß den gegenwärtigen Errungenschaften in der herkömmlichen COP-Evaluierung in Anbetracht des COP-Erzeugungszustands und der geforderten Qualität und Produktionsausbeute des Wafers definiert.
Im erfindungsgemäßen COP-Evaluierungsverfahren wird vorzugsweise das Verfahren der zweiten Ausführungsform, bei welchem die Breite jedes konzentrisch eingeteilgten Evaluierungssegments (d. h. Ring) in einem Bereich von 15 mm bis 30 mm festgelegt wird, angewendet.
Das Evaluierungsverfahren ist hauptsächlich auf Wafer mit dem Durchmesser von 300 mm gerichtet. Im Allgemeinen wird das äußerste periphere ringförmige Segment mit einer Breite von 10 mm vom Evaluierungsobjekt entfernt. Daher reicht unter der Annahme, dass der Wafer einen Durchmesser von 300 mm hat, das zu evaluierende Segment vom Zentrum des Wafers bis zu dem Radius von 140 mm. Im Fall, in dem das zu evaluierende Segment in ringförmige Segmente mit einer jeweiligen Breite von weniger als 15 mm eingeteilt ist, wird die Segmentanzahl übermäßig erhöht, und die Evaluierung wird umständlich, wodurch die Kosten zunehmen.
Ist die Breite des eingeteilten Segments größer als 30 mm, so fehlt es der Evaluierung an Dichte, wodurch die Genauigkeit der Evaluierung verloren geht. Für einen Wafer mit einem Durchmesser von 300 mm besitzt das eingeteilte Segment vor zugsweise eine Breite von etwa 25 mm. Die Breiten der eingeteilten Evaluierungssegmente werden vorzugsweise angeglichen, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und die eingeteilten Evaluierungssegmente können in geeigneter Weise gemäß dem COP-Erzeugungszustand oder dergleichen definiert werden.
Im erfindungsgemäßen COP-Evaluierungsverfahren kann das Verfahren der ersten Ausführungsform, wobei der Siliciumwafer ausgesondert wird, wenn die COP-Anzahl für Segmente eines zentralen Bereichs und eines äußeren Umfangsbereichs unter den konzentrisch eingeteilten Evaluierungssegmenten den oberen Grenzwert überschreitet, angewendet werden. In anderen Worten werden in diesem Verfahren COPs, die in einem Zwischenbereich in einer Radialrichtung des Wafers vorliegen, als nicht-kristallinduzierte COPs angesehen.
Dies ist der Fall, da kristallinduzierte COPs im Allgemeinen in einer Scheibenform im zentralen Bereich des Wafers auftreten, in einer Ringform im äußeren Umfangsbereichs des Wafers, oder gleichzeitig in einer Scheiben-Ring-Form. Die kristallinduzierten COPs können in hoher Dichte in der gesamten Oberfläche des Wafers auftreten. In diesem Fall sollte die COP-Anzahl den oberen Grenzwert überschreiten, der in jedem Evaluierungssegment festgelegt wird, und zwar in mehreren (vielen) Segmenten, so dass die Akzeptanzbestimmung vorgenommen werden kann. Dieses Verfahren ist ein effizientes Evaluierungsverfahren, da die COP-Evaluierung einfach gemäß den Merkmalen, in welcher Weise die kristallinduzierten COPs vorliegen (erzeugt bzw. gebildet werden), vorgenommen wird.
In diesem Fall sind die spezifischen Bereiche des Segments des zentralen Bereichs und des Segments des äußeren Umfangsbereichs nicht besonders definiert. Die spezifischen Bereiche können in geeigneter Weise gemäß dem COP-Bildungszustand oder den gegenwärtigen Evaluierungsdaten definiert werden. Jedoch wird für den Wafer mit dem Durchmesser von 300 mm, vorausgesetzt dass ϕ ein konzentrischer Durchmesser mit dem gleichen Zentrum wie der Wafer ist, die Zuverlässigkeit der Evaluierung in gewünschter Weise verstärkt, wenn im Allgemeinen das Segment des zentralen Bereichs ein Kreis (eine Scheibe) mit einem Durchmesser im Bereich von 50 mm > ϕ > 30 mm ist, wobei das Segment des äußeren Umfangsbereichs ein Segment (ein Ring) ist, der zwischen Kreisen mit den Durchmessern von ϕ = 260 mm und ϕ = 290 mm eingeschoben ist („sandwiched").
In diesem COP-Evaluierungsverfahren kann das Verfahren der dritten Ausführungsform, bei welchem die COP-Anzahl in einer gesamten Oberfläche des Wafers nicht mehr beträgt als ein vorbestimmter oberer Grenzwert, angewendet werden.
Im Verfahren einer dritten Ausführungsform wird der obere Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl zusätzlich zur Musterbestimmung, ob das Muster existiert oder nicht, definiert. In diesem Fall kann die Gesamtanzahl der oberen Grenzwerte bezüglich der COP-Anzahl in den eingeteilten Evaluierungssegmenten gleich sein wie der obere Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl in der gesamten Oberfläche des Wafers. Alternativ wird die Gesamtanzahl der oberen Grenzwerte bezüglich der COP-Anzahl in den Evaluierungssegmenten als geringer festgelegt, und der obere Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl in der gesamten Oberfläche des Wafers kann wie oben beschrieben fest gelegt werden, wobei er unabhängig ist von einer solchen Gesamtanzahl.
Im obigen erfindungsgemäßen COP-Evaluierungsverfahren wird die Akzeptanzbestimmung für die COPs vorgenommen, von denen angenommen wird, dass sie von einem anderen Faktor als den Defekten, die während des Kristallwachstums induziert werden, herstammen, d. h. nicht-kristallinduziert sind. Dies geschieht auch in der herkömmlichen COP-Evaluierung. Die nicht-kristallinduzierten COPs unterscheiden sich von den kristallinduzierten COPs, da sie keine intrinsischen Waferdefekte sind.
1(a) und 1(b) sind Ansichten, die schematisch Beispiele zeigen, wobei die nicht-kristallinduzierten COPs im Wafer gebildet worden sind, wobei 1(a) COPs zeigt, die sich entlang einer gekrümmten Linie erstrecken (durch das Bezugszeichen A bezeichnet), sowie COPs, die sich entlang einer gepunkteten Linie erstrecken (durch die gestrichelte Ellipse umrandeter Bereich), und 1(b) zeigt COPs, die lokal in einer Punktform (durch die gestrichelte Ellipse umrandeter Bereich) gebildet worden sind.
1(a) und 1(b) zeigen (skizzieren) Kupfer, abgeschieden durch das Kupferabscheideverfahren, welches gewöhnlicherweise als COP-Detektionsverfahren verwendet wird, basierend auf einem durch einen Bildscanner aufgenommenes Bild (Eingabevorrichtung für makroskopisches Wafer-Inspektionsbild). In den 1(a) und 1(b) zeigen schwarze Punkte Positionen, an denen COPs vorliegen. Konzentrische Kreise auf dem Bild bedeuten Hilfslinien, die zur erfindungsgemäßen Segmenteinteilung verwendet werden. Orthogonale Linien sind Hilfsli nien, die zur Einteilung des Bildes in vier Quadranten, einen ersten Quadranten bis vierten Quadranten verwendet werden (dasselbe gilt für die 2, 4, 6, 10 und 11).
Das obige Kupferabscheideverfahren wurde gemäß den Schritten (i) bis (iii) ausgeführt. Die Vorrichtung zur Cu-Abscheidung umfasst eine obere Platte (Elektrodenplatte) und eine untere Platte (Elektrodenplatte), die mit einem vorbestimmten Abstand angeordnet sind. Ein Raum, der durch die beiden Platten Seitenwandbereiche umrandet. wird, wird mit Elektrolytlösung gefüllt (Methanollösung, in der Cu²⁺ eluiert ist), der Wafer wird an der unteren Platte angebracht, und eine Spannung wird zwischen beiden Platten (Elektrodenplatten) angelegt.

(i) Der Wafer wird gewaschen, um externe Kontaminationsquellen wie zum Beispiel Partikel zu entfernen.
(ii) Die thermische Oxidation wird ausgeführt, um einen isolierenden Film bzw. Isolierfilm mit vorbestimmter Dicke (Oxidfilm; die Dicke wird auf 50 nm in diesem Fall festgelegt) auf der Waferoberfläche zu bilden. Um den elektrischen Kontakt zwischen einem unteren Bereich bzw. Teil (Rückseite) des Wafers und der unteren Platte (Elektrodenplatte) sicherzustellen, wird ein Teil des Isolierfilms im unteren Bereich des Wafers durch Ätzen entfernt.
(iii) Es wird das Cu-Abscheideverfahren ausgeführt. Unter Verwendung der Cu-Abscheidevorrichtung wird eine erste Spannung so angelegt, dass die obere Platte (Elektrodenplatte) ein negatives Potential bezüglich der unteren Platte (Elektrodenplatte) besitzt (in diesem Fall wird eine Spannung von 50 V an den Isolierfilm mit der Dicke von 50 nm angelegt), und es wird eine zweite Spannung angelegt, so dass die obere Platte (Elektrodenplatte) ein positives Potential bezüglich der unteren Platte (Elektrodenplatte) aufweist (in diesem Fall wird die Spannung von 25 V an den Isolierfilm mit einer Dicke von 50 nm angelegt).

Das im Schritt (iii) verwendete Spannungsanlegeverfahren wurde für ein Wafer-Inspektionsverfahren in der japanischen Patentanmeldung Nr. 2005-302199 , eingereicht durch den Erfinder der vorliegenden Erfindung, vorgeschlagen. Das Anlegen der Spannung wird aufgeteilt in die Schritte des Anlegens der ersten und der zweiten Spannung, und es wird dadurch bestätigt, das der Siliciumeinkristallwafer mit einer extrem geringen Menge eingewachsener Defekte ebenso mit hoher Genauigkeit begutachtet bzw. inspiziert werden kann.
Nach dem durch das Kupferabscheideverfahren ausgeführten Verfahren werden das Auszählen der COP-Anzahl auf der Waferoberfläche und die COP-Evaluierungsbestimmung (Unterscheidung zwischen kristallinduziert und nicht-kristallinduziert) durch visuelle Inspektion vorgenommen.
1(a) zeigt ein Beispiel von COPs, wobei die COPs als von Kratzdefekten herrührend angesehen werden. 1(b) zeigt ein Beispiel von lokal in Punktform erzeugten COPs und es kann bestimmt werden, dass die Defekte an relevanten Stellen vorliegen. Diese beiden Beispiele sind COPs, bei denen leicht bestimmt werden kann, dass sie nicht-kristallinduziert sind.
2 ist eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel zeigt, wobei die nicht-kristallinduzierten COPs im Wafer erzeugt worden sind. Im Gegensatz zu den Beispielen der 1(a) und 1(b) werden COPs im Bereich der gekrümmten Linie oder gepunkteten Linie oder COPs, die lokal in der Punktform erzeugt worden sind, nicht auf der Waferoberfläche beobachtet und es werden COPs in der gesamten Oberfläche des Wafers erzeugt, ohne ein besonderes Charakteristikum zu ergeben. Es ist daher kaum zu bestimmen („it is hardly determined"), dass das Beispiel in 2 nicht-kristallinduziert ist.
Daher sind manche Bestimmungen, ob COPs nicht-kristallinduziert sind oder nicht, leicht vorzunehmen, und andere sind schwierig vorzunehmen. Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen COP-Evaluierungsverfahrens wird die Akzeptanzbestimmung bzw. die Zuordnung „akzeptabel" vorgenommen, wobei die nicht-kristallinduzierten COPs soweit wie möglich eliminiert werden.
Ein Anwendungsbeispiel des erfindungsgemäßen COP-Evaluierungsverfahrens ist im Folgenden beschrieben. Beim Auszählen der COP-Anzahl werden diejenigen COPs, die leicht als nicht-kristallinduzierte COPs angesehen werden können, wie in den 1(a) und 1(b) gezeigt, eliminiert, und die COPs aus 2 werden als Defekte (COPs) angesehen, da deren Beurteilung schwierig ist, obwohl die Wahrscheinlichkeit, dass sie nicht-kristallinduziert sind, hoch ist.
[Neues Kriterium 1] Betrachtung
Die Akzeptanzbestimmung wurde mit einer Grobsegmentfestlegung („coarse segment setting") durchgeführt, um das Gesamtbild zu erfassen („understand"). Die Evaluierungsfläche wurde in das Scheibensegment mit einem Durchmesser von 100 mm oder weniger und das Ringsegment mit einem Durchmesser von 100 bis 280 mm eingeteilt. Der obere Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl wur de auf 25 für das Scheibensegment mit dem Durchmesser von 100 mm oder weniger festgelegt, und der obere Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl wurde für das Ringsegment mit dem Durchmesser von 100 bis 280 mm auf 50 festgelegt.
Tabelle 1 zeigt die Segmentierung der Flächen bzw. Bereiche und den oberen Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl. Tabelle 1

Segmentierung der Bereiche <ϕ100 ϕ100–280

Oberer Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl festgelegter Wert 25 50

Gesamtanzahl 75
In Tabelle 1 bedeutet „<ϕ100" ein scheibenförmiges Segment mit dem Durchmesser weniger als 100 mm und „ϕ100–280" ein ringförmiges Segment mit einem Ringzwischenraum zwischen den Durchmessern 100 mm und 280 mm. Dasselbe gilt für Tabellen 2 bis 4.
[Neues Kriterium 2]
Da die Flächensegmentierung des neuen Kriteriums 1 in der R-Richtung grob ist, wurde herausgefunden, dass das neue Kriterium 1 nicht auf den Fall angewendet werden könnte, in welchem COPs lokal erzeugt worden sind. Zum Beispiel kann in dem Segment mit dem Durchmesser von weniger als 100 mm das Scheibenmuster gebildet werden, selbst wenn die COP-Anzahl nicht größer ist als 25. In einem solchen Fall ist es nicht möglich, diesen (Wafer) als „nicht akzeptabel" gemäß dem neuen Kriterium 1 auszusondern.
Anschließend wird eine Flächenfeinsegmentierung mit einbezogen („area segmentation is finely incorporated"), und der obere Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl wird in jedem Segment festgelegt. Das Verfahren zur Errechnung („computing") des oberen Grenzwerts bezüglich der COP-Anzahl war identisch zum Verfahren des neuen Kriteriums 1. Jedoch wurde bei Datenverarbeitung mit Rundung („round-off computation") die Gesamtmenge der oberen Grenzwerte bezüglich der COP-Anzahl in den Segmenten mit dem Durchmesser von weniger als 100 mm auf 25 festgelegt, so dass diese zum Fall des neuen Kriteriums 1 identisch war, und die Gesamtmenge an oberen Grenzwerten bezüglich der COP-Anzahl in den Segmenten mit dem Durchmesser von 100 mm bis 280 mm wurde auf 50 festgelegt, so dass diese zum Fall des neuen Kriteriums 1 identisch war.

Tabelle 2 zeigt die Segmentierung der Bereiche und den oberen Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl. Der obere Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl wurde in der gesamten Oberfläche des Wafers auf 75 festgesetzt. Tabelle 2

Flächensegmentierung	<ϕ100	ϕ100–280
Flächensegmentierung	<ϕ50	ϕ50–100	ϕ100–150	ϕ150–200	ϕ200–250	ϕ250–280
Oberer Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl	festgelegter Wert	7	18	9	13	16	12
Oberer Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl	Gesamtanzahl	75

[Neues Kriterium 3]
In den neuen Kriterien 1 und 2 beträgt der obere Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl in der gesamten Oberfläche des Wafers 75. Um das Bestimmungskriterium zu lockern („to relieve"), wird der Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl auf 100 als neues Kriterium 3 eingestellt. An diesem Punkt wird der obere Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl in der gesamten Oberfläche des Wafers auf 100 eingestellt, während das Verhältnis der COP-Anzahlen unter den Segmenten im neuen Kriterium 2 konstant gehalten wird.

Tabelle 3 zeigt die Flächensegmentierung und den oberen Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl. Tabelle 3

Flächensegmentierung	<ϕ100	ϕ100–280
Flächensegmentierung	<ϕ50	ϕ50–100	ϕ100–150	ϕ150–200	ϕ200–250	ϕ250–280
Oberer Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl	festgelegter Wert	10	23	13	17	21	16
Oberer Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl	Gesamtanzahl	100

[Neues Kriterium 4]
Die Akzeptanzbestimmung gemäß der neuen Kriterien 1, 2 und 3 wurde untersucht, und der untere Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl wurde eingestellt, so dass die Akzeptanzbestimmung für einen Wafer, bei welchem das Muster auftrat, nicht vorgenommen wurde, und dergestalt, dass die Aussonderung als „nicht tritt, nicht vorgenommen wurde. Im Ergebnis wurde das erhaltene Kriterium als neues Kriterium 4 festgelegt.

Tabelle 4 zeigt die Flächensegmentierung und den oberen Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl. Tabelle 4

Flächensegmentierung	<ϕ100	ϕ100–280
Flächensegmentierung	<ϕ50	ϕ50–100	ϕ100–150	ϕ150–200	ϕ200–250	ϕ250–280
Oberer Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl	festgelegter Wert	8	21	13	17	21	20
Oberer Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl	Gesamtanzahl	100

Die COP-Evaluierung wurde für den defektfreien Kristallsiliciumwafer (n = 173) vorgenommen, basierend auf den Bestimmungskriterien, umfassend neues Kriterium 1 bis neues Kriterium 4, und die Adäquanz der Bestimmungskriterien wurde untersucht. Die Evaluierung wurde gleichzeitig für den Wafer mit einem Durchmesser von 300 mm gemäß dem aktuellen Kriterium (d. h. die Aussonderung als „nicht akzeptabel" wird vorgenommen, wenn die COP-Anzahl 100 in der gesamten Oberfläche des Wafers übersteigt, oder wenn die Bestimmung, dass das Muster vorliegt, durch die visuelle Inspektion vorgenommen wurde) vorgenommen.
Bestimmung gemäß aktuellem Kriterium:
3 ist eine Grafik, die das Ergebnis der COP-Evaluierung gemäß dem aktuellen Kriterium zeigt. In 3 sind die Aussonderungsraten die Verhältnisse der ausgesonderten Produkte zur Gesamtanzahl der in der Evaluierung verwendeten Wafer. Dasselbe gilt für die 5, 8, 9 und 12 (im Folgenden beschrieben).
In 3 bedeuten „R", „D" und „RD" auf der Horizontalachse die Aussonderungsraten der Produkte aufgrund des Vorliegens eines Ringmusters, Scheibenmusters bzw. Ring- und Scheibenmusters. „R", „D" und „RD" überlappen nicht miteinander. Demgemäß bedeutet „MUSTER", was die Summe dieser drei Muster ist, die Produktaussonderungsrate aufgrund des Vorliegens eines jeglichen Musters. „Grob" bedeutet eine Aussonderungsrate einschließlich „MUSTER" und den ausgesonderten Produkten, bei welchen die COP-Anzahl 100 in der Gesamtoberfläche des Wafers übersteigt.
„Kristallinduziert" bedeutet eine Ablehnungsrate bzw. Aussonderungsrate lediglich der kristallinduzierten COPs, wobei die COPs, die im weiten Sinne als kristallinduzierte aufgrund der Schwierigkeiten bei der Bestimmung, ob nicht-kristallinduziert oder nicht, gezählt wurden, rigoros eliminiert wurden, da die COPs als nicht-kristallinduziert eingestuft wurden, basierend auf dem „Bestimmungsverfahren des COP-Erzeugungsfaktors", entwickelt durch den gegenwärtigen Erfinder. Dasselbe gilt für die 5, 8, 9 und 12 (im Folgenden beschrieben).
4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel zeigt, wobei die Aussonderung als „nicht akzeptabel" vorgenommen wird, basierend auf dem gegenwärtigen Bestimmungskriterium ohne Rück sicht auf nicht-kristallinduzierte COPs. Im Wafer (Probe) von 4 wurden ein Ringmuster und ein Scheibenmuster nicht gebildet, jedoch wurden die nicht-kristallinduzierten COPs in der Punktform gebildet, und die COP-Anzahl in der gesamten Oberfläche des Wafers überschreitet 100. Daher wurde der Wafer (Probe) aus 4 ausgesondert.
Bestimmung gemäß neuem Kriterium 1:
5 ist eine Grafik, die ein Bestimmungsergebnis zeigt, basierend auf dem neuen Kriterium 1.
In 5 bedeutet „Gesamt" auf der horizontalen Achse das Verhältnis ausgesonderter Produkte, wobei die COP-Anzahl der gesamten Oberfläche des Wafers den Wert 100 überschreitet. „<ϕ100" und „ϕ100–ϕ280" zeigen die ausgesonderten Produkte gemäß dem in Tabelle 1 gezeigten Kriterium an, und die Aussonderungsrate in jedem Segment umfasst die überlappenden ausgesonderten Produkte. „Neues Kriterium 1" bedeutet die Gesamtmenge (ausschließlich der überlappenden ausgesonderten Produkte) der ausgesonderten Produkte gemäß dem neuen Kriterium 1.
In dem neuen Kriterium 1 wird die Aussonderungsrate um 0,046 im Vergleich zur Aussonderungsrate gemäß dem aktuellen Kriterium (3) verringert. Die Abnahme der Aussonderungsrate kann der Auslese der Proben („the samples relieved") aus denen unter dem gegenwärtigen Kriterium ausgesonderten zugeschrieben werden (d. h. die akzeptablen Proben gemäß dem neuen Kriterium 1 der ausgesonderten Proben gemäß dem aktuellen Kriterium).
Tabelle 5 zeigt zusammenfassend die Anzahl an in geeigneter Weise bzw. korrekt ausgelesenen Proben und die Anzahl an exzessiv ausgelesenen Proben (d. h. eine Probe, die nicht ausgelesen werden sollte) für jedes der Muster. Tabelle 5

Scheibenmuster Ringmuster

Anzahl an Proben, ausgelesen gemäß neuem Kriterium 1 Korrekte Auslese Exzessive Auslese Korrekte Auslese Exzessive Auslese

4 5 0 1
Wie in Tabelle 5 gezeigt ist sowohl beim scheibenförmigen als auch beim ringförmigen Muster die Summe der ausgelesenen Proben 10, während die der exzessiv ausgelesenen Proben 6 beträgt. Es wurde gefunden, dass, wenn die Bestimmung unter Anwendung des neuen Kriteriums 1 auf die Proben vorgenommen wird, welche aufgrund der Mustererzeugung durch das aktuelle Kriterium ausgesondert werden, etwa die Hälfte der ausgesonderten Produkte exzessiv ausgelesen worden ist.
6(a), 6(b) und 6(c) sind Ansichten, die eine Probe zeigen, wobei die Auslese gemäß dem neuen Kriterium 1 in geeigneter Weise ausgeführt worden ist, und Proben, wobei die Auslese exzessiv ausgeführt wurde, wobei 6(a) ein Beispiel zeigt, bei dem die Auslese korrekt ausgeführt wurde und die 6(b) und 6(c) Beispiele zeigen, bei denen die Auslese exzessiv ausgeführt wurde.
Die Probe aus 6(a) wurde gemäß dem neuen Kriterium 1 korrekt ausgelesen, obwohl die Aussonderung als „nicht akzeptabel" aufgrund der Bildung des Scheibenmusters gemäß dem aktuellen Kriterium vorgenommen wurde. Die Probe aus 6(b) ist eine akzeptable Probe, die als „nicht-kristallinduzierte COPs" eingestuft wird (in diesem Fall lokal gebildete COPs, verursacht durch die Verarbeitung) gemäß neuem Kriterium 1, ohne Rücksicht auf das Auftreten des Scheibenmusters.
Die Probe aus 6(c) ist ein Beispiel, das als „nicht-kristallinduzierte (verarbeitungsinduzierte) COPs" eingestuft wird, in einem Gebiet, umrundet durch die Ellipse mit fett durchgezogener Linie gemäß dem neuen Kriterium 1, obwohl die Bestimmung des Ringmusters auf Basis des aktuellen Kriteriums vorgenommen worden ist. Bei dieser Probe wurde stark vermutet, dass manche COPs mit Ausnahme der durch die Ellipse umrundeten von der Verarbeitung herstammten, und die kristallinduzierten COPs und die nicht-kristallinduzierten COPs können kaum voneinander unterschieden werden.
Bestimmung gemäß neuem Kriterium 2 und neuem Kriterium 3:
Wie oben beschrieben wurde herausgefunden, dass die Probe, die aufgrund des Scheibenmusters und des Ringmusters ausgesondert werden sollte, unausweichlich in der Bestimmung gemäß dem neuen Kriterium 1 akzeptabel wird. Daher wurde ein Verfahren zur Verbesserung der Genauigkeit der Akzeptanzbestimmung untersucht.
7 ist eine Grafik, welche die COP-Dichte in jedem Messsegment der gesamten Probe zeigt.
Wie aus 7 ersichtlich ist, ist die COP-Dichte in Segment „<ϕ50" und im Segment „ϕ250–ϕ280" besonders hoch. Dies spiegelt wider, dass viele als Scheibenmuster und Ringmuster gebildete COPs in diesen Segmenten verteilt sind. Demgemäß ist es zur Erreichung des Musters aus 7 notwendig, dass die Evaluierungsfläche in Segmente eingeteilt wird, die feiner sind als diese des neuen Kriteriums 1, um die COP-Anzahl zu evaluieren.
Daher wurde die Evaluierungsfläche in Ringsegmente mit jeweils einer Breite von 25 mm eingeteilt und die COP-Anzahl für Akzeptanz wurde in jedem Ringsegment festgelegt, um die Evaluierung durchzuführen. Tabelle 2 und Tabelle 3 zeigen das neue Kriterium 2 bzw. das neue Kriterium 3. Im neuen Kriterium 2 wird das Bestimmungskriterium des neuen Kriteriums 1 den eingeteilten Segmenten zugewiesen („allocated"). Im neuen Kriterium 3 wird die COP-Anzahl (Gesamtanzahl an COPs) von 75 auf 100 in der gesamten Oberfläche des Wafers erhöht, während das Verhältnis der COP-Anzahl zwischen den Segmenten im neuen Kriterium 2 konstant gehalten wird.
Die 8 und 9 sind Grafiken, die die Aussonderungsraten gemäß den neuen Kriterien zeigen, wobei Aussonderungsraten verschiedenen Segmenten zugeordnet werden („are given to"). 8 zeigt die Aussonderungsrate gemäß dem neuen Kriterium 2 und Figur 9 zeigt die Aussonderungsrate gemäß dem neuen Kriterium 3. In den 8 und 9 zeigt die Aussonderungsrate in jedem der Segmente „<ϕ50" bis „ϕ250–ϕ280” der horizontalen Achse das Verhältnis der ausgesonderten Produkte gemäß dem in Tabelle 2 oder 3 gezeigten Kriterium an, und die Aussonderungsrate in jedem Evaluierungssegment umfasst die überlappenden ausgesonderten Produkte. „Neues Kriterium 2" oder „neues Kriterium 3" in horizontaler Achse ist die Gesamtanzahl ausgesonderter Produkte (ausschließlich der überlappenden ausgesonderten Produkte) gemäß dem neuen Kriterium 2 bzw. dem neuen Kriterium 3.
In Hinblick auf die Merkmale der Bestimmungsergebnisse gemäß neuem Kriterium 1 bis neuem Kriterium 3 betragen die Grob-Aussonderungsraten 0,0982, 0,1619 und 0,1272 in der Reihenfolge der neuen Kriterien 1, 2 und 3, und die Bestimmungsergebnisse gemäß den neuen Kriterien 2 und 3 sind höher als die Bestimmungsergebnisse gemäß dem neuen Kriterium 1 bezüglich der Ablehnungsrate. Der Unterschied wird der Tatsache zugeordnet, dass das neue Kriterium 1 eine niedrige Aussonderungsrate besitzt, da die Bestimmung als „akzeptabel" für die Beispiele der Einstufung „Muster existiert" vorgenommen wird, welche ausgesondert werden sollten, während die Ablehnung als „nicht akzeptabel" für die Proben der Einstufung „Muster existiert" vorgenommen wird, welche bezüglich der neuen Kriterien 2 und 3 ausgesondert werden sollten.
In der genauen Untersuchung der Akzeptanzbestimmung gemäß dem neuen Kriterium 2 wird die Aussonderung als „nicht akzeptabel" lediglich für eine Probe der korrekt ausgelesenen Proben (akzeptabel) gemäß dem neuen Kriterium 1 vorgenommen. Dies ist der Fall, da für diese Probe bestimmt wurde, dass das Scheibenmuster vorliegt. Alle exzessiv ausgelesenen Proben (das bedeutet, die Proben, die nicht ausgelesen werden sollten) basierend auf dem neuen Kriterium 1 wurden bezüglich dem neuen Kriterium 2 ausgesondert, und es wurde der Effekt der Verbesserung des Bestimmungskriteriums erhalten.
Jedoch wurde die Aussonderung als „nicht akzeptabel" (Scheibenmuster liegt vor) im neuen Kriterium 2 für eine Probe vorgenommen, und die Aussonderung als „nicht akzeptabel" (Ringmuster liegt vor) wurde für vier Proben vorgenommen, bei welchen das Muster gemäß dem aktuellen Bestimmungskriterium nicht vorlag (d. h. akzeptabel) (die Musterbestimmung wurde durch Sichtprüfung vorgenommen).
10(a) und 10(b) sind Ansichten, die Proben zeigen, die gemäß dem aktuellen Kriterium akzeptiert werden, während sie gemäß dem neuen Kriterium 2 ausgesondert werden, wobei 10(a) ein Beispiel zeigt, bei dem das Scheibenmuster vorliegt und 10(b) ein Beispiel zeigt, bei dem das Ringmuster vorliegt.
Da das Muster nicht bei der visuellen Bestimmung bzw. Sichtprüfung erkannt wird, ist es notwendig, dass die COP-Anzahl, die eine Standardreferenz im neuen Kriterium 2 ist, überprüft wird, sodass die Proben korrekt als „akzeptabel" gemäß der aktuellen Bedingung bzw. dem aktuellen Zustand („actual condition”) eingestuft werden.
Die Akzeptanzbestimmung gemäß dem neuen Kriterium 3 wird nun in Einzelheiten untersucht.
Lediglich eine Probe, die gemäß dem neuen Kriterium 1 übermäßig ausgelesen wurde, wird ebenfalls gemäß dem neuen Kriterium 3 exzessiv ausgelesen. Im neuen Kriterium 3 wird im Unterschied zum neuen Kriterium 2 die Probe, die gemäß dem aktuellen Kriterium akzeptabel ist, nicht ausgesondert.
11 ist eine Ansicht, die eine Probe zeigt, die gemäß dem neuen Kriterium 1 exzessiv ausgelesen wurde und ebenso gemäß dem neuen Kriterium 3 exzessiv ausgelesen wurde.
Im Fall der Probe, die gemäß dem neuen Kriterium 2 ausgesondert wird, da das Scheibenmuster vorliegt, hat der obere Grenzwert der COP-Anzahl im Segment „<ϕ50" den Wert 7. Bei dem Beispiel, in welchem die ausgesonderten Proben aufgrund des Scheibenmusters (Proben, welche „nicht akzeptabel" sein sollten) exzessiv gemäß dem neuen Kriterium 3 ausgelesen wurden, beträgt der obere Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl im selben Segment „<ϕ50" 10. Der Akzeptanz- oder Aussonderungsunterschied ist eine COP-Anzahl von 3. Daher ist es, da die Festlegung der COP-Anzahl im Segment „<ϕ50", welche das Scheibenbestimmungskriterium wird, einen empfindlichen („delicate”) Einfluss auf die Bestimmung des Vorhandenseins oder der Abwesenheit des Scheibenmusters hat, notwendig, dass der COP-Bildungszustand in genügendem Maße untersucht wird, um die Festlegung gemäß dem aktuellen Zustand auszuführen.
Bestimmung gemäß neuem Kriterium 4:
Das neue Kriterium 4 wurde gemäß der Untersuchung der Bestimmungsergebnisse der neuen Kriterien 1, 2 und 3 festgelegt. Im neuen Kriterium 4 wurde, verglichen mit dem neuen Kriterium 3, der obere Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl im Segment „<ϕ50" von 10 auf 8 verringert, und der obere Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl wurde im Segment „ϕ250–ϕ280" von 16 auf 20 erhöht. Um die COP-Anzahl in der gesamten Oberfläche des Wafers auf 100 festzulegen, wurde die COP-Anzahl vom Segment „ϕ50–ϕ100" von 23 auf 21 erniedrigt.
12 ist eine Grafik, die die Aussonderungsraten gemäß dem neuen Kriterium 4 zeigt, wobei die Aussonderungsraten in Segmente eingeteilt sind.
Das neue Kriterium 4 besaß die Aussonderungsrate 0,1387. In der COP-Evaluierung gemäß dem neuen Kriterium 4 trat die Störung bei der Musterbestimmung nicht auf, im Gegensatz zu den Evaluierungen gemäß den neuen Kriterien 1, 2 und 3.
Somit wurden die Anwendungsbeispiele des erfindungsgemäßen COP-Evaluierungsverfahrens wie vorstehend beschrieben. Die neuen Kriterien 1 bis 4 sind COP-Bestimmungskriterien, bei welchen die Breite des Evaluierungssegments, der obere Grenzwert in jedem Evaluierungssegment und der gleichen spezifisch definiert sind, basierend auf den Anforderungen im erfindungsgemäßen COP-Evaluierungsverfahren. In diesem Fall war das neue Kriterium 4 das optimale Evaluierungskriterium.
Somit ist es bei Anwendung des erfindungsgemäßen COP-Evaluierungsverfahrens notwendig, dass die semiempirische Technik der Verwendung der früher gängigen Ausführung („past actual performance") der Evaluierung (Inspektion bzw. Begutachtung) in Anbetracht des Zustands der Bildung (Existenz) von COPs im hergestellten Wafer, im Qualitätsanforderungslevel und dergleichen angepasst wird, und dass das spezifische Kriterium für die eingeteilte Breite des Evaluierungssegments des Wafers, der obere Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl in jedem Evaluierungssegment und dergleichen definiert werden sollen.
Die Akzeptanzbestimmung wird gemäß dem spezifischen Kriterium vorgenommen durch Anwenden des erfindungsgemäßen COP-Evaluierungsverfahrens, so dass die objektive Evaluierung vorgenommen werden kann gemäß dem klaren (quantitativen) Kriterium, ohne Rücksicht auf die Subjektivität des Prüfers bzw. Gutachters. Daher kann das erfindungsgemäße COP-Evaluierungsverfahren in ausreichendem Maße der Automatisierung der COP-Evaluierung (Inspektion) gerecht werden.
Zusätzlich dazu ist die semiempirische Technik angepasst, so dass sie das Evaluierungskriterium für die unterteilte Breite des Evaluierungssegments, den oberen Grenzwerts bezüglich der Anzahl der COPs und dergleichen flexibel prüft, so dass das erfindungsgemäße COP-Evaluierungsverfahren in ausreichendem Maße dem Wafer mit hoher Qualität zukünftig gerecht werden kann.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Im Verfahren zur Ausführung einer COP-Evaluierung eines Siliciumeinkristallwafers kann eine quantitative und objektive Evaluierung vorgenommen werden, und eine korrekte bzw. geeignete Bestimmung wird gemäß einem klaren Kriterium vorgenommen. Das erfindungsgemäße Evaluierungsverfahren wird in ausreichendem Maß der Automatisierung der COP-Evaluierung (Inspektion) und dem Wafer mit hoher Qualität in nächster Zukunft gerecht, und das Evaluierungsverfahren kann in großem Umfang in der Produktion des Siliciumeinkristallwafers und der Produktion einer Halbleitervorrichtung angewendet werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Evaluierungsfläche eines Wafers als Evaluierungsobjekt wird in einer Radialrichtung konzentrisch eingeteilt, ein oberer Grenzwert wird bezüglich der COP-Anzahl in jedem eingeteilten Evaluierungssegment festgelegt, und eine Akzeptanzbestimmung des Siliciumeinkristallwafers wird vorgenommen unter Verwendung des oberen Grenzwerts als einem Kriterium. Dadurch kann eine quantitative und objektive COP-Evaluierung vorgenommen werden, und eine korrekte Bestimmung wird gemäß einem klaren Kriterium durchgeführt. Das erfindungsgemäße Evaluierungsverfahren kann der Automatisierung der COP-Evaluierung (Prüfung) in ausreichendem Maße und dem zukünftigen Wafer hoher Qualität gerecht werden, und das Evaluierungsverfahren kann weithin auf die Produktion eines Siliciumeinkristallwafers und die Herstellung einer Halbleitervorrichtung angewendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2002-145698 [0007]
- JP 2005-302199 [0056]

Claims

Verfahren zur Durchführung einer COP-Evaluierung an einem Einkristall-Siliciumwafer, dadurch charakterisiert, dass: eine Evaluierungsfläche des Wafers in einer Radialrichtung konzentrisch eingeteilt wird; ein oberer Grenzwert bezüglich der COP-Anzahl in jedem eingeteilten Evaluierungssegment festgelegt wird; und eine Akzeptanzbestimmung unter Verwendung des oberen Grenzwerts als Kriterium vorgenommen wird.
Verfahren zur Durchführung einer COP-Evaluierung an einem Einkristall-Siliciumwafer gemäß Anspruch 1, dadurch charakterisiert, dass der Silicumwafer ausgesondert wird, wenn die COP-Anzahl die Segmente eines zentralen Bereichs und eines äußeren Umfangsbereichs in den konzentrisch eingeteilten Evaluierungssegmenten den oberen Grenzwert übersteigt.
Verfahren zur Durchführung einer COP-Evaluierung an einem Einkristall-Silicumwafer gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch charakterisiert, dass die Breite jedes konzentrisch eingeteilten Evaluierungssegments von 15 mm bis 30 mm reicht.
Verfahren zur Durchführung einer COP-Evaluierung an einem Einkristall-Siliciumwafer gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch charakterisiert, dass die COP-Anzahl in einer gesamten Oberfläche des Wafers nicht größer ist als ein vorbestimmter oberer Grenzwert.