JP2015073049A - シリコンウェーハの評価方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シリコンウェーハのSIRD装置で測定されたデポラリゼーション値について、短周期成分をスムージング処理により除き、得られた長周期成分の分散値を用いて、該シリコンウェーハに外部から加えられた応力及び熱応力によるウェーハの内部歪みを評価し、前記評価に基づいて、シリコンウェーハ表面に形成されるパターン位置のズレ量を予測する。
【選択図】図7
Description
このようなスリップとして検出されない歪みは、上記非特許文献1に記載されたような方法では評価することができない。
SIRD装置を用いたこのような評価方法によれば、スリップ発生にまでは至らないウェーハ内部の歪みを短時間で簡便に評価することができ、パターン形成位置のズレの予測評価を的確に効率的に行うことが可能となる。
このようなスムージング処理を行うことにより、パターン形成位置のズレをより効率的に予測評価することができる。
したがって、本発明に係る評価方法は、微小な応力によるウェーハ変形を把握することができるため、デバイス形成に適したウェーハ開発の迅速化に貢献し得る。
本発明に係るシリコンウェーハの評価方法は、SIRD装置を用いてウェーハの内部歪みを評価するものである。具体的には、SIRD装置で測定されたデポラリゼーション値について、短周期成分をスムージング処理により除き、得られた長周期成分の分散値を用いて、該シリコンウェーハに外部から加えられた応力及び熱応力によるウェーハの内部歪みを評価する。
このような方法によれば、スリップ発生にまでは至らないウェーハ内部の歪みを短時間で簡便に評価することができる。
通常、SIRD装置で測定されたデポラリゼーション値は、長周期成分と短周期成分の歪みが混ざり合ったものである。図1に、シリコンウェーハについてSIRD装置で測定したデポラリゼーション値データの一例を示す。
一方、短周期成分は、局所歪みであり、スリップ発生との相関がある。そのため、従来は、デポラリゼーション値から短周期成分のみを顕在化させるためのフローティングアベレージング処理を行い、長周期成分を平滑化させて除去していた。図2に、図1に示したデポラリゼーション値をアベレージング処理した後の短周期成分のデータを示す。
その後、ウェーハ面内をグリッド幅(例えば、x=1mm、y=1mm)で区切り、区画内で短周期成分が閾値(例えば、±40)を超えたとき、その区画をバッドセルとして、マップ上にマークを付け、そのバッドセルの割合をウェーハ全体に対する面積比で表し、歪み面積率として数値化することが行われていた。
これに対して、本発明は、スリップ測定においては通常除去される長周期成分を用いて歪みを評価することにより、シリコンウェーハ表面に形成されるパターン位置のズレ量との相関性を見出したことに基づいてなされたものである。
本発明においては、このデポラリゼーション値をスムージング処理して短周期成分を除き、長周期成分のみとする。図3に、図1に示したデポラリゼーション値のスムージング処理後のデータを示す。
前記スムージングデータ周期を5mm未満とした場合は、解析データ(長周期成分)に短周期成分が残り、一方、20mm超とした場合、データが平滑になりすぎて評価が困難となりやすい。
このとき、バラツキの指標を(最大値−最小値)とすると、透過光量測定時のゴミ等によるノイズの影響を受けやすいため好ましくなく、内部歪みを精度よく評価するためには、分散値を用いることが好ましい。
したがって、シリコンウェーハの新製品開発段階において、実際にパターン形成を行って合わせ位置のズレを評価しなくても、デバイスを模擬した熱処理を行い、様々な酸素濃度や酸素析出物のサイズ及び密度とした状態でウェーハに応力を加えることにより、その応力によるウェーハの変形の程度、パターン形成位置のズレ量の評価をSIRD装置によって簡便に行うことができる。
このように、本発明に係る評価方法によれば、パターン形成位置のズレ評価を短時間で的確に行うことが可能となるため、シリコンウェーハ開発の短期化を図ることが可能となる。
チョクラルスキー法により育成したシリコン単結晶からスライスされ、両面が鏡面研磨された、直径300mm、酸素濃度1.25×1018atoms/cm3、窒素濃度5×1014atoms/cm3のシリコンウェーハに、アルゴン雰囲気下、1200℃で1時間熱処理した。
各ウェーハに、酸化膜及び電極パターンを形成し、急速熱処理(RTA処理;Rapidthermal annealing)により熱応力を加えた。熱応力は、RTA処理時に最外周温度計のオフセット値を変更し、中心部と外周部で温度勾配をつけることにより、応力の程度を変化させた。
その後、レジストを除去し、酸化膜及び電極パターンをフッ化水素溶液によって除去し、SIRD装置による測定を行った。
また、図7に、前記デポラリゼーション値のスムージング処理後の長周期成分のデータ(図5)の分散値と測定したパターン位置合わせズレ量(図6)との関係をグラフにして示す。図7におけるズレ量は、ウェーハ面内の38箇所で測定したズレ量の標準偏差σに対する3σで表した。なお、パターニングにおける露光精度は10nmであり、グラフの左側2点のデータは、RTA処理を施していない場合のものである。
したがって、短周期成分を含む評価では誤検知するおそれが高いが、本発明のような長周期成分のみの評価ではこのような影響は受けにくく、的確な評価が可能であると言える。
Claims (2)
- シリコンウェーハのSIRD装置で測定されたデポラリゼーション値について、短周期成分をスムージング処理により除き、得られた長周期成分の分散値を用いて、該シリコンウェーハに外部から加えられた応力及び熱応力によるウェーハの内部歪みを評価し、前記評価に基づいて、シリコンウェーハ表面に形成されるパターン位置のズレ量を予測することを特徴とするシリコンウェーハの評価方法。
- 前記スムージング処理に使用されるデータ周期を5〜20mmとすることを特徴とする請求項1記載のシリコンウェーハの評価方法。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019130633A1 (ja) * | 2017-12-25 | 2019-07-04 | グローバルウェーハズ・ジャパン株式会社 | シリコンウェーハの評価方法 |
JP2019204912A (ja) * | 2018-05-25 | 2019-11-28 | 信越半導体株式会社 | 評価方法 |
CN111868898A (zh) * | 2018-03-15 | 2020-10-30 | 硅电子股份公司 | 用于制备半导体晶片的方法 |
WO2020233960A1 (de) * | 2019-05-21 | 2020-11-26 | Siltronic Ag | Verfahren zur herstellung von halbleiterscheiben |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010258241A (ja) * | 2009-04-24 | 2010-11-11 | Sumco Corp | ウェーハ冷却方法及びエピタキシャルウェーハ製造方法 |
JP2012019216A (ja) * | 2010-07-07 | 2012-01-26 | Siltronic Ag | 半導体ウェハを検査するための方法および半導体ウェハのエッジを検査するための装置 |
-
2013
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010258241A (ja) * | 2009-04-24 | 2010-11-11 | Sumco Corp | ウェーハ冷却方法及びエピタキシャルウェーハ製造方法 |
JP2012019216A (ja) * | 2010-07-07 | 2012-01-26 | Siltronic Ag | 半導体ウェハを検査するための方法および半導体ウェハのエッジを検査するための装置 |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11060983B2 (en) | 2017-12-25 | 2021-07-13 | Globalwafers Japan Co., Ltd. | Evaluation method of silicon wafer |
JP2019114665A (ja) * | 2017-12-25 | 2019-07-11 | グローバルウェーハズ・ジャパン株式会社 | シリコンウェーハの評価方法 |
KR102385259B1 (ko) * | 2017-12-25 | 2022-04-08 | 글로벌웨어퍼스 재팬 가부시키가이샤 | 실리콘 웨이퍼의 평가 방법 |
TWI684018B (zh) * | 2017-12-25 | 2020-02-01 | 日商環球晶圓日本股份有限公司 | 矽晶圓的評價方法 |
CN111512424A (zh) * | 2017-12-25 | 2020-08-07 | 环球晶圆日本股份有限公司 | 硅晶片的评价方法 |
KR20200098693A (ko) * | 2017-12-25 | 2020-08-20 | 글로벌웨어퍼스 재팬 가부시키가이샤 | 실리콘 웨이퍼의 평가 방법 |
WO2019130633A1 (ja) * | 2017-12-25 | 2019-07-04 | グローバルウェーハズ・ジャパン株式会社 | シリコンウェーハの評価方法 |
CN111868898A (zh) * | 2018-03-15 | 2020-10-30 | 硅电子股份公司 | 用于制备半导体晶片的方法 |
US11972986B2 (en) | 2018-03-15 | 2024-04-30 | Siltronic Ag | Process for producing semiconductor wafers |
JP2019204912A (ja) * | 2018-05-25 | 2019-11-28 | 信越半導体株式会社 | 評価方法 |
WO2020233960A1 (de) * | 2019-05-21 | 2020-11-26 | Siltronic Ag | Verfahren zur herstellung von halbleiterscheiben |
TWI736251B (zh) * | 2019-05-21 | 2021-08-11 | 德商世創電子材料公司 | 半導體晶圓的製造方法 |
CN113939616A (zh) * | 2019-05-21 | 2022-01-14 | 硅电子股份公司 | 制造半导体晶片的方法 |
CN113939616B (zh) * | 2019-05-21 | 2024-05-17 | 硅电子股份公司 | 制造半导体晶片的方法 |
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