JP2022111560A - Slip defect evaluation method - Google Patents

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和弥 冨井
Kazuya Tomii
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Abstract

To provide a method for quantifying slip defects with good accuracy that occur on the principal surface of silicon wafers.SOLUTION: Provided is a method for evaluating slip defects on the principal surface of a silicon wafer using a particle counter of laser scattering type. The slip defect evaluation method includes: a step (S1) for detecting defects on the principal surface of the silicon wafer using the DNN channel of the particle counter and obtaining defect position data composed of defect points; a step (S2) for extracting a slip defect from the defect position data; and a step (S3) for evaluating the number of the defect points included in the extracted slip defect.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、シリコンウェーハの主面で検出されるスリップ欠陥の評価方法に関するものである。 The present invention relates to an evaluation method for slip defects detected on the main surface of a silicon wafer.

シリコンウェーハで発生しているスリップ欠陥を定量する方法としては、特許文献1のX線トポグラフ(XRT)を用いることが一般的である。そのスリップ欠陥を評価する方法として、特許文献2は波長を変化させた光をウェーハ表裏から当て、その反射光と透過光からウェーハ表面か内部かなどの情報と欠陥の大きさを知る方法であり、スリップ長さも定量可能との記述がある。また特許文献3ではレーザー散乱方式の検査装置によって定量化可能との記載がある。 As a method for quantifying slip defects occurring in a silicon wafer, it is common to use an X-ray topograph (XRT) disclosed in Patent Document 1. As a method for evaluating the slip defect, Patent Document 2 discloses a method in which light with different wavelengths is applied from the front and back of the wafer, and information such as whether it is on the surface or inside the wafer and the size of the defect are obtained from the reflected light and transmitted light. , there is a description that the slip length can also be quantified. In addition, Patent Document 3 describes that quantification is possible with a laser scattering type inspection device.

その他に、特許文献4には(001)ウェーハ主面にほぼ垂直に立てられた複数本の支柱とこの各支柱に設けた支持棒が(001)ウェーハ裏面部の<100>あるいは<110>結晶方位でウェーハを保持することにより、スリップ発生を抑制することが記載されている。 In addition, in Patent Document 4, a plurality of pillars erected almost perpendicular to the main surface of the (001) wafer and support rods provided on each of these pillars are used to form <100> or <110> crystals on the back surface of the (001) wafer. It is described that holding the wafer in an orientation suppresses the occurrence of slip.

特開2014-127685号公報JP 2014-127685 A 特開平10-062355号公報JP-A-10-062355 特開2001-345357号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-345357 特開平9-139352号公報JP-A-9-139352 特開2013-238600号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-238600

スリップ欠陥を評価する方法として、特許文献2ではスリップ欠陥長さの定量についての記述があるが、その具体的方法が示されていない。また特許文献3でも定量化について言及されているが、ウェーハ面内の限定された場所についての定量方法である。また特許文献1のXRTの利用ではスリップ欠陥を顕在化させることには優れているが、定量化が難しいことは明らかである。スリップ欠陥は主に熱処理によって発生する。そのため、スリップ欠陥を定量化しやすい熱処理方法も考える必要がある。特許文献4ではウェーハ方位によって熱処理炉内の載置をずらすことが述べられているが、これはスリップ欠陥を抑制する方法であってスリップ欠陥の評価については述べられていない。 As a method for evaluating a slip defect, Patent Document 2 describes quantification of the slip defect length, but does not show a specific method. Moreover, although Patent Document 3 also mentions quantification, it is a quantification method for a limited location within the wafer surface. Also, the use of XRT in Patent Document 1 is excellent in revealing slip defects, but it is clear that quantification is difficult. Slip defects are mainly caused by heat treatment. Therefore, it is necessary to consider a heat treatment method that facilitates the quantification of slip defects. Patent document 4 describes shifting the placement of the wafer in the heat treatment furnace depending on the orientation of the wafer, but this is a method of suppressing slip defects and does not describe evaluation of slip defects.

本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、シリコンウェーハの主面に発生するスリップ欠陥を精度良く定量する方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the problems described above, and an object of the present invention is to provide a method for accurately quantifying slip defects occurring on the main surface of a silicon wafer.

上記課題を解決するために、本発明では、
レーザー散乱方式のパーティクルカウンターを用いてシリコンウェーハの主面のスリップ欠陥を評価する方法であって、
(S1)前記パーティクルカウンターのDNNチャネルを用いて前記シリコンウェーハの主面の欠陥を検出し、欠陥点によって構成される欠陥位置データを得る工程、
(S2)前記欠陥位置データからスリップ欠陥を抽出する工程、及び
(S3)前記抽出したスリップ欠陥に含まれる前記欠陥点の数を評価する工程、
を含むスリップ欠陥の評価方法を提供する。
In order to solve the above problems, in the present invention,
A method for evaluating slip defects on the main surface of a silicon wafer using a laser scattering particle counter,
(S1) a step of detecting defects on the main surface of the silicon wafer using the DNN channel of the particle counter to obtain defect position data composed of defect points;
(S2) extracting slip defects from the defect position data; and (S3) evaluating the number of defect points included in the extracted slip defects;
To provide a slip defect evaluation method comprising:

この方法を用いることにより、シリコンウェーハの主面に発生するスリップ欠陥の高い精度での定量化が可能となる。 By using this method, it is possible to quantify slip defects occurring on the main surface of a silicon wafer with high accuracy.

また、前記シリコンウェーハの主面を、主表面とすることが好ましい。 Moreover, it is preferable to use the main surface of the silicon wafer as the main surface.

本発明は、特にデバイス作製面である主表面の評価に用いることが好ましい。 It is particularly preferable to use the present invention for evaluation of the main surface, which is the device fabrication surface.

また、前記工程(S1)において、前記検出する欠陥を0.1μm以上のサイズの欠陥とすることが好ましい。 Moreover, in the step (S1), the defect to be detected is preferably a defect having a size of 0.1 μm or more.

このように本発明では、高感度なパーティクルカウンターは必要とせず、スリップ欠陥の検出は比較的容易に実施することが可能である。 As described above, the present invention does not require a highly sensitive particle counter, and slip defects can be detected relatively easily.

また、前記工程(S2)において、近接した前記欠陥点の集合体をクラスター欠陥として捉え、該クラスター欠陥をスリップ欠陥とみなして抽出することが好ましい。 Further, in the step (S2), it is preferable to regard the aggregate of the adjacent defect points as a cluster defect, and extract the cluster defect as a slip defect.

このようにすれば、スリップ欠陥の抽出を容易かつ高精度で行うことができる。 In this way, the slip defect can be easily extracted with high precision.

このとき、前記クラスター欠陥を、近接距離30μm以内の前記欠陥点を結合した集合体とすることが好ましい。 At this time, it is preferable that the cluster defect is an aggregate of the defect points within a proximity distance of 30 μm.

このような近接距離とするのがクラスター欠陥の抽出に適している。 Such close distances are suitable for extracting cluster defects.

このとき、前記工程(S3)において、前記クラスター欠陥に含まれる前記欠陥点の数を評価することが好ましい。 At this time, it is preferable to evaluate the number of the defect points included in the cluster defect in the step (S3).

このようにすれば、長さや面積などの指標を用いることなく、欠陥点数だけでスリップ欠陥の評価が可能となる。 In this way, slip defects can be evaluated only by the number of defects without using indices such as length and area.

また、前記シリコンウェーハを、方位基準にて熱処理炉内に載置されて熱処理されたものとすることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the silicon wafer is placed in a heat treatment furnace with an orientation reference and subjected to heat treatment.

このようなシリコンウェーハとすれば、定量化の精度がさらに向上する。 Such a silicon wafer further improves the accuracy of quantification.

以上のように、本発明によれば、シリコンウェーハの主面に発生するスリップ欠陥を精度良く定量化できる。そのため、シリコンウェーハの製造条件を決める際の判定材料に使用できることや、熱処理工程の工程管理、さらに定量化したスリップ欠陥検出量にしきい値を設けることによって出荷前の合否判定とすることも可能である。 As described above, according to the present invention, it is possible to accurately quantify slip defects occurring on the main surface of a silicon wafer. Therefore, it can be used as a criterion for determining silicon wafer manufacturing conditions, process control of the heat treatment process, and by setting a threshold value for the quantified slip defect detection amount, it is also possible to make pass/fail judgments before shipment. be.

本発明のスリップ欠陥の評価方法を示すフロー図である。FIG. 2 is a flow diagram showing a slip defect evaluation method of the present invention; 実施例および比較例においてDNNチャネルで得られたシリコンウェーハマップの一例である。It is an example of a silicon wafer map obtained with a DNN channel in Examples and Comparative Examples. 実施例および比較例においてスリップ欠陥抽出後のDNNチャネルで得られたシリコンウェーハマップの一例である。It is an example of a silicon wafer map obtained in a DNN channel after extracting slip defects in Examples and Comparative Examples. 比較例においてDWNチャネルで得られたシリコンウェーハマップ、及びスリップ欠陥抽出後の該シリコンウェーハマップの一例である。It is an example of the silicon wafer map obtained by the DWN channel in a comparative example, and this silicon wafer map after slip defect extraction.

上述のように、シリコンウェーハの主面に発生するスリップ欠陥を精度良く定量する方法の開発が求められていた。 As described above, there has been a demand for development of a method for accurately quantifying slip defects occurring on the main surface of a silicon wafer.

本発明者は、上記課題について鋭意検討を重ねた結果、今回の発明では、レーザー散乱方式のパーティクルカウンターのチャネルであるDNNチャネルを用いてシリコンウェーハの欠陥検査を行い、その欠陥から所定の方法でスリップ欠陥を抽出することでシリコンウェーハ全面のスリップ欠陥を定量化して評価できることを提案する。このようにスリップ欠陥の定量化が可能になることで、例えば、シリコンウェーハの製造条件を決める際の判定材料に使用できることや、熱処理工程の工程管理、さらに定量化したスリップ欠陥検出量にしきい値を設けることによって出荷前の合否判定とすることも可能である。また、今回の発明では、スリップ欠陥が発生する熱処理時に、スリップ欠陥の定量化が容易になるような、熱処理炉内のシリコンウェーハ載置方法も提案する。 As a result of intensive studies on the above-mentioned problems, the inventors of the present invention performed a defect inspection of a silicon wafer using a DNN channel, which is a channel of a particle counter of a laser scattering method, and based on the defect, by a predetermined method. We propose that slip defects on the entire surface of a silicon wafer can be quantified and evaluated by extracting slip defects. By enabling the quantification of slip defects in this way, for example, it can be used as a judgment material when determining the manufacturing conditions of silicon wafers, process control of the heat treatment process, and a threshold value for the quantified slip defect detection amount. It is also possible to make a pass/fail judgment before shipment by providing The present invention also proposes a method of placing a silicon wafer in a heat treatment furnace that facilitates quantification of slip defects during heat treatment in which slip defects occur.

即ち、本発明は、レーザー散乱方式のパーティクルカウンターを用いてシリコンウェーハの主面のスリップ欠陥を評価する方法であって、
(S1)前記パーティクルカウンターのDNNチャネルを用いて前記シリコンウェーハの主面の欠陥を検出し、欠陥点によって構成される欠陥位置データを得る工程、
(S2)前記欠陥位置データからスリップ欠陥を抽出する工程、及び
(S3)前記抽出したスリップ欠陥に含まれる前記欠陥点の数を評価する工程、
を含むスリップ欠陥の評価方法である。
That is, the present invention is a method for evaluating slip defects on the main surface of a silicon wafer using a laser scattering particle counter,
(S1) a step of detecting defects on the main surface of the silicon wafer using the DNN channel of the particle counter to obtain defect position data composed of defect points;
(S2) extracting slip defects from the defect position data; and (S3) evaluating the number of defect points included in the extracted slip defects;
It is a slip defect evaluation method including.

以下、本発明について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Although the present invention will be described in detail below, the present invention is not limited thereto.

<スリップ欠陥の評価方法>
図1は、本発明のスリップ欠陥の評価方法を示すフロー図である。本発明では後述の(S1)~(S3)工程を順に行うが、図1に記載のフローより前段では、例えばシリコン単結晶インゴット作製やインゴットスライス、面取り、エッチング、研磨などの工程が挙げられる。ここでスリップ欠陥を発生させる工程として最も代表的と言えるのは上述の通りシリコンウェーハの熱処理工程である。そのため図1に記載のフローより前段に熱処理工程が入っていることが好ましい。
<Method for evaluating slip defects>
FIG. 1 is a flow chart showing the slip defect evaluation method of the present invention. In the present invention, the steps (S1) to (S3) described later are performed in order, but in the previous stage from the flow shown in FIG. As described above, the heat treatment process for silicon wafers is the most representative process for generating slip defects. Therefore, it is preferable that the heat treatment step is included before the flow shown in FIG.

シリコンウェーハの熱処理工程を行う場合、シリコンウェーハを方位基準にて熱処理炉内に載置されて熱処理することが好ましい。 When performing the heat treatment process of the silicon wafer, it is preferable to perform the heat treatment while the silicon wafer is placed in the heat treatment furnace on the basis of the orientation.

スリップ欠陥は主に熱処理工程で発生することが知られている。その熱処理工程において、熱処理炉内にシリコンウェーハを載置する際に、従来は方位を示したノッチの位置を合わせるノッチ基準で載置する方法が一般的に採用されていた。しかし、ノッチはデバイスメーカーの仕様に合わせて方位が決められているため、具体的には主面が(100)のシリコンウェーハの場合、ノッチ方位は<100>や<110>など複数存在する。このような複数のノッチ方位のサンプルを同時に熱処理する場合は、上述のノッチ位置を合わせたノッチ基準ではなく、<100>のように方位を合わせた方位基準とし、<100>あるいは<110>結晶方位でウェーハを保持することで、定量化の精度がさらに向上する。 Slip defects are known to occur mainly in the heat treatment process. In the heat treatment process, when the silicon wafer is placed in the heat treatment furnace, conventionally, a method of placing the silicon wafer on the basis of the notch that aligns the position of the notch indicating the orientation has been generally adopted. However, since the orientation of the notch is determined according to the device manufacturer's specifications, specifically, in the case of a silicon wafer having a (100) main surface, there are a plurality of notch orientations such as <100> and <110>. When heat-treating samples having a plurality of such notch orientations at the same time, the notch reference is not the above-mentioned notch reference, but the orientation reference is <100>. Holding the wafer in an orientation further improves the accuracy of the quantification.

以下、本発明のスリップ欠陥の評価方法の各工程について詳細に説明する。 Each step of the slip defect evaluation method of the present invention will be described in detail below.

<(S1)工程>
(S1)工程は、パーティクルカウンターのDNNチャネルを用いてシリコンウェーハの主面の欠陥を検出し、欠陥点によって構成される欠陥位置データを得る工程である。
<(S1) step>
The (S1) step is a step of detecting defects on the main surface of the silicon wafer using the DNN channel of the particle counter and obtaining defect position data composed of defect points.

本発明で用いるパーティクルカウンターとは、レーザー散乱方式であり、その測定ではDNNチャネルを使用して欠陥を検出することができればどのようなパーティクルカウンターであっても構わないが、特に、KLA社製のSurfScanシリーズを用いることが好ましい。ここで欠陥位置を特定するため、このパーティクルカウンターの条件として、検出した欠陥の位置座標を出力できる必要がある。 The particle counter used in the present invention is a laser scattering method, and any particle counter that can detect defects using a DNN channel in the measurement can be used. It is preferred to use the SurfScan series. In order to identify the defect position, the particle counter must be able to output the position coordinates of the detected defect.

本発明で用いるレーザー散乱方式のパーティクルカウンターは、例えば、2種類の入射系と2種類の検出系を備えている。このとき、2種類の入射系のうちのウェーハに対して高角度側は高角度入射(Normal)、もう一方は低角度入射(Oblique)である。また、2種類の検出系のうちのウェーハに対して高角度側は高角度検出(Narrow)、もう一方は低角度検出(Wide)である。この2種類の入射系と2種類の検出系の組み合わせにより、DWN(高角度入射・低角度検出)、DNN(高角度入射・高角度検出)、DWO(低角度入射・低角度検出)、及びDNO(低角度入射・高角度検出)の4種類の測定モード(チャネル)が可能となる。 The laser scattering particle counter used in the present invention includes, for example, two types of incident systems and two types of detection systems. At this time, the high-angle side of the two types of incidence systems with respect to the wafer is high-angle incidence (Normal), and the other is low-angle incidence (Oblique). Further, of the two types of detection systems, the high angle side with respect to the wafer is high angle detection (Narrow), and the other is low angle detection (Wide). By combining these two types of incident systems and two types of detection systems, DWN (high-angle incidence/low-angle detection), DNN (high-angle incidence/high-angle detection), DWO (low-angle incidence/low-angle detection), and Four types of measurement modes (channels) of DNO (low angle incidence/high angle detection) are possible.

具体的には、DWNは、垂直な照射光から楕円形ミラーによって集束された散乱光を搬送する経路を表す。DNNは、垂直な照射光からレンズ集束器によって集束された散乱光を搬送する経路を表す。DWOは、斜めの照射光から楕円形ミラーによって集束された散乱光を搬送する経路を表す。そして、DNOは、斜めの照射光からレンズ集束器によって集束された散乱光を搬送する経路を表す。 Specifically, the DWN represents the path that carries scattered light focused by an elliptical mirror from normal illumination. DNN represents the path carrying scattered light focused by a lens concentrator from normal illumination. A DWO represents the path that carries scattered light focused by an elliptical mirror from oblique illumination. And DNO represents the path that carries the scattered light focused by the lens concentrator from the oblique illumination.

この中でもDNNチャネルを用いる場合に特にスリップ欠陥の検出が容易であることから、本発明ではDNNチャネルを用いる。ここでDNNチャネルについては、特許文献5にも詳細な記述がある。 Among these, the DNN channel is used in the present invention because it is particularly easy to detect slip defects when using the DNN channel. Here, Patent Document 5 also has a detailed description of the DNN channel.

シリコンウェーハの主面とは、主表面と主裏面の二面が存在する。スリップ欠陥は、このどちらの面でも検出される欠陥であるが、本発明のスリップ欠陥の評価方法は、デバイス作製面である主表面に適用することが好ましい。 The main surface of a silicon wafer includes two surfaces, a main surface and a main back surface. A slip defect is a defect that can be detected on either of these surfaces, but the slip defect evaluation method of the present invention is preferably applied to the main surface, which is the device fabrication surface.

パーティクルカウンターで得られる欠陥は様々ある中で、検出される欠陥サイズを0.1μm以上とすることが好ましい。これは、近年デバイスメーカーが検出する欠陥サイズとして要求する数十nmよりも大きいため、本発明では高感度なパーティクルカウンターは必要とせず、スリップ欠陥の検出は比較的容易に実施することが可能である。 Among various defects obtained by a particle counter, it is preferable to set the detected defect size to 0.1 μm or more. Since this is larger than several tens of nanometers required as a defect size to be detected by device manufacturers in recent years, the present invention does not require a highly sensitive particle counter, and detection of slip defects can be performed relatively easily. be.

また、本工程で得られる欠陥点によって構成される欠陥位置データとは、シリコンウェーハ上における欠陥が検出された場所の位置座標を列挙した数値データである。そして離散データである位置座標のひとつひとつが欠陥点である。この欠陥位置データをプロットすることによって、後述の図2aのような欠陥のシリコンウェーハマップが得られる。図2a中に示される直線形状(スリップ欠陥)は、複数の位置座標(欠陥点)が集まったものである。 Further, the defect position data composed of the defect points obtained in this step is numerical data listing the position coordinates of the locations where the defects are detected on the silicon wafer. Each position coordinate, which is discrete data, is a defect point. By plotting this defect position data, a defect silicon wafer map as shown in FIG. 2a, which will be described later, is obtained. The linear shape (slip defect) shown in FIG. 2a is a collection of a plurality of position coordinates (defect points).

<(S2)工程>
(S2)工程は、欠陥位置データからスリップ欠陥を抽出する工程である。
<(S2) step>
The (S2) step is a step of extracting a slip defect from the defect position data.

スリップ欠陥の抽出とは、欠陥位置データに含まれる全ての欠陥点の中から、スリップ欠陥に由来する欠陥点を選び出すことである。スリップ欠陥を抽出する方法としては特に限定はされない。 Extracting a slip defect means selecting a defect point derived from a slip defect from among all the defect points included in the defect position data. A method for extracting a slip defect is not particularly limited.

スリップ欠陥の抽出とは、例えば、近接した欠陥点の集合体であるクラスター欠陥の抽出である。ここで、クラスター欠陥について述べる。スリップ欠陥は本来、結晶方位にしたがって直線状に発生する。しかし、パーティクルカウンターにおける欠陥の検出は上述の通り、離散的な点(欠陥点)となる。そのため、その離散的な点をつなぎ合わせることでスリップ欠陥と認識できるようになる。それが、欠陥点の集合体であるクラスター欠陥である。具体的に本発明では、例えば30μm以内の隣り合った欠陥点同士を演算によって結合させる作業が必要になるため、そのような演算が可能なコンピュータを準備する。例えばKLA社製の欠陥解析ソフトであるKlarity Defectを利用することができる。 Extraction of slip defects is, for example, extraction of cluster defects, which are collections of adjacent defect points. Here, cluster defects are described. Slip defects originally occur linearly according to the crystal orientation. However, as described above, detection of defects in the particle counter results in discrete points (defect points). Therefore, by connecting the discrete points, it becomes possible to recognize the slip defect. This is a cluster defect, which is a collection of defect points. Specifically, in the present invention, it is necessary to perform operations to combine adjacent defect points within 30 μm, for example, so a computer capable of performing such operations is prepared. For example, Klarity Defect, which is defect analysis software manufactured by KLA, can be used.

クラスター欠陥を定義する上で、隣り合った欠陥点同士がどの程度近接していればクラスター欠陥として捉えるのか、その距離(近接距離)を決める必要がある。本発明では、近接距離を30μm以内とすることが好ましい。このように離散した欠陥点のうち、30μm以内に隣り合った欠陥点同士を結合させることで欠陥点の集合体であるクラスター欠陥を認識することができる。 In defining a cluster defect, it is necessary to determine the distance (proximity distance) to determine how close adjacent defect points are to be regarded as a cluster defect. In the present invention, the proximity distance is preferably within 30 μm. A cluster defect, which is a collection of defect points, can be recognized by combining defect points that are adjacent to each other within 30 μm from among the discrete defect points.

ここで、DNNチャネルを用いて実際のスリップ欠陥を欠陥点として検出した座標について300mmシリコンウェーハでの具体例を述べる。座標を(X,Y)、単位はμmとした場合、シリコンウェーハの中心を(0,0)、ノッチ位置は(0,-150000)と定義する。ここで実際に隣り合った2点の欠陥点として、1点目の欠陥点Aの座標は(141028,11771)、次にAに隣接した2点目の欠陥点Bの座標は(141043,11770)であった。これら2点のAB間の距離は15.0μmであるため、近接距離を30μmとした場合、この2点はクラスター欠陥に含まれることになる。このように所定の近接距離以内(例えば、30μm以内)に発生した欠陥点をクラスター欠陥として抽出することで確実にスリップ欠陥を抽出することができると同時に、それより離れて存在しているスリップ欠陥ではない欠陥点を取り除くことができる。 Here, a specific example of a 300 mm silicon wafer will be described with respect to coordinates at which an actual slip defect is detected as a defect point using a DNN channel. When the coordinates are (X, Y) and the unit is μm, the center of the silicon wafer is defined as (0, 0) and the notch position is defined as (0, −150000). Here, as two defect points actually adjacent to each other, the coordinates of the first defect point A are (141028, 11771), and the coordinates of the second defect point B adjacent to A are (141043, 11770 )Met. Since the distance between AB of these two points is 15.0 μm, if the proximity distance is 30 μm, these two points will be included in the cluster defect. By extracting defect points generated within a predetermined proximity distance (for example, within 30 μm) as cluster defects in this way, it is possible to reliably extract slip defects, and at the same time slip defects existing farther away than that can be reliably extracted. Defect points that are not can be removed.

次に、上記のような作業により得られたクラスター欠陥がスリップ欠陥であるか検証を行った。欠陥種にはパーティクルやピットなど様々あるが、上述のような条件で抽出したクラスター欠陥のうち、スリップ欠陥以外の欠陥(以下、その他欠陥)だった比率を算出した。その結果、その他欠陥が多いサンプルの場合でも、その他欠陥の比率が0.1%程度とスリップ欠陥が支配的であり、即ち、様々な欠陥の中からスリップ欠陥を選択的に抽出できており、実用的にサンプル比較を行う上でも、その他欠陥に影響されないことが分かった。 Next, it was verified whether the cluster defects obtained by the above work were slip defects. There are various types of defects such as particles and pits, but the percentage of defects other than slip defects (hereinafter referred to as other defects) among the cluster defects extracted under the conditions described above was calculated. As a result, even in the case of samples with many other defects, the ratio of other defects is about 0.1%, and slip defects are dominant, that is, slip defects can be selectively extracted from various defects. It was found that other defects do not affect practical sample comparison.

<(S3)工程>
(S3)工程は、抽出したスリップ欠陥に含まれる欠陥点の数を評価する工程である。
<(S3) step>
The (S3) step is a step of evaluating the number of defect points included in the extracted slip defects.

(S3)工程は、上記(S2)工程で抽出されたスリップ欠陥に含まれる欠陥点数をカウントする作業である。ここで注意すべきは、この作業では、欠陥点が結合されたクラスター欠陥の数をカウントすることではなく、結合前の欠陥点の数に戻してカウントすることである。この作業でも上述のコンピュータが必要となり、好ましくは上記Klarity Defectが利用できる。 The (S3) step is a task of counting the number of defects included in the slip defects extracted in the (S2) step. It should be noted that this work does not count the number of cluster defects to which defect points have been combined, but counts back the number of defect points before combining. This work also requires the above-mentioned computer, and preferably the above-mentioned Klarity Defect can be used.

このように最初に欠陥点の位置を検出し、欠陥座標から隣接した欠陥点の集合体をクラスター欠陥として抽出することで、スリップ欠陥とスリップ欠陥以外の欠陥を確実に識別し、スリップ欠陥以外の欠陥が除かれたクラスター欠陥を元の欠陥点に戻してその欠陥点の数を評価することで、スリップ欠陥のみを定量的に評価することが可能となる。 In this way, by first detecting the position of the defect point and extracting a collection of adjacent defect points from the defect coordinates as a cluster defect, slip defects and defects other than slip defects can be reliably discriminated, and defects other than slip defects can be identified. By returning cluster defects from which defects have been removed to the original defect points and evaluating the number of the defect points, it is possible to quantitatively evaluate only slip defects.

クラスター欠陥は上述のように欠陥点の集合体である。そのためスリップ欠陥の評価にクラスター欠陥そのものを用いる場合、長さや面積の指標も必要となるが、本発明では単純にクラスター欠陥を構成する欠陥点数だけを用いている。このように、クラスター欠陥として結合する前の欠陥点数に戻して評価することで、長さや面積などの指標を用いることなく、欠陥点数だけでスリップ欠陥の評価が可能となる。 A cluster defect is a collection of defect points as described above. Therefore, when cluster defects themselves are used for evaluation of slip defects, indicators of length and area are also required, but in the present invention, only the number of defects constituting cluster defects is simply used. In this way, by returning to the number of defects before they are combined as cluster defects for evaluation, slip defects can be evaluated only by the number of defects without using indices such as length and area.

以下、実施例及び比較例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below using Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these.

<実施例1>
本実施例1では、直径が300mmで、主面が(100)面であるシリコンウェーハを使用した。ちなみにこのシリコンウェーハの作製フローについて簡単に述べると、順に、シリコン単結晶インゴット作製、インゴットスライス、面取り、ラッピング、エッチング、研磨、洗浄である。
<Example 1>
In Example 1, a silicon wafer having a diameter of 300 mm and a main surface of (100) plane was used. By the way, to briefly describe the production flow of this silicon wafer, it consists of production of a silicon single crystal ingot, ingot slicing, chamfering, lapping, etching, polishing, and cleaning in order.

これら作製フローの後に上記シリコンウェーハのサンプルに、スリップ欠陥が発生しやすい熱処理パターンを用いた熱処理を実施した。この熱処理でのシリコンウェーハの載置方法は、上述の方位基準を使用している。 After these production flows, the silicon wafer samples were subjected to heat treatment using a heat treatment pattern that easily causes slip defects. The method of placing the silicon wafer in this heat treatment uses the orientation reference described above.

図2のaとbは異なるシリコンウェーハサンプルであるが、両図とも、上記熱処理後にパーティクルカウンターで測定して得られた欠陥位置データから作成したシリコンウェーハマップである。ここで用いたパーティクルカウンターはKLA社製のSurfScanシリーズのSP3で、欠陥サイズは0.1μm以上、チャネルはDNNチャネルを使用している。このシリコンウェーハマップからも分かるように、スリップ欠陥とその他の欠陥が確認できる。ここまでが、図1のS1に該当する。 2a and 2b are different silicon wafer samples. Both figures are silicon wafer maps created from defect position data obtained by measurement with a particle counter after the heat treatment. The particle counter used here is SurfScan series SP3 manufactured by KLA, the defect size is 0.1 μm or more, and the channel is a DNN channel. As can be seen from this silicon wafer map, slip defects and other defects can be confirmed. The process up to this point corresponds to S1 in FIG.

このように、上記DNNチャネルによるシリコンウェーハマップが作成された後は、スリップ欠陥の抽出作業になる。実施例1では、この抽出作業を上記Klarity Defectによって行っている。ここで隣り合った欠陥点同士の近接距離を30μm以内と設定して欠陥位置データ中の欠陥点の結合演算を行い、全欠陥点の中からそれら結合された欠陥点だけを抽出し、作成したマップが図3である。図3ではスリップ欠陥が良好に抽出されている様子が分かる。ちなみに図2aが図3aのサンプルに対応し、図2bが図3bのサンプルに対応している。ここまでが、図1のS2に該当する。 Thus, after the silicon wafer map is created by the DNN channel, the work of extracting slip defects is performed. In Example 1, this extraction work is performed by the Klarity Defect. Here, the proximity distance between adjacent defect points is set to within 30 μm, and the defect points in the defect position data are combined, and only the defect points that are combined are extracted from all the defect points. A map is shown in FIG. It can be seen from FIG. 3 that slip defects are well extracted. Incidentally, FIG. 2a corresponds to the sample of FIG. 3a, and FIG. 2b corresponds to the sample of FIG. 3b. The process up to this point corresponds to S2 in FIG.

この図3のシリコンウェーハマップを得た後、この図に現れている欠陥点数を出力する工程が図1のS3である。上述のように注意すべきは、この作業では、結合された欠陥点のクラスター欠陥数のカウントではない。クラスター状に抽出された欠陥は長さや面積を有した欠陥になるため、スリップ欠陥を定量化する際に長さや面積の要素が必要となる。しかし本発明の場合、結合前の欠陥点数のカウントであるため、この長さや面積の要素は不要で、しかも簡単である。ちなみにこのステップでも上記Klarity Defectを使用した。 After obtaining the silicon wafer map of FIG. 3, the step of outputting the number of defect points appearing in this figure is S3 in FIG. Note, as noted above, that in this work there is no counting of cluster defects of combined defect points. Defects extracted in a cluster form become defects having length and area, so elements of length and area are required when quantifying slip defects. However, in the case of the present invention, since the number of defective points is counted before bonding, the elements of length and area are unnecessary and simple. Incidentally, the above Klarity Defect was also used in this step.

実施例1では、図3のように抽出されたクラスター欠陥が、スリップ欠陥と相違ないことを検証した。具体的には、図3のようにスリップ欠陥として抽出された欠陥について顕微鏡観察を実施した。観察の手順としては、図1のS1からS3まで実施したシリコンウェーハを10枚準備し、シリコンウェーハ1枚当たりに、上記で抽出されたクラスター欠陥から任意の5点を選択して、顕微鏡によりスリップ欠陥の可否について確認した。ちなみに、顕微鏡観察は、レーザーテック社製OPTELICSハイブリッド顕微鏡を用い、微分干渉観察を行った。具体的に使用したマップのひとつは図3aである。その結果、シリコンウェーハ1枚当たり5点×枚数10枚の合計50点で、スリップ欠陥が100%で検出された。 In Example 1, it was verified that the cluster defects extracted as shown in FIG. 3 are not different from slip defects. Specifically, defects extracted as slip defects as shown in FIG. 3 were observed under a microscope. As the observation procedure, 10 silicon wafers were prepared from S1 to S3 in FIG. Confirmed whether or not defects are present. Incidentally, microscopic observation was carried out by differential interference interference observation using an OPTELICS hybrid microscope manufactured by Lasertec. One of the maps specifically used is FIG. 3a. As a result, slip defects were detected at a rate of 100% at a total of 50 points (5 points per silicon wafer×10 wafers).

以上から、実施例1と後述する比較例1を比較すると、本発明はスリップ欠陥の抽出が確実に行われていることが分かる。ここでスリップ欠陥の定量に関して説明する。欠陥位置データ上ではスリップ欠陥は離散した欠陥点の集合体として構成されているため、図3のように精度良くスリップ欠陥が抽出できれば、そのスリップ欠陥として構成されている離散した欠陥点の数がスリップ欠陥の定量値となる。 From the above, when Example 1 is compared with Comparative Example 1, which will be described later, it can be seen that the present invention reliably extracts slip defects. Here, the quantification of slip defects will be described. On the defect position data, the slip defect is configured as a collection of discrete defect points. Therefore, if the slip defect can be extracted with high accuracy as shown in FIG. It becomes a quantitative value of the slip defect.

ちなみに、具体的な欠陥点数を示すと、スリップ欠陥を抽出する前の図2aに示した欠陥点数は58781個で、図2bは同42284個であった。次にクラスター欠陥として抽出した図3の状態において、クラスター欠陥を元の離散した欠陥点に戻した時の欠陥点数が図3aは18055個で、図3bは4341個であった。このように図2では、スリップ欠陥を抽出していないため、図2aおよびbに表された欠陥点数そのものからスリップ欠陥を比較することはできないが、スリップ欠陥を抽出した後の図3aおよびbの欠陥点数からスリップ欠陥を比較することは信頼性が高く、しかも容易に比較が可能となる。 By the way, to show the specific number of defects, the number of defects shown in FIG. 2a before extracting slip defects was 58781, and the number of defects shown in FIG. 2b was 42284. Next, in the state of FIG. 3 extracted as cluster defects, the number of defect points when the cluster defects were returned to the original discrete defect points was 18055 in FIG. 3a and 4341 in FIG. 3b. As described above, in FIG. 2, slip defects are not extracted, so it is not possible to compare slip defects from the number of defects shown in FIGS. 2a and 2b. Comparing slip defects based on the number of defects is highly reliable and easy.

<比較例1>
比較例1では、シリコンウェーハ10枚について、図2のようなスリップ欠陥を抽出する前のシリコンウェーハマップから、シリコンウェーハ1枚につき5点の欠陥点を任意に選択し、これらの顕微鏡観察を実施し、スリップ欠陥の有無を確認した。具体的に使用したマップのひとつは図2aである。その結果、全50点中、スリップ欠陥は22点であったため、スリップ欠陥の比率は44%との結果となった。
<Comparative Example 1>
In Comparative Example 1, for 10 silicon wafers, 5 defect points per silicon wafer were arbitrarily selected from the silicon wafer map before extracting slip defects as shown in FIG. 2, and these were observed with a microscope. and checked for slip defects. One of the maps specifically used is FIG. 2a. As a result, slip defects were found in 22 out of 50 points, resulting in a slip defect ratio of 44%.

<比較例2>
比較例2では、DNNチャネルとは別チャネルのDWNチャネル(特許文献5参照)でスリップ欠陥の抽出を試みた。サンプルは、実施例1の図2aおよび図3aで使用したサンプルと同じシリコンウェーハを使用した。このシリコンウェーハに対して、上記SP3のDWNチャネルで測定し、さらに0.1μm以上の欠陥に絞った様子が図4aである。次に、スリップ欠陥の抽出作業だが、これに関しては実施例1と同じ作業を行った。その抽出作業後のシリコンウェーハマップが図4bである。DNNチャネルとDWNチャネルのマップの対比としては、それぞれ図2aに対して図4a、図3aに対して図4bとなる。この図4の両マップからも分かるように、DWNチャネルではスリップ欠陥が正確に抽出されず、スリップ欠陥の定量化が困難であることが分かった。
<Comparative Example 2>
In Comparative Example 2, an attempt was made to extract slip defects using a DWN channel (see Patent Document 5) that is different from the DNN channel. The sample used was the same silicon wafer as the sample used in FIGS. 2a and 3a of Example 1. FIG. FIG. 4a shows a state in which defects of 0.1 .mu.m or more are focused on by measuring with the above SP3 DWN channel for this silicon wafer. Next, the work of extracting slip defects was performed in the same manner as in the first embodiment. A silicon wafer map after the extraction operation is shown in FIG. 4b. The maps of the DNN channel and the DWN channel are compared in FIG. 4a with respect to FIG. 2a, and in FIG. 4b with respect to FIG. 3a. As can be seen from both maps in FIG. 4, slip defects are not accurately extracted in the DWN channel, making it difficult to quantify slip defects.

ここでも、具体的な欠陥点数を示すと、スリップ欠陥を抽出する前の図4aに示した欠陥点数が38781個となった。次に実施例1と同じ抽出作業を行った図4bでは欠陥点数が2274個となった。この結果から、数値上からも比較例2による方法ではスリップ欠陥が検出できていないことが分かった。このように、本発明のようなDNNチャネルでのスリップ欠陥の抽出が優れていることが証明された。 Here again, when showing the specific number of defect points, the number of defect points shown in FIG. 4a before extracting the slip defect was 38781. Next, in FIG. 4B where the same extraction work as in Example 1 was performed, the number of defect points was 2274. In FIG. From this result, it was found that the slip defect could not be detected by the method according to Comparative Example 2 also numerically. Thus, it was proved that slip defect extraction in a DNN channel like the present invention is excellent.

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。 It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments. The above-described embodiment is an example, and any device having substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and exhibiting the same effects is the present invention. is included in the technical scope of

以上から、本発明の効果で示したように、シリコンウェーハの主面に発生するスリップ欠陥を精度良く定量化できる。そのため、シリコンウェーハの製造条件を決める際の判定材料に使用できることや、熱処理工程の工程管理など、様々な事案で利用可能である。 As described above, as shown by the effects of the present invention, slip defects occurring on the main surface of a silicon wafer can be quantified with high accuracy. Therefore, it can be used in various cases such as being used as a judgment material when determining the manufacturing conditions of silicon wafers and process control of heat treatment processes.

Claims (7)

レーザー散乱方式のパーティクルカウンターを用いてシリコンウェーハの主面のスリップ欠陥を評価する方法であって、
(S1)前記パーティクルカウンターのDNNチャネルを用いて前記シリコンウェーハの主面の欠陥を検出し、欠陥点によって構成される欠陥位置データを得る工程、
(S2)前記欠陥位置データからスリップ欠陥を抽出する工程、及び
(S3)前記抽出したスリップ欠陥に含まれる前記欠陥点の数を評価する工程、
を含むことを特徴とするスリップ欠陥の評価方法。
A method for evaluating slip defects on the main surface of a silicon wafer using a laser scattering particle counter,
(S1) a step of detecting defects on the main surface of the silicon wafer using the DNN channel of the particle counter to obtain defect position data composed of defect points;
(S2) extracting slip defects from the defect position data; and (S3) evaluating the number of defect points included in the extracted slip defects;
A slip defect evaluation method comprising:
前記シリコンウェーハの主面を、主表面とすることを特徴とする請求項1に記載のスリップ欠陥の評価方法。 2. The slip defect evaluation method according to claim 1, wherein the main surface of the silicon wafer is the main surface. 前記工程(S1)において、前記検出する欠陥を0.1μm以上のサイズの欠陥とすることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のスリップ欠陥の評価方法。 3. The slip defect evaluation method according to claim 1, wherein in said step (S1), said defect to be detected is a defect having a size of 0.1 [mu]m or more. 前記工程(S2)において、近接した前記欠陥点の集合体をクラスター欠陥として捉え、該クラスター欠陥をスリップ欠陥とみなして抽出することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のスリップ欠陥の評価方法。 4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein in the step (S2), a cluster defect is regarded as a cluster defect, and the cluster defect is extracted as a slip defect. Method for evaluating slip defects described. 前記クラスター欠陥を、近接距離30μm以内の前記欠陥点を結合した集合体とすることを特徴とする請求項4に記載のスリップ欠陥の評価方法。 5. The slip defect evaluation method according to claim 4, wherein said cluster defect is an aggregate of said defect points within a proximity distance of 30 [mu]m. 前記工程(S3)において、前記クラスター欠陥に含まれる前記欠陥点の数を評価することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載のスリップ欠陥の評価方法。 6. The slip defect evaluation method according to claim 4, wherein in said step (S3), the number of said defect points included in said cluster defect is evaluated. 前記シリコンウェーハを、方位基準にて熱処理炉内に載置されて熱処理されたものとすることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のスリップ欠陥の評価方法。 7. The slip defect evaluation method according to any one of claims 1 to 6, wherein the silicon wafer is placed in a heat treatment furnace on an orientation basis and heat treated.
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