JP4382438B2 - 半導体ウェーハの検査方法、半導体装置の開発方法、半導体装置の製造方法、および半導体ウェーハ処理装置 - Google Patents
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Description
デバイスパターンを含むデバイス構造を構成する膜を備え、結晶欠陥を有することがある半導体ウェーハを分割することなく検査する方法であって、
前記半導体ウェーハの全面にわたって前記膜を薬液で除去して前記半導体ウェーハの結晶表面を露出させる工程と、
選択エッチングにより前記半導体ウェーハの表面層を選択的に除去して前記結晶欠陥を前記半導体ウェーハの全面にわたって顕在化する工程と、
前記結晶欠陥を定量的に評価する工程と、
前記半導体ウェーハに形成された前記デバイスパターンと同一のパターンが形成され、結晶欠陥が無い参照領域を表面に有する参照用半導体ウェーハを予め作成する工程と、
を備え、
前記結晶欠陥を定量的に評価する工程は、結晶欠陥が顕在化された前記半導体ウェーハの全面のうち評価対象の領域の画像を評価対象画像として取得し、前記参照用半導体ウェーハの表面の前記参照領域の画像を参照画像として取得し、前記評価対象画像を前記参照画像と比較することにより、前記結晶欠陥を検出する工程を含む、
半導体ウェーハの検査方法が提供される。
また、本発明の第2の態様によれば、
デバイスパターンを含むデバイス構造を構成する膜を備え、結晶欠陥を有することがある評価対象領域と結晶欠陥が無い領域とを表面に有する半導体ウェーハを分割することなく検査する方法であって、
前記半導体ウェーハの全面にわたって前記膜を薬液で除去して前記半導体ウェーハの結晶表面を露出させる工程と、
選択エッチングにより前記半導体ウェーハの表面層を選択的に除去して前記結晶欠陥を前記半導体ウェーハの全面にわたって顕在化する工程と、
前記結晶欠陥が無い領域の画像を参照画像として取得してその画像情報を予め記憶する工程と、
前記結晶欠陥を定量的に評価する工程と、
を備え、
前記結晶欠陥を定量的に評価する工程は、前記評価対象領域の画像を評価対象画像として取得する工程と、前記評価対象画像を前記参照画像と比較することにより前記結晶欠陥を検出する工程と、を含む、
半導体ウェーハの検査方法が提供される。
上述した本発明に係る半導体ウェーハの検査方法により前記半導体ウェーハの前記結晶欠陥を定量的に評価する工程と、
前記定量的評価により得られた前記結晶欠陥の情報に基づいて、前記結晶欠陥が少なくなるように、半導体装置の製造プロセスまたは前記デバイスパターンの形状を最適化する工程と、
を備える半導体装置の開発方法が提供される。
上述した本発明に係る半導体ウェーハの検査方法により前記半導体ウェーハの前記結晶欠陥を定量的に評価する工程と、
前記定量的評価により得られた前記結晶欠陥の情報に基づいて、前記結晶欠陥が少なくなるように、半導体装置の製造プロセスまたは前記デバイスパターンの形状を最適化する工程と、
最適化された前記半導体装置の製造プロセスで半導体装置を製造する工程または最適化された前記デバイスパターンの形状を有する半導体装置を製造する工程と、
を備える半導体装置の製造方法が提供される。
デバイスパターンを含むデバイス構造を構成する膜を備え、結晶欠陥を有することがある半導体ウェーハの前記膜を前記半導体ウェーハの全面にわたって薬液で除去して前記半導体ウェーハの結晶表面を露出させる第1の装置と、
選択エッチングにより前記半導体ウェーハの表面層を選択的に除去して前記結晶欠陥を前記半導体ウェーハの全面にわたって顕在化する第2の装置と、
前記選択エッチングに起因して前記半導体ウェーハの表面に発生するパーティクルを除去する第3の装置と、
前記薬液中における前記半導体ウェーハの状態を観察するモニタと、
を備える半導体ウェーハ処理装置が提供される。
まず、図1〜図3を参照しながら第1の実施の形態を説明する。
次に、図4〜図6を参照しながら第2の実施の形態を説明する。
次に、本発明の第3の実施の形態について図8および図9を参照しながら説明する。
次に、図7および図10を参照しながら第4の実施形態を説明する。
次に、図9および図11を参照しながら本発明の第5の実施の形態を説明する。
次に、図12を参照して本発明の第6の実施の形態を説明する。
次に、本発明の第7の実施の形態を説明する。
次に、本発明の第8の実施の形態について説明する。
次に、本発明の第9の実施の形態を説明する。
102 超音波振動子
104 ウェーハ保持冶具
105 剥離槽(テフロン(登録商標))
106 剥離液(高濃度HF用)
107 外槽(テフロン(登録商標))
108 廃液口
109 Cr混酸回収容器
110 一次洗浄水
111 二次洗浄水
112 Cr混酸溶液
113 一次洗浄水
114 二次洗浄水
115 洗浄液
116,216 デバイス構造膜剥離工程
117 結晶欠陥表出用選択エッチング工程
118 洗浄工程
119 剥離槽(石英)
120 剥離液(低濃度HF、HF以外の酸、アルカリ用)
121 洗浄槽
122 Cr混酸槽
123 一次洗浄槽
124 二次洗浄槽
127 評価した結晶欠陥を表す点
128 評価で判明したチップ内位置依存性のある欠陥パターン
129 液中パーティクルモニタ
130 表面状態観察モニタ
201 側壁
AA 活性領域
EA1,EA3,EA5,EA9,EA201 評価領域
GC ゲート電極
RA1,RA3,RA5,RA7,RA9,RA201 参照領域
STI 素子分離領域
W1,W3,W7,W9,W15,W17,W19,W21 半導体ウェーハ
Claims (5)
- デバイスパターンを含むデバイス構造を構成する膜を備え、結晶欠陥を有することがある半導体ウェーハを分割することなく検査する方法であって、
前記半導体ウェーハの全面にわたって前記膜を薬液で除去して前記半導体ウェーハの結晶表面を露出させる工程と、
選択エッチングにより前記半導体ウェーハの表面層を選択的に除去して前記結晶欠陥を前記半導体ウェーハの全面にわたって顕在化する工程と、
前記結晶欠陥を定量的に評価する工程と、
前記半導体ウェーハに形成された前記デバイスパターンと同一のパターンが形成され、結晶欠陥が無い参照領域を表面に有する参照用半導体ウェーハを予め作成する工程と、
を備え、
前記結晶欠陥を定量的に評価する工程は、結晶欠陥が顕在化された前記半導体ウェーハの全面のうち評価対象の領域の画像を評価対象画像として取得し、前記参照用半導体ウェーハの表面の前記参照領域の画像を参照画像として取得し、前記評価対象画像を前記参照画像と比較することにより、前記結晶欠陥を検出する工程を含む、
半導体ウェーハの検査方法。 - デバイスパターンを含むデバイス構造を構成する膜を備え、結晶欠陥を有することがある評価対象領域と結晶欠陥が無い領域とを表面に有する半導体ウェーハを分割することなく検査する方法であって、
前記半導体ウェーハの全面にわたって前記膜を薬液で除去して前記半導体ウェーハの結晶表面を露出させる工程と、
選択エッチングにより前記半導体ウェーハの表面層を選択的に除去して前記結晶欠陥を前記半導体ウェーハの全面にわたって顕在化する工程と、
前記結晶欠陥が無い領域の画像を参照画像として取得してその画像情報を予め記憶する工程と、
前記結晶欠陥を定量的に評価する工程と、
を備え、
前記結晶欠陥を定量的に評価する工程は、前記評価対象領域の画像を評価対象画像として取得する工程と、前記評価対象画像を前記参照画像と比較することにより前記結晶欠陥を検出する工程と、を含む、
半導体ウェーハの検査方法。 - 請求項1または2に記載の半導体ウェーハの検査方法により前記半導体ウェーハの前記結晶欠陥を定量的に評価する工程と、
前記定量的評価により得られた前記結晶欠陥の情報に基づいて、前記結晶欠陥が少なくなるように、半導体装置の製造プロセスまたは前記デバイスパターンの形状を最適化する工程と、
を備える半導体装置の開発方法。 - 請求項1または2に記載の半導体ウェーハの検査方法により前記半導体ウェーハの前記結晶欠陥を定量的に評価する工程と、
前記定量的評価により得られた前記結晶欠陥の情報に基づいて、前記結晶欠陥が少なくなるように、半導体装置の製造プロセスまたは前記デバイスパターンの形状を最適化する工程と、
最適化された前記半導体装置の製造プロセスで半導体装置を製造する工程または最適化された前記デバイスパターンの形状を有する半導体装置を製造する工程と、
を備える半導体装置の製造方法。 - デバイスパターンを含むデバイス構造を構成する膜を備え、結晶欠陥を有することがある半導体ウェーハの前記膜を前記半導体ウェーハの全面にわたって薬液で除去して前記半導体ウェーハの結晶表面を露出させる第1の装置と、
選択エッチングにより前記半導体ウェーハの表面層を選択的に除去して前記結晶欠陥を前記半導体ウェーハの全面にわたって顕在化する第2の装置と、
前記選択エッチングに起因して前記半導体ウェーハの表面に発生するパーティクルを除去する第3の装置と、
前記薬液中における前記半導体ウェーハの状態を観察するモニタと、
を備える半導体ウェーハ処理装置。
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