JP2012099563A - ウェーハの評価方法及びサセプタの評価方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ウェーハの表面欠陥を評価する方法であって、表面欠陥の二次電子像を電子顕微鏡にて取得した後、二値化により二次電子像の輪郭を明確化し、その後明確化した二値化二次電子像の輪郭に外接する四角形を描き、そして前記明確化した二値化二次電子像における前記表面欠陥部分の面積と前記四角形の面積または前記四角形のうち前記表面欠陥部分以外の面積との面積比を求め、面積比により欠陥の種類を分類することを特徴とするウェーハの評価方法。
【選択図】図6
Description
さらに、分類された表面欠陥の発生原因に基づき、ウェーハを載置するのに用いたサセプタの評価を行うことにより、サセプタの良否を判断することができる。またこれにより、今後本発明の評価を行って良品とされたサセプタを用いてウェーハ表面上にエピタキシャル成長を行うことによって、ウェーハの表面欠陥の発生を抑制することができる。
前述のように、従来、キズ、結晶欠陥またはパーティクル等を簡便かつ正確に短時間で評価できる方法を提供することが求められていた。
尚、本発明で評価するウェーハの「表面欠陥」とは、ウェーハの表面を顕微鏡で観察したときにウェーハ表面に存在が確認されるものであり、ウェーハ表面のキズ、ウェーハ自体に存在する結晶欠陥、ウェーハ表面上に付着した異物であるパーティクルを含むものである。
まず、図1において、ウェーハ1(シリコンウェーハ)の表面欠陥を観察する観察領域2の設定は、ウェーハ1の表面を光学顕微鏡の観察倍率に応じた視野にて細分化して座標を設定することによって行う。尚、図1はウェーハ全域の測定における観察領域を定義した例を示している。
また、本発明はシリコンウェーハに限らず、シリコンカーバイドウェーハや、GaPウェーハ、GaAsウェーハなどの化合物半導体ウェーハ等にも用いることができる。またここでいう「表面」とはウェーハの表面の全てを示すものであり、ウェーハ表面及び裏面の主表面のみならず、さらにはウェーハエッジ部のことを指す。さらに「欠陥」とは、前記ウェーハ表面に発生するキズ、結晶欠陥またはパーティクル等のことである。
また、図2において、ウェーハ外周部11のみの測定では、ウェーハ外周部11全周を観察視野に応じた視野にて細分化し、座標を設定して観察領域12を設定する。このとき、外周部11から内側に測定範囲を広げて測定観察したい場合は、その広さに応じて観察周回数を内側に広げ、観察領域12を拡大する。尚、図2はウェーハ外周部のみの測定における観察領域を定義した例を示している。
また、二以上の観察角度から前記二次電子像を取得することもできる。キズ、結晶欠陥またはパーティクル等の種類によっては、凹凸の不明瞭なものも存在するが、複数の角度にて検出された二次電子像を用いれば容易に凹凸の判断がつくため、この複数の二次電子像情報をもとに、さらに正確な欠陥の分類を行うこともできる。
尚、図6中の符号3は欠陥に外接する四角形の欠陥部分を、符号4は欠陥に外接する四角形の欠陥以外の部分を示している。また、符号13は欠陥に外接する四角形に対する欠陥部分の面積の割合を、符号14は欠陥に外接する四角形に対する欠陥以外の部分の面積の割合を示している。
また、上記では外接四角形と欠陥部分の面積を比較して分類を行う場合について記載したが、もちろん外接四角形における欠陥部分と欠陥以外の部分との面積を比較して分類を行っても良い。
尚、図7左のグラフにおいて、四角はエピタキシャル成長中に、多結晶の成長などでウェーハとサセプタの間に固着したものがウェーハから剥がれるときのキズ、三角はエピタキシャル成長工程においてウェーハが熱膨張及び収縮するときに、サセプタ上の突起にウェーハが擦れてつくキズ、丸は上記二種類のキズのどちらとも取れない中間的なキズ、その他はウェーハに元々あった小さいキズであると分類した例を示している。
以下、実施例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
前記本発明のウェーハの評価方法を用いて300mmのウェーハを評価し、該ウェーハの表面欠陥を分類した。このとき、欠陥種別及び欠陥のサイズ別に分類した結果のグラフを図7に示す。
2、12…観察領域、
3…欠陥部分、
4…欠陥以外の部分、
11…ウェーハ外周部、
13…四角形に対する欠陥部分の面積の割合、
14…四角形に対する欠陥以外の部分の面積の割合。
Claims (5)
- ウェーハの表面欠陥を評価する方法であって、ウェーハの表面欠陥の二次電子像を電子顕微鏡にて取得した後、二値化により前記二次電子像の輪郭を明確化し、その後該明確化した二値化二次電子像の輪郭に外接する四角形を描き、そして前記明確化した二値化二次電子像における前記表面欠陥部分の面積と前記四角形の面積または前記四角形のうち前記表面欠陥部分以外の面積との面積比を求め、該面積比により前記表面欠陥の種類を分類することを特徴とするウェーハの評価方法。
- 前記ウェーハを、シリコンウェーハとすることを特徴とする請求項1に記載されたウェーハの評価方法。
- 前記二次電子像を取得する方法として、予め前記ウェーハ面内を細分化して座標を設定し、該座標に基づいて観察領域を設定し、該観察領域を光学顕微鏡で観察して、前記表面欠陥に起因する輝点の有無を観察し、該輝点が観察された場合は前記輝点が観察された座標の二次電子像を走査型電子顕微鏡により取得し、前記輝点が観察されなかった場合は前記輝点が観察されなかった座標の二次電子像を取得しないこととすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載されたウェーハの評価方法。
- 前記二次電子像を取得する方法として、二以上の観察角度から前記表面欠陥の二次電子像を取得することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載されたウェーハの評価方法。
- サセプタの評価方法であって、前記請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載されたウェーハの評価方法に基づいて前記表面欠陥の種類を分類し、該分類された表面欠陥の発生原因に基づき、前記ウェーハを載置するのに用いたサセプタの評価を行うことを特徴とするサセプタの評価方法。
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