DE112018004122T5 - Methods for evaluating silicon wafers and methods for producing silicon wafers - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung ist ein Verfahren zum Bewerten eines Siliziumwafers, umfassend: einen vorausgehenden Oberflächenfehler-Messschritt zum Durchführen einer Oberflächenfehlermessung an dem Siliziumwafer im Voraus, einen Reinigungsschritt des abwechselnden Wiederholens einer Oxidationsbehandlung mit Ozonwasser und einer Oxidfilm-Entfernungsbehandlung mit Fluorwasserstoffsäure an dem Siliziumwafer unter einer Bedingung, dass ein auf einer Oberfläche des Siliziumwafers gebildeter Oxidfilm nicht vollständig entfernt wird, und einen Messschritt für inkrementelle Fehler des Durchführens einer Oberflächenfehlermessung an dem Siliziumwafer nach dem Reinigungsschritt und des Messens inkrementeller Fehler, die relativ zu den in dem vorausgehenden Oberflächenfehler-Messschritt gemessenen Fehlern zugenommen haben, wobei der Reinigungsschritt und der Messschritt für inkrementelle Fehler abwechselnd mehrfach wiederholt durchgeführt werden und der Siliziumwafer nach jedem Reinigungsschritt basierend auf einem Messergebnis der inkrementellen Fehler bewertet wird. Folglich wird ein Verfahren zum Bewerten eines Siliziumwafers bereitgestellt, bei dem es möglich ist, nur Fehler zu bewerten, die aufgrund der Bearbeitung, wie etwa Polieren, entstanden sind, wobei Fehler aufgrund von beim Reinigen usw. entstehenden Kristallen und Partikeln usw. ausgeschlossen werden.The present invention is a method for evaluating a silicon wafer, comprising: a preliminary surface defect measurement step for performing a surface defect measurement on the silicon wafer in advance, a cleaning step of repeating an oxidation treatment with ozone water and an oxide film removal treatment with hydrofluoric acid on the silicon wafer alternately under one condition that an oxide film formed on a surface of the silicon wafer is not completely removed, and an incremental error measurement step of performing a surface error measurement on the silicon wafer after the cleaning step and measuring incremental errors increases relative to the errors measured in the previous surface error measurement step have, the cleaning step and the measuring step for incremental errors are carried out repeatedly several times and the silicon wafer after each cleaning step is evaluated based on a measurement result of the incremental error. Accordingly, there is provided a method of evaluating a silicon wafer, in which it is possible to evaluate only defects caused by machining such as polishing, excluding errors due to crystals and particles generated during cleaning, etc.
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bewerten eines Siliziumwafers und ein Verfahren zum Herstellen eines Siliziumwafers.The present invention relates to a method for evaluating a silicon wafer and a method for producing a silicon wafer.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Die Wafer-Qualität nach dem Polieren verbessert sich täglich, und bei der Beobachtung der Qualität eines Wafers nach dem Polieren-Reinigen wird es immer schwieriger zu erkennen, ob eine beobachtete Anomalie auf das Polieren, die Reinigung oder Kristalle zurückzuführen ist.Wafer quality after polishing improves daily, and when observing the quality of a wafer after polishing-cleaning, it becomes increasingly difficult to determine whether an observed abnormality is due to polishing, cleaning, or crystals.
Gegenwärtig besteht das einzige Verfahren zum Bewerten der Qualität eines Polierzustands darin, eine große Menge von Wafern zu polieren und dem Qualitätstrend zu folgen, und da sich der Qualitätsunterschied mit verschiedenen äußeren Faktoren ändert, ist eine Bewertung schwierig. Außerdem wird herkömmlicherweise ein Wafer nach dem Polieren nur einmal gemessen, und bei der Herstellung einer großen Menge von Wafern war es bisher äußerst schwierig, Anomalien in der Polierqualität selbst dann zu erkennen, wenn, wie üblich, eine Stichprobenprüfung durchgeführt wird. Zudem ist es in dem Stadium, wenn ein anormaler Wert deutlich zu beobachten ist, oftmals bereits zu spät.Currently, the only method for evaluating the quality of a polishing condition is to polish a large amount of wafers and follow the quality trend, and since the quality difference changes with various external factors, evaluation is difficult. In addition, a wafer is conventionally measured only once after polishing, and it has been extremely difficult to detect polishing quality anomalies in the manufacture of a large amount of wafers even when, as usual, a sample inspection is performed. In addition, at the stage when an abnormal value is clearly observable, it is often too late.
Als ein herkömmlich existierendes Verfahren zum Bewerten der Oberflächenqualität gibt es das SC1-RT-Verfahren, wobei dies jedoch ein Verfahren zum Bewerten von Fehlern ist, die aufgrund von Siliziumkristall- oder Metallverunreinigungen entstanden sind, und kein Verfahren zum Bewerten von Fehlern ist, die aufgrund der Bearbeitung, wie etwa Polieren (Bearbeitungsfehler) (Patentdokument 1), entstanden sind.As a conventionally existing method for evaluating surface quality, there is the SC1-RT method, but this is a method for evaluating defects caused by silicon crystal or metal contamination and is not a method for evaluating defects due to processing such as polishing (processing error) (Patent Document 1).
Da das SC1-RT-Verfahren eine wässrige alkalische Lösung verwendet, die theoretisch sowohl Si als auch SiO2 ätzt, ist die Verschlechterung der Wafer-Oberflächenrauheit beträchtlich.Since the SC1-RT process uses an aqueous alkaline solution that theoretically etches both Si and SiO 2 , the deterioration of the wafer surface roughness is considerable.
Außerdem umfasst das herkömmliche Verfahren zum Bewerten der Qualität eines Wafers durch Ozonwasser- und HF-Behandlung einen Schritt des Entfernens (Delaminierens) des gesamten natürlichen Oxidfilms (Patentdokument 2), und wenn somit eine vollständige Entfernung des Oxidfilms erfolgt, werden die kristallbedingten Fehler erkennbar gemacht, und es war nicht möglich, die durch die Bearbeitung, wie etwa das Polieren, verursachten Fehler zu bewerten.In addition, the conventional method for evaluating the quality of a wafer by ozone water and RF treatment includes a step of removing (delaminating) the entire natural oxide film (Patent Document 2), and thus when the oxide film is completely removed, the crystal-related defects are revealed , and it was not possible to evaluate the errors caused by machining such as polishing.
LISTE DER ENTGEGENHALTUNGENLIST OF RESIDENCES
PATENTLITERATURPATENT LITERATURE
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Patentdokument 1: Ungeprüfte
Japanische Patentanmeldung Nr. 2002-353281 Japanese Patent Application No. 2002-353281 -
Patentdokument 2: Ungeprüfte
Japanische Patentanmeldung Nr. 2013-004760 Japanese patent application No. 2013-004760
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
TECHNISCHES PROBLEMTECHNICAL PROBLEM
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf das oben beschriebene Problem gemacht, und es ist deren Aufgabe, ein Verfahren zum Bewerten eines Siliziumwafers bereitzustellen, bei dem es möglich ist, nur Fehler, die aufgrund der Bearbeitung, wie etwa Polieren, entstanden sind, zu bewerten, wobei Fehler aufgrund von beim Reinigen usw. entstehenden Kristallen und Partikeln usw. ausgeschlossen werden.The present invention has been made in view of the problem described above, and its object is to provide a method for evaluating a silicon wafer in which it is possible to evaluate only defects caused by machining such as polishing , excluding errors due to crystals and particles, etc., which arise during cleaning, etc.
LÖSUNG DES PROBLEMSTHE SOLUTION OF THE PROBLEM
Zur Lösung des obengenannten Problems stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bewerten eines Siliziumwafers bereit, umfassend:
- einen vorausgehenden Oberflächenfehler-Messschritt zum Durchführen einer Oberflächenfehlermessung an dem Siliziumwafer im Voraus,
- einen Reinigungsschritt des abwechselnden Wiederholens einer Oxidationsbehandlung mit Ozonwasser und einer Oxidfilm-Entfernungsbehandlung mit Fluorwasserstoffsäure an dem Siliziumwafer unter einer Bedingung, dass ein auf einer Oberfläche des Siliziumwafers gebildeter Oxidfilm nicht vollständig entfernt wird, und
- einen Messschritt für inkrementelle Fehler des Durchführens einer Oberflächenfehlermessung an dem Siliziumwafer nach dem Reinigungsschritt und des Messens inkrementeller Fehler, die relativ zu den in dem vorausgehenden Oberflächenfehler-Messschritt gemessenen Fehlern zugenommen haben, wobei
- der Reinigungsschritt und der Messschritt für inkrementelle Fehler abwechselnd mehrfach wiederholt durchgeführt werden und der Siliziumwafer nach jedem Reinigungsschritt basierend auf einem Messergebnis der inkrementellen Fehler bewertet wird.
- a previous surface defect measurement step for performing a surface defect measurement on the silicon wafer in advance,
- a cleaning step of alternately repeating an oxidation treatment with ozone water and an oxide film removal treatment with hydrofluoric acid on the silicon wafer under one Condition that an oxide film formed on a surface of the silicon wafer is not completely removed, and
- an incremental error measurement step of performing a surface error measurement on the silicon wafer after the cleaning step and measuring incremental errors that have increased relative to the errors measured in the previous surface error measurement step, wherein
- the cleaning step and the measuring step for incremental errors are alternately repeated several times and the silicon wafer is evaluated after each cleaning step based on a measurement result of the incremental errors.
Ein solches Verfahren zum Bewerten eines Siliziumwafers ermöglicht es, nur die Bearbeitungsfehler erkennbar zu machen, ohne die kristallbedingten Fehler im Reinigungsschritt erkennbar zu machen, und durch die Beobachtung der nach jedem Reinigungsschritt gemessenen Zunahme-Tendenz der inkrementellen Fehler ist es möglich, nur die Bearbeitungsfehler zu bewerten, wobei die beim Reinigen usw. durch Kristalle und Partikel usw. entstandenen Fehler ausgeschlossen werden, und die Qualität der Bearbeitung, wie etwa des Polierens, bewertet werden kann.Such a method for evaluating a silicon wafer makes it possible to identify only the machining errors without identifying the crystal-related errors in the cleaning step, and by observing the increase tendency of the incremental errors measured after each cleaning step, it is possible to only detect the processing errors evaluate, excluding the errors caused by crystals and particles, etc. during cleaning, etc., and the quality of machining such as polishing can be evaluated.
Außerdem wird in diesem Fall die Oxidfilm-Entfernungsbehandlung mit Fluorwasserstoffsäure unter der Bedingung, dass der Oxidfilmt nicht vollständig entfernt wird, bevorzugt mit einer Fluorwasserstoffsäurekonzentration von 0,1 bis 1,0% und einer Behandlungszeit von 2 Sekunden bis 20 Sekunden durchgeführt.In addition, in this case, the oxide film removal treatment with hydrofluoric acid is preferably carried out with a hydrofluoric acid concentration of 0.1 to 1.0% and a treatment time of 2 seconds to 20 seconds provided that the oxide film is not completely removed.
Da es möglich ist, die natürliche Oxidfilmdicke mit einer solchen Oxidfilm-Entfernungsbehandlung durch Fluorwasserstoffsäure zu steuern, ist es möglich, die Oxidfilmentfernung ohne vollständige Entfernung des Oxidfilms mit größerer Sicherheit durchzuführen.Since it is possible to control the natural oxide film thickness with such an oxide film removal treatment by hydrofluoric acid, it is possible to carry out the oxide film removal with greater certainty without completely removing the oxide film.
Außerdem wird in diesem Fall der Reinigungsschritt bevorzugt durch Wiederholen der Oxidationsbehandlung mit Ozonwasser und der Oxidfilm-Entfernungsbehandlung mit Fluorwasserstoffsäure abwechselnd 5 Mal oder öfter durchgeführt.In addition, in this case, the cleaning step is preferably carried out by repeating the oxidation treatment with ozone water and the oxide film removal treatment with hydrofluoric acid alternately 5 times or more.
Auf diese Weise ist es durch 5-maliges oder öfteres Wiederholen der Oxidationsbehandlung mit Ozonwasser und der Oxidfilm-Entfernungsbehandlung mit Fluorwasserstoffsäure möglich, Verarbeitungsfehler mit Sicherheit erkennbar zu machen und somit ist es möglich, die Bearbeitungsqualität genauer zu bewerten.In this way, by repeating the oxidation treatment with ozone water and the oxide film removal treatment with
Außerdem wird in diesem Fall als Siliziumwafer bevorzugt ein hochglanzpolierter Wafer verwendet.In addition, a highly polished wafer is preferably used as the silicon wafer in this case.
Bei dem erfinderischen Verfahren zum Bewerten eines Siliziumwafers kann durch die Verwendung eines hochglanzpolierten Siliziumwafers die Polierqualität bewertet werden.In the inventive method for evaluating a silicon wafer, the polishing quality can be evaluated by using a highly polished silicon wafer.
Außerdem können bei dem erfinderischen Verfahren zum Bewerten eines Siliziumwafers die durch die Bearbeitung entstandenen Fehler des Siliziumwafers basierend auf einem Messergebnis der inkrementellen Fehler nach jedem der Reinigungsschritte bewertet werden.In addition, in the inventive method for evaluating a silicon wafer, the errors of the silicon wafer that have arisen due to the processing can be evaluated based on a measurement result of the incremental errors after each of the cleaning steps.
Bei dem erfinderischen Verfahren zum Bewerten eines Siliziumwafers ist es möglich, nur die durch die Bearbeitung, wie etwa das Polieren, im Reinigungsschritt entstandenen Fehler erkennbar zu machen, und durch Beobachten der nach jedem Reinigungsschritt gemessenen Zunahme-Tendenz der inkrementellen Fehler ist es möglich, nur Fehler, die aufgrund der Bearbeitung entstanden sind, zu bewerten und daher ist es möglich, die Bearbeitungsqualität zu bewerten.In the inventive method for evaluating a silicon wafer, it is possible to detect only the errors caused by the processing such as polishing in the cleaning step, and by observing the tendency of incremental errors to be measured after each cleaning step, it is possible only To evaluate errors that have arisen due to the processing and therefore it is possible to evaluate the processing quality.
Außerdem stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Siliziumwafers bereit, der zu einem Produkt werden soll, indem Hochglanzpolieren an einem Siliziumwafer vor dem Hochglanzpolieren durchgeführt wird, umfassend:
- einen Schritt des Vorbereitens eines experimentellen Siliziumwafers vor dem Hochglanzpolieren,
- ein Schritt des Durchführens eines Hochglanzpolierens an dem experimentellen Siliziumwafer vor dem Hochglanzpolieren unter vorgeschriebenen Hochglanzpolierbedingungen,
- einen vorausgehenden Oberflächenfehler-Messschritt zum Durchführen einer Oberflächenfehlermessung an dem experimentellen Siliziumwafer im Voraus,
- einen Reinigungsschritt des abwechselnden Wiederholens einer Oxidationsbehandlung mit Ozonwasser und einer Oxidfilm-Entfernungsbehandlung mit Fluorwasserstoffsäure an dem experimentellen Siliziumwafer unter einer Bedingung, dass ein auf einer Oberfläche des experimentellen Siliziumwafers gebildeter Oxidfilm nicht vollständig entfernt wird, und
- einen Messschritt für inkrementelle Fehler des Durchführens einer Oberflächenfehlermessung an dem experimentellen Siliziumwafer nach dem Reinigungsschritt und des Messens inkrementeller Fehler, die relativ zu den beim vorausgehenden Oberflächenfehler-Messschritt gemessenen Fehlern zugenommen haben, wobei
- der Reinigungsschritt und der Messschritt für inkrementelle Fehler abwechselnd mehrfach wiederholt durchgeführt werden und der experimentelle Siliziumwafer nach jedem Reinigungsschritt basierend auf einem Messergebnis der inkrementellen Fehler bewertet wird,
- basierend auf der Bewertung des experimentellen Siliziumwafers die Hochglanzpolierbedingungen des Hochglanzpolierens festgelegt werden, wobei die Polierqualität nach dem Durchführen des Hochglanzpolierens an dem Siliziumwafer vor dem Hochglanzpolieren eine gewünschte Polierqualität ist, und
- der Siliziumwafer, der zu einem Produkt werden soll, hergestellt wird, indem ein Hochglanzpolieren an dem Siliziumwafer vor dem Hochglanzpolieren unter den angegebenen Hochglanzpolierbedingungen durchgeführt wird.
- a step of preparing an experimental silicon wafer before mirror polishing,
- a step of performing mirror polishing on the experimental silicon wafer prior to mirror polishing under prescribed mirror polishing conditions,
- a previous surface defect measurement step for performing a surface defect measurement on the experimental silicon wafer in advance,
- a cleaning step of alternately repeating an oxidation treatment with ozone water and an oxide film removal treatment with hydrofluoric acid on the experimental one Silicon wafer under a condition that an oxide film formed on a surface of the experimental silicon wafer is not completely removed, and
- an incremental error measurement step of performing a surface error measurement on the experimental silicon wafer after the cleaning step and measuring incremental errors that have increased relative to the errors measured in the previous surface error measurement step, wherein
- the cleaning step and the measuring step for incremental errors are alternately repeated several times and the experimental silicon wafer is evaluated after each cleaning step based on a measurement result of the incremental errors,
- based on the evaluation of the experimental silicon wafer, the mirror polishing conditions of the mirror polishing are determined, the polishing quality after performing the mirror polishing on the silicon wafer before the mirror polishing is a desired polishing quality, and
- the silicon wafer to be made into a product is made by mirror polishing on the silicon wafer prior to mirror polishing under the specified mirror polishing conditions.
Ein solches Verfahren zum Herstellen eines Siliziumwafers ermöglicht es, nur Bearbeitungsfehler erkennbar zu machen, ohne Fehler erkennbar zu machen, die aufgrund von Kristallen im Reinigungsschritt entstanden sind, und durch Beobachten der nach jedem Reinigungsschritt gemessenen Zunahme-Tendenz der inkrementellen Fehler ist es möglich, nur Bearbeitungsfehler zu bewerten, wobei die während der Reinigung usw. aufgrund von Kristallen und Partikeln erzeugten Fehler usw. in Bezug auf den experimentellen Siliziumwafer ausgeschlossen werden. Dieses Experiment ermöglicht es, festzulegen, unter welchen Hochglanzpolierbedingungen das Hochglanzpolieren an dem Siliziumwafer vor dem Hochglanzpolieren durchgeführt werden soll, um eine gewünschte Polierqualität zu erhalten. Durch Herstellen eines Siliziumwafers unter den so festgelegten Hochglanzpolierbedingungen ist es möglich, einen hochglanzpolierten Siliziumwafer mit einer gewünschten Polierqualität herzustellen.Such a method of manufacturing a silicon wafer makes it possible to detect only machining errors without identifying errors caused by crystals in the cleaning step, and by observing the increasing tendency of the incremental errors measured after each cleaning step, it is only possible To evaluate machining errors, excluding errors generated during cleaning, etc. due to crystals and particles, etc., with respect to the experimental silicon wafer. This experiment makes it possible to determine under which high-gloss polishing conditions the high-gloss polishing on the silicon wafer is to be carried out before the high-gloss polishing in order to obtain a desired polishing quality. By manufacturing a silicon wafer under the high-gloss polishing conditions thus established, it is possible to produce a highly polished silicon wafer with a desired polishing quality.
VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNGADVANTAGEOUS EFFECTS OF THE INVENTION
Bei dem erfinderischen Verfahren zum Bewerten eines Siliziumwafers ist es möglich, nur Bearbeitungsfehler erkennbar zu machen, ohne kristallbedingte Fehler in dem Reinigungsschritt erkennbar zu machen, und außerdem ist es durch Beobachten der nach jedem Reinigungsschritt gemessenen Zunahme-Tendenz der inkrementellen Fehler möglich, nur Bearbeitungsfehler zu bewerten, die aufgrund von Polieren usw. entstanden sind, wobei Fehler aufgrund von Kristallen und Partikel usw., die während der Reinigung usw. erzeugt werden, ausgeschlossen werden. Außerdem ist es bei der vorliegenden Erfindung möglich, das Reinigen ohne Verschlechterung der Oberflächenrauheit des Wafers durchzuführen, und die Messung ist bei einer winzigen Partikelgröße möglich. Außerdem ist es bei dem erfinderischen Verfahren zum Herstellen eines Siliziumwafers durch Festlegen von Hochglanzpolierbedingungen basierend auf der Bewertung des experimentellen Siliziumwafers, bei dem nur dessen Bearbeitungsfehler bewertet wurden, möglich, einen hochglanzpolierten Siliziumwafer mit einer gewünschten Polierqualität herzustellen.In the inventive method for evaluating a silicon wafer, it is possible to make only processing errors detectable without making crystal-related errors detectable in the cleaning step, and furthermore, by observing the increasing tendency of the incremental errors measured after each cleaning step, it is possible to only detect processing errors evaluate caused by polishing, etc., excluding errors due to crystals and particles, etc., generated during cleaning, etc. In addition, in the present invention, it is possible to perform cleaning without deteriorating the surface roughness of the wafer, and measurement is possible with a tiny particle size. In addition, in the inventive method for manufacturing a silicon wafer by specifying high-gloss polishing conditions based on the evaluation of the experimental silicon wafer in which only its machining defects were evaluated, it is possible to manufacture a highly polished silicon wafer with a desired polishing quality.
FigurenlisteFigure list
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1 ist ein Schritt-Flussdiagramm, das eine Ausführungsform des erfinderischen Verfahrens zum Bewerten eines Siliziumwafers zeigt.1 FIG. 10 is a step flow diagram showing an embodiment of the inventive method for evaluating a silicon wafer. -
2 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Gesamtzahl der Wiederholungen der Behandlung mit Ozonwasser → Behandlung mit Fluorwasserstoffsäure in dem Beispiel und der Anzahl der inkrementellen Fehler zeigt.2nd Fig. 11 is a graph showing the relationship between the total number of repetitions of treatment with ozone water → treatment with hydrofluoric acid in the example and the number of incremental errors. -
3 (A) zeigt REM-Bilder einer Waferoberfläche, die nach der Reinigung in dem Beispiel beobachtet wurde, und (B) zeigt REM-Bilder von Fehlern, die in dem Vergleichsbeispiel erkannt wurden.3 (A) shows SEM images of a wafer surface observed after cleaning in the example, and (B) shows SEM images of defects detected in the comparative example.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF EMBODIMENTS
Wie oben angegeben, werden bei einem herkömmlichen Verfahren zum Bewerten eines Siliziumwafers kristallbedingte Fehler erkennbar gemacht, und es war nicht möglich, Fehler zu bewerten, die aufgrund der Bearbeitung, wie z.B. Polieren, entstanden sind.As stated above, in a conventional method for evaluating a silicon wafer, crystal-related defects were identified, and it was not possible to evaluate defects caused by the processing such as e.g. Polishing, have arisen.
Um die obengenannten Probleme zu lösen, haben die vorliegenden Erfinder sehr genau untersucht und festgestellt, dass durch abwechselndes mehrfaches Wiederholen eines Reinigungsschrittes, bei dem abwechselnd eine Oxidationsbehandlung mit Ozonwasser und eine Oxidfilm-Entfernungsbehandlung mit Fluorwasserstoffsäure unter der Bedingung wiederholt wird, dass ein auf einer Oberfläche des Siliziumwafers gebildeter Oxidfilm nicht vollständig entfernt wird, und einen Messschritt für inkrementelle Fehler des Durchführens einer Oberflächenfehlermessung an dem Siliziumwafer nach dem Reinigungsschritt und Messen von inkrementelle Fehlern, die relativ zu den in dem vorausgehenden Oberflächenfehler-Messschritt gemessenen Fehlern zugenommen haben, und durch Bewerten des Siliziumwafers basierend auf einem Messergebnis der inkrementellen Fehler nach jedem Reinigungsschritt, es möglich ist, nur Fehler erkennbar zu machen, die aufgrund der Bearbeitung entstanden, ohne die Fehler erkennbar zu machen, die aufgrund von Kristallen in dem Reinigungsschritt entstanden sind, und es möglich ist, nur Fehler zu bewerten, die aufgrund der Bearbeitung, wie etwa Polieren, entstanden sind, und zu der vorliegenden Erfindung zu gelangen. In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have examined very carefully and found that by alternately repeating a cleaning step several times, alternately repeating an oxidation treatment with ozone water and an oxide film removal treatment with hydrofluoric acid under the condition that one on a surface oxide film formed of the silicon wafer is not completely removed, and an incremental error measurement step of performing a surface error measurement on the silicon wafer after the cleaning step and measuring incremental errors that have increased relative to the errors measured in the previous surface error measurement step, and by evaluating the Silicon wafers based on a measurement result of the incremental errors after each cleaning step, it is possible to identify only errors that have arisen due to the processing, without making the errors recognizable s which have arisen due to crystals in the cleaning step and it is possible to evaluate only defects which have arisen due to the processing, such as polishing, and to arrive at the present invention.
Das heißt, die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Bewerten eines Siliziumwafers bereit, umfassend:
- einen vorausgehenden Oberflächenfehler-Messschritt zum Durchführen einer Oberflächenfehlermessung an dem Siliziumwafer im Voraus,
- einen Reinigungsschritt, bei dem abwechselnd eine Oxidationsbehandlung mit Ozonwasser und eine Oxidfilm-Entfernungsbehandlung mit Fluorwasserstoffsäure an dem Siliziumwafer unter einer Bedingung wiederholt wird, dass ein auf einer Oberfläche des Siliziumwafers gebildeter Oxidfilm nicht vollständig entfernt wird, und
- einen Messschritt für inkrementelle Fehler des Durchführens einer Oberflächenfehlermessung an dem Siliziumwafer nach dem Reinigungsschritt und des Messens inkrementeller Fehler, die relativ zu den in dem vorausgehenden Oberflächenfehler-Messschritt gemessenen Fehlern zugenommen haben, wobei
- der Reinigungsschritt und der Messschritt für inkrementelle Fehler abwechselnd mehrfach wiederholt durchgeführt werden und der Siliziumwafer nach jedem Reinigungsschritt basierend auf einem Messergebnis der inkrementellen Fehler bewertet wird.
- a previous surface defect measurement step for performing a surface defect measurement on the silicon wafer in advance,
- a cleaning step in which an oxidation treatment with ozone water and an oxide film removal treatment with hydrofluoric acid are alternately repeated on the silicon wafer under a condition that an oxide film formed on a surface of the silicon wafer is not completely removed, and
- an incremental error measurement step of performing a surface error measurement on the silicon wafer after the cleaning step and measuring incremental errors that have increased relative to the errors measured in the previous surface error measurement step, wherein
- the cleaning step and the measuring step for incremental errors are alternately repeated several times and the silicon wafer is evaluated after each cleaning step based on a measurement result of the incremental errors.
Im Folgenden wird das erfinderische Verfahren zum Bewerten eines Siliziumwafers beschrieben.
Für den zu bewertenden Siliziumwafer gibt es keine besondere Einschränkung, jedoch ist ein hochglanzpolierter Siliziumwafer vorzuziehen. Bei Verwendung eines hochglanzpolierten Siliziumwafers ist es möglich, durch das Polieren entstandene Fehler, wie PID (polierbedingter Fehler), zu bewerten und es kann die Polierqualität bewertet werden.There is no particular restriction for the silicon wafer to be evaluated, but a highly polished silicon wafer is preferable. When using a highly polished silicon wafer, it is possible to evaluate errors caused by the polishing, such as PID (polishing-related errors), and the polishing quality can be assessed.
Zunächst wird ein vorausgehender Oberflächenfehler-Messschritt zum Durchführen einer Oberflächenfehlermessung an dem zu bewertenden Siliziumwafer vorab durchgeführt (
Als nächstes wird ein Reinigungsschritt des abwechselnden Wiederholens einer Oxidationsbehandlung mit Ozonwasser und einer Oxidfilm-Entfernungsbehandlung mit Fluorwasserstoffsäure unter einer Bedingung durchgeführt, dass ein auf einer Oberfläche des Siliziumwafers gebildeter Oxidfilm nicht vollständig entfernt wird (
Der Reinigungsschritt (b) ist ein Schritt zum Erkennbarmachen von Fehlern, die aufgrund der Bearbeitung, wie etwa Polieren, entstanden sind. Durch die Durchführung einer Oxidfilmentfernung mit Fluorwasserstoffsäure ohne vollständige Entfernung des Oxidfilms und einer Reoxidation der Waferoberfläche mit Ozonwasser ist es möglich, nur Fehler erkennbar zu machen, die aufgrund der Bearbeitung, wie z.B. Polieren, entstanden sind, ohne Fehler erkennbar zu machen, die aufgrund von Kristallen entstanden sind.The cleaning step (b) is a step for making errors recognizable that have arisen as a result of the processing, such as polishing. By performing an oxide film removal with hydrofluoric acid without completely removing the oxide film and reoxidizing the wafer surface with ozone water, it is possible to identify only defects that are due to the processing, e.g. Polishing that has arisen without recognizing faults that have arisen due to crystals.
Mit dem herkömmlichen SC1-RT-Verfahren (zum Beispiel, ungeprüfte
Indem auf diese Weise nur die aufgrund der Bearbeitung, wie etwa das Polieren, entstandenen Fehler erkennbar gemacht werden, ist es möglich, nur die Bearbeitungsfehler zu bewerten.By making it possible to identify only the errors that have arisen due to the processing, such as polishing, it is possible to evaluate only the processing errors.
Im Übrigen ist der Grund dafür, dass in der vorliegenden Erfindung nur Fehler erkennbar gemacht werden können, die aufgrund der Bearbeitung, wie etwa dem Polieren, entstanden sind, ohne Fehler erkennbar zu machen, die aufgrund von Kristallen in dem Reinigungsschritt (b) entstanden sind, der folgende. Was die Bearbeitungsfehler betrifft, so tritt eine Beschädigung des Wafers zum Zeitpunkt der Bearbeitung, wie dem Polieren, auf und wird zu einer beschädigten Schicht. Der Oxidfilm des Wafers wird durch Fluorwasserstoffsäure entfernt, jedoch hat der Oxidfilm auf dem Teil der mechanisch beschädigten Schicht eine andere Ätzrate als der umgebende Oxidfilm, was durch das abwechselnde Wiederholen der Behandlung mit Ozonwasser und der Behandlung mit Fluorwasserstoffsäure deutlich gemacht wird. Dies beruht darauf, dass bei Durchführung einer Ätzbehandlung mit Fluorwasserstoffsäure, bei der der Oxidfilm verbleibt, ein Unterschied in der Oxidfilmdicke in der mechanisch beschädigten Schicht und dem umgebenden Abschnitt (der Oxidfilm in dem Teil der mechanisch beschädigten Schicht ist dick) auftritt, und durch Wiederholen der Behandlung zur Neubildung eines Oxidfilms (die Oxidschichtdicke wird wieder gleichförmig gemacht) durch Ozonwasser wird der Unterschied deutlicher. Wenn der Oxidfilm vollständig entfernt wird, wird auch der Teil des Oxidfilms auf der mechanisch beschädigten Schicht entfernt. Daher tritt selbst bei einer Wiederholung der Ozonwasserbehandlung und der Fluorwasserstoffsäurebehandlung kein Unterschied in der Oxidfilmdicke auf, da kein Oxidfilm vorhanden ist, und es erfolgt kein Erkennbarmachen und es wird unmöglich, Fehler zu beurteilen, die aufgrund der Bearbeitung entstanden sind.Incidentally, the reason is that in the present invention, it is only possible to detect defects which have arisen as a result of machining, such as polishing, without making defects which have arisen as a result of crystals in the cleaning step (b) , the following. As for the processing errors, damage to the wafer occurs at the time of processing, such as polishing, and becomes a damaged layer. The oxide film of the wafer is removed by hydrofluoric acid, but the oxide film on the part of the mechanically damaged layer has a different etching rate than the surrounding oxide film, which is made clear by the repeated repetition of the treatment with ozone water and the treatment with hydrofluoric acid. This is because when performing hydrofluoric acid etching treatment with the oxide film left, there is a difference in the oxide film thickness in the mechanically damaged layer and the surrounding portion (the oxide film in the part of the mechanically damaged layer is thick), and by repeating the treatment for the new formation of an oxide film (the oxide layer thickness is made uniform again) by ozone water, the difference becomes clearer. When the oxide film is completely removed, the part of the oxide film on the mechanically damaged layer is also removed. Therefore, even with repetition of the ozone water treatment and the hydrofluoric acid treatment, there is no difference in the oxide film thickness because there is no oxide film, and there is no detection and it becomes impossible to judge errors due to the processing.
Außerdem werden dadurch, dass die Ätzmenge gering gehalten wird und ständig ein Oxidfilm durch Wiederholen der Ozonwasser- und Fluorwasserstoffsäurebehandlungen zurückgelassen wird, ohne die Oxidschicht, wie in der vorliegenden Erfindung, vollständig zu entfernen, Kristallfehler, wie Oxidausfällungen oder Fehler, wie Grübchen aufgrund metallischer Verunreinigungen, nicht erkennbar gemacht.In addition, by keeping the amount of etching small and continuously leaving an oxide film by repeating the ozone water and hydrofluoric acid treatments without completely removing the oxide layer as in the present invention, crystal defects such as oxide precipitations or defects such as dimples due to metallic contaminants , not made recognizable.
Andererseits werden bei dem herkömmlichen SC1-RT-Verfahren bei dem Erkennbarmachen aufgrund der Durchführung eines beträchtlichen Umfangs an Ätzungen nicht nur Bearbeitungsfehler, sondern auch Kristallfehler, wie Oxidausfällungen, erkennbar gemacht.On the other hand, in the conventional SC1-RT method, not only machining defects but also crystal defects such as oxide precipitates are made detectable due to the execution of a considerable amount of etching.
Das herkömmliche Verfahren zum Bewerten der Qualität eines Wafers durch Ozonwasser- und HF-Behandlung umfasst einen Schritt des Entfernens (Delaminierens) des gesamten natürlichen Oxidfilms. Obwohl es möglich ist, die Bewertung ohne Verschlechtern der Oberflächenrauheit vorzunehmen, indem der Oxidfilm mit Ozonwasser und Fluorwasserstoffsäure vollständig entfernt wird, werden mit diesem Verfahren auch Kristallfehler beim Entfernen des natürlichen Oxidfilms mit HF erkennbar gemacht.The conventional method for evaluating the quality of a wafer by ozone water and RF treatment includes a step of removing (delaminating) the entire natural oxide film. Although it is possible to perform the evaluation without deteriorating the surface roughness by completely removing the oxide film with ozone water and hydrofluoric acid, this method also makes crystal defects in the removal of the natural oxide film with HF detectable.
Die Ozonkonzentration des Ozonwassers in der vorliegenden Erfindung ist nicht besonders begrenzt, jedoch werden 5 ppm bis 30 ppm bevorzugt. 5 ppm oder mehr werden für die Herstellung eines natürlichen Oxidfilms bevorzugt, und aus der Sicht einer wesentlichen effektiven Konzentration werden 30 ppm oder weniger bevorzugt. Außerdem beträgt die Zeit für jede Behandlung mit Ozonwasser zum Erzeugen eines natürlichen Oxidfilms bevorzugt 10 Sekunden oder mehr.The ozone concentration of the ozone water in the present invention is not particularly limited, but 5 ppm to 30 ppm is preferred. 5 ppm or more is preferred for the production of a natural oxide film, and 30 ppm or less is preferred from the viewpoint of a substantially effective concentration. In addition, the time for each treatment with ozone water to produce a natural oxide film is preferably 10 seconds or more.
Die Fluorwasserstoffsäurekonzentration ist nicht besonders begrenzt, jedoch wird 0,1 bis 1,0% bevorzugt. 0,1 % oder mehr wird bevorzugt, da die Konzentration genau gesteuert werden kann. Außerdem wird zum Steuern der Filmdicke des natürlichen Oxidfilms 1,0% oder weniger bevorzugt. Außerdem beträgt jede Behandlungszeit mit Fluorwasserstoffsäure bevorzugt ungefähr 2 Sekunden bis 20 Sekunden. Bei 2 Sekunden oder mehr wird die dem Wafer zugeführte Fluorwasserstoffsäure ausgebreitet, und bei 20 Sekunden oder weniger ist es möglich, die Behandlung zur Oxidfilmentfernung durchzuführen, wobei mit Sicherheit ein gewisser Oxidfilm zurückbleibt, und daher wird dies bevorzugt.The concentration of hydrofluoric acid is not particularly limited, but 0.1 to 1.0% is preferred. 0.1% or more is preferred because the concentration can be controlled precisely. In addition, 1.0% or less is preferred for controlling the film thickness of the natural oxide film. In addition, each hydrofluoric acid treatment time is preferably about 2 seconds to 20 seconds. At 2 seconds or more, the hydrofluoric acid supplied to the wafer is spread out, and at 20 seconds or less, it is possible to carry out the oxide film removal treatment with certain oxide film remaining, and therefore it is preferred.
Die Anzahl der Wiederholungen der Oxidationsbehandlung mit Ozonwasser und der Oxidfilm-Entfernungsbehandlung mit Fluorwasserstoffsäure beträgt bevorzugt ungefähr 5 Mal bis 50 Mal. Wenn die Anzahl der Wiederholungen 5 Mal oder mehr beträgt, ist es möglich, Bearbeitungsfehler mit Sicherheit erkennbar zu machen. Außerdem kann die Zeit für die Reinigungsschritte bei 50 Mal oder weniger reduziert und der Durchsatz erhöht werden, und daher wird dies bevorzugt. Ferner wird 50 Mal oder weniger bevorzugt, da es möglich ist, ohne Verschlechterung der Oberflächenrauheit des Siliziumwafers eine Bewertung durchzuführen. Außerdem ist dies ausreichend, da es möglich ist, die Tendenz der Verarbeitungsqualität des Wafers zu erfassen, ohne dies mehr als 50 Mal zu wiederholen.The number of repetitions of the oxidation treatment with ozone water and the oxide film removal treatment with hydrofluoric acid is preferably about 5 times to 50 times. If the number of repetitions is 5 times or more, it is possible to detect machining errors with certainty do. In addition, the time for the cleaning steps can be reduced 50 times or less and the throughput can be increased, and therefore it is preferred. Further, it is preferred 50 times or less because it is possible to perform an evaluation without deteriorating the surface roughness of the silicon wafer. In addition, this is sufficient because it is possible to grasp the processing quality tendency of the wafer without repeating it more than 50 times.
Als nächstes wird ein Messschritt (c) für inkrementelle Fehler des Durchführens einer Oberflächenfehlermessung an dem Siliziumwafer nach dem Reinigungsschritt (b) und ein Messen von inkrementellen Fehlern, die relativ zu den in dem vorausgehenden Oberflächenfehler-Messschritt (a) gemessenen Fehlern zugenommen haben, durchgeführt.Next, an incremental error measurement step (c) of performing a surface error measurement on the silicon wafer after the cleaning step (b) and measuring incremental errors that have increased relative to the errors measured in the previous surface error measurement step (a) are performed .
In diesem Messschritt (c) für inkrementelle Fehler wird nur die Anzahl der Fehler gemessen, die relativ zu den in dem vorausgehenden Oberflächenfehler-Messschritt (a) gemessenen Fehlern zugenommen haben. Bei der Messung ist es beispielsweise durch Verwendung eines von KLA-Tencor hergestellten Surfscan SP5, wie in dem vorausgehenden Oberflächenfehler-Messschritt, und Durchführen einer Messung mit derselben Koordinate, möglich, die Anzahl von nur denjenigen Fehlern zu messen, die zugenommen haben.In this incremental error measurement step (c), only the number of errors that have increased relative to the errors measured in the previous surface error measurement step (a) is measured. In the measurement, for example, by using a surf scan SP5 made by KLA-Tencor as in the previous surface defect measurement step and performing a measurement with the same coordinate, it is possible to measure the number of only those defects that have increased.
Anschließend werden wieder der Reinigungsschritt (b) und der Messschritt (c) für inkrementelle Fehler durchgeführt. Dies wird mehrmals durchgeführt und basierend auf dem Messergebnis der inkrementellen Fehler nach jedem Reinigungsschritt, beispielsweise der Zunahme-Tendenz (Steigung) der inkrementellen Fehler oder dem zugenommenen Betrag der inkrementellen Fehler, wird der Siliziumwafer bewertet.The cleaning step (b) and the measuring step (c) for incremental errors are then carried out again. This is carried out several times and based on the measurement result of the incremental errors after each cleaning step, for example the increase tendency (slope) of the incremental errors or the increased amount of the incremental errors, the silicon wafer is evaluated.
Auf diese Weise ist es durch mehrmaliges abwechselndes Durchführen des Reinigungsschrittes (b) und des Messschritts (c) für inkrementelle Fehler und Bewerten des Siliziumwafers basierend auf dem Messergebnis der inkrementellen Fehler (Steigung der inkrementellen Fehler oder der Anzahl von inkrementellen Fehlern) möglich, nur Fehler zu bewerten, die aufgrund der Bearbeitung, wie etwa Polieren, entstandenen sind, wobei Fehler, die aufgrund von während der Reinigung usw. erzeugten Kristalle und Partikel usw. entstanden sind, ausgeschlossen werden.In this way, by repeatedly performing the cleaning step (b) and the measuring step (c) for incremental errors alternately and evaluating the silicon wafer based on the measurement result of the incremental errors (slope of the incremental errors or the number of incremental errors), only errors are possible to be evaluated due to processing such as polishing, excluding errors caused by crystals and particles etc. generated during cleaning, etc.
Bei einem Wafer mit günstigen Bearbeitungsbedingungen, wie etwa Polieren, treten keine (wenige) bearbeitungsbedingten Fehler auf, und daher ist selbst bei Wiederholung des Reinigungsschrittes (b) und des Messschritts (c) für inkrementelle Fehler die Steigung der Zunahme der inkrementellen Fehler gering und die Anzahl von inkrementellen Fehlern ist klein. Andererseits treten bei einer schlechten Polierbearbeitungsqualität bearbeitungsbedingte Fehler auf, und daher wird bei der Wiederholung der Reinigung und der Oberflächenfehlermessung die Steigung der Zunahme der inkrementellen Fehler groß und die Anzahl der inkrementellen Fehler wird groß. Durch Bewerten der Polierbearbeitungsqualität basierend auf dieser Steigung oder der Anzahl von inkrementellen Fehlern ist es möglich, den Bearbeitungszustand zu diesem Zeitpunkt zu beobachten.With a wafer with favorable processing conditions such as polishing, no (few) processing-related errors occur, and therefore, even when the cleaning step (b) and the measuring step (c) are repeated for incremental errors, the increase in the incremental error increase is small and the The number of incremental errors is small. On the other hand, machining-related errors occur in poor polishing work quality, and therefore, when the cleaning and the surface defect measurement are repeated, the increase in the incremental errors increases and the number of incremental errors becomes large. By evaluating the polishing machining quality based on this slope or the number of incremental errors, it is possible to observe the machining state at this time.
Das heißt, bei Erstellen einer linearen Näherung der inkrementellen Fehler gilt, dass je größer die Steigung oder je größer die Anzahl der inkrementellen Fehler, latente Bearbeitungsfehler eingeschlossen sind, was eine schlechte Bearbeitungsqualität bedeutet.That is, when creating a linear approximation of the incremental errors, the greater the slope or the greater the number of incremental errors, latent machining errors are included, which means poor machining quality.
Wie oben gezeigt, wird bei der vorliegenden Erfindung durch wiederholtes Durchführen einer Reinigung ohne vollständige Entfernung des Oxidfilms mit Ozonwasser und Fluorwasserstoffsäure nicht nur die Verschlechterung der Oberflächenrauheit des Wafers und das Anhaften von Partikeln usw. unterdrückt, sondern es ist auch möglich, nur die Fehler erkennbar zu machen, die aufgrund der Bearbeitung, wie das Polieren, entstanden sind, ohne die aufgrund von Kristallen entstandenen Fehler erkennbar zu machen. Außerdem ist es durch Beobachten der nach jedem Reinigungsschritt gemessenen Zunahme-Tendenz der inkrementellen Fehler möglich, nur Fehler zu bewerten, die durch die Bearbeitung, wie das Polieren, entstanden sind, wobei Fehler, die aufgrund von während der Reinigung usw. erzeugten Kristalle und Partikel usw. entstanden sind, ausgeschlossen werden. Außerdem ist eine Fehlerbewertung in einem winzigen Bereich möglich geworden, die vorher nicht möglich war.As shown above, in the present invention, by repeatedly performing cleaning without completely removing the oxide film with ozone water and hydrofluoric acid, not only the deterioration of the surface roughness of the wafer and the adherence of particles, etc. are suppressed, but it is also possible to detect only the defects to be made, which have arisen due to the processing, such as polishing, without recognizing the errors caused by crystals. In addition, by observing the increasing tendency of the incremental errors measured after each cleaning step, it is possible to evaluate only errors caused by the machining such as polishing, errors due to crystals and particles generated during cleaning, etc. etc. have arisen, can be excluded. In addition, an error assessment has become possible in a tiny area that was not possible before.
Darüber hinaus kann das obenstehende Verfahren zum Bewerten eines Siliziumwafers auf ein Verfahren zum Herstellen eines Siliziumwafers, der zu einem Produkt werden soll, indem Hochglanzpolieren an einem Siliziumwafer vor dem Hochglanzpolieren durchgeführt wird, angewendet werden. Bei diesem Verfahren zum Herstellen eines Siliziumwafers werden vor dem Herstellen des Siliziumwafers, der zu einem Produkt werden soll, die Hochglanzpolierbedingungen beim Hochglanzpolieren im Voraus festgelegt, indem ein Experiment an einem experimentellen Siliziumwafer gemäß dem oben genannten Verfahren zum Bewerten eines Siliziumwafers durchgeführt wird, und der Siliziumwafer, der zu einem Produkt werden soll, wird durch Durchführen des Hochglanzpolierens unter den festgelegten Hochglanzpolierbedingungen hergestellt. Insbesondere wird ein Siliziumwafer wie nachfolgend beschrieben hergestellt.In addition, the above method of evaluating a silicon wafer can be applied to a method of manufacturing a silicon wafer to be made into a product by performing mirror polishing on a silicon wafer before mirror polishing. In this method of manufacturing a silicon wafer, before manufacturing the silicon wafer to be made into a product, the mirror polishing conditions in mirror polishing are set in advance by performing an experiment on an experimental silicon wafer according to the above method for evaluating a silicon wafer, and the like Silicon wafer that is to become a product is made by performing of high-gloss polishing under the specified high-gloss polishing conditions. In particular, a silicon wafer is manufactured as described below.
Zuerst wird ein experimenteller Siliziumwafer vor dem Hochglanzpolieren vorbereitet. Als nächstes wird an diesem experimentellen Siliziumwafer vor dem Hochglanzpolieren unter vorgeschriebenen Hochglanzpolierbedingungen ein Hochglanzpolieren durchgeführt. An dem auf diese Weise hochglanzpolierten experimentellen Siliziumwafer werden, wie bei dem oben beschriebenen Verfahren zum Bewerten eines Siliziumwafers, der vorausgehende Oberflächenfehler-Messschritt, der Reinigungsschritt und der Messschritt für inkrementelle Fehler durchgeführt (siehe
Der obige Reinigungsschritt und der Messschritt für inkrementelle Fehler werden abwechselnd mehrmals wiederholt, und der experimentelle Siliziumwafer wird basierend auf dem Messergebnis der inkrementellen Fehler nach dem Reinigungsschritt bewertet. Ferner werden basierend auf der Bewertung dieses experimentellen Siliziumwafers die Hochglanzpolierbedingungen des Hochglanzpolierens festgelegt, bei denen die Polierqualität nach der Durchführung des Hochglanzpolierens an dem Siliziumwafer vor dem Spiegelpolieren eine gewünschte Polierqualität ist. Ein Siliziumwafer, der ein Produkt werden soll, indem ein Hochglanzpolieren an einem Siliziumwafer vor dem Hochglanzpolieren durchgeführt wird, wird unter den hier festgelegten Hochglanzpolierbedingungen hergestellt.The above cleaning step and the incremental error measuring step are alternately repeated several times, and the experimental silicon wafer is evaluated based on the measurement result of the incremental errors after the cleaning step. Furthermore, based on the evaluation of this experimental silicon wafer, the high-gloss polishing conditions of the high-gloss polishing are determined in which the polishing quality after performing the high-gloss polishing on the silicon wafer before the mirror polishing is a desired polishing quality. A silicon wafer that is to become a product by performing mirror polishing on a silicon wafer prior to mirror polishing is manufactured under the mirror polishing conditions specified here.
Bei einem hochglanzpolierten Siliziumwafer, der unter Polierbedingungen poliert wurde, bei denen nach dem Hochglanzpolieren keine (wenige) Bearbeitungsfehler auftreten, ist die Steigung der Zunahme der inkrementellen Fehler gering und die Anzahl der inkrementellen Fehler ist selbst dann gering, wenn der Reinigungsschritt (b) und der Messschritt (c) für inkrementelle Fehler wiederholt werden. Andererseits treten bei einer schlechten Polierbearbeitungsqualität bearbeitungsbedingte Fehler auf, und daher wird bei der Wiederholung der Reinigung und der Oberflächenfehlermessung die Steigung der Zunahme der inkrementellen Fehler groß und die Anzahl der inkrementellen Fehler wird groß. Durch Bewerten der Polierbearbeitungsqualität basierend auf dieser Steigung oder der Anzahl der inkrementellen Fehler in dem experimentellen Siliziumwafer wird es möglich festzulegen, unter welchen Hochglanzpolierbedingungen das Hochglanzpolieren an dem Siliziumwafer vor dem Hochglanzpolieren durchgeführt werden sollte, um eine gewünschte Polierqualität zu erhalten.In the case of a mirror-polished silicon wafer which has been polished under polishing conditions in which no (few) machining errors occur after mirror-polishing, the increase in the incremental error increase is small and the number of incremental errors is small even if the cleaning step (b) and measurement step (c) can be repeated for incremental errors. On the other hand, machining-related errors occur in poor polishing work quality, and therefore, when the cleaning and the surface defect measurement are repeated, the increase in the incremental errors increases and the number of incremental errors becomes large. By evaluating the polishing work quality based on this slope or the number of incremental errors in the experimental silicon wafer, it becomes possible to determine under which mirror polishing conditions the mirror polishing should be performed on the silicon wafer before the mirror polishing in order to obtain a desired polishing quality.
Insbesondere ist es möglich, die Hochglanzpolierbedingungen so zu wählen, dass bei einer linearen Näherung der inkrementellen Fehler keine oder nur eine geringe Steigung vorliegt. Zum Beispiel können in dem in
BEISPIELEXAMPLE
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf Beispiele und Vergleichsbeispiele näher beschrieben, wobei jedoch die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist.The present invention is described in more detail below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not restricted to these examples.
(Beispiel)(Example)
Eine vorausgehende Oberflächenfehlermessung wurde bei Siliziumwafern durchgeführt, die unter verschiedenen Polierbedingungen (Polierbedingungen 1 bis 4) endpoliert und abschließend gereinigt wurden (
Die Reinigung wurde durchgeführt, indem die Reinigungsbedingungen eingestellt wurden auf: eine Ozonwasserkonzentration von 10 ppm, 20 Sekunden als die jeweilige Ozonwasser-Behandlungszeit, eine Fluorwasserstoffsäurekonzentration von 0,3%, 5 Sekunden als die jeweilige Fluorwasserstoffsäure-Behandlungszeit und 5 als die Anzahl der Wiederholungen von Fluorwasserstoffsäure → Ozonwasser in dem in
Als nächstes wurde nach dem Reinigungsschritt eine Oberflächenfehlermessung an dem Siliziumwafer durchgeführt und inkrementelle Fehler gemessen, die relativ zu den in dem vorausgehenden Oberflächenfehler-Messschritt (a) gemessenen Fehlern zunahmen (
Der Reinigungsschritt und der Messschritt für inkrementelle Fehler wurden wiederholt, bis die Gesamtzahl der Wiederholungen der Behandlung mit Ozonwasser → und der Behandlung mit Fluorwasserstoffsäure 50 wurde (das heißt, bis die Anzahl der Wiederholungen des Reinigungsschritts und des Messschritts für inkrementelle Fehler 10 wurde).The cleaning step and the incremental error measuring step were repeated until the total number of repetitions of the treatment with ozone water → and the treatment with hydrofluoric acid became 50 (that is, until the number of repetitions of the cleaning step and the measuring step for incremental errors became 10).
Mit der Anzahl nur der Fehler, die relativ zu dem Ergebnis der vorausgehenden Oberflächenfehlermessung nach jedem Reinigungsschritt als Anzahl der inkrementellen Fehler zunahm, wird die Gesamtzahl der Wiederholung der Behandlung mit Ozonwasser → der Behandlung mit Fluorwasserstoffsäure und der Anzahl der inkrementellen Fehler zusammengefasst und in Tabelle 1 dargestellt. Darüber hinaus ist in
Darüber hinaus wurde bei der Beobachtung der Waferoberfläche nach der Reinigung durch das REM festgestellt, dass keine Kristallfehler auf der Waferoberfläche erkennbar gemacht wurden und dass nur die in
Wie in
[Tabelle 1]
[Table 1]
(Vergleichsbeispiel)(Comparative example)
Ein Siliziumwafer wurde nach dem in der ungeprüften
Es sollte beachtet werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist. Die Ausführungsformen sind lediglich Beispiele, und alle Beispiele, die im Wesentlichen die gleichen Merkmale aufweisen und die gleichen Funktionen und Wirkungen zeigen, wie diejenigen, die in dem in den Ansprüchen der vorliegenden Erfindung offenbarten technischen Konzept umfasst sind, sind im technischen Schutzumfang der vorliegenden Erfindung umfasst.It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments. The embodiments are merely examples, and all examples having substantially the same features and functions and effects as those included in the technical concept disclosed in the claims of the present invention are within the technical scope of the present invention includes.
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