JP2001077166A - シリコン単結晶ウェーハの表面評価法 - Google Patents

シリコン単結晶ウェーハの表面評価法

Info

Publication number
JP2001077166A
JP2001077166A JP25494599A JP25494599A JP2001077166A JP 2001077166 A JP2001077166 A JP 2001077166A JP 25494599 A JP25494599 A JP 25494599A JP 25494599 A JP25494599 A JP 25494599A JP 2001077166 A JP2001077166 A JP 2001077166A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
defects
silicon
single crystal
wafer
grown
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP25494599A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3752909B2 (ja
Inventor
Yukichi Horioka
佑吉 堀岡
Naoyuki Tomita
直行 富田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Silicon Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Silicon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Silicon Corp filed Critical Mitsubishi Materials Silicon Corp
Priority to JP25494599A priority Critical patent/JP3752909B2/ja
Publication of JP2001077166A publication Critical patent/JP2001077166A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3752909B2 publication Critical patent/JP3752909B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セコエッチを行わずにＬ／Ｄ欠陥の分布状況
の評価を簡便で正確かつ迅速に行うことができるシリコ
ン単結晶ウェーハの表面評価法を提供する事を目的とす
る。 【解決手段】 シリコン単結晶ウェーハ上にシリコン層
をエピタキシャル成長させた後に表面の欠陥を検査する
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコン単結晶ウ
ェーハの表面評価法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】シリコンデバイスは、微細加工技術の進
歩に伴い高集積化を遂げてきた。この高集積化において
はチップサイズの拡大や製造コストの増加等の課題が付
随してきたが、それらに対してはウェーハの大口径化に
よって対応してきた。そして近年、シリコンデバイスが
１６ＭＤＲＡＭから６４ＭＤＲＡＭクラスになり２００
ｍｍウェーハを使用するようになって、これらのデバイ
スの製造歩留まりにおいてはＣＯＰ（Crystal Originat
ed Particle）等の結晶成長時導入欠陥（Grown-in欠
陥）が悪影響を及ぼすことが明らかになってきた。その
ため、そのようなGrown-in欠陥について、より精度のよ
い検査を行うことは非常に重要である。
【０００３】シリコン単結晶ウェーハは、通常、鏡面研
磨後に表面異物検査機により面内の異物を検査する。こ
の際、結晶成長時に導入されるGrown-in欠陥のうち表面
に存在しているＣＯＰはこの表面異物検査機により直接
観察してその分布状況を把握することができる。しかし
ながら、ＣＯＰの外側に存在するラージディスロケーシ
ョン（Ｌ／Ｄ）欠陥は、表面異物検査機で直接観察する
ことは困難である。そのため、Ｌ／Ｄ欠陥の検査に対し
ては、ウェーハを洗浄した後セコ液（二クロム酸カリウ
ム、フッ酸および純水の混合溶液）に浸してエッチング
する、いわゆるセコ（Secco）エッチによりその欠陥を
顕在化させて観察することが通常行われる。セコエッチ
は選択性を有する優れた欠陥検査法ではある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、セコエ
ッチ後に欠陥検査を行う際、長時間かけて行うにもかか
わらず、その欠陥の分布状況を十分に把握することは相
変わらず容易ではないという問題があった。また、セコ
エッチはクロムを使用するため、重金属汚染を避けたい
半導体工場ではセコエッチをできれば廃止したいという
要求があった。
【０００５】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
もので、セコエッチを行わずにＬ／Ｄ欠陥の分布状況の
評価を簡便で正確かつ迅速に行うことができるシリコン
単結晶ウェハーの表面評価法を提供する事を目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、以下の構成を採用した。請求項１に記載の
シリコン単結晶ウェーハの表面評価法は、シリコン単結
晶ウェーハ上にシリコン層をエピタキシャル成長させた
後に表面の欠陥を検査することを特徴とする。
【０００７】このシリコン単結晶ウェーハの表面評価法
においては、シリコン単結晶ウェーハ上にシリコン層を
エピタキシャル成長させることによりウェーハ上に発生
していたＬ／Ｄ欠陥を大きく成長させるので、そのＬ／
Ｄ欠陥を通常の表面異物検査機を使用して直接観察する
ことができる。
【０００８】請求項２に記載のシリコン単結晶ウェーハ
の結晶表面評価法は、請求項１に記載のシリコン単結晶
ウェーハの結晶表面評価法において、前記シリコン層の
膜厚が０．５μｍから１０μｍであることを特徴とす
る。
【０００９】このシリコン単結晶ウェーハの表面評価法
においては、シリコン単結晶ウェーハ上に適切な膜厚の
シリコン層をエピタキシャル成長させてＬ／Ｄ欠陥を大
きく成長させるので、シリコン層形成前の欠陥の分布や
その総数を正確に把握することができる。
【００１０】我々は、鋭意努力の結果以下のような知見
を得、それに基づいて本発明を完成した。シリコン単結
晶ウェーハ上に適当な膜厚のシリコン膜をエピタキシャ
ル成長させると、Grown-in欠陥のうち、Ｌ／Ｄ欠陥は異
常に成長していくことを知見した。成長したＬ/Ｄ欠陥
は、シリコン層が適当な膜厚になったときに通常の表面
異物検査機を使用して直接観察することが可能になる。
一方、Grown-in欠陥のうちＣＯＰやＯＳＦ（Oxidatiom
induced Stacking Fault）は、シリコン膜の形成により
縮小・消滅する。この結果、Ｌ／Ｄ欠陥が強調されるの
で、Ｌ／Ｄ欠陥の検査に有利である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るシリコン単結
晶ウェーハの表面評価法の好適な実施形態を図を参照し
て説明する。
【００１２】本発明では、例えばＣＺ（Czochralski）
法により成長させたシリコンインゴットから得たシリコ
ン単結晶ウェハー上にシリコン層をエピタキシャル成長
させた後にその表面の欠陥を検査する。
【００１３】このとき、シリコンをエピタキシャルさせ
る方法は通常の方法でよい。例えば、鏡面研磨したＣＺ
−Ｓｉウェーハをチャンバー内で１１１０℃程度の高温
にし、トリクロールシラン（ＳｉＨＣｌ3）ガス、水素
ガスを導入してそのＣＺ−Ｓｉウェーハ上にシリコン層
をエピタキシャル成長させる。
【００１４】形成するシリコン層の膜厚は、例えば４μ
ｍである。この膜厚は、Ｌ/Ｄ欠陥が表面異物検査機で
直接観察することが可能になる大きさに成長し、かつ、
成長した欠陥の隣接するもの同士が融合してしまうほど
大きくならない範囲に設定される。この範囲は通常０．
５μｍから１０μｍである。
【００１５】図１は、ＣＺ−Ｓｉウェーハの表面の径方
向の位置に対する欠陥の種類別の典型的な密度分布を示
した図である。
【００１６】欠陥密度は、Ｌ／ＤとＣＯＰについてパー
ティクルカウンター（ＫＬＡ Tencor、ＳＰ１）により
測定した。ＳＰ１では、０．１μｍの大きさの欠陥に対
して９５％以上の検出が保証されている。検出した欠陥
のサイズは、 ＮａｒｒｏｗＭｏｄｅで０．２〜０．２
５μｍ、Ｗｉｄｅ Ｍｏｄｅで０．０９〜０．１０μｍ
であり、それらを合わせたものを表示した。ここで、Ｎ
ａｒｒｏｗ ｍｏｄｅは受光角度が５°〜１８°であ
り、Ｗｉｄｅ ｍｏｄｅは受光角度が２２°〜７０°で
ある。図１から、このインゴットの中心部にＣＯＰが、
また、その外側にＬ／Ｄが発生していることがわかる。
ただし、この場合Ｌ／Ｄ密度はＣＯＰ密度の１／１０以
下である。
【００１７】図２は、図１で測定したＣＺ−Ｓｉウェー
ハの欠陥分布平面図である。各点は０．１μｍ以上の欠
陥を示している。この場合欠陥密度は外側より中央部の
方がかなり高いことがわかる。
【００１８】図３は、以下に記載する条件によって、図
１あるいは図２で測定したＣＺ−Ｓｉウェハーを基板と
して、その上にシリコン層をエピタキシャル成長させた
Ｌ/Ｄ起因欠陥の測定用のウェーハの欠陥分布平面図で
ある。鏡面研磨したＣＺ−Ｓｉウェーハをチャンバー内
で１１１０℃程度の高温にし、トリクロールシラン（Ｓ
ｉＨＣｌ3）ガス、水素ガスを導入してそのＣＺ−Ｓｉ
ウェーハ上にシリコン層を２．６μｍ／ｍｉｎの成長速
度でエピタキシャル成長させる。
【００１９】エピタキシャルシリコン層の成長後には、
図２において見られた中央部のＣＯＰがほとんど消滅し
ていることがわかる。それに対して、外周部には図２で
は疎らにしか現れていなかった（すなわち、大部分が分
解能０．０９μｍ以下であった）。Ｌ／Ｄ欠陥が直接観
察可能な程度にリング状に成長していることが明瞭に示
されている。この場合、欠陥平均のサイズは０．２１μ
ｍであった。
【００２０】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
るシリコン単結晶ウェーハの表面評価法によれば、以下
のような効果が得られる。
【００２１】請求項１に記載のシリコン単結晶ウェーハ
の表面評価法によれば、シリコン単結晶ウェーハ上にシ
リコン層をエピタキシャル成長させることによりウェー
ハ上に発生していたＬ／Ｄ欠陥を大きく成長させるの
で、そのＬ／Ｄ欠陥を通常の表面異物検査機を使用して
直接観察することができる。
【００２２】請求項２に記載のシリコン単結晶ウェーハ
の結晶表面評価法によれば、シリコン単結晶ウェーハ上
に適切な膜厚のシリコン層をエピタキシャル成長させて
Ｌ／Ｄ欠陥を大きく成長させるので、シリコン層形成前
の欠陥の分布やその総数を正確に把握することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 エピタキシャル成長前のＣＺ−Ｓｉウェーハ
の表面上の径方向の位置に対する欠陥の種類別の密度を
示した図である。
【図２】 図１で示したＣＺ−Ｓｉウェーハの欠陥分布
平面図である。
【図３】 図２で測定したＣＺ−Ｓｉウェーハ上に厚さ
４μｍのシリコン層をエピタキシャル成長させたエピウ
ェーハの欠陥分布平面図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シリコン単結晶ウェーハ上にシリコン層
    をエピタキシャル成長させた後に表面の欠陥を検査する
    ことを特徴とするシリコン単結晶ウェーハの表面評価
    法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のシリコン単結晶ウェー
    ハの表面評価法において、 前記シリコン層の膜厚が０．５μｍから１０μｍである
    ことを特徴とするシリコン単結晶ウェーハの表面評価
    法。
JP25494599A 1999-09-08 1999-09-08 シリコン単結晶ウェーハの表面評価法 Expired - Lifetime JP3752909B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25494599A JP3752909B2 (ja) 1999-09-08 1999-09-08 シリコン単結晶ウェーハの表面評価法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25494599A JP3752909B2 (ja) 1999-09-08 1999-09-08 シリコン単結晶ウェーハの表面評価法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001077166A true JP2001077166A (ja) 2001-03-23
JP3752909B2 JP3752909B2 (ja) 2006-03-08

Family

ID=17272051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25494599A Expired - Lifetime JP3752909B2 (ja) 1999-09-08 1999-09-08 シリコン単結晶ウェーハの表面評価法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3752909B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JP3752909B2 (ja) 2006-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5232719B2 (ja) エピタキシャル被覆された半導体ウェハの製造方法
JP5998225B2 (ja) 結晶関連欠陥の位置を示す方法
JP6521198B1 (ja) リン化インジウム結晶基板
JP6651134B2 (ja) 半導体単結晶基板の結晶欠陥検出方法
US6753955B2 (en) Inspection device for crystal defect of silicon wafer and method for detecting crystal defect of the same
JPH04212433A (ja) 半導体基板、半導体基板と半導体装置の製造方法、並びに半導体基板の検査・評価方法
JP2004091234A (ja) エピタキシャルウェーハとその製造方法
US6261362B1 (en) Silicon epitaxial wafer manufacturing method
JP2001253797A (ja) シリコンエピタキシャルウェーハの製造方法及びシリコンエピタキシャルウェーハ
JP3752909B2 (ja) シリコン単結晶ウェーハの表面評価法
JP5521775B2 (ja) 単結晶シリコンウェーハの評価方法
JP6536502B2 (ja) パーティクルカウンタ校正用ウェーハの作製方法
JP2005039111A (ja) シリコンエピタキシャルウェーハ及びその製造方法
JP4573282B2 (ja) エピタキシャルシリコンウェーハの製造方法
JP5463884B2 (ja) 半導体単結晶基板の結晶欠陥評価方法
US20220236205A1 (en) Method for producing semiconductor wafers
KR100384680B1 (ko) 반도체 웨이퍼 결함 검출 방법
JP3621290B2 (ja) パーティクルモニター用シリコン単結晶ウエーハの製造方法およびパーティクルモニター用シリコン単結晶ウエーハ
WO2019163081A1 (ja) ヒ化ガリウム結晶基板
JPH11106282A (ja) シリコン単結晶およびその製造方法、評価方法
JP7484808B2 (ja) 半導体単結晶基板の結晶欠陥評価方法
US7229496B2 (en) Process for producing silicon single crystal layer and silicon single crystal layer
JP2005159013A (ja) シリコン単結晶の検査方法及びシリコンウエーハの製造方法、並びにエピタキシャルウエーハの製造方法
JP2018186195A (ja) シリコン単結晶の欠陥領域特定方法
Moon et al. Micro defect size in Si single crystal grown by Czochralski method

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040519

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040601

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040802

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050830

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051031

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20051122

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20051205

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 3752909

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091222

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091222

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101222

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101222

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111222

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111222

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121222

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121222

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131222

Year of fee payment: 8

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term