JP2002158271A - Evaluation method of wafer - Google Patents

Evaluation method of wafer

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JP2002158271A
JP2002158271A JP2000355247A JP2000355247A JP2002158271A JP 2002158271 A JP2002158271 A JP 2002158271A JP 2000355247 A JP2000355247 A JP 2000355247A JP 2000355247 A JP2000355247 A JP 2000355247A JP 2002158271 A JP2002158271 A JP 2002158271A
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wafer
processing
damage
polishing
defect
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Japanese (ja)
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Takeshi Kobayashi
武史 小林
Hiroyuki Takamatsu
広行 高松
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Shin Etsu Handotai Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Handotai Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for stably, accurately, and sensitivity evaluating a wafer defect, especially polished damage (a machining-triggering defect), by SC1-RT. SOLUTION: In this evaluation method of a silicon wafer, a silicon surface is etched for a long time by treatment liquid containing ammonia, hydrogen peroxide, and water, and the number of LPDs formed on the surface of the silicon wafer is checked. In this case, a substance is added into the treatment liquid, where the substance sensitizes the wafer defect, especially, machined damage.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ウェーハの評価方
法、特にシリコンウェーハ等の半導体ウェーハ(以下単
にウェーハと称することがある)を加工する際に生じる
加工誘発欠陥の評価方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for evaluating a wafer, and more particularly to a method for evaluating a process-induced defect generated when processing a semiconductor wafer such as a silicon wafer (hereinafter sometimes simply referred to as a wafer).

【0002】[0002]

【関連技術】半導体素子の集積度が増加することによ
り、ウェーハの品質が半導体素子の収率と信頼性に大き
な影響を及ぼしている。半導体ウェーハの品質は結晶成
長工程、ウェーハ加工工程及びデバイス製造工程の全工
程を通じて決められるものであるが、ウェーハにおける
欠陥(ウェーハ欠陥)は、主にシリコンのインゴット成
長中に発生する結晶欠陥(crystal defec
t)と加工時に形成される(結晶成長工程以外の工程で
生じると考えられる)加工誘発欠陥及び外部汚染源によ
る欠陥とに大きく分けられる。
2. Related Art As the degree of integration of semiconductor devices increases, the quality of wafers has a great influence on the yield and reliability of semiconductor devices. The quality of a semiconductor wafer is determined throughout the crystal growth process, the wafer processing process, and the device manufacturing process. Defects (wafer defects) in a wafer are mainly caused by crystal defects generated during silicon ingot growth. defec
t) and processing-induced defects formed during processing (which are considered to occur in steps other than the crystal growth step) and defects due to external contamination sources.

【0003】一般に、シリコンウェーハの製造は、チョ
クラルスキー(Czochralski;CZ )法や
浮遊帯域溶融(Floating Zone;FZ)法
等を使用して単結晶インゴットを製造する結晶成長工
程、この単結晶インゴットをスライスし、少なくとも一
主面が鏡面状に加工されるウェーハ加工工程を経て行わ
れるものである。
In general, a silicon wafer is manufactured by a crystal growth process of manufacturing a single crystal ingot using a Czochralski (CZ) method, a floating zone melting (FZ) method, or the like, and a single crystal ingot. Is sliced, and at least one principal surface is processed into a mirror surface through a wafer processing step.

【0004】更に詳しくその工程を示すと、ウェーハ加
工工程は、単結晶インゴットをスライスして薄円板状の
ウェーハを得るスライス工程と、該スライス工程によっ
て得られたウェーハの割れ、欠けを防止するためにその
外周部を面取りする面取り工程と、このウェーハを平坦
化するラッピング工程と、面取り及びラッピングされた
ウェーハに残留する加工歪みを除去するエッチング工程
と、そのウェーハ表面を鏡面化する研磨(ポリッシン
グ)工程と、研磨されたウェーハを洗浄して、これに付
着した研磨剤や異物を除去する洗浄工程を有している。
上記ウェーハ加工工程は、主な工程を示したもので、他
に熱処理や平面研削工程等の工程が加わったり、工程順
が入れ換えられたり、同じ工程を複数段実施したりす
る。
More specifically, the wafer processing step includes a slicing step of slicing a single crystal ingot to obtain a thin disk-shaped wafer and preventing a wafer obtained by the slicing step from cracking or chipping. A chamfering step for chamfering the outer periphery thereof, a lapping step for flattening the wafer, an etching step for removing processing distortion remaining on the chamfered and lapped wafer, and polishing (polishing) for mirror-polishing the wafer surface ) And a cleaning step of cleaning the polished wafer and removing abrasives and foreign substances adhering thereto.
The above-mentioned wafer processing step shows a main step, and other steps such as a heat treatment and a surface grinding step are added, the order of the steps is changed, or the same step is performed in a plurality of steps.

【0005】これらの工程の中で各工程で加工誘発欠陥
が生じる事があるが、特に研磨工程などの加工時に形成
される研磨ダメージは、たいへん微弱であり検出しづら
い。例えば、鏡面研磨されたウェーハのダメージとして
は、例えば、スクラッチや潜傷が知られている。スクラ
ッチは目視で判断できる欠陥であるが、潜傷は目視では
判断不能であり評価も難しい。また、この他にも研磨起
因のダメージがあると考えられるが明確には検出できな
かった。このような研磨ダメージ(加工誘発欠陥の中で
研磨工程によって生じる欠陥)が存在すると、その後の
デバイス製造工程で歩留まりの低下を引き起こすことが
ある。従って、加工工程、特に最終的な機械加工である
研磨工程での加工誘発欠陥(加工ダメージともいう)を
評価、管理することは重要である。
[0005] In each of these steps, a processing-induced defect may occur in each step. In particular, polishing damage formed during processing such as a polishing step is extremely weak and difficult to detect. For example, as damage to a mirror-polished wafer, for example, scratches and latent scratches are known. Scratch is a defect that can be determined visually, but latent scratches cannot be determined visually and evaluation is difficult. In addition, it is thought that there was damage due to polishing, but it could not be clearly detected. The presence of such polishing damage (a defect caused by the polishing process among the process-induced defects) may cause a decrease in yield in a subsequent device manufacturing process. Therefore, it is important to evaluate and manage processing-induced defects (also referred to as processing damage) in a processing step, particularly in a polishing step as final mechanical processing.

【0006】このような欠陥を評価する方法として、ア
ンモニア、過酸化水素及び水から成る薬液を用いウェー
ハを処理し欠陥を観察する方法が開発されている(以下
この方法をSC1−RTと称す)。
As a method for evaluating such a defect, a method has been developed in which a wafer is treated with a chemical solution comprising ammonia, hydrogen peroxide and water to observe the defect (hereinafter, this method is referred to as SC1-RT). .

【0007】この方法により評価された欠陥は、ウェー
ハにおける欠陥、主にシリコンのインゴット成長中に発
生する結晶欠陥であるCOP(Crystal Ori
ginated Particles)や加工時に形成
される加工ダメージ及び金属などの外部汚染源による欠
陥が検出されていると考えられている。
Defects evaluated by this method are defects in a wafer, mainly COP (Crystal Ori) which is a crystal defect generated during silicon ingot growth.
It is considered that defects due to external contamination sources such as metalized particles and processing damage formed during processing and metal are detected.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】先にも示した通り、S
C1−RTでは、結晶欠陥であるCOP、加工時に形成
される加工ダメージ及びCuなどの外部汚染源による欠
陥が検出されていると考えられている。
As described above, S
In C1-RT, it is considered that defects due to external contamination sources such as COP, which is a crystal defect, processing damage formed during processing, and Cu are detected.

【0009】加工誘発欠陥の中で研磨ダメージのみを評
価する場合、例えば、微小なスクラッチであれば、CO
Pのないウェーハ(例えば、エピタキシャルウェーハや
FZウェーハ)を用い、評価したい工程で研磨後、研磨
したウェーハをHFで洗浄し、SC1洗浄液で洗浄し、
その後LPD数を検出し、加工工程の評価を行う方法が
ある。これによりスクラッチ状に形成された欠陥は評価
可能である。
When only polishing damage is evaluated among processing-induced defects, for example, if the scratch is minute, CO
Using a wafer without P (for example, an epitaxial wafer or an FZ wafer), after polishing in a process to be evaluated, the polished wafer is washed with HF, and washed with an SC1 cleaning solution,
Thereafter, there is a method of detecting the number of LPDs and evaluating a processing step. As a result, a defect formed in a scratch shape can be evaluated.

【0010】しかし、このような方法により研磨ダメー
ジを評価しても、あるはずの研磨ダメージが全く検出さ
れないなどの問題があった。例えば、研磨工程は通常複
数段で研磨されることが多いが、その最終段である仕上
げ研磨工程は、加工ダメージを減らす研磨であり、加工
ダメージは殆ど存在しないと考えられる。しかし、仕上
げ研磨の加工時間を増やすと発生する欠陥があることが
示唆された。このような加工誘発欠陥(加工ダメージ)
を管理し、製造工程を見直すことは重要であるが、この
ようなレベルの加工ダメージはたいへん微弱であり、単
なるフッ酸処理+SC1洗浄では、ほとんど検出できな
い。従って、このような仕上げ研磨で発生するような加
工ダメージも評価できる方法が必要とされていた。
However, there is a problem that even if the polishing damage is evaluated by such a method, the expected polishing damage is not detected at all. For example, the polishing step is usually performed in a plurality of stages, but the final polishing step, which is the final stage, is polishing for reducing processing damage, and it is considered that there is almost no processing damage. However, it was suggested that there is a defect that occurs when the processing time of the finish polishing is increased. Such processing-induced defects (processing damage)
It is important to control the manufacturing process and review the manufacturing process. However, such a level of processing damage is very small, and can hardly be detected by simple hydrofluoric acid treatment and SC1 cleaning. Therefore, there is a need for a method capable of evaluating processing damage such as that generated by such finish polishing.

【0011】本発明では、ウェーハ欠陥、特に研磨ダメ
ージ(加工誘発欠陥)をSC1−RTにより安定して、
正確に(高感度に)評価する方法を提供することを目的
とする。
In the present invention, wafer defects, particularly polishing damage (work-induced defects) can be stably performed by the SC1-RT.
It is an object of the present invention to provide an accurate (highly sensitive) evaluation method.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明のウェーハの評価
方法、特に加工誘発欠陥の評価方法は、アンモニア、過
酸化水素及び水よりなる処理液を用いてシリコン表面に
長時間のエッチング処理を施し、該シリコンウェーハ表
面に形成されたLPD(Light Point De
fect)の個数を調べることによりシリコンウェーハ
の評価を行う方法において、該処理液中にウェーハ欠
陥、特に加工ダメージを増感させる物質を添加し評価す
ることを特徴とする。
According to the method for evaluating a wafer, particularly the method for evaluating a process-induced defect of the present invention, a silicon surface is subjected to a long-time etching process using a processing solution comprising ammonia, hydrogen peroxide and water. , LPD (Light Point Det) formed on the surface of the silicon wafer
The method for evaluating a silicon wafer by checking the number of facts is characterized by adding a substance that sensitizes a wafer defect, particularly processing damage, to the processing solution.

【0013】加工ダメージ、特に仕上げ研磨工程で生じ
る研磨ダメージはたいへん検出しづらい欠陥である。汚
染の全くないアンモニア、過酸化水素水及び水系(SC
1液)を用いて、SC1−RT評価を行うとこの研磨ダ
メージが検出されず、適度に汚染(例えばCuによる汚
染)させたSC1液を用いて評価することによって研磨
ダメージが高感度で検出可能になることが判明した。従
って、本発明では予めSC1液に加工ダメージを増感さ
せる物質(増感剤)を添加し評価するようにした。
[0013] Processing damage, particularly polishing damage caused in the final polishing step, is a defect that is very difficult to detect. Pollution-free ammonia, hydrogen peroxide solution and water system (SC
This polishing damage is not detected when the SC1-RT evaluation is performed using the (one liquid), and the polishing damage can be detected with high sensitivity by evaluating using the SC1 liquid that is appropriately contaminated (for example, contaminated by Cu). It turned out to be. Therefore, in the present invention, a substance (sensitizer) for sensitizing the processing damage is added to the SC1 liquid beforehand for evaluation.

【0014】特に加工ダメージを増感させる物質とし
て、Cu化合物単体又はCu化合物とCa化合物、Cr
化合物及びZn化合物からなる群から選択された少なく
とも一つの化合物とを組み合せてなる物質を用いるのが
好適である。これらの化合物はアンモニア系の水溶液に
溶解可能なものであれば良く、例えばCu化合物であれ
ば硝酸銅、硫酸銅、塩化銅等、また同じくCaやCr、
Zn等も硝酸塩等の化合物を用いれば良い。アンモニア
系の水溶液中で各金属がイオン化するものであれば、本
発明における加工ダメージを増感させる物質として用い
ることができる。
In particular, as a substance for sensitizing processing damage, a Cu compound alone or a Cu compound and a Ca compound,
It is preferable to use a substance obtained by combining at least one compound selected from the group consisting of a compound and a Zn compound. These compounds need only be soluble in an ammonia-based aqueous solution. For example, in the case of a Cu compound, copper nitrate, copper sulfate, copper chloride and the like, and also Ca and Cr,
Compounds such as nitrate may be used for Zn and the like. As long as each metal ionizes in an ammonia-based aqueous solution, it can be used as a substance for sensitizing processing damage in the present invention.

【0015】上記加工ダメージを増感させる物質として
Cu以外の金属としては、Au、Ag、Pt等のSiに
比べイオン化傾向が小さい金属の化合物でアンモニア系
の水溶液に溶解するものが使用可能である。またCuと
その他金属の組み合せで更に感度に影響する事がわかっ
た。例えば、Cuを添加させたSC1溶液に更にNi、
Feなどの汚染があった場合は加工ダメージの検出を阻
害し、逆にCuと更にCa、Cr、Znが添加された場
合、わずかなCuの添加でも、Ca等の相乗作用により
感度が向上することがわかった。従って、Cu化合物以
外にもCa化合物、Cr化合物、Zn化合物等を添加す
ることによっても加工ダメージを高感度で検出すること
ができる。
As a metal other than Cu as a substance for sensitizing the processing damage, a compound of a metal such as Au, Ag, or Pt, which has a smaller ionization tendency than Si and can be dissolved in an ammonia-based aqueous solution can be used. . It was also found that the combination of Cu and other metals further affected the sensitivity. For example, Ni,
When contamination such as Fe is present, detection of processing damage is hindered. Conversely, when Cu and Ca, Cr, or Zn are added, even if a small amount of Cu is added, sensitivity is improved due to a synergistic effect of Ca or the like. I understand. Therefore, processing damage can be detected with high sensitivity by adding a Ca compound, a Cr compound, a Zn compound or the like in addition to the Cu compound.

【0016】また、このような金属化合物を添加しすぎ
ると、例えば、Cu等が数百ppb以上含まれた薬液中
でウェーハを処理するとウェーハ表面にピット(金属起
因の欠陥)が発生するので、上限としては300ppb
程度が好ましい。またCu単独では0.5ppb以下で
は効果が弱いことから、安定に評価するにはこれ以上の
濃度が必要と考えられる。更に好ましい添加量は、3〜
10ppbである。3ppb以上だと検出感度が向上
し、10ppb以下であれば、金属汚染起因の欠陥の発
生が完全に抑えられ好ましい。
If such a metal compound is excessively added, for example, when the wafer is processed in a chemical solution containing several hundred ppb or more of Cu or the like, pits (defects caused by metal) are generated on the wafer surface. 300ppb as upper limit
The degree is preferred. In addition, since Cu alone has a weak effect at 0.5 ppb or less, it is considered that a higher concentration is necessary for stable evaluation. More preferred addition amount is 3 to
10 ppb. When it is 3 ppb or more, the detection sensitivity is improved, and when it is 10 ppb or less, the generation of defects due to metal contamination is completely suppressed, which is preferable.

【0017】また、この好ましい添加量の範囲内でCu
等の添加量を増やせば増やすほど感度は向上し、弱い加
工ダメージのものまで評価できる。
In addition, Cu is added within the range of the preferable addition amount.
The sensitivity increases with an increase in the amount of addition, such as the amount of addition, etc., and even those with weak processing damage can be evaluated.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
するが、本発明の技術思考から逸脱しない限り、種々の
変形が可能であることはいうまでもない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The embodiments of the present invention will be described below, but it goes without saying that various modifications can be made without departing from the technical idea of the present invention.

【0019】パーティクルカウンターで検出するLPD
のサイズは0.12μm以上のものをカウントする。こ
れは、パーティクルカウンターの能力にもよるが、現行
の装置では通常0.10μm程度のLPDをカウントす
るとウェーハのヘイズを検出してしまい。加工誘発欠陥
と、ヘイズとの区別ができなくなるためである。装置で
ヘイズを分離可能であれば更に小さいLPDをカウント
しても良いが、現状0.12μm以上のLPDを検出す
る事が好ましい。
LPD detected by a particle counter
Are counted with a size of 0.12 μm or more. This depends on the capability of the particle counter, but the haze of the wafer is detected when the current apparatus normally counts LPD of about 0.10 μm. This is because it becomes impossible to distinguish between the processing-induced defect and the haze. As long as the haze can be separated by the device, even smaller LPDs may be counted, but it is preferable to detect LPDs with a current size of 0.12 μm or more.

【0020】従って、本発明の評価方法において、アン
モニア、過酸化水素及び水よりなる処理液を用いてシリ
コン表面に長時間のエッチング処理を施す時間もヘイズ
の発生を防止し、加工誘発欠陥のサイズが十分に大きく
なるように設定する事が好ましい。特に20分から60
分程度の処理時間が好ましい。
Therefore, in the evaluation method of the present invention, it is possible to prevent the haze from being generated even when the silicon surface is subjected to a long-time etching process using a processing solution comprising ammonia, hydrogen peroxide and water, and to reduce the size of the process-induced defect. Is preferably set to be sufficiently large. Especially from 20 minutes to 60
A processing time on the order of minutes is preferred.

【0021】なお、洗浄に用いられているSC1液は、
通常28%アンモニア水、30%過酸化水素水、水を
1:1:5程度で調合した液である。このような洗浄に
用いる組成では、加工誘発欠陥のエッチング効果が小さ
く感度は良くない。そこでSC1液の中でも更に高感度
に検出するには、アンモニア、過酸化水素、水系の処理
液は、アンモニア濃度が0.3〜3.0重量%、過酸化
水素濃度が0.15〜0.8重量%であり、アンモニア
濃度を過酸化水素濃度より高濃度とする事が好ましい。
The SC1 solution used for washing is as follows:
Usually, it is a liquid prepared by mixing 28% ammonia water, 30% hydrogen peroxide solution, and water at about 1: 1: 5. In such a composition used for cleaning, the etching effect of processing-induced defects is small and the sensitivity is not good. Therefore, in order to detect with higher sensitivity among the SC1 liquids, the ammonia, hydrogen peroxide and aqueous treatment liquids have an ammonia concentration of 0.3 to 3.0% by weight and a hydrogen peroxide concentration of 0.15 to 0.5%. It is preferably 8% by weight, and the concentration of ammonia is preferably higher than the concentration of hydrogen peroxide.

【0022】更に、処理液によるエッチング速度が1.
0〜4.0nm/minとなるような処理液を用いると
高感度で欠陥を検出することができる。例えば、28重
量%アンモニア水と30重量%の過酸化水素水と純水を
容量比で10:2:100で調合し、薬液温度80℃で
40分程度処理すれば好ましい条件となる。
Further, the etching rate by the processing liquid is 1.
When a processing liquid having a concentration of 0 to 4.0 nm / min is used, defects can be detected with high sensitivity. For example, preferable conditions are to mix 28% by weight of ammonia water, 30% by weight of hydrogen peroxide solution and pure water at a volume ratio of 10: 2: 100, and to treat them at a chemical solution temperature of 80 ° C. for about 40 minutes.

【0023】また、本発明の評価方法は、加工工程のど
の工程で生じても、また研磨工程後に発生する大きな欠
陥から小さな欠陥まで評価可能であるが、特に仕上げ研
磨工程のような研磨ダメージの非常に小さい工程の評価
に特に好適である。仕上げ研磨工程では通常加工ダメー
ジは存在しないものと考えられるが、本発明の評価方法
により、大変微弱な研磨ダメージも検出することができ
る。従って、この評価結果をもとに研磨条件等を検討す
ることにより、操業条件を最適なものへ改善することが
できる。
Further, the evaluation method of the present invention can evaluate from a large defect to a small defect generated in any of the processing steps and after the polishing step. Particularly suitable for evaluating very small processes. Although it is generally considered that there is no processing damage in the finish polishing step, very weak polishing damage can be detected by the evaluation method of the present invention. Therefore, by examining the polishing conditions and the like based on the evaluation results, the operating conditions can be improved to the optimal ones.

【0024】具体的には、COPのない鏡面研磨された
ウェーハを準備し、該ウェーハを被研磨工程(評価した
い研磨工程)で加工し、前記Cu等を添加したSC1液
を用いた評価方法で加工誘発欠陥を評価し、検出された
LPD数に基づいて、被研磨工程の調整をするように研
磨工程を管理すればよい。
Specifically, a mirror-polished wafer without COP is prepared, the wafer is processed in a process to be polished (polishing process to be evaluated), and the wafer is processed by an evaluation method using the SC1 liquid to which Cu or the like is added. The process-induced defect may be evaluated, and the polishing process may be controlled so that the process to be polished is adjusted based on the number of detected LPDs.

【0025】COPのない鏡面研磨ウェーハは、例えば
エピタキシャル層を形成したウェーハやFZウェーハ等
が使用できる。研磨工程の調整とは、例えば、装置の立
ち上げ時には加工圧力等の加工条件や研磨剤などの使用
する備品の評価、また操業中は研磨布などの劣化しやす
い部材などの見直し(交換)等を本発明の評価結果を基
に調整(改善)すれば良い。
As the mirror-polished wafer without COP, for example, a wafer on which an epitaxial layer is formed or an FZ wafer can be used. The adjustment of the polishing process means, for example, the evaluation of processing conditions such as processing pressure and equipment used such as an abrasive when the apparatus is started up, and the review (replacement) of a deteriorated member such as a polishing cloth during operation. May be adjusted (improved) based on the evaluation result of the present invention.

【0026】また、本発明の評価方法は、日常の工程管
理にも使用できる。つまり本発明は安定した評価方法で
あるため、増感剤の量を固定し、同じ処理条件で管理
し、通常のウェーハのLPDレベルを把握しておき、そ
れより極端に多いLPDが検出された場合異常と判断し
工程の見直し等を行う。
The evaluation method of the present invention can also be used for daily process management. In other words, since the present invention is a stable evaluation method, the amount of the sensitizer is fixed, controlled under the same processing conditions, the LPD level of a normal wafer is grasped, and an extremely large number of LPDs is detected. In this case, it is judged as abnormal and the process is reviewed.

【0027】[0027]

【実施例】以下に実施例をあげて本発明をさらに具体的
に説明する。
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples.

【0028】(実施例1)原料ウェーハはCOPの存在
しないウェーハ、例えば、P型基板に3μmのエピタキ
シャル層を積んだ8インチエピタキシャルウェーハ(以
下エピウェーハともいう)を用いた。このエピウェーハ
は、パーティクルカウンターLS−6500(日立電子
エンジニアリング社製)を用い、結晶起因のCOPが存
在していないことを確認してある。
(Example 1) As a raw material wafer, a wafer having no COP, for example, an 8-inch epitaxial wafer (hereinafter also referred to as an epi-wafer) in which a 3-μm epitaxial layer is stacked on a P-type substrate was used. This epiwafer was confirmed using a particle counter LS-6500 (manufactured by Hitachi Electronics Engineering Co., Ltd.) to confirm that no crystal-induced COP was present.

【0029】このエピウェーハを評価したい工程、例え
ば、スエードタイプの研磨布及びコロイダルシリカを含
有した研磨剤を用い0.1μm程度の研磨を行なう仕上
げ研磨工程に導入し、ウェーハ表面を研磨した。なお、
本実施例では、研磨ダメージのあるウェーハを評価する
ため、研磨剤中に極微量の異物(酸化亜鉛)を添加し、
故意に研磨ダメージを生じさせている。
This epiwafer was introduced into a process to be evaluated, for example, a final polishing process in which a polishing pad of about 0.1 μm was polished using a suede-type polishing cloth and an abrasive containing colloidal silica, and the wafer surface was polished. In addition,
In this example, in order to evaluate a wafer having polishing damage, a very small amount of foreign matter (zinc oxide) was added to the polishing agent.
Polishing damage is intentionally caused.

【0030】その後、本発明のSC1液を用い評価し
た。つまり、安定した研磨ダメージを評価するために、
まず、SC1−RTに用いる処理容器を塩酸等の酸溶液
により洗浄し、次に、アンモニア濃度2.27重量%、
過酸化水素濃度0.59重量%、残水の処理液(SC1
液)30リットルを用意し、処理容器内に入れた。更
に、Cuイオン濃度が5ppbとなるように、硝酸銅を
添加した。
Thereafter, evaluation was performed using the SC1 solution of the present invention. In other words, to evaluate stable polishing damage,
First, the processing vessel used for the SC1-RT was washed with an acid solution such as hydrochloric acid, and then the ammonia concentration was 2.27% by weight.
Hydrogen peroxide concentration 0.59 wt%, residual water treatment liquid (SC1
Liquid) 30 liters was prepared and placed in the processing vessel. Further, copper nitrate was added so that the Cu ion concentration became 5 ppb.

【0031】このようなSC1液を用い、先に研磨した
エピウェーハを薬液中に浸漬し、エッチング時間、約4
0分で行った。
Using such SC1 solution, the previously polished epiwafer is immersed in a chemical solution, and the etching time is about 4 hours.
Performed at 0 minutes.

【0032】その後、純水でリンスし、IPA(イソプ
ロピルアルコール)により乾燥後、パーティクルカウン
ターLS−6500(日立電子エンジニアリング社製)
で、ウェーハ上の0.12μm以上のLPD数をカウン
トした。その結果、LPD数は20000個以上と非常
に多くの欠陥が観察された。
After rinsing with pure water and drying with IPA (isopropyl alcohol), a particle counter LS-6500 (manufactured by Hitachi Electronics Engineering Co., Ltd.)
The number of LPDs of 0.12 μm or more on the wafer was counted. As a result, the number of LPDs was 20,000 or more, and very many defects were observed.

【0033】(実施例2)実施例1と同様の原料ウェー
ハを用い、研磨剤中に異物を混入しないで、研磨ダメー
ジを極力小さくして研磨したウェーハを実施例1と同様
な処理液を用い同様に評価した場合、LPD数は500
0〜8000個程度であった。
(Embodiment 2) A wafer polished by using the same raw material wafer as in Embodiment 1 and minimizing polishing damage without mixing foreign matter into the polishing agent using the same processing liquid as in Embodiment 1. When similarly evaluated, the number of LPDs is 500
The number was about 0 to 8000.

【0034】実施例1と実施例2から明らかなように、
Cuを添加した処理液を用いた場合、研磨ダメージによ
る差(研磨剤中に異物が入った状態で研磨した時の差)
がはっきりと観察された。銅の添加量や、処理条件によ
って異なるが、上記実施例2でLPDは5000個程度
検出されている。このように多くのLPDが検出されて
いるが、これは大変微弱で現状のレベルでは品質に影響
のない程度の加工誘発欠陥が検出されているものであ
る。
As is clear from the first and second embodiments,
Difference due to polishing damage when using a treatment solution to which Cu is added (difference when polishing is performed with foreign matter in the polishing agent)
Was clearly observed. Although it depends on the amount of copper added and the processing conditions, about 5000 LPDs were detected in Example 2 above. As described above, many LPDs are detected. However, these are very weak, and processing-induced defects that do not affect the quality at the current level are detected.

【0035】(比較例1)実施例1と同様に研磨したエ
ピウェーハを、通常の洗浄等で用いられる純度の高い薬
液(Cuを添加していない薬液)を用い、実施例1と同
様な組成、つまりアンモニア濃度2.27重量%、過酸
化水素濃度0.59重量%、残水の処理液(SC1液)
を用意し、同条件で処理し評価を行った。その結果、L
PD数は50〜100個とそれほど多くなかった。
Comparative Example 1 An epiwafer polished in the same manner as in Example 1 was subjected to the same composition as in Example 1 by using a high-purity chemical solution (chemical solution to which Cu was not added) used in ordinary cleaning and the like. In other words, ammonia concentration 2.27% by weight, hydrogen peroxide concentration 0.59% by weight, residual water treatment liquid (SC1 liquid)
Was prepared, processed under the same conditions, and evaluated. As a result, L
The number of PDs was not so large at 50 to 100.

【0036】比較例1の評価結果では、加工誘発欠陥が
検出されているのかどうか明確には判断できない。
From the evaluation results of Comparative Example 1, it cannot be clearly determined whether a work-induced defect has been detected.

【0037】(比較例2)研磨剤中に異物を混入しない
で、研磨ダメージを極力小さくして研磨したエピウェー
ハを比較例1と同じ処理液で同様に評価した場合、LP
D数は50〜100個程度であった。
(Comparative Example 2) When an epitaxial wafer polished by minimizing polishing damage without mixing foreign matter into the polishing agent was evaluated in the same manner with the same processing liquid as Comparative Example 1, LP
The D number was about 50 to 100.

【0038】比較例1と比較例2から明らかなように、
研磨ダメージによる差(研磨剤中に異物が入った状態で
研磨した時の差)ははっきりと見られなかった。つま
り、銅を添加していない場合、研磨ダメージの有無が評
価できていないことがあることがわかる。
As is clear from Comparative Examples 1 and 2,
The difference due to the polishing damage (the difference when polishing was performed with foreign matter in the polishing agent) was not clearly seen. In other words, it can be seen that when copper was not added, the presence or absence of polishing damage could not be evaluated in some cases.

【0039】以上の結果よりCu等を添加したSC1液
を用いた場合、検出感度が向上することがわかった。
From the above results, it was found that when the SC1 solution containing Cu or the like was used, the detection sensitivity was improved.

【0040】〔実験例1:加工ダメージを増感させる物
質(増感剤)の効果を確認した。〕実施例1で用いたウ
ェーハと同様のエピウェーハを用い、増感剤以外は同じ
処理条件で、処理液中に添加する物質を下記(a)〜
(g)のように変えて評価した。
[Experimental Example 1: The effect of a substance (sensitizer) for sensitizing processing damage was confirmed. Using the same epiwafer as the wafer used in Example 1, and using the same processing conditions except for the sensitizer, the substances to be added to the processing solution were as follows:
(G) was changed and evaluated.

【0041】(a)増感剤なし (b)Cu(硝酸銅)0.5ppb添加(増感剤1) (c)Cu5ppb添加(増感剤2) (d)Cu0.5ppb+Ca(硝酸カルシウム)1p
pb添加(増感剤3) (e)Cu0.5ppb+Cr(硝酸クロム)1ppb
添加(増感剤4) (f)Cu5ppb+Ni(硝酸ニッケル)1ppb添
加(増感剤5) (g)Cu5ppb+Fe(硝酸鉄)1ppb添加(増
感剤6)
(A) No sensitizer (b) Addition of 0.5 ppb of Cu (copper nitrate) (sensitizer 1) (c) Addition of 5 ppb of Cu (sensitizer 2) (d) 0.5 ppb of Cu + 1 p of Ca (calcium nitrate)
Addition of pb (sensitizer 3) (e) 0.5 ppb of Cu + 1 ppb of Cr (chromium nitrate)
Addition (sensitizer 4) (f) Cu5ppb + Ni (nickel nitrate) 1ppb addition (sensitizer 5) (g) Cu5ppb + Fe (iron nitrate) 1ppb addition (sensitizer 6)

【0042】評価した結果を図1に示す。図1から明ら
かなように、増感剤がない場合及び、Cuが0.5pp
m以下ではLPDは殆ど検出されない。Cuを5ppm
添加した場合、またCuが0.5ppbと少なくともC
uの他にCaやCrを一緒に添加すると感度が向上して
いる。逆にCuを多く添加してもNiやFeが処理液中
に混在すると感度を下げてしまう事がわかる。
FIG. 1 shows the evaluation results. As is clear from FIG. 1, when no sensitizer was used and when Cu was 0.5 pp.
Below m, LPD is hardly detected. 5 ppm of Cu
When added, Cu is 0.5 ppb and at least C
When Ca and Cr are added together with u, the sensitivity is improved. Conversely, it can be seen that even if a large amount of Cu is added, if Ni or Fe is mixed in the processing solution, the sensitivity is lowered.

【0043】(実施例3)実施例1と同様のエピウェー
ハ及び処理条件で、日時や測定場所等の環境を変え、図
2に示した環境条件1〜7において研磨ダメージについ
て評価した。その結果、図2に示すように安定した評価
が可能である事がわかった。
(Example 3) Polishing damage was evaluated under environmental conditions 1 to 7 shown in FIG. 2 by changing the environment such as the date and time and the measurement place under the same epiwafer and processing conditions as in Example 1. As a result, it was found that stable evaluation was possible as shown in FIG.

【0044】なお、本発明の実施例は上記例に限定され
るものではない。実施例2でウェーハ自体良品であるに
も関わらず、LPDが5000個と多く検出されてい
る。これは増感剤の添加量を調整する事により小さくす
ることも大きくする事も可能であり、実施例2より増感
剤の量を少なくする事で(例えば、Cuを1ppb程度
にすることで)良品のLPD数を小さくし、加工誘発欠
陥がある時のみ大きな数値で現われるように調整する事
も可能である。この添加量は適宜調整すれば良い。
Note that the embodiment of the present invention is not limited to the above example. In Example 2, although the wafer itself was a good product, 5000 LPDs were detected as many as possible. This can be made smaller or larger by adjusting the amount of sensitizer added, and by making the amount of sensitizer smaller than in Example 2 (for example, by making Cu about 1 ppb). It is also possible to reduce the number of non-defective LPDs and adjust them so that they appear as large numbers only when there is a work-induced defect. This addition amount may be appropriately adjusted.

【0045】通常、増感剤の添加量は固定しておき、良
品のレベルを把握しておき、そのレベルより極端に大き
い数値が出た場合に異常と判断するように管理すれば良
い。
Normally, the amount of the sensitizer to be added is fixed, the level of a non-defective product is grasped, and if a numerical value extremely larger than the level is obtained, it is sufficient to manage it so that it is judged to be abnormal.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上述べたごとく、本発明の評価方法に
よれば、従来のウェーハ評価では十分に評価できなかっ
た研磨ダメージを高感度に評価することができる。本発
明の評価方法を用いれば、安定した加工誘発欠陥(加工
ダメージ)、特に仕上げ研磨などの研磨ダメージ評価が
可能になった。これにより研磨ダメージ低減のため、研
磨工程の改善に役に立つ評価を行なうことができる。
As described above, according to the evaluation method of the present invention, polishing damage which cannot be sufficiently evaluated by the conventional wafer evaluation can be evaluated with high sensitivity. The use of the evaluation method of the present invention makes it possible to evaluate stable processing-induced defects (processing damage), particularly polishing damage such as finish polishing. As a result, in order to reduce polishing damage, it is possible to make an evaluation useful for improving the polishing process.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実験例1における増感剤の種類と検出された
LPD数との関係を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the type of sensitizer and the number of detected LPDs in Experimental Example 1.

【図2】 実施例3における環境条件1〜7と検出され
たLPD数との関係を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a relationship between environmental conditions 1 to 7 and the number of detected LPDs in Example 3.

フロントページの続き Fターム(参考) 4M106 AA01 BA05 CB19 CB20 DH12 DH32 Continued on the front page F term (reference) 4M106 AA01 BA05 CB19 CB20 DH12 DH32

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アンモニア、過酸化水素及び水よりなる
処理液を用いてシリコン表面に長時間のエッチング処理
を施し、該シリコンウェーハ表面に形成されたLPDの
個数を調べることによりシリコンウェーハの評価を行う
方法において、該処理液中にウェーハ欠陥を増感させる
物質を添加し評価することを特徴とするウェーハの評価
方法。
1. A silicon wafer is subjected to an etching process for a long time using a processing solution comprising ammonia, hydrogen peroxide and water, and the number of LPDs formed on the silicon wafer surface is examined to evaluate the silicon wafer. A method for evaluating a wafer, comprising: adding a substance that sensitizes a wafer defect to the processing solution;
【請求項2】 前記ウェーハ欠陥が加工ダメージである
ことを特徴とする請求項1記載のウェーハの評価方法。
2. The wafer evaluation method according to claim 1, wherein said wafer defect is processing damage.
【請求項3】 前記加工ダメージを増感させる物質とし
て、Cu化合物単体又はCu化合物とCa化合物、Cr
化合物及びZn化合物からなる群から選択された少なく
とも一つの化合物とを組み合せてなる物質を用いること
を特徴とする請求項2記載のウェーハの評価方法。
3. A substance that sensitizes the processing damage is a Cu compound alone or a Cu compound and a Ca compound,
3. The wafer evaluation method according to claim 2, wherein a substance obtained by combining at least one compound selected from the group consisting of a compound and a Zn compound is used.
【請求項4】 前記加工ダメージを増感させる物質を処
理液中にCuイオンとして3ppb〜10ppb添加す
ることを特徴とする請求項2又は3記載のウェーハの評
価方法。
4. The method for evaluating a wafer according to claim 2, wherein the material for sensitizing the processing damage is added to the processing liquid as Cu ions at 3 ppb to 10 ppb.
【請求項5】 前記アンモニア、過酸化水素及び水より
なる処理液として、アンモニア濃度が0.3〜3.0重
量%、過酸化水素濃度が0.15〜0.8重量%であ
り、アンモニア濃度が過酸化水素濃度より高濃度の組成
である処理液を用いることを特徴とする請求項1〜4の
いずれか1項に記載のウェーハの評価方法。
5. The treatment liquid comprising ammonia, hydrogen peroxide and water, wherein the concentration of ammonia is 0.3 to 3.0% by weight, the concentration of hydrogen peroxide is 0.15 to 0.8% by weight, The method for evaluating a wafer according to any one of claims 1 to 4, wherein a processing solution having a concentration higher than the concentration of hydrogen peroxide is used.
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