JP2001176943A - 半導体ウェーハの評価方法 - Google Patents
半導体ウェーハの評価方法Info
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- JP2001176943A JP2001176943A JP35658899A JP35658899A JP2001176943A JP 2001176943 A JP2001176943 A JP 2001176943A JP 35658899 A JP35658899 A JP 35658899A JP 35658899 A JP35658899 A JP 35658899A JP 2001176943 A JP2001176943 A JP 2001176943A
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- semiconductor wafer
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体ウェーハに存在する欠陥の種類（実
体）を短時間、かつ簡便な方法で評価することのできる
手法を提供する。 【解決手段】 半導体ウェーハの欠陥の形態と欠陥の種
類との関係を予め求めておき、この関係に基づいて、評
価対象である半導体ウェーハの欠陥の形態から欠陥の種
類を決定することを特徴とする半導体ウェーハの評価方
法。
体）を短時間、かつ簡便な方法で評価することのできる
手法を提供する。 【解決手段】 半導体ウェーハの欠陥の形態と欠陥の種
類との関係を予め求めておき、この関係に基づいて、評
価対象である半導体ウェーハの欠陥の形態から欠陥の種
類を決定することを特徴とする半導体ウェーハの評価方
法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハの
欠陥の評価方法に関し、特に欠陥の形態からその欠陥の
種類を決定する方法に関する。
欠陥の評価方法に関し、特に欠陥の形態からその欠陥の
種類を決定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の半導体素子の高集積化に伴い、半
導体ウェーハの欠陥、特にウェーハ表面および表面近傍
の結晶欠陥等の欠陥の評価が重要になってきている。そ
して、これらの半導体ウェーハの欠陥を低減するために
は、その欠陥の実体を把握し、それに対する適切な処置
を施す必要がある。例えば、半導体ウェーハ上に検出さ
れた欠陥がパーティクルであればその発塵源に対する処
置が、また、結晶欠陥であれば結晶育成条件の検討等が
求められる。
導体ウェーハの欠陥、特にウェーハ表面および表面近傍
の結晶欠陥等の欠陥の評価が重要になってきている。そ
して、これらの半導体ウェーハの欠陥を低減するために
は、その欠陥の実体を把握し、それに対する適切な処置
を施す必要がある。例えば、半導体ウェーハ上に検出さ
れた欠陥がパーティクルであればその発塵源に対する処
置が、また、結晶欠陥であれば結晶育成条件の検討等が
求められる。
【０００３】これらの欠陥の評価方法として、従来から
汎用されている方法に光散乱法がある。これは、レーザ
ー光をウェーハ表面に照射し、そこからの散乱光を測定
することにより、ウェーハ表面に存在する欠陥（光散乱
体）を検出するものである。この手法は、ウェーハ表面
が一度に測定でき、比較的簡便で有益な方法であるが、
その欠陥の実体を把握することはできない。従って、欠
陥の実体を把握し、その欠陥を低減させるという目的を
達成するため、従来はこの光散乱法で検出された欠陥の
ウェーハ面内位置を特定し、これをさらに光学顕微鏡や
電子顕微鏡等で詳細に観察するという手法が取られてい
た。
汎用されている方法に光散乱法がある。これは、レーザ
ー光をウェーハ表面に照射し、そこからの散乱光を測定
することにより、ウェーハ表面に存在する欠陥（光散乱
体）を検出するものである。この手法は、ウェーハ表面
が一度に測定でき、比較的簡便で有益な方法であるが、
その欠陥の実体を把握することはできない。従って、欠
陥の実体を把握し、その欠陥を低減させるという目的を
達成するため、従来はこの光散乱法で検出された欠陥の
ウェーハ面内位置を特定し、これをさらに光学顕微鏡や
電子顕微鏡等で詳細に観察するという手法が取られてい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな手法では、半導体ウェーハを光散乱法で評価した
後、顕微鏡観察するという二度手間であり、効率が非常
に悪いという問題点があった。そこで、本発明はこのよ
うな課題に鑑みなされたものであって、半導体ウェーハ
の欠陥の種類（実体）を短時間、かつ簡便な方法で評価
することのできる手法を提供することを目的としてい
る。
うな手法では、半導体ウェーハを光散乱法で評価した
後、顕微鏡観察するという二度手間であり、効率が非常
に悪いという問題点があった。そこで、本発明はこのよ
うな課題に鑑みなされたものであって、半導体ウェーハ
の欠陥の種類（実体）を短時間、かつ簡便な方法で評価
することのできる手法を提供することを目的としてい
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、光散乱法
で検出された半導体ウェーハの表面に存在する光散乱体
と、それを顕微鏡観察して得られた欠陥の種類（実体）
とを対比している中で、光散乱法で検出される欠陥の特
徴（例えば、サイズなどの欠陥の形態）と欠陥の種類と
の間に相関があることを見出し本発明に想到したもので
ある。すなわち、前記目的を達成するため本発明の請求
項１に記載した発明は、半導体ウェーハの欠陥の形態と
欠陥の種類との関係を予め求めておく工程と、評価対象
である半導体ウェーハの欠陥の形態を測定する工程と、
前記欠陥の形態と欠陥の種類との関係に基づいて、前記
測定された半導体ウェーハの欠陥の形態から該半導体ウ
ェーハの欠陥の種類を決定する工程とを有することを特
徴とする半導体ウェーハの評価方法である。
で検出された半導体ウェーハの表面に存在する光散乱体
と、それを顕微鏡観察して得られた欠陥の種類（実体）
とを対比している中で、光散乱法で検出される欠陥の特
徴（例えば、サイズなどの欠陥の形態）と欠陥の種類と
の間に相関があることを見出し本発明に想到したもので
ある。すなわち、前記目的を達成するため本発明の請求
項１に記載した発明は、半導体ウェーハの欠陥の形態と
欠陥の種類との関係を予め求めておく工程と、評価対象
である半導体ウェーハの欠陥の形態を測定する工程と、
前記欠陥の形態と欠陥の種類との関係に基づいて、前記
測定された半導体ウェーハの欠陥の形態から該半導体ウ
ェーハの欠陥の種類を決定する工程とを有することを特
徴とする半導体ウェーハの評価方法である。
【０００６】このように、欠陥の形態と種類との間の相
関関係を予め求めておくことにより、例えば光散乱法な
どの簡便な手法で欠陥の形態を測定するだけで、その相
関関係に基づき、ウェーハの欠陥の種類の同定を極めて
容易に行うことができる。
関関係を予め求めておくことにより、例えば光散乱法な
どの簡便な手法で欠陥の形態を測定するだけで、その相
関関係に基づき、ウェーハの欠陥の種類の同定を極めて
容易に行うことができる。
【０００７】この場合、請求項２に記載した様に、測定
されるウェーハの欠陥の形態としては、欠陥のサイズで
あることが好ましい。このように、測定される形態がサ
イズであれば、請求項３に記載した様に、汎用されてい
る光散乱法を用いた装置を使用して容易に判別すること
ができる。また、光散乱法を用いた装置であれば、欠陥
のサイズだけでなく、欠陥からの散乱強度等による判別
もできるので非常に有益である。
されるウェーハの欠陥の形態としては、欠陥のサイズで
あることが好ましい。このように、測定される形態がサ
イズであれば、請求項３に記載した様に、汎用されてい
る光散乱法を用いた装置を使用して容易に判別すること
ができる。また、光散乱法を用いた装置であれば、欠陥
のサイズだけでなく、欠陥からの散乱強度等による判別
もできるので非常に有益である。
【０００８】さらに、請求項４に記載した様に、前記半
導体ウェーハの評価方法は、エッチングを行うことによ
り欠陥を顕在化させた半導体ウェーハを用いて行うこと
もできる。この様に、測定するウェーハをエッチングし
てから測定すれば、結晶欠陥をエッチングにより顕在化
させることができるので、これらを評価する場合には特
に有効である。
導体ウェーハの評価方法は、エッチングを行うことによ
り欠陥を顕在化させた半導体ウェーハを用いて行うこと
もできる。この様に、測定するウェーハをエッチングし
てから測定すれば、結晶欠陥をエッチングにより顕在化
させることができるので、これらを評価する場合には特
に有効である。
【０００９】また、請求項５に記載した様に、評価すべ
き半導体ウェーハの欠陥がウェーハ表面に存在するもの
であれば、光散乱法等を用いてその欠陥を容易に評価す
ることができる。
き半導体ウェーハの欠陥がウェーハ表面に存在するもの
であれば、光散乱法等を用いてその欠陥を容易に評価す
ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。まず、半導体ウェーハの欠陥の形態と欠陥の種類と
の関係を求めるため、例えば光散乱法を用いた測定装置
により、半導体ウェーハ表面の欠陥分布（光散乱体の分
布）を測定し、得られた欠陥分布を欠陥の形態（光散乱
体のサイズなど）により分類する。この際、測定する半
導体ウェーハ表面を予め、Ｓｅｃｃｏ液や混酸液（フッ
酸、硝酸、酢酸等の混合液）による選択エッチングを施
して、結晶欠陥を顕在化させておいてもよい。
て説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。まず、半導体ウェーハの欠陥の形態と欠陥の種類と
の関係を求めるため、例えば光散乱法を用いた測定装置
により、半導体ウェーハ表面の欠陥分布（光散乱体の分
布）を測定し、得られた欠陥分布を欠陥の形態（光散乱
体のサイズなど）により分類する。この際、測定する半
導体ウェーハ表面を予め、Ｓｅｃｃｏ液や混酸液（フッ
酸、硝酸、酢酸等の混合液）による選択エッチングを施
して、結晶欠陥を顕在化させておいてもよい。
【００１１】尚、半導体ウェーハの欠陥分布の測定はこ
のような光散乱法に限定されるわけではなく、ウェーハ
の表面や表面近傍あるいはバルク部の欠陥を高感度で測
定でき、欠陥の形態を分類できるものであればとのよう
な装置でも適用できる。また、欠陥の形態としては、サ
イズに限定されることなく、欠陥の形状で分類できるの
であれば形状でもよい。
のような光散乱法に限定されるわけではなく、ウェーハ
の表面や表面近傍あるいはバルク部の欠陥を高感度で測
定でき、欠陥の形態を分類できるものであればとのよう
な装置でも適用できる。また、欠陥の形態としては、サ
イズに限定されることなく、欠陥の形状で分類できるの
であれば形状でもよい。
【００１２】次に、形態で分類された欠陥毎にその実体
を観察して、欠陥の形態と欠陥の種類との相関関係を求
める。欠陥の実体を観察するには、上記の光散乱法を用
いた測定により求められた欠陥の位置を座標として認識
しておき、その位置を別の装置で拡大観察すればその実
体を把握することができる。拡大観察する手法として
は、光学顕微鏡を用いたり、走査型電子顕微鏡や透過型
電子顕微鏡などを用いることができる。
を観察して、欠陥の形態と欠陥の種類との相関関係を求
める。欠陥の実体を観察するには、上記の光散乱法を用
いた測定により求められた欠陥の位置を座標として認識
しておき、その位置を別の装置で拡大観察すればその実
体を把握することができる。拡大観察する手法として
は、光学顕微鏡を用いたり、走査型電子顕微鏡や透過型
電子顕微鏡などを用いることができる。
【００１３】次に、評価対象である半導体ウェーハの欠
陥分布を測定し、その欠陥の形態により分類する。そし
て、上記の相関関係に基づいて、評価対象である半導体
ウェーハの欠陥の形態からその欠陥の種類を同定する。
具体的には、予め求めた相関関係が光散乱体のサイズと
欠陥の種類との関係である場合には、評価対象である半
導体ウェーハを光散乱法を用いて測定すれば、測定され
た光散乱体のサイズから欠陥の種類が決定できる。
陥分布を測定し、その欠陥の形態により分類する。そし
て、上記の相関関係に基づいて、評価対象である半導体
ウェーハの欠陥の形態からその欠陥の種類を同定する。
具体的には、予め求めた相関関係が光散乱体のサイズと
欠陥の種類との関係である場合には、評価対象である半
導体ウェーハを光散乱法を用いて測定すれば、測定され
た光散乱体のサイズから欠陥の種類が決定できる。
【００１４】この場合、評価対象である半導体ウェーハ
として、量産品の各製造ロットから抜き取ったサンプル
を用いれば、その量産品の製造工程の工程管理方法とし
て本発明の評価方法を利用することができる。
として、量産品の各製造ロットから抜き取ったサンプル
を用いれば、その量産品の製造工程の工程管理方法とし
て本発明の評価方法を利用することができる。
【００１５】
【実施例】以下、実施例を示して本発明を具体的に説明
する。 （実施例）直径２００ｍｍのシリコンウェーハに１１２
５℃で３μｍのエピタキシャル層を形成したエピタキシ
ャルウェーハのうち光散乱法で検出される欠陥が多発し
たエピタキシャルウェーハに対し、混酸液を用いた選択
エッチングによりエピタキシャル層の表面を約０．７μ
mエッチングして欠陥を顕在化させた。
する。 （実施例）直径２００ｍｍのシリコンウェーハに１１２
５℃で３μｍのエピタキシャル層を形成したエピタキシ
ャルウェーハのうち光散乱法で検出される欠陥が多発し
たエピタキシャルウェーハに対し、混酸液を用いた選択
エッチングによりエピタキシャル層の表面を約０．７μ
mエッチングして欠陥を顕在化させた。
【００１６】次に、このエピタキシャルウェーハの表面
を光散乱法を用いた異物検査装置（KLA-Tencor社製 Sur
f Scan 6200）を用いて測定することにより、光散乱体
のサイズ分布を求め、サイズが１．６μm以下の光散乱
体と１．６μmを超える光散乱体とに分類して、それぞ
れについて光学顕微鏡によりその実体を観察した。その
結果、図１に示す様に、サイズが１．６μmを超えるも
のについてはエピ積層欠陥（ＳＦ：Stacking Fault）で
あり、１．６μm以下のものについてはＳＦとは異なる
丸い形状のピットであることがわかった。
を光散乱法を用いた異物検査装置（KLA-Tencor社製 Sur
f Scan 6200）を用いて測定することにより、光散乱体
のサイズ分布を求め、サイズが１．６μm以下の光散乱
体と１．６μmを超える光散乱体とに分類して、それぞ
れについて光学顕微鏡によりその実体を観察した。その
結果、図１に示す様に、サイズが１．６μmを超えるも
のについてはエピ積層欠陥（ＳＦ：Stacking Fault）で
あり、１．６μm以下のものについてはＳＦとは異なる
丸い形状のピットであることがわかった。
【００１７】すなわち、上記観察条件においては、光散
乱体のサイズを１．６μmで分類することにより、欠陥
の実体がＳＦか否かを区別することができることにな
り、光散乱体のサイズとＳＦとの相関関係が得られたこ
とになる。
乱体のサイズを１．６μmで分類することにより、欠陥
の実体がＳＦか否かを区別することができることにな
り、光散乱体のサイズとＳＦとの相関関係が得られたこ
とになる。
【００１８】次に、量産品の製造ロットから抜き取った
エピタキシャルウェーハに、上記と同一条件で欠陥を顕
在化させる処理を行った後、Surf Scan 6200を用いて光
散乱体のサイズ分布を求めた。そして、前記相関関係に
基づいてＳＦの個数を評価したところ、このウェーハに
は２ケのＳＦが存在していることがわかった。
エピタキシャルウェーハに、上記と同一条件で欠陥を顕
在化させる処理を行った後、Surf Scan 6200を用いて光
散乱体のサイズ分布を求めた。そして、前記相関関係に
基づいてＳＦの個数を評価したところ、このウェーハに
は２ケのＳＦが存在していることがわかった。
【００１９】
【発明の効果】本発明は、半導体ウェーハに存在する欠
陥の種類（実体）を、従来に比べ非常に短時間、かつ簡
便な方法で評価することができるという利点を有する。
また、評価対象である半導体ウェーハとして、量産品の
各製造ロットから抜き取ったサンプルを用いれば、その
量産品の製造工程の工程管理方法として利用することが
できる。
陥の種類（実体）を、従来に比べ非常に短時間、かつ簡
便な方法で評価することができるという利点を有する。
また、評価対象である半導体ウェーハとして、量産品の
各製造ロットから抜き取ったサンプルを用いれば、その
量産品の製造工程の工程管理方法として利用することが
できる。
【図１】本発明の実施例における欠陥の光学顕微鏡観察
写真を示した図である。
写真を示した図である。
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体ウェーハの欠陥の形態と欠陥の種
類との関係を予め求めておく工程と、評価対象である半
導体ウェーハの欠陥の形態を測定する工程と、前記欠陥
の形態と欠陥の種類との関係に基づいて、前記測定され
た半導体ウェーハの欠陥の形態から該半導体ウェーハの
欠陥の種類を決定する工程とを有することを特徴とする
半導体ウェーハの評価方法。 - 【請求項２】 前記結晶欠陥の形態が欠陥のサイズであ
ることを特徴とする請求項１に記載された半導体ウェー
ハの評価方法。 - 【請求項３】 前記欠陥の形態の測定を光散乱法を用い
た装置を使用して行うことを特徴とする請求項１または
請求項２に記載された半導体ウェーハの評価方法。 - 【請求項４】 前記半導体ウェーハの評価方法は、エッ
チングを行うことにより欠陥を顕在化させた半導体ウェ
ーハを用いて行うことを特徴とする請求項１から請求項
３のいずれか１項に記載された半導体ウェーハの評価方
法。 - 【請求項５】 前記半導体ウェーハの欠陥が、半導体ウ
ェーハの表面に存在する欠陥であることを特徴とする請
求項１から請求項４のいずれか１項に記載された半導体
ウェーハの評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35658899A JP2001176943A (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | 半導体ウェーハの評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35658899A JP2001176943A (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | 半導体ウェーハの評価方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001176943A true JP2001176943A (ja) | 2001-06-29 |
Family
ID=18449784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35658899A Pending JP2001176943A (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | 半導体ウェーハの評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001176943A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006308364A (ja) * | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 外観検査装置及び外観検査方法 |
| US7522290B2 (en) | 2004-06-02 | 2009-04-21 | Sumco Tech Xiv Corporation | Apparatus and method for inspecting semiconductor wafer |
| US7576852B2 (en) | 2004-04-13 | 2009-08-18 | Sumco Tech Xiv Corporation | Semiconductor wafer inspection device and method |
-
1999
- 1999-12-15 JP JP35658899A patent/JP2001176943A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7576852B2 (en) | 2004-04-13 | 2009-08-18 | Sumco Tech Xiv Corporation | Semiconductor wafer inspection device and method |
| DE112005000828B4 (de) * | 2004-04-13 | 2017-12-21 | Komatsu Electronic Metals Co., Ltd. | Vorrichtung und Verfahren zur Prüfung von Halbleiter-Wafern |
| US7522290B2 (en) | 2004-06-02 | 2009-04-21 | Sumco Tech Xiv Corporation | Apparatus and method for inspecting semiconductor wafer |
| DE112005001256B4 (de) * | 2004-06-02 | 2015-02-12 | Sumco Techxiv Corporation | Vorrichtung und Verfahren zum Prüfen von Halbleiter-Wafern |
| JP2006308364A (ja) * | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 外観検査装置及び外観検査方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |