JP6341229B2 - 結晶欠陥の評価方法、シリコンウェーハの製造方法及び結晶欠陥の評価装置 - Google Patents
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Description
(1)シリコンウェーハに対して、該シリコンウェーハ中の結晶欠陥を顕在化させる処理を施し、次いで前記シリコンウェーハの表面を撮像して画像を取得した後、前記画像に対して、微分処理及び二値化処理をこの順に施し、前記二値化処理が施された画像に基づいて、前記シリコンウェーハ中の結晶欠陥を評価することを特徴とする結晶欠陥の評価方法。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図2は、本発明による結晶欠陥の評価方法のフローチャートを示している。まず、ステップS1において、シリコンウェーハに対して、該シリコンウェーハ中の結晶欠陥を顕在化させる処理を施す。シリコンウェーハは、それが採取された単結晶シリコンインゴットを育成する際の熱履歴を反映した結晶欠陥の分布を有しているが、こうした結晶欠陥分布を目視により特定することは困難である。
次に、本発明のシリコンウェーハの製造方法について説明する。本発明のシリコンウェーハの製造方法は、所定の育成条件の下で単結晶シリコンインゴットを育成し、次いで育成した単結晶シリコンインゴットに対してウェーハ加工処理を施してシリコンウェーハを得た後、得られたシリコンウェーハに対して、上述した本発明の結晶欠陥の評価方法により、シリコンウェーハに含まれる結晶欠陥パターンを評価し、結晶欠陥パターンの評価結果を上記所定の育成条件にフィードバックすることを特徴とする。
続いて、本発明の結晶欠陥の評価装置について説明する。図9は、本発明の結晶欠陥の評価装置の一例の模式図を示している。この図に示す評価装置1は、撮像部11と、画像処理部12と、結晶欠陥評価部13と、照明部14と、サンプル台15と、サンプル搬送部16とを備える。
まず、CZ法により、直径300mmのCOP発生領域の単結晶シリコンインゴットを育成した。次いで、育成したインゴットに対してウェーハ加工処理を施し、シリコンウェーハ(厚さ:1mm、抵抗率:10〜12Ω・cm、酸素濃度:9〜13×1017atoms/cm3(ASTM F121 1979))を得た。上記シリコンウェーハに対して、酸系のケミカルエッチング処理を施して洗浄した後、銅デコレーション処理を施した。その後、シリコンウェーハに対して、ライト液を用いてエッチング処理を施してサンプルを得た。
発明例1と同様に、シリコンウェーハのサンプル中の結晶欠陥を評価した。ただし、画像の撮影から画像処理までを行わず、5人の測定者が処理後のサンプルの表面を目視観察して結晶欠陥の評価を行った。その他の条件は、発明例1と全て同じである。得られた結果を表1に示す。
発明例1と同様に、シリコンウェーハのサンプル中の結晶欠陥を評価した。ただし、シリコンウェーハは、転位クラスター領域のシリコン単結晶から採取されたものとした。その他の条件は、発明例1と全て同じである。得られた結果を表1に示す。
従来例1と同様に、シリコンウェーハのサンプル中の結晶欠陥を評価した。ただし、シリコンウェーハは、転位クラスター領域のシリコン単結晶から採取されたものとした。その他の条件は、従来例1と全て同じである。得られた結果を表1に示す。
発明例1と同様に、シリコンウェーハのサンプル中の結晶欠陥を評価した。ただし、シリコンウェーハは、COP及び転位クラスターのない領域のシリコン単結晶から採取されたものとした。また、銅デコレーション処理の前に、シリコンウェーハに対して、750℃〜900℃で3時間+1000℃〜1150℃で16時間の熱処理を施した。その他の条件は、発明例1と全て同じである。得られた結果を表1に示す。
従来例1と同様に、シリコンウェーハのサンプル中の結晶欠陥を評価した。ただし、シリコンウェーハは、COP及び転位クラスターのない領域のシリコン単結晶から採取されたものとした。その他の条件は、従来例1と全て同じである。得られた結果を表1に示す。
11 撮像部
12 画像処理部
13 結晶欠陥評価部
14 照明部
15 サンプル台
16 サンプル搬送部
21 COP発生領域
22 OSF潜在核領域
23 酸素析出促進領域
24 酸素析出抑制領域
25 転位クラスター領域
S サンプル
Claims (15)
- シリコンウェーハに対して、該シリコンウェーハ中の結晶欠陥を顕在化させる処理を施し、次いで前記シリコンウェーハの表面を撮像して画像を取得した後、前記画像に対して、微分処理及び二値化処理をこの順に施し、前記二値化処理が施された画像に基づいて、前記シリコンウェーハ中の結晶欠陥を評価することを特徴とする結晶欠陥の評価方法。
- 前記二値化処理の後に連結処理を更に施し、前記結晶欠陥の評価は前記連結処理が施された画像に基づいて行う、請求項1に記載の結晶欠陥の評価方法。
- 前記結晶欠陥を顕在化させる処理は、選択エッチング処理を含む、請求項1又は2に記載の結晶欠陥の評価方法。
- 前記結晶欠陥を顕在化させる処理は、熱処理及び銅デコレーション処理の少なくとも1つを更に含む、請求項3に記載の結晶欠陥の評価方法。
- 前記撮像は、ラインスキャンカメラを用いて行う、請求項1〜4のいずれか1項に記載の結晶欠陥の評価方法。
- 前記結晶欠陥パターンの評価は、ウェーハ径方向に対する欠陥占有率に基づいて行う、請求項1〜5のいずれか1項に記載の結晶欠陥の評価方法。
- 前記結晶欠陥パターンの評価は、前記欠陥占有率の変化量に基づいて前記結晶欠陥パターンの特定及びそのサイズの測定を行う、請求項6に記載の結晶欠陥の評価方法。
- 所定の育成条件の下で単結晶シリコンインゴットを育成し、次いで前記単結晶シリコンインゴットに対してウェーハ加工処理を施してシリコンウェーハを得た後、前記シリコンウェーハに対して、請求項1〜7のいずれかの結晶欠陥の評価方法により、前記シリコンウェーハに含まれる結晶欠陥を評価し、
前記結晶欠陥の評価結果を前記所定の育成条件にフィードバックすることを特徴とするシリコンウェーハの製造方法。 - 前記所定の育成条件は、前記単結晶シリコンインゴットの引上速度である、請求項8に記載のシリコンウェーハの製造方法。
- 前記単結晶シリコンインゴットの育成は、チョクラルスキー法により行う、請求項8又は9に記載のシリコンウェーハの製造方法。
- シリコンウェーハの表面を撮像して画像を取得する撮像部と、
前記画像に対して、微分処理及び二値化処理をこの順に施す画像処理部と、
前記二値化処理が施された画像に基づいて、前記シリコンウェーハ中の結晶欠陥を評価する結晶欠陥評価部と、
を備えることを特徴とする結晶欠陥の評価装置。 - 前記画像処理部は、前記二値化処理の後に連結処理を更に行い、前記結晶欠陥評価部は、前記連結処理が施された画像に基づいて前記シリコンウェーハ中の結晶欠陥を評価する、請求項11に記載の結晶欠陥の評価装置。
- 前記撮像部は、ラインスキャンカメラである、請求項11又は12に記載の結晶欠陥の評価装置。
- 前記結晶欠陥評価部は、ウェーハ径方向に対する欠陥占有率に基づいて前記シリコンウェーハ中の結晶欠陥を評価する、請求項11〜13のいずれか1項に記載の結晶欠陥の評価装置。
- 前記結晶欠陥評価部は、前記欠陥占有率の変化量に基づいて前記結晶欠陥パターンの特定及びそのサイズの測定を行う、請求項14に記載の結晶欠陥の評価装置。
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