JP2002246429A - Method of evaluating silicon wafer and nitrogen-doped annealed wafer - Google Patents

Method of evaluating silicon wafer and nitrogen-doped annealed wafer

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JP2002246429A
JP2002246429A JP2001038842A JP2001038842A JP2002246429A JP 2002246429 A JP2002246429 A JP 2002246429A JP 2001038842 A JP2001038842 A JP 2001038842A JP 2001038842 A JP2001038842 A JP 2001038842A JP 2002246429 A JP2002246429 A JP 2002246429A
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heat treatment
silicon wafer
oxygen precipitate
oxygen
wafer
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博 竹野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of exactly evaluating the density of BMD latently contained in a silicon wafer. SOLUTION: The silicon wafer evaluating method comprises heat treating of a silicon wafer containing oxygen deposits which are smaller than a lower limit of oxygen deposits detectable by a specific measuring instrument, thereby growing all the oxygen deposits smaller than the lower limit size, up to a size detectable by the specific measuring instrument, without producing new oxygen deposits, and measuring the density of the oxygen deposits in the silicon wafer to evaluate it. The nitrogen-doped annealed wafer has a mean signal intensity of 1.5 V or higher, as measured by an OPP and an oxygen deposit density of 1×109 number/cm3 or larger.

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】本発明はシリコンウエーハの
酸素析出物密度を正確に評価する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for accurately evaluating the density of oxygen precipitates in a silicon wafer.

【0002】[0002]

【従来の技術】シリコンウエーハの品質の1つとして、
デバイスプロセス中の重金属不純物のゲッタリングサイ
トとしての酸素析出物(以下、BMDと呼ぶことがあ
る。)密度の重要性が高まっている。一般に、シリコン
ウエーハ中の酸素析出物密度は、例えば、評価対象であ
るウエーハに800℃、4時間+1000℃、16時間
等の熱処理を施すことにより、ウエーハ中に元々存在し
た酸素析出物の密度を変化させることなく検出可能なサ
イズに成長させた後、赤外干渉法や赤外散乱法などの光
学的手法や選択エッチングを行なって顕微鏡観察するこ
とにより測定されている。
2. Description of the Related Art As one of the qualities of silicon wafers,
The importance of oxygen precipitate (hereinafter, sometimes referred to as BMD) density as a gettering site for heavy metal impurities during device processing is increasing. In general, the density of oxygen precipitates in a silicon wafer can be determined, for example, by subjecting a wafer to be evaluated to a heat treatment at 800 ° C., 4 hours + 1000 ° C., 16 hours, or the like, to reduce the density of oxygen precipitates originally present in the wafer. After being grown to a size that can be detected without being changed, it is measured by performing an optical method such as an infrared interference method or an infrared scattering method or selective etching, and observing with a microscope.

【0003】しかしながら、例えば赤外干渉法を用いた
装置の一つであるHigh Yield Techno
logy社製OPP(Optical Precipi
tate Profiler)の場合、検出可能なBM
Dの下限サイズは直径50nm程度であるため、熱処理
により成長させたBMDのサイズがそれ以下であると、
BMDとしてカウントされないことになる。一方、ゲッ
タリング能力を発揮するためのBMDの下限サイズはそ
れよりも小さく、20〜30nm程度でも十分にゲッタ
リング効果が得られると考えられている。
[0003] However, for example, High Yield Technology, one of the devices using infrared interferometry,
OPP (Optical Precipi)
state Profiler), the detectable BM
Since the lower limit size of D is about 50 nm in diameter, if the size of BMD grown by heat treatment is smaller than that,
It will not be counted as BMD. On the other hand, the lower limit size of the BMD for exhibiting the gettering ability is smaller than that, and it is considered that a sufficient gettering effect can be obtained even at about 20 to 30 nm.

【0004】従って、評価対象ウエーハのゲッタリング
能力を評価する目的でBMD密度を厳密に評価するため
には、ウエーハ中に潜在している全てのBMDを熱処理
により検出可能なサイズに成長させる必要があるが、評
価対象ウエーハの製造条件(単結晶引き上げ条件、格子
間酸素濃度、熱処理条件など)が異なればその熱処理が
異なることが予想されるため、例えば、800℃、4時
間+1000℃、16時間といった代表的な熱処理が、
必ずしもすべてのウエーハに対して適切な熱処理である
かどうかは不明であった。従って、評価対象ウエーハ次
第では本来のBMD密度が適切に測定できていないと考
えられる。
Therefore, in order to strictly evaluate the BMD density for the purpose of evaluating the gettering ability of the wafer to be evaluated, it is necessary to grow all the BMDs latent in the wafer to a detectable size by heat treatment. However, heat treatment is expected to be different if the manufacturing conditions (single crystal pulling conditions, interstitial oxygen concentration, heat treatment conditions, etc.) of the wafer to be evaluated are different. For example, 800 ° C., 4 hours + 1000 ° C., 16 hours Such as typical heat treatment,
It was not clear whether the heat treatment was appropriate for all wafers. Therefore, it is considered that the original BMD density cannot be measured properly depending on the wafer to be evaluated.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決するためになされたものであり、シリコンウエーハ
中に潜在的に含まれるBMD密度を正確に評価する方法
を提供することにより、評価対象のシリコンウエーハの
ゲッタリング能力を正しく把握することを目的とする。
また、その評価方法によってBMD密度を測定すること
により、デバイスプロセス投入前から確実に優れたゲッ
タリング能力を有するシリコンウエーハを提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has been made by providing a method for accurately estimating the BMD density potentially contained in a silicon wafer. An object of the present invention is to correctly grasp the gettering ability of a target silicon wafer.
Another object of the present invention is to provide a silicon wafer having excellent gettering ability surely before the device process is introduced by measuring the BMD density by the evaluation method.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために為されたもので、本発明は、シリコンウエ
ーハの評価方法であって、特定の測定装置により検出可
能な酸素析出物の下限サイズより小さな酸素析出物を含
有するシリコンウエーハに、新たな酸素析出物を発生さ
せることなく酸素析出物を成長させる熱処理を加えて、
前記下限サイズより小さな酸素析出物のすべてを前記特
定の測定装置により検出可能なサイズに成長させた後
に、前記シリコンウエーハ中の酸素析出物密度を前記特
定の測定装置により測定することを特徴とするシリコン
ウエーハの評価方法である(請求項1)。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made to achieve the above object, and the present invention is a method for evaluating a silicon wafer, comprising the steps of: To a silicon wafer containing oxygen precipitates smaller than the lower limit size of, heat treatment for growing oxygen precipitates without generating new oxygen precipitates,
After growing all of the oxygen precipitates smaller than the lower limit size to a size that can be detected by the specific measurement device, the oxygen precipitate density in the silicon wafer is measured by the specific measurement device. This is a silicon wafer evaluation method (claim 1).

【0007】このように評価対象であるシリコンウエー
ハに、新たな酸素析出物を発生させることなく酸素析出
物を成長させる熱処理を加えて、下限サイズより小さな
酸素析出物のすべてを特定の測定装置により検出可能な
サイズに成長させた後に、シリコンウエーハ中の酸素析
出物密度を測定することにより、どのような製造条件で
製造されたシリコンウエーハであっても、シリコンウエ
ーハ中に潜在的に含まれる酸素析出物密度を正確に評価
することができる。
As described above, the silicon wafer to be evaluated is subjected to a heat treatment for growing oxygen precipitates without generating new oxygen precipitates, and all the oxygen precipitates smaller than the lower limit size are measured by a specific measuring device. After growing to a detectable size, the oxygen precipitate density in the silicon wafer is measured to determine the potential oxygen content in the silicon wafer, regardless of the silicon wafer manufactured under any manufacturing conditions. Precipitate density can be accurately evaluated.

【0008】この場合、前記特定の測定装置の検出可能
な酸素析出物の下限サイズに応じて、前記新たな酸素析
出物を発生させることなく酸素析出物を成長させる熱処
理の熱処理温度および熱処理時間を調整することが好ま
しい(請求項2)。このようにすれば、評価対象のシリ
コンウエーハ中の潜在的に存在する酸素析出物のすべて
を確実に測定装置により検出可能なサイズにまで成長さ
せることができる。また、最小限度の熱処理温度および
熱処理時間に調整することができるため、評価に要する
電力や時間を最小限に抑えることができる。
In this case, the heat treatment temperature and the heat treatment time of the heat treatment for growing the oxygen precipitate without generating the new oxygen precipitate are set according to the lower limit size of the oxygen precipitate which can be detected by the specific measuring device. It is preferable to adjust (claim 2). In this way, all the potential oxygen precipitates in the silicon wafer to be evaluated can be reliably grown to a size that can be detected by the measuring device. In addition, since the heat treatment temperature and the heat treatment time can be adjusted to the minimum, power and time required for evaluation can be minimized.

【0009】この場合、前記特定の測定装置として、赤
外干渉法または赤外散乱法を用いた装置を使用すること
ができる(請求項3)。赤外干渉法は、非破壊であり、
試料の汚染に関係がなく、化学処理も必要とせず、手早
く再現性が良いという利点がある。また焦点位置をウエ
ーハの深さ方向に移動させることで、ウエーハの酸素析
出物の深さ方向の分布を評価することもできる。一方、
赤外散乱法はウエーハの深さ方向の情報を得るにはウエ
ーハの劈開が必要とされるが、それ以外は赤外干渉法と
同様に簡便であり、検出感度が高い。
In this case, an apparatus using an infrared interference method or an infrared scattering method can be used as the specific measuring apparatus. Infrared interferometry is non-destructive,
It has the advantage that it is irrespective of sample contamination, does not require chemical treatment, and has good reproducibility quickly. By moving the focal position in the depth direction of the wafer, the distribution of the oxygen precipitates in the wafer in the depth direction can be evaluated. on the other hand,
The infrared scattering method requires cleavage of the wafer in order to obtain information in the depth direction of the wafer, but otherwise is as simple as the infrared interferometry and has high detection sensitivity.

【0010】この場合、前記赤外干渉法を用いた装置が
OPPであり、該OPPにより測定される平均信号強度
が1.5V以上となった場合に、前記酸素析出物が全て
検出可能なサイズに成長したと判断することができる
(請求項4)。OPPにより測定される平均信号強度が
1.5V以上となった場合には、全ての酸素析出物が確
実に検出可能なサイズに成長しており、測定データが正
確にウエーハのゲッタリング能力を評価しているか否か
が判ることになる。
[0010] In this case, the apparatus using the infrared interference method is an OPP, and when the average signal intensity measured by the OPP becomes 1.5 V or more, the size of the oxygen precipitate can be detected. (Claim 4). When the average signal intensity measured by the OPP is 1.5 V or more, all oxygen precipitates have grown to a size that can be reliably detected, and the measured data accurately evaluates the gettering ability of the wafer. You will know if you are doing it.

【0011】この場合、予め新たな酸素析出物を発生さ
せることなく酸素析出物を成長させる熱処理の熱処理温
度および熱処理時間と特定の測定装置により測定される
酸素析出物密度との関係を求め、前記特定の測定装置に
より測定される酸素析出物密度が飽和値に達する熱処理
温度および熱処理時間で前記新たな酸素析出物を発生さ
せることなく酸素析出物を成長させる熱処理を行うこと
が好ましい(請求項5)。
In this case, the relationship between the heat treatment temperature and the heat treatment time of the heat treatment for growing the oxygen precipitate without generating a new oxygen precipitate and the oxygen precipitate density measured by a specific measuring device is determined in advance. It is preferable to perform a heat treatment for growing an oxygen precipitate without generating the new oxygen precipitate at a heat treatment temperature and a heat treatment time at which the oxygen precipitate density measured by a specific measuring device reaches a saturation value (claim 5). ).

【0012】このように、測定に用いる測定装置の種類
ごとに、予め酸素析出物を成長させる熱処理の熱処理温
度および熱処理時間と前記特定の測定装置により測定さ
れる酸素析出物密度との関係を求めておき、前記特定の
測定装置により測定される酸素析出物密度が飽和値に達
する熱処理温度および熱処理時間で前記酸素析出物を成
長させる熱処理を行うようにすれば、最小限度の熱処理
温度と熱処理時間でシリコンウエーハ中に潜在的に含ま
れる酸素析出物を検出可能なサイズまで確実に成長させ
ることができ、シリコンウエーハを正確に短時間で評価
することができる。
As described above, the relationship between the heat treatment temperature and the heat treatment time of the heat treatment for growing the oxygen precipitate and the oxygen precipitate density measured by the specific measurement device is previously determined for each type of the measurement device used for the measurement. In addition, if the heat treatment for growing the oxygen precipitate is performed at a heat treatment temperature and a heat treatment time at which the oxygen precipitate density measured by the specific measurement device reaches a saturation value, the minimum heat treatment temperature and heat treatment time Thus, oxygen precipitates potentially contained in the silicon wafer can be reliably grown to a detectable size, and the silicon wafer can be accurately evaluated in a short time.

【0013】あるいは、特定の測定装置としてOPPを
使用する場合には、予め前記新たな酸素析出物を発生さ
せることなく酸素析出物を成長させる熱処理の熱処理温
度および熱処理時間と前記OPPにより測定される平均
信号強度との関係を求め、前記OPPにより測定される
平均信号強度が1.5V以上となる熱処理温度および熱
処理時間で前記新たな酸素析出物を発生させることなく
酸素析出物を成長させる熱処理を行うことが好ましい
(請求項6)。
Alternatively, when the OPP is used as a specific measuring device, the OPP is measured by the heat treatment temperature and the heat treatment time for the heat treatment for growing the oxygen precipitate without generating the new oxygen precipitate in advance. A heat treatment for obtaining an oxygen precipitate without generating a new oxygen precipitate at a heat treatment temperature and a heat treatment time at which the average signal intensity measured by the OPP becomes 1.5 V or more is determined. It is preferable to carry out (claim 6).

【0014】このように、OPPで測定される平均信号
強度が1.5V以上であれば、酸素析出物密度は飽和値
に達しており、このような信号強度となる熱処理温度お
よび熱処理時間で酸素析出物を成長させる熱処理を行う
ようにすれば、下限サイズより小さな酸素析出物のすべ
てを確実に検出可能なサイズにまで成長させることがで
きる。従って、シリコンウエーハのゲッタリング能力を
正確にかつ短時間で評価することができる。
As described above, when the average signal intensity measured by the OPP is 1.5 V or more, the density of oxygen precipitates has reached the saturation value, and the oxygen concentration is at the heat treatment temperature and the heat treatment time at which such signal intensity is reached. If the heat treatment for growing the precipitate is performed, all the oxygen precipitates smaller than the lower limit size can be grown to a size that can be reliably detected. Therefore, the gettering ability of the silicon wafer can be accurately and quickly evaluated.

【0015】この場合、前記新たな酸素析出物を発生さ
せることなく酸素析出物を成長させる熱処理を750℃
以上の温度で行うことが好ましい(請求項7)。これ
は、概ね750℃以上の熱処理であれば新たな酸素析出
物(酸素析出核)を発生させることはなく、酸素析出物
のサイズを検出可能な大きさまで成長させることができ
るからである。但し、通常、熱処理温度が900℃以上
であると元々存在したgrown−in析出物の中には
溶解してしまうものも発生するので酸素析出物を成長さ
せる熱処理の初段の熱処理温度として900℃以上に設
定することは好ましくない。
In this case, the heat treatment for growing the oxygen precipitate without generating the new oxygen precipitate is performed at 750 ° C.
It is preferable to carry out at the above temperature (claim 7). This is because if the heat treatment is performed at about 750 ° C. or more, new oxygen precipitates (oxygen precipitate nuclei) are not generated, and the oxygen precipitates can be grown to a detectable size. However, usually, if the heat treatment temperature is 900 ° C. or more, some of the originally existing grown-in precipitates may be dissolved, so that the first heat treatment temperature of the heat treatment for growing the oxygen precipitate is 900 ° C. or more. Is not preferred.

【0016】この場合、前記シリコンウエーハは、窒素
がドープされたCZシリコンウエーハであるものとする
ことができる(請求項8)。窒素をドープされたCZシ
リコンの場合、as−grownであっても、高温で安
定なgrown−in酸素析出物が形成されるので、酸
素析出物を析出させる熱処理の初段から1000℃以上
の高温熱処理を行うことができ、熱処理を短時間で効率
よく行うことができる。
In this case, the silicon wafer may be a nitrogen-doped CZ silicon wafer. In the case of nitrogen-doped CZ silicon, a stable high-temperature grown-in oxygen precipitate is formed even at as-grown temperature. And heat treatment can be performed efficiently in a short time.

【0017】この場合、前記シリコンウエーハは、前記
新たな酸素析出物を発生させることなく酸素析出物を成
長させる熱処理の前に予め1000℃以上の温度で熱処
理されたアニールウエーハであるものとすることができ
る(請求項9)。このように予め1000℃以上の高温
熱処理を施されたアニールウエーハを評価する場合は、
その高温熱処理後に残存している酸素析出物が評価対象
となるため、その高温熱処理温度を越えない温度であれ
ば、酸素析出物を成長させる熱処理の初段から1000
℃以上の高温熱処理を施すことができ、熱処理を短時間
で効率よく行うことができる。
In this case, the silicon wafer is an annealed wafer previously heat-treated at a temperature of 1000 ° C. or more before the heat treatment for growing an oxygen precipitate without generating a new oxygen precipitate. (Claim 9). When evaluating an annealed wafer that has been subjected to a high-temperature heat treatment of 1000 ° C. or more in advance,
Since oxygen precipitates remaining after the high-temperature heat treatment are evaluated, if the temperature does not exceed the high-temperature heat treatment temperature, 1000 from the first stage of the heat treatment for growing the oxygen precipitates.
High-temperature heat treatment at a temperature of not less than ° C. can be performed, and heat treatment can be performed efficiently in a short time.

【0018】また本発明は、窒素がドープされたCZシ
リコンウエーハを熱処理して得られる窒素ドープアニー
ルウエーハであって、OPPにより測定される平均信号
強度が1.5V以上であり、かつ、酸素析出物密度が1
×10個/cm以上であることを特徴とする窒素ド
ープアニールウエーハである(請求項10)。
The present invention also relates to a nitrogen-doped annealed wafer obtained by heat-treating a nitrogen-doped CZ silicon wafer, wherein the average signal intensity measured by OPP is 1.5 V or more, and the oxygen deposition Object density is 1
A nitrogen-doped annealed wafer characterized by being at least 10 9 / cm 3 (claim 10).

【0019】このような窒素ドープアニールウエーハ
は、十分なサイズと密度の酸素析出物を有するものであ
り、デバイスプロセス初期からゲッタリング能力を発揮
するウエーハとして極めて有効である。
Such a nitrogen-doped annealed wafer has oxygen precipitates of a sufficient size and density, and is extremely effective as a wafer exhibiting gettering ability from the beginning of a device process.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、詳細に説明する。しかし、本発明はこれに限定され
るものではない。本発明は、従来一般的に行なわれてい
た、800℃、4時間+1000℃、16時間の熱処理
等では、元々のサイズが20〜30nm程度と小さいな
がらゲッタリング能力を発揮できるBMDを検出可能な
サイズまで十分に成長させることができず、正確にウエ
ーハのゲッタリング能力を評価できない場合があること
に鑑みなされたものである。すなわち、本発明はシリコ
ンウエーハの酸素析出物の析出挙動に応じて、新たな酸
素析出物を発生させることなく酸素析出物を成長させる
熱処理を行い、検出下限より小さな微小酸素析出物を前
記特定の光学的測定装置により検出可能なサイズに成長
させた後、前記シリコンウエーハ中の酸素析出物密度を
前記特定の光学的測定装置により測定することを特徴と
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to this. The present invention can detect a BMD which can exhibit the gettering ability although its original size is as small as about 20 to 30 nm by a heat treatment of 800 ° C., 4 hours + 1000 ° C., 16 hours which has been generally performed conventionally. This is in view of the fact that the wafer cannot be sufficiently grown to the size and the gettering ability of the wafer cannot be accurately evaluated. That is, the present invention performs a heat treatment to grow oxygen precipitates without generating new oxygen precipitates according to the precipitation behavior of the oxygen precipitates of the silicon wafer, and converts the minute oxygen precipitates smaller than the lower limit of detection to the specific size. After growing to a size detectable by an optical measuring device, the density of oxygen precipitates in the silicon wafer is measured by the specific optical measuring device.

【0021】これにより従来の一般的な800℃、4時
間+1000℃、16時間の熱処理等では、検出可能な
サイズに成長させることができず、正確な評価が不可能
であったウエーハに対しても適切な成長熱処理を施すこ
とによって、ウエーハ中に潜在的に存在する酸素析出物
を漏れなく成長させて検出することが可能となり、すべ
てのウエーハに対して正確な評価が可能となる。
As a result, a conventional heat treatment at 800 ° C. for 4 hours at + 1000 ° C. for 16 hours cannot grow the wafer to a detectable size, thus making it impossible to accurately evaluate the wafer. In addition, by performing an appropriate growth heat treatment, it becomes possible to grow and detect oxygen precipitates potentially existing in the wafer without leakage, thereby enabling accurate evaluation of all wafers.

【0022】この場合、好ましくは特定の測定装置の検
出可能な酸素析出物の下限サイズに応じて、酸素析出物
を成長させる熱処理の熱処理温度および熱処理時間を調
整する。このようにすることで、最小限度の熱処理温度
および熱処理時間によって酸素析出物を検出可能なサイ
ズにまで成長させることができる。
In this case, the heat treatment temperature and the heat treatment time of the heat treatment for growing the oxygen precipitate are preferably adjusted according to the lower limit size of the oxygen precipitate which can be detected by a specific measuring device. By doing so, the oxygen precipitate can be grown to a detectable size with the minimum heat treatment temperature and heat treatment time.

【0023】そして、本発明において、検出可能なサイ
ズにまで成長した酸素析出物の密度を測定するには、例
えばOPPを適用することができる。ここで、OPP
は、ノルマルスキータイプ微分干渉顕微鏡を応用したも
ので、まず光源からでたレーザ光を偏光プリズムで2本
の互いに直交する90°位相が異なる直線偏光のビーム
に分離して、ウエーハ鏡面側から入射させる。この時1
つのビームが欠陥を横切ると位相シフトが生じ、もう1
つのビームとの位相差が生じる。この位相差をウエーハ
裏面透過後に、偏光アナライザーにより検出することに
より欠陥を検出する。
In the present invention, for example, OPP can be applied to measure the density of the oxygen precipitate grown to a detectable size. Where OPP
Is an application of a Normalski type differential interference microscope. First, a laser beam emitted from a light source is separated into two linearly polarized beams orthogonal to each other at 90 ° phases different from each other by a polarizing prism, and are incident from the wafer mirror side. Let it. At this time 1
When one beam crosses the defect, a phase shift occurs and another
A phase difference occurs between the two beams. Defects are detected by detecting this phase difference with a polarization analyzer after passing through the back surface of the wafer.

【0024】このOPPは、非破壊測定法であり、試料
の汚染も関係がなく、化学処理も必要とせず、手早く再
現性が良いという利点がある。そのため、プロセスの途
中でウエーハを抜き取って評価し、またプロセスに戻す
こともできる。また焦点位置をウエーハの深さ方向に移
動させることで、ウエーハの酸素析出物の深さ方向の分
布を評価することもできるという利点もある。
This OPP is a non-destructive measurement method, has the advantage that it has no relation to contamination of the sample, does not require chemical treatment, and has good reproducibility quickly. For this reason, the wafer can be extracted during the process, evaluated, and returned to the process. By moving the focal position in the depth direction of the wafer, there is also an advantage that the distribution of oxygen precipitates in the wafer in the depth direction can be evaluated.

【0025】本発明者らは、酸素析出物を成長させる熱
処理の条件を調整するため、熱処理温度および熱処理時
間と特定の測定装置により測定される酸素析出物密度と
の関係について、以下に示す実験を行った。 (実験1)CZ法により作製された初期格子間酸素濃度
が異なる直径200mmの窒素ドープアニールウエーハ
を複数枚用意した。ウエーハの製造条件、ウエーハ仕様
は以下の通りである。 (200mmウエーハ) p型、結晶方位<100>、抵抗率約10Ωcm 窒素濃度5×1013個/cm、 初期格子間酸素濃度11,13,15ppma(JEI
DA:日本電子工業振興協会の規格)、アニール条件:
Ar100%雰囲気、1200℃、1時間
In order to adjust the conditions of the heat treatment for growing the oxygen precipitates, the present inventors conducted the following experiments on the relationship between the heat treatment temperature and the heat treatment time and the oxygen precipitate density measured by a specific measuring device. Was done. (Experiment 1) A plurality of 200 mm diameter nitrogen-doped annealed wafers with different initial interstitial oxygen concentrations produced by the CZ method were prepared. Wafer manufacturing conditions and wafer specifications are as follows. (200 mm wafer) p-type, crystal orientation <100>, resistivity about 10 Ωcm, nitrogen concentration 5 × 10 13 / cm 3 , initial interstitial oxygen concentration 11, 13, 15 ppma (JEI
DA: Japan Electronics Industry Promotion Association standard), annealing conditions:
Ar 100% atmosphere, 1200 ° C, 1 hour

【0026】これらのウエーハについて1000℃で4
〜24時間の熱処理を、酸素を2%含有する窒素雰囲気
において施した。そして、これらのウエーハの酸素析出
物密度を、赤外干渉法を用いた装置であるOPP(Hi
gh Yield Technology社製)および
赤外散乱法を用いた装置であるBMDアナライザーMO
−401(三井金属鉱山社製)により測定した。BMD
アナライザーMO−401ではLST(赤外線散乱トモ
グラフィー)法を用いて測定を行った。ここで、LST
法は光散乱法の一種であり、赤外線をウエーハの表面又
は劈開面から照射し、酸素析出物で散乱した光を劈開面
若しくは表面から観察することにより、酸素析出物の大
きさ、分布を測定する方法である。実験結果を図1およ
び図2に示す。尚、酸素析出物密度は、1000℃の熱
処理を行わないものについても測定した。
These wafers were heated at 1000 ° C. for 4 hours.
Heat treatment for ~ 24 hours was performed in a nitrogen atmosphere containing 2% oxygen. The oxygen precipitate density of these wafers was measured using an OPP (Hi
gh Yield Technology) and a BMD analyzer MO which is an apparatus using an infrared scattering method.
-401 (manufactured by Mitsui Kinzoku Mining). BMD
With the analyzer MO-401, the measurement was performed using the LST (infrared scattering tomography) method. Where LST
The method is a type of light scattering method, in which the size and distribution of oxygen precipitates are measured by irradiating infrared rays from the surface or cleavage plane of the wafer and observing the light scattered by the oxygen precipitates from the cleavage plane or surface. How to The experimental results are shown in FIGS. Incidentally, the oxygen precipitate density was also measured for those not subjected to the heat treatment at 1000 ° C.

【0027】図1より、OPP測定の場合、初期格子間
酸素濃度(Oi)が15、13、11ppmaのウエー
ハについて、それぞれ1000℃での熱処理時間が約1
5時間、約16時間、約24時間となるまでは、検出さ
れるBMD密度は増加していくことが判る。しかし、そ
れ以上熱処理時間が長くなると、BMD密度の検出値は
飽和値に達し、それ以上は検出値が増大しないことが判
る。
FIG. 1 shows that in the case of the OPP measurement, the heat treatment time at 1000 ° C. for each of the wafers having an initial interstitial oxygen concentration (Oi) of 15, 13, and 11 ppma is about 1 hour.
It can be seen that the detected BMD density increases until 5 hours, about 16 hours, and about 24 hours. However, when the heat treatment time is longer than that, the detected value of the BMD density reaches the saturation value, and it is found that the detected value does not increase any more.

【0028】また図2より、LST測定の場合、BMD
密度が飽和する時間は、初期格子間酸素濃度(Oi)が
15、13、11ppmaのウエーハについて、それぞ
れ1000℃での熱処理時間が約0時間(Arアニール
のみ)、約4時間、約8時間となるまでは、検出される
BMD密度は増加していくことが判る。しかし、それ以
上熱処理時間が長くなると、OPP測定の場合と同様に
BMD密度の検出値は飽和値に達し、それ以上は検出値
が増大しないことが判る。
FIG. 2 shows that in the case of LST measurement, BMD
The time at which the density was saturated was about 0 hour (only for Ar annealing), about 4 hours, and about 8 hours at 1000 ° C. for wafers having initial interstitial oxygen concentrations (Oi) of 15, 13, and 11 ppma, respectively. Until this is the case, it can be seen that the detected BMD density increases. However, when the heat treatment time is longer, the detected value of the BMD density reaches the saturation value as in the case of the OPP measurement, and it is found that the detected value does not increase any more.

【0029】以上の結果より、それぞれの測定方法によ
る検出値が飽和値に達したときは、ウエーハ内の全ての
酸素析出物が検出可能なサイズにまで成長したため、そ
れ以上熱処理を継続しても酸素析出物密度には変化がな
いことが予想される。
From the above results, when the value detected by each measurement method reaches the saturation value, all the oxygen precipitates in the wafer have grown to a detectable size, and even if the heat treatment is continued further. It is expected that the oxygen precipitate density will not change.

【0030】したがって、各々の測定装置について予め
酸素析出物を成長させる熱処理の熱処理温度および熱処
理時間と特定の測定装置により測定される酸素析出物密
度との関係を求めておき、測定される酸素析出物密度が
飽和値に達する熱処理温度および熱処理時間で酸素析出
物を成長させる熱処理を行えば、最小限の熱処理温度お
よび熱処理時間でウエーハ内に潜在的に存在する酸素析
出物を検出可能なサイズに成長させることができるとと
もに、その酸素析出物密度から正確にゲッタリング能力
を知ることができる。
Therefore, the relationship between the heat treatment temperature and the heat treatment time of the heat treatment for growing the oxygen precipitate and the oxygen precipitate density measured by a specific measurement device is determined in advance for each measurement device, and the measured oxygen precipitate is determined. If heat treatment is performed to grow oxygen precipitates at the heat treatment temperature and heat treatment time at which the material density reaches the saturation value, the size of oxygen precipitates that are potentially present in the wafer can be detected with the minimum heat treatment temperature and heat treatment time. In addition to the growth, the gettering ability can be accurately known from the oxygen precipitate density.

【0031】なお、BMD密度が飽和値に達する熱処理
時間についてのOPP測定とLST測定の違いは、検出
感度の差によるものであり、LST測定の方がサイズに
関する検出感度が高いと言える。また、飽和密度は測定
した窒素ドープアニールウエーハの潜在BMD密度を示
しており、飽和密度のOPPとLSTの差は測定誤差と
考えられる。
The difference between the OPP measurement and the LST measurement regarding the heat treatment time at which the BMD density reaches the saturation value is due to the difference in detection sensitivity, and it can be said that the LST measurement has a higher size-related detection sensitivity. The saturation density indicates the measured potential BMD density of the nitrogen-doped annealed wafer, and the difference between the saturation density OPP and LST is considered to be a measurement error.

【0032】さらに、本発明者らはOPPを用いて測定
する場合において、以下の実験を行った。 (実験2)(実験1)で用いたウエーハと同一の条件の
CZ法により作製された直径200mmの窒素ドープア
ニールウエーハと、同じくCZ法により作製され、低温
熱処理で微小BMDを導入した直径150mmのウエー
ハ(窒素ノンドープ)とを用意した。150mmウエー
ハの製造条件、ウエーハ仕様は以下の通りである。 (150mmウエーハ) p型、結晶方位<100>、抵抗率約10Ωcm 初期格子間酸素濃度15,16,19ppma(JEI
DA規格) アニール条件:N100%雰囲気、700℃、4時間
Further, the present inventors conducted the following experiment when measuring using OPP. (Experiment 2) A nitrogen-doped annealed wafer having a diameter of 200 mm produced by the CZ method under the same conditions as the wafer used in (Experiment 1), and a 150-mm diameter nitrogen-produced wafer also produced by the CZ method and having micro-BMD introduced by low-temperature heat treatment A wafer (non-doped with nitrogen) was prepared. Manufacturing conditions and wafer specifications for a 150 mm wafer are as follows. (150 mm wafer) p-type, crystal orientation <100>, resistivity about 10 Ωcm, initial interstitial oxygen concentration 15, 16, 19 ppma (JEI
DA standard) annealing conditions: N 2 100% atmosphere, 700 ° C., 4 hours

【0033】これらのサンプルに対して2%の酸素を含
有する窒素雰囲気により1000℃で4〜24時間の熱
処理を施すことによりBMDサイズを変化させて、OP
Pによりその密度とサイズを測定した。また、窒素ドー
プアニールウエーハについては、1000℃の熱処理を
行なわないものも測定した。測定モードはZスキャン
で、測定位置はウエーハ表面から深さ30〜90μmと
し、ウエーハの中心、R/2(中心から半径の1/2だ
け外周寄りの位置)、エッジ10mm(ウエーハの最外
周より10mm内側の位置)の3点について、散乱光の
平均信号強度とBMD密度との関係を測定した。測定結
果を図3に示す。
By subjecting these samples to heat treatment at 1000 ° C. for 4 to 24 hours in a nitrogen atmosphere containing 2% oxygen, the BMD size was changed to
Its density and size were measured by P. Further, with respect to the nitrogen-doped annealed wafers, those without the heat treatment at 1000 ° C. were also measured. The measurement mode is Z scan, the measurement position is 30 to 90 μm deep from the wafer surface, the center of the wafer, R / 2 (a position closer to the outer circumference by 1 / of the radius from the center), and the edge 10 mm (from the outermost circumference of the wafer). The relationship between the average signal intensity of the scattered light and the BMD density was measured at three points (positions inside 10 mm). FIG. 3 shows the measurement results.

【0034】図3より、BMD密度は信号強度と共に増
加し、最終的な飽和値いかんにかかわらず、約1.5V
以上でほとんど変化しないことが判る。また、この傾向
はウエーハの種類や初期酸素濃度に依存しなかった。こ
の結果から、測定されたウエーハ中には、ほとんどの酸
素析出物が検出可能なサイズ以上に成長したものと、検
出下限未満の酸素析出物を含むものがあり、測定された
BMD密度が一定の飽和値に達したものは、ほとんどの
酸素析出物が検出可能なサイズ以上に成長したものと考
えられる。平均信号強度が約1.5V以上であれば、ほ
とんどのBMDが検出可能なサイズまで成長し、測定対
象のウエーハが有する本来のBMD密度が測定できるこ
とが推定される。これに対して、平均信号強度が約1.
5Vを下回る場合は、BMDが十分なサイズに到達して
いないために、BMD密度の測定値は検出下限を上回っ
たサイズの酸素析出物の密度のみを示すことになると考
えられる。
From FIG. 3, it can be seen that the BMD density increases with the signal strength and is about 1.5 V regardless of the final saturation value.
From the above, it can be seen that there is almost no change. This tendency did not depend on the type of wafer or the initial oxygen concentration. From this result, in the measured wafers, there are those in which most of the oxygen precipitates have grown to a detectable size or more, and those that contain oxygen precipitates below the lower detection limit, and the measured BMD density is constant. Those reaching the saturation value are considered to be those in which most of the oxygen precipitates have grown beyond the detectable size. If the average signal intensity is about 1.5 V or more, it is estimated that most BMDs grow to a detectable size, and the original BMD density of the wafer to be measured can be measured. In contrast, the average signal strength is about 1.
When the voltage is lower than 5 V, it is considered that the measured value of the BMD density indicates only the density of the oxygen precipitate having a size exceeding the lower limit of detection because the BMD has not reached a sufficient size.

【0035】したがって、予め酸素析出物を成長させる
熱処理の熱処理温度および熱処理時間と前記OPPによ
り測定される平均信号強度との関係を求めておき、測定
される平均信号強度が1.5V以上となる熱処理温度お
よび熱処理時間で熱処理を行えば、最小限の熱処理温度
および熱処理時間でウエーハ内に潜在的に存在する酸素
析出物を検出可能なサイズに確実に成長させることがで
きる。
Therefore, the relationship between the heat treatment temperature and the heat treatment time of the heat treatment for growing the oxygen precipitate and the average signal intensity measured by the OPP is determined in advance, and the measured average signal intensity becomes 1.5 V or more. When the heat treatment is performed at the heat treatment temperature and the heat treatment time, the oxygen precipitate potentially existing in the wafer can be grown to a detectable size with the minimum heat treatment temperature and the heat treatment time.

【0036】なお、本発明で、新たな酸素析出物を発生
させることのない熱処理とは、その熱処理温度により決
定され、シリコンウエーハ中の格子間酸素濃度や単結晶
の引き上げ条件などにより異なるが、概ね、750℃以
上の熱処理であれば新たな酸素析出物(酸素析出核)を
発生させることはない。
In the present invention, the heat treatment that does not generate new oxygen precipitates is determined by the heat treatment temperature, and varies depending on the interstitial oxygen concentration in the silicon wafer, the conditions for pulling the single crystal, and the like. Generally, if the heat treatment is performed at 750 ° C. or higher, no new oxygen precipitates (oxygen precipitate nuclei) are generated.

【0037】一方、酸素ドナーを消滅させる熱処理以外
は未熱処理のas−grownウエーハの場合、その初
段の熱処理温度が900℃以上であると元々存在したg
rown−in析出物の中には溶解してしまうものも発
生するので酸素析出物を成長させる熱処理の初段の熱処
理温度として900℃以上に設定することは好ましくな
い。
On the other hand, in the case of an unheated as-grown wafer other than the heat treatment for eliminating the oxygen donor, if the initial heat treatment temperature is 900 ° C. or higher, g as originally existed.
Since some of the row-in precipitates may be dissolved, it is not preferable to set the temperature of the first heat treatment of the heat treatment for growing the oxygen precipitate to 900 ° C. or higher.

【0038】これに対し、予め1000℃以上の高温熱
処理を施されたアニールウエーハを評価する場合は、そ
の高温熱処理後に残存している酸素析出物が評価対象と
なるため、その高温熱処理温度を越えない温度であれ
ば、酸素析出物を成長させる熱処理の初段に高温熱処理
を行なっても問題はない。
On the other hand, when an annealed wafer previously subjected to a high-temperature heat treatment at 1000 ° C. or more is evaluated, oxygen precipitates remaining after the high-temperature heat treatment are to be evaluated. If there is no temperature, there is no problem even if high-temperature heat treatment is performed in the first stage of heat treatment for growing oxygen precipitates.

【0039】また、評価するウエーハが窒素ドープされ
たCZシリコンウエーハの場合、as−grownであ
っても、高温で安定なgrown−in酸素析出物が形
成されるので、アニールウエーハと同様に酸素析出物を
成長させる熱処理の初段に1000℃以上の高温熱処理
を行なうことができる。
When the wafer to be evaluated is a nitrogen-doped CZ silicon wafer, a stable grown-in oxygen precipitate is formed at a high temperature even if the wafer is as-grown. A high-temperature heat treatment at 1000 ° C. or higher can be performed at the first stage of the heat treatment for growing the object.

【0040】本発明の評価方法の利用方法として、as−
grownウエーハやアニールウエーハに関わらず、ウエー
ハユーザーに出荷するウエーハを本発明の評価方法によ
り評価して酸素析出物密度を求め、このウエーハに施し
た熱処理条件(新たな酸素析出物を発生させることのな
い熱処理)のデータと共にウエーハユーザーに提供する
ことが考えられる。この場合、そのウエーハユーザー
は、例えば、その熱処理温度以下の熱処理でデバイスプ
ロセスを設計する等の配慮をすることにより、少なくと
もその酸素析出物密度により決定されるゲッタリング効
果が得られることを予測することができるからである。
As a method of using the evaluation method of the present invention, as-
Regardless of the grown wafer or the annealed wafer, the wafer to be shipped to the wafer user is evaluated by the evaluation method of the present invention to obtain the density of oxygen precipitates, and the heat treatment conditions applied to this wafer (for generating new oxygen precipitates) It can be provided to the wafer user together with the data of (no heat treatment). In this case, the wafer user predicts that a gettering effect determined by at least the oxygen precipitate density can be obtained by, for example, designing a device process by a heat treatment at or below the heat treatment temperature. Because you can do it.

【0041】[0041]

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例および比較例
を挙げて説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。 (実施例1)直径200mm、結晶方位<100>、抵
抗率約10Ωcmの窒素をドープしたシリコンウエーハ
を評価試料として製造した。ウエーハの窒素濃度は5×
10 13個/cmであった。また、ウエーハの格子間酸
素濃度11ppma(JEIDA)であった。このウエ
ーハに対してAr雰囲気下で1200℃で1時間の熱処
理を施した後、ウエーハ中の酸素析出物を評価した。
EXAMPLES Hereinafter, specific examples and comparative examples of the present invention will be described.
However, the present invention is not limited to these.
is not. (Example 1) Diameter 200 mm, crystal orientation <100>, resistance
Silicon wafer doped with nitrogen having a resistivity of about 10 Ωcm
Was produced as an evaluation sample. Nitrogen concentration of wafer is 5 ×
10 13Pieces / cm. Also, the interstitial acid of the wafer
The elemental concentration was 11 ppma (JEIDA). This way
Heat treatment at 1200 ° C. for 1 hour
After the treatment, oxygen precipitates in the wafer were evaluated.

【0042】ここで、予め求めた図1および図3による
と、上記ウエーハと同一条件のウエーハについて、酸素
析出物のサイズが前述のOPPによりすべて検出可能な
サイズに成長する熱処理は、1000℃で24時間の熱
処理である。そこで、評価されるウエーハに対して酸素
析出物を成長させる熱処理を2%の酸素を含有する窒素
雰囲気において1000℃で24時間施した。熱処理後
のウエーハの酸素析出物密度をOPPにより測定した。
測定結果は4×10個/cmであった。この時の平
均信号強度は1.5V以上で、酸素析出物は十分成長し
ており、得られた析出物密度は正確な測定値であること
が判った。
Here, according to FIGS. 1 and 3 obtained in advance, for the wafer under the same conditions as the above-mentioned wafer, the heat treatment at which the size of the oxygen precipitate grows to a size all detectable by the above-mentioned OPP is performed at 1000 ° C. This is a heat treatment for 24 hours. Therefore, the wafer to be evaluated was subjected to a heat treatment for growing oxygen precipitates at 1000 ° C. for 24 hours in a nitrogen atmosphere containing 2% oxygen. The oxygen precipitate density of the wafer after the heat treatment was measured by OPP.
The measurement result was 4 × 10 9 pieces / cm 3 . At this time, the average signal intensity was 1.5 V or more, and the oxygen precipitate had grown sufficiently, and it was found that the obtained precipitate density was an accurate measurement value.

【0043】(比較例1)実施例1と同一の条件のシリ
コンウエーハを製造し、従来の一般的な熱処理であるN
ガス雰囲気で800℃、4時間の熱処理の後、O
ス雰囲気により1000℃、16時間の熱処理を施し
た。その後、実施例で用いたのと同じOPPによりウエ
ーハの酸素析出物密度を測定した。測定結果は1×10
個/cmとなり、同じ条件のウエーハを同じ測定装
置で測定しているにもかかわらず、実施例の数値を下回
るものとなった。
(Comparative Example 1) A silicon wafer under the same conditions as in Example 1 was manufactured, and N was used as a conventional general heat treatment.
800 ° C. 2 gas atmosphere, after the heat treatment of 4 hours, 1000 ° C. The O 2 gas atmosphere, subjected to a heat treatment of 16 hours. Thereafter, the oxygen precipitate density of the wafer was measured by the same OPP used in the examples. The measurement result is 1 × 10
The value was 9 / cm 3 , which was lower than the numerical value of the example, although the wafer under the same conditions was measured by the same measuring device.

【0044】以上の結果より、本発明の方法によれば、
ウエーハ内に潜在的に存在する酸素析出物を全て検出可
能なサイズに成長させて測定することができ、ウエーハ
に対する正確な評価が可能となることが判る。一方、従
来の方法によると、ウエーハの製造条件によってはウエ
ーハ内の微小な酸素析出物を全て検出可能なサイズにす
ることができないため、測定値は検出下限を上回ったサ
イズの酸素析出物についてのみの値を示すことになり、
正確な評価が不可能になる場合があることが判る。
From the above results, according to the method of the present invention,
It can be seen that all the oxygen precipitates potentially present in the wafer can be grown to a detectable size and measured, and that accurate evaluation of the wafer is possible. On the other hand, according to the conventional method, depending on the manufacturing conditions of the wafer, it is not possible to make all the minute oxygen precipitates in the wafer a detectable size, so the measured value is only for the oxygen precipitates whose size exceeds the lower limit of detection. Will show the value of
It turns out that accurate evaluation may not be possible.

【0045】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同
一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いか
なるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
The present invention is not limited to the above embodiment. The above embodiment is an exemplification, and has substantially the same configuration as the technical idea described in the scope of the claims of the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

【0046】例えば、上記説明においては、測定装置と
して主にOPPを使用する場合について説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、LST法等の光
学的な手法や光学的な手法を用いない測定装置を使用す
る場合にも適用することができる。
For example, in the above description, the case where the OPP is mainly used as the measuring device has been described, but the present invention is not limited to this, and optical methods such as the LST method and optical methods are used. The present invention can also be applied to a case where a measuring device that does not use a device is used.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上、説明したように本発明により、ウ
エーハの製造条件にかかわらず、シリコンウエーハ中に
潜在的に含まれる酸素析出物密度を正確に評価すること
ができる評価方法が提供される。そのため、評価対象の
シリコンウエーハのゲッタリング能力を正しく把握する
ことができる。また、この評価方法によりウエーハを特
定することにより、デバイスプロセス投入前から優れた
ゲッタリング能力を有するシリコンウエーハを提供する
ことができる。
As described above, according to the present invention, there is provided an evaluation method capable of accurately evaluating the density of oxygen precipitates potentially contained in a silicon wafer regardless of the wafer manufacturing conditions. . Therefore, the gettering ability of the silicon wafer to be evaluated can be correctly grasped. Further, by specifying a wafer by this evaluation method, it is possible to provide a silicon wafer having excellent gettering ability even before the device process is introduced.

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

【図1】酸素析出物を成長させる熱処理の熱処理時間と
OPPにより測定される酸素析出物密度との関係を示し
た図である。
FIG. 1 is a diagram showing a relationship between a heat treatment time of a heat treatment for growing an oxygen precipitate and an oxygen precipitate density measured by OPP.

【図2】酸素析出物を成長させる熱処理の熱処理時間と
LST法を用いた測定装置により測定される酸素析出物
密度との関係を示した図である。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a heat treatment time of a heat treatment for growing an oxygen precipitate and an oxygen precipitate density measured by a measuring device using an LST method.

【図3】OPPにより測定される平均信号強度とその際
のBMD密度との関係を示した図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between an average signal intensity measured by an OPP and a BMD density at that time.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/322 H01L 21/322 Y Fターム(参考) 2G051 AA51 AB02 BA10 BA11 CB02 CC07 EC03 2G059 AA05 BB16 CC07 CC20 EE01 EE02 EE05 EE09 GG01 GG04 HH01 JJ12 JJ19 MM03 4G077 AA02 AB01 BA04 GA01 GA06 4M106 AA01 BA08 CB03 CB19 DH13──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/322 H01L 21/322 Y F-term (Reference) 2G051 AA51 AB02 BA10 BA11 CB02 CC07 EC03 2G059 AA05 BB16 CC07 CC20 EE01 EE02 EE05 EE09 GG01 GG04 HH01 JJ12 JJ19 MM03 4G077 AA02 AB01 BA04 GA01 GA06 4M106 AA01 BA08 CB03 CB19 DH13

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリコンウエーハの評価方法であって、
特定の測定装置により検出可能な酸素析出物の下限サイ
ズより小さな酸素析出物を含有するシリコンウエーハ
に、新たな酸素析出物を発生させることなく酸素析出物
を成長させる熱処理を加えて、前記下限サイズより小さ
な酸素析出物のすべてを前記特定の測定装置により検出
可能なサイズに成長させた後に、前記シリコンウエーハ
中の酸素析出物密度を前記特定の測定装置により測定す
ることを特徴とするシリコンウエーハの評価方法。
1. A method for evaluating a silicon wafer, comprising:
A silicon wafer containing an oxygen precipitate smaller than the lower limit size of the oxygen precipitate that can be detected by a specific measuring device, a heat treatment for growing the oxygen precipitate without generating a new oxygen precipitate is added to the silicon wafer, After growing all of the smaller oxygen precipitates to a size that can be detected by the specific measuring device, the density of oxygen precipitates in the silicon wafer is measured by the specific measuring device. Evaluation method.
【請求項2】 前記特定の測定装置の検出可能な酸素析
出物の下限サイズに応じて、前記新たな酸素析出物を発
生させることなく酸素析出物を成長させる熱処理の熱処
理温度および熱処理時間を調整することを特徴とする請
求項1に記載されたシリコンウエーハの評価方法。
2. A heat treatment temperature and a heat treatment time of a heat treatment for growing an oxygen precipitate without generating the new oxygen precipitate according to a lower limit size of the oxygen precipitate which can be detected by the specific measuring device. The method for evaluating a silicon wafer according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記特定の測定装置として、赤外干渉法
または赤外散乱法を用いた装置を使用することを特徴と
する請求項1または請求項2に記載されたシリコンウエ
ーハの評価方法。
3. The method for evaluating a silicon wafer according to claim 1, wherein an apparatus using an infrared interference method or an infrared scattering method is used as the specific measurement apparatus.
【請求項4】 前記赤外干渉法を用いた装置がOPPで
あり、該OPPにより測定される平均信号強度が1.5
V以上となった場合に、前記酸素析出物が全て検出可能
なサイズに成長したと判断することを特徴とする請求項
3に記載されたシリコンウエーハの評価方法。
4. An apparatus using the infrared interference method is an OPP, and an average signal intensity measured by the OPP is 1.5.
4. The method for evaluating a silicon wafer according to claim 3, wherein when the voltage is equal to or higher than V, it is determined that all the oxygen precipitates have grown to a detectable size.
【請求項5】 予め前記新たな酸素析出物を発生させる
ことなく酸素析出物を成長させる熱処理の熱処理温度お
よび熱処理時間と前記特定の測定装置により測定される
酸素析出物密度との関係を求め、前記特定の測定装置に
より測定される酸素析出物密度が飽和値に達する熱処理
温度および熱処理時間で前記新たな酸素析出物を発生さ
せることなく酸素析出物を成長させる熱処理を行うこと
を特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に
記載されたシリコンウエーハの評価方法。
5. A relation between a heat treatment temperature and a heat treatment time of a heat treatment for growing an oxygen precipitate without generating the new oxygen precipitate in advance and an oxygen precipitate density measured by the specific measuring device is determined. A heat treatment for growing an oxygen precipitate without generating the new oxygen precipitate at a heat treatment temperature and a heat treatment time at which the oxygen precipitate density measured by the specific measuring device reaches a saturation value. The method for evaluating a silicon wafer according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 予め前記新たな酸素析出物を発生させる
ことなく酸素析出物を成長させる熱処理の熱処理温度お
よび熱処理時間と前記OPPにより測定される平均信号
強度との関係を求め、前記OPPにより測定される平均
信号強度が1.5V以上となる熱処理温度および熱処理
時間で前記新たな酸素析出物を発生させることなく酸素
析出物を成長させる熱処理を行うことを特徴とする請求
項3または請求項4に記載されたシリコンウエーハの評
価方法。
6. A relation between a heat treatment temperature and a heat treatment time of a heat treatment for growing an oxygen precipitate without generating a new oxygen precipitate and an average signal intensity measured by the OPP is determined in advance, and the relation is measured by the OPP. The heat treatment for growing an oxygen precipitate without generating the new oxygen precipitate is performed at a heat treatment temperature and a heat treatment time at which the average signal intensity becomes 1.5 V or more. Evaluation method of silicon wafer described in (1).
【請求項7】 前記新たな酸素析出物を発生させること
なく酸素析出物を成長させる熱処理を750℃以上の温
度で行うことを特徴とする請求項1ないし請求項6のい
ずれか1項に記載されたシリコンウエーハの評価方法。
7. The method according to claim 1, wherein the heat treatment for growing the oxygen precipitates without generating new oxygen precipitates is performed at a temperature of 750 ° C. or more. Evaluation method of the evaluated silicon wafer.
【請求項8】 前記シリコンウエーハは、窒素がドープ
されたCZシリコンウエーハであることを特徴とする請
求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載されたシリ
コンウエーハの評価方法。
8. The method for evaluating a silicon wafer according to claim 1, wherein the silicon wafer is a CZ silicon wafer doped with nitrogen.
【請求項9】 前記シリコンウエーハは、前記新たな酸
素析出物を発生させることなく酸素析出物を成長させる
熱処理の前に予め1000℃以上の温度で熱処理された
アニールウエーハであることを特徴とする請求項1ない
し請求項8のいずれか1項に記載されたシリコンウエー
ハの評価方法。
9. The silicon wafer is an annealed wafer previously heat-treated at a temperature of 1000 ° C. or more before a heat treatment for growing an oxygen precipitate without generating a new oxygen precipitate. The method for evaluating a silicon wafer according to claim 1.
【請求項10】 窒素がドープされたCZシリコンウエ
ーハを熱処理して得られる窒素ドープアニールウエーハ
であって、OPPにより測定される平均信号強度が1.
5V以上であり、かつ、酸素析出物密度が1×10
/cm以上であることを特徴とする窒素ドープアニー
ルウエーハ。
10. A nitrogen-doped annealed wafer obtained by heat-treating a nitrogen-doped CZ silicon wafer, wherein the average signal intensity measured by OPP is 1.
A nitrogen-doped annealed wafer having a voltage of 5 V or more and an oxygen precipitate density of 1 × 10 9 / cm 3 or more.
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