JP2020088011A - 欠陥識別方法、SiCエピタキシャルウェハの評価方法及びSiCエピタキシャルウェハの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
場合によっては、キャピラリー等の水銀プローブの支持具の先端が半導体ウェハ表面に良好に接触せず、支持具と半導体ウェハとの隙間から水銀が漏れだしてしまうこともある。この場合、キャピラリーから漏れ出て拡がった分、水銀と半導体ウェハとの接触面積(水銀電極面積)はキャピラリーの断面積からずれるので、半導体ウェハの電気的特性が正確に算出できなくなる。
すなわち、本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
第1の実施形態にかかる欠陥識別方法は、SiCエピタキシャルウェハに存在する欠陥の中からヒュージダウンフォールを抽出する工程である。すなわち、欠陥識別工程は、三角形の欠陥を特定する、第1工程と、前記三角形の欠陥のうち、ヒュージダウンフォールを有する欠陥を抽出する、第2工程と、を有する。
第1工程は、SiCエピタキシャルウェハに存在する三角形の欠陥を特定する工程である。SiCエピタキシャルウェハは、SiC基板の一面にエピタキシャル膜が成膜されたものである。SiCエピタキシャルウェハ中には、種々の欠陥が存在する。例えば、基底面転位、貫通刃状転位、積層欠陥、ダウンフォール等が存在する。三角形の欠陥は、SiCエピタキシャルウェハを平面視した際に三角形に見える欠陥である。
SICAは、光学系による表面検査と、PL検査とを1台で行うことができる。SICAは、観察するSiCエピタキシャルウェハに対して、紫外線を垂直に入射する。SICAは、SiCエピタキシャルウェハ表面からの散乱光の強度、および反射光の強度と反射位置を計測することができる装置である。SICAでは、被測定体のコントラストを強調することができる。
欠陥の中には、光学表面検査による観測は難しいが、PL検査では容易に観測することができるものも存在する。
三角形の欠陥は、Hg−CV法に悪影響を与えない。これに対して、後述するヒュージダウンフォールはHg−CV法に悪影響を与える。
第2工程は、コントラスト比決定工程と、ヒュージダウンフォール検出工程と、を有する。すなわち、以下の手段を行う。
コントラスト比決定工程は、三角形の欠陥の3辺のそれぞれの基準面に対する第1コントラスト比、第2コントラスト比、及び第3コントラスト比を求める工程である。
コントラスト比決定工程は、例えば、SICAを用いて行う。
ヒュージダウンフォール検出工程は、第1コントラスト比X、第2コントラスト比Y、及び第3コントラスト比Zと比較して、基準面に対するコントラスト比が大きい又は小さい特定部分をヒュージダウンフォールとして検出する。
第2実施形態にかかるSiCエピタキシャルウェハの製造方法は、SiCウェハにエピタキシャル膜を成膜する工程と、SiCウェハにエピタキシャル膜を成膜した、SiCエピタキシャルウェハの欠陥を識別する工程と、識別された欠陥を避けてSiCエピタキシャルウェハを評価する工程と、を有する。
本実施形態にかかるSiCエピタキシャルウェハの評価は、水銀プローブ(Hg−CV)法等で行う。
CV痕は、PL検査により検出されるものである。CV痕は、除去するために洗浄が必要であり、除去を行う場合測定に時間がかかってしまう。
ヒュージダウンフォールは、SiCエピタキシャルウェハの製造方法により異なるが、SiCエピタキシャルウェハ中に1.5個程度存在する。6インチのSiCエピタキシャルウェハ1枚に対して、プローブ設置箇所を調整せずに、21箇所でHg−CV法を行う場合、5%の確率でキャピラリーがヒュージダウンフォールと接触する。
ヒュージダウンフォールの位置座標のマッピングは、SiCエピタキシャルウェハの中心を(X,Y)=(0,0)としてXY座標系で行う。ここで、X方向、Y方向は、それぞれSiCエピタキシャルウェハの径方向であり、X方向とY方向とは直交する。
2 水銀
3 キャピラリー
4 給排気管
5 配線
10 SiCエピタキシャルウェハ評価装置
11 三角形の欠陥
12 基準面
13 ヒュージダウンフォール
A、B、C 頂点
Claims (5)
- SiCエピタキシャルウェハの表面の三角形の欠陥を特定する、第1工程と、
前記三角形の欠陥のうち、ヒュージダウンフォールを有する欠陥を抽出する、第2工程と、を有し、
前記第2工程は、
前記三角形の欠陥の3辺のそれぞれの基準面に対する第1コントラスト比、第2コントラスト比、及び第3コントラスト比を求める、コントラスト比決定工程と、
前記第1コントラスト比、前記第2コントラスト比、及び前記第3コントラスト比と比較して、前記基準面に対するコントラスト比が大きい又は小さい特定部分をヒュージダウンフォールとして検出するヒュージダウンフォール検出工程と、を有し、
前記特定部分は、
コントラスト比が、前記第1コントラスト比、前記第2コントラスト比、及び前記第3コントラスト比のうちの1より大きな値を示すいずれのコントラスト比よりも5%以上大きい、又は、前記第1コントラスト比、前記第2コントラスト比、及び前記第3コントラスト比のうちの1より小さい値を示すいずれのコントラスト比よりも5%以上小さい場合に、ヒュージダウンフォールとして検出される、欠陥識別方法。 - 前記ヒュージダウンフォールのうち、大きさが、前記三角形の欠陥の面積の0.01%以上、または、10μm2以上の欠陥を特定する工程をさらに有する、請求項1に記載の欠陥識別方法。
- 前記ヒュージダウンフォールのうち、高さが、所定値以上の欠陥を特定する工程をさらに有し、
前記所定値は、前記三角形の欠陥の3辺のそれぞれの基準面に対する高さのうち最大高さである、請求項1または2に記載の欠陥識別方法。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の欠陥識別方法で、前記ヒュージダウンフォールを有する欠陥の位置座標を特定および測定をする、座標測定工程と、
前記座標測定工程で特定された前記ヒュージダウンフォールの位置座標と、予定されていたプローブ設置箇所の位置座標が重なる場合、前記ヒュージダウンフォールの位置座標を避けてプローブを設置するプローブ設置工程と、
前記プローブから供給される水銀と前記SiCエピタキシャルウェハと、を接触させて電気的特性を測定する電気的特性測定工程と、を有する、SiCエピタキシャルウェハの評価方法。 - SiCウェハ上にエピタキシャル膜を成膜する工程と、
請求項1から3のいずれか一項に記載の欠陥識別方法を行う工程と、
前記欠陥識別方法を用いて特定されたヒュージダウンフォールを避けてSiCエピタキシャルウェハを評価する工程と、を有する、SiCエピタキシャルウェハの製造方法。
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