JP6515866B2 - Evaluation method of epitaxial wafer - Google Patents
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Description
本発明は、鏡面仕上げされたウェーハの表面に、エピタキシャル成長を施したエピタキシャルウェーハの評価方法に関する。 The present invention relates to a method of evaluating an epitaxial wafer on which epitaxial growth has been performed on the surface of a mirror-finished wafer.
鏡面仕上げされたウェーハの表面にエピタキシャル成長を施すと、ウェーハの外周部にクラウンと呼ばれる盛り上がりが生じる。このクラウンはエッジクラウンやエピクラウンなど様々に呼ばれているが、本発明ではクラウンとする。このクラウンに関しては、特許文献1に記載のように、IC(Integrated Circuit)等の電子デバイス作製過程であるフォトリソグラフィー工程において収率低下の原因となっている。 When epitaxial growth is applied to the surface of a mirror-finished wafer, a bulge called a crown occurs on the outer peripheral portion of the wafer. Although this crown is variously called edge crown, epi crown, etc., it is called crown in the present invention. With regard to this crown, as described in Patent Document 1, it causes a decrease in yield in a photolithography process which is a process of manufacturing an electronic device such as an IC (Integrated Circuit).
またクラウンは、IC等で使用されるウェーハの主面からの盛り上がりであるため高さを持つ。この高さの測定は、主に特許文献2や特許文献3に記載のように触針式の粗さ計が用いられてきた。近年、エピタキシャル成長させたエピタキシャル層の厚さは、IC等の高集積化や省電力化が進むに従い、薄くなる傾向にある。そのためクラウン高さも低くなり、触針式の粗さ計では正確にクラウンの頂点を捕らえることが難しくなっている。 Further, the crown has a height because it is a bulge from the main surface of a wafer used in an IC or the like. As the measurement of this height, a stylus-type roughness meter has mainly been used as described in Patent Document 2 and Patent Document 3. In recent years, the thickness of the epitaxial layer epitaxially grown tends to be thinner as the degree of integration and power saving of ICs and the like progress. As a result, the crown height is also lowered, and it is difficult for a stylus type roughness meter to accurately capture the crown apex.
一方で、特許文献4ではエピタキシャル成長時にCCD(Charge Coupled Device)を用いてクラウンを監視し、平坦度が悪化したと判断される場合は、エピタキシャル成長条件を変化させる製造方法が開示されている。 On the other hand, Patent Document 4 discloses a manufacturing method in which a crown is monitored using a CCD (Charge Coupled Device) at the time of epitaxial growth, and when it is determined that the flatness is deteriorated, the epitaxial growth conditions are changed.
しかしながら、特許文献2や特許文献3に記載の触針式の粗さ計では破壊検査となり、収率低下の原因となるという問題があった。また触針式の粗さ計による計測はウェーハ製造工程とは別のオフライン作業となるため、製造工期が長くなるという問題もあった。特許文献4に記載のエピタキシャル成長時のクラウン監視に関しては、具体的な計測時の値などの例示がなく現実的ではない。 However, in the case of the stylus type roughness meter described in Patent Document 2 and Patent Document 3, there is a problem that it becomes a destructive inspection and causes a decrease in yield. In addition, since measurement with a stylus type roughness meter is an off-line operation different from the wafer manufacturing process, there is also a problem that the manufacturing period becomes long. The crown monitoring at the time of epitaxial growth described in Patent Document 4 is not practical because there is no illustration such as a specific measurement value.
本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたものであって、エピタキシャル成長時に発生するクラウンの高さを非破壊かつ短時間に判定することができるエピタキシャルウェーハの評価方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an evaluation method of an epitaxial wafer capable of nondestructively and quickly determining the height of a crown generated during epitaxial growth. To aim.
上記目的を達成するために、本発明は、エピタキシャル成長時にエッジ部に形成されるクラウンの高さを評価するエピタキシャルウェーハの評価方法であって、評価用の(100)エピタキシャルウェーハを製造するときの製造条件を基準にして製造条件を変化させて製造された予備試験用の(100)エピタキシャルウェーハを用意し、該予備試験用の(100)エピタキシャルウェーハについて、<100>方向のエッジ部に形成されるファセットのサイズとクラウンの高さを測定し、該ファセットのサイズとクラウンの高さとの相関関係を予め求めておく予備試験工程と、前記評価用の(100)エピタキシャルウェーハの<100>方向のエッジ部に形成されるファセットのサイズを非破壊で測定し、該ファセットのサイズから、前記予め求めておいたファセットのサイズとクラウンの高さとの相関関係に基づいて、クラウンの高さを求める評価工程とを有することを特徴とするエピタキシャルウェーハの評価方法を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention is an evaluation method of an epitaxial wafer for evaluating the height of a crown formed at an edge during epitaxial growth, which is produced when manufacturing a (100) epitaxial wafer for evaluation. Prepare a (100) epitaxial wafer for preliminary test manufactured by changing manufacturing conditions based on conditions, and form the edge portion in the <100> direction for the (100) epitaxial wafer for preliminary test A preliminary test step of measuring the size of the facet and the height of the crown and determining in advance the correlation between the size of the facet and the height of the crown, and the edge in the <100> direction of the (100) epitaxial wafer for evaluation. Nondestructively measure the size of the facets formed in the part, and from the size of the facets Based on the correlation between the height of the pre-sized facet that has been determined and the crown, to provide an evaluation method of an epitaxial wafer, characterized in that it comprises an evaluation step for determining the height of the crown.
このように、評価用の(100)エピタキシャルウェーハの<100>方向のエッジ部に形成されるファセットのサイズを非破壊で測定し、ファセットのサイズから、予め求めておいたファセットのサイズとクラウンの高さとの相関関係に基づいて、クラウンの高さを求めることで、エピタキシャル成長時に発生するクラウンの高さを非破壊かつ短時間に判定することができる。 Thus, the size of the facet formed on the edge part of the (100) epitaxial wafer for evaluation is nondestructively measured, and the size of the facet and the crown previously obtained from the size of the facet are measured. By determining the height of the crown based on the correlation with the height, the height of the crown generated at the time of epitaxial growth can be determined nondestructively and in a short time.
このとき、前記予備試験工程において、前記予備試験用の(100)エピタキシャルウェーハを用意する際に、前記評価用の(100)エピタキシャルウェーハを製造するときの製造条件を基準にして変化させる製造条件を、エピタキシャル成長温度、エピタキシャル成長のためのガス流速のいずれか1つ以上とすることが好ましい。 At this time, when preparing the (100) epitaxial wafer for the preliminary test in the preliminary test step, the manufacturing conditions are changed based on the manufacturing conditions when manufacturing the (100) epitaxial wafer for the evaluation. Preferably, one or more of an epitaxial growth temperature and a gas flow rate for epitaxial growth are used.
このように、エピタキシャル成長温度、エピタキシャル成長のためのガス流速のいずれか1つ以上を変化させることによって、クラウンの高さを効果的に変化させることができ、より精度の高い相関関係を得ることができる。 Thus, by changing any one or more of the epitaxial growth temperature and the gas flow rate for epitaxial growth, the height of the crown can be effectively changed, and a more accurate correlation can be obtained. .
このとき、前記評価工程で前記ファセットのサイズを測定するとき、CCD、CIS、レーザーのいずれかを用いて行うことができる。 At this time, when measuring the size of the facets in the evaluation step, any one of a CCD, a CIS, and a laser can be used.
ファセットのサイズを非破壊で測定するときに、CCD、CIS、レーザーのいずれかを好適に用いることができる。 When measuring the size of facets nondestructively, any of CCD, CIS, and laser can be suitably used.
本発明のエピタキシャルウェーハの評価方法であれば、非破壊検査であるためエピタキシャル成長時に発生するクラウンの高さ判定による製品の収率低下も起こらず、またクラウンの高さ判定までの時間を大幅に短縮できる。 According to the evaluation method of the epitaxial wafer of the present invention, since it is nondestructive inspection, the yield reduction of the product by the height determination of the crown generated at the time of epitaxial growth does not occur, and the time to the height determination of the crown is greatly shortened. it can.
以下、本発明について実施の態様を図を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、本明細書中では、以下においてエッジ部と面取り加工部の表現が出てくる。面取り加工部とは、ウェーハ外周に研削や研磨などの加工を施した部分を示している。また、エッジ部とは、ウェーハ外周に施した当該面取り加工部を含めたその周辺部を意味し、面取り加工部より広範囲を示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. In the present specification, expressions of an edge portion and a chamfered portion appear below. The chamfered portion indicates a portion on the outer periphery of the wafer which has been subjected to processing such as grinding or polishing. Further, the edge portion means the peripheral portion including the chamfered portion provided on the outer periphery of the wafer, and indicates a wider range than the chamfered portion.
前述のように、クラウンは、IC等の電子デバイス作製過程であるフォトリソグラフィー工程において収率低下の原因となっており、このクラウンの高さの測定は、触針式の粗さ計が用いられてきた。近年、エピタキシャル成長させたエピタキシャル層の厚さは、薄くなる傾向にあり、そのためクラウン高さも低くなり、触針式の粗さ計では正確にクラウンの頂点を捕らえることが難しくなっている。一方で、エピタキシャル成長時にCCDを用いてクラウンを監視し、平坦度が悪化したと判断される場合は、エピタキシャル成長条件を変化させる製造方法も開示されている。 As described above, the crown is the cause of a decrease in yield in the photolithography process which is a process of manufacturing an electronic device such as an IC, and the measurement of the height of the crown uses a stylus type roughness meter. It has In recent years, the thickness of the epitaxially grown epitaxial layer tends to be thin, and therefore the crown height is also low, making it difficult to accurately capture the crown apex with a stylus type roughness meter. On the other hand, there is also disclosed a manufacturing method in which the crown is monitored using a CCD at the time of epitaxial growth, and when it is judged that the flatness is deteriorated, the epitaxial growth conditions are changed.
しかしながら、触針式の粗さ計では破壊検査となり、収率低下の原因となるという問題があった。また触針式の粗さ計による計測はウェーハ製造工程とは別のオフライン作業となるため、製造工期が長くなるという問題もあった。エピタキシャル成長時のクラウン監視に関しては、具体的な計測時の値などの例示がなく現実的ではない。 However, in the case of a stylus type roughness meter, it is a destructive inspection, and there is a problem that it causes a decrease in yield. In addition, since measurement with a stylus type roughness meter is an off-line operation different from the wafer manufacturing process, there is also a problem that the manufacturing period becomes long. With regard to crown monitoring at the time of epitaxial growth, there are no examples such as values at the time of specific measurement, which is not practical.
そこで、本発明者は、エピタキシャル成長時に発生するクラウンの高さを非破壊かつ短時間に求めることができるエピタキシャルウェーハの評価方法について鋭意検討を重ねた。その結果、本発明者は、エピタキシャル成長時に発生するクラウンは特許文献5に記載のように、ウェーハ外周に施した面取り加工部に形成されるファセットと関係があることに着目し、ウェーハ主面である(100)面にエピタキシャル成長を施した時の<100>方向に形成されるファセットの径方向サイズを定量化し、このファセットサイズとクラウン高さとの間に相関関係があること、及び、この相関関係を用いることにより非破壊で測定したファセットサイズから簡易的なクラウン高さの判定が可能となることを見出し、本発明を完成させた。 Therefore, the present inventor has intensively studied an evaluation method of an epitaxial wafer which can determine the height of a crown generated at the time of epitaxial growth nondestructively and in a short time. As a result, the inventor noted that the crown generated at the time of epitaxial growth is related to the facet formed in the chamfered portion provided on the outer periphery of the wafer as described in Patent Document 5, and is the wafer main surface. The radial size of the facet formed in the <100> direction when epitaxial growth is applied to the (100) plane is quantified, and there is a correlation between this facet size and the crown height, and The inventors have found that it is possible to easily determine the crown height from the facet size measured nondestructively by using the present invention, and completed the present invention.
以下に、本発明のエピタキシャルウェーハの評価方法について、図1を参照しながら説明する。 Below, the evaluation method of the epitaxial wafer of this invention is demonstrated, referring FIG.
図1は、本発明のエピタキシャルウェーハの評価方法の一例を示すフロー図である。図1にはS1〜S4のステップがあるため、以下にそれぞれのステップについて説明する。 FIG. 1 is a flow chart showing an example of the method for evaluating an epitaxial wafer of the present invention. Since there are steps S1 to S4 in FIG. 1, the respective steps will be described below.
図1のS1ステップでは、予め製品のエピタキシャル成長条件(評価用(100)エピタキシャルウェーハを製造するときの製造条件)を基準にしてエピタキシャル成長条件を変化させて成長させた予備試験用の(100)エピタキシャルウェーハを準備し、<100>方向におけるファセットサイズとクラウン高さを実測する。このステップで使用されるウェーハ直径は特に限定されないが、100mm〜450mmと通常に製造可能なウェーハ直径であることが好ましい。またエピタキシャル成長厚さに関しても特に限定はされないが、ファセット成長の観点から、エピタキシャル層が1μm以上のエピタキシャルウェーハが好ましい。 In step S1 of FIG. 1, a (100) epitaxial wafer for preliminary testing was grown by changing the epitaxial growth conditions based on the epitaxial growth conditions of the product (manufacturing conditions for manufacturing the (100) epitaxial wafer for evaluation) in advance. Prepare and measure the facet size and crown height in the <100> direction. The wafer diameter used in this step is not particularly limited, but it is preferably 100 mm to 450 mm, which can be generally manufactured. Further, the thickness of the epitaxial growth is not particularly limited, but from the viewpoint of facet growth, an epitaxial wafer having an epitaxial layer of 1 μm or more is preferable.
上記の変化させるエピタキシャル成長条件を、エピタキシャル成長温度、エピタキシャル成長のためのガス流速のいずれか1つ以上とすることが好ましい。このように、エピタキシャル成長温度、エピタキシャル成長のためのガス流速のいずれか1つ以上を変化させることによって、クラウンの高さを効果的に変化させることができ、後述する相関関係について、より精度の高い相関関係を得ることができる。ここで、エピタキシャル成長のためのガス流速とは、例えば、原料ガスやキャリアガスのガス流速とすることができる。 The above-mentioned changing epitaxial growth conditions are preferably any one or more of an epitaxial growth temperature and a gas flow rate for epitaxial growth. Thus, by changing any one or more of the epitaxial growth temperature and the gas flow rate for epitaxial growth, the height of the crown can be effectively changed, and the correlation to be described later is more accurate. You can get a relationship. Here, the gas flow rate for epitaxial growth can be, for example, a gas flow rate of a source gas or a carrier gas.
また、測定方法は特に限定されず、例えば、従来と同様に触針式の粗さ計を用いてもよいし、後述するようなCCD等を用いた非破壊の方法を用いることも可能である。さらには、同条件での製造・規格のエピタキシャルウェーハにおいて実測して得られた過去のデータを用いることもできる。
なお、<100>方向に形成されるファセット面の傾斜角は44度と判明している。そのことから、例えば、測定で得られたファセット面と44度の直線をフィッティングし、それらが合致する部分の長さを本発明でいうファセットのサイズとすることができる。
Further, the measuring method is not particularly limited, and for example, a stylus type roughness meter may be used as in the prior art, or a nondestructive method using a CCD as described later may be used. . Furthermore, it is also possible to use past data obtained by measurement on an epitaxial wafer manufactured and standardized under the same conditions.
The inclination angle of the facet formed in the <100> direction is known to be 44 degrees. From that, for example, it is possible to fit a 44-degree straight line with the facet surface obtained by measurement, and to make the length of the portion where they coincide the size of the facet in the present invention.
図1のS2のステップでは、S1のステップから得られたファセットサイズとクラウン高さから両者の相関関係について予め求めておく。このステップでは、エピタキシャル層の厚さが品種によって異なる場合には、各品種毎にファセットサイズとクラウン高さの相関関係を求めておくことが好ましい。 In step S2 of FIG. 1, the correlation between the two is obtained in advance from the facet size and the crown height obtained from step S1. In this step, when the thickness of the epitaxial layer differs depending on the product, it is preferable to find the correlation between the facet size and the crown height for each product.
図1のS3のステップでは、製品(評価用(100)エピタキシャルウェーハ)のファセットサイズを非破壊で測定する。この測定は例えば出荷前検査で行うのが好ましい。この出荷前検査では、エピタキシャル成長を施した後のウェーハ主面のフラットネス検査や、ウェーハ主面上のパーティクル検査、さらにエッジ部の形状の検査やキズ検査などを行っている。 In step S3 of FIG. 1, the facet size of the product (evaluation (100) epitaxial wafer) is nondestructively measured. This measurement is preferably performed, for example, by inspection before shipment. In this pre-shipment inspection, a flatness inspection of the main surface of the wafer after the epitaxial growth is performed, a particle inspection on the main surface of the wafer, an inspection of the shape of the edge portion, a flaw inspection and the like are performed.
ここで面取り加工部の形状については、ウェーハエッジ部をCCD等のカメラを用いて画像取得し、それを座標化することが一般的である。その画像が図2に示されている。この図2はエピタキシャル成長工程前のエッジ部の一例である。 Here, with regard to the shape of the chamfered portion, it is common to obtain an image of the wafer edge portion using a camera such as a CCD and to coordinate the obtained image. The image is shown in FIG. This FIG. 2 is an example of the edge part before the epitaxial growth process.
図3は、図2のウェーハにエピタキシャル成長を施したウェーハのエッジ部のCCD画像である。この画像は<100>方向の断面を撮影しており、図の右上にフラットなファセット面14が確認できる。 FIG. 3 is a CCD image of an edge portion of a wafer obtained by epitaxially growing the wafer of FIG. This image is taken of a cross section in the <100> direction, and the flat facet 14 can be seen at the upper right of the figure.
エッジ部の形状に関しては、CCDやCIS(CMOS Image Sensor)で画像取得する他に、レーザー測長により2次元や3次元の画像や座標を取得する方法がある。 Regarding the shape of the edge portion, in addition to image acquisition with a CCD or CIS (CMOS Image Sensor), there is a method of acquiring a two-dimensional or three-dimensional image or coordinates by laser length measurement.
図4は、エピタキシャル成長で発生するクラウンを模式的に示した図である。この図の斜線部がエピタキシャル層12で、その下は基板となるシリコンウェーハ11である。このエピタキシャル層の右のエッジ部周辺に盛り上がった部分がクラウン13である。このようにクラウンとはエピタキシャル成長後にウェーハ中心から広がる平面に対して<110>方向のウェーハエッジ部に形成された盛り上がり部であるので、クラウン高さは、図4に示すエピタキシャル層12平面からの盛り上がり高さと定義することができる。したがって、<100>方向に形成されるファセット面と<110>方向に形成されるクラウンはウェーハ円周上で45°離れたところに位置している。 FIG. 4 is a view schematically showing a crown generated by epitaxial growth. The hatched portion in this figure is the epitaxial layer 12, and the lower part is the silicon wafer 11 which is the substrate. A raised portion around the right edge of the epitaxial layer is a crown 13. Thus, since the crown is a raised portion formed at the wafer edge in the <110> direction with respect to the plane extending from the wafer center after epitaxial growth, the crown height is a protrusion from the plane of the epitaxial layer 12 shown in FIG. It can be defined as height. Therefore, the facets formed in the <100> direction and the crowns formed in the <110> direction are located 45 ° apart on the wafer circumference.
図1のS4のステップでは、S3のステップで測定したファセットサイズから、S2のステップで予め求めておいたファセットサイズとクラウン高さとの相関関係を用いてクラウン高さを判定する。詳細には、例えばS2のステップで得られた相関関係から求められた相関式に、S3のステップで測定した評価用(100)エピタキシャルウェーハのファセットサイズを入力することでそのクラウン高さを作業者が算出・判定できるようにしておくが、作業者の人的ミスを無くすために、演算装置を用いて判定することが好ましい。 In step S4 of FIG. 1, from the facet size measured in step S3, the crown height is determined using the correlation between the facet size and the crown height obtained in advance in step S2. Specifically, for example, by inputting the facet size of the evaluation (100) epitaxial wafer measured in step S3 into the correlation equation obtained from the correlation obtained in step S2, the crown height is determined by the worker Although it is possible to calculate and judge, it is preferable to make a judgment using a computing device in order to eliminate a worker's human error.
上記で説明したエピタキシャルウェーハの評価方法であれば、評価用の(100)エピタキシャルウェーハの<100>方向のエッジ部に形成されるファセットのサイズを非破壊で測定し、ファセットのサイズから、予め求めておいたファセットのサイズとクラウンの高さとの相関関係に基づいて、クラウンの高さを求めることで、エピタキシャル成長時に発生するクラウンの高さを非破壊かつ短時間に判定することができる。 If it is the evaluation method of the epitaxial wafer explained above, the size of the facet formed in the edge part of the <100> direction of the (100) epitaxial wafer for evaluation is measured nondestructively, and it is obtained in advance from the size of the facet By determining the height of the crown based on the correlation between the size of the facets stored and the height of the crown, the height of the crown generated during epitaxial growth can be determined nondestructively and in a short time.
以下、実施例を示して本発明をより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。 Hereinafter, the present invention will be more specifically described by way of examples, but the present invention is not limited thereto.
(実施例)
本実施例では、表1に示す基板ウェーハとエピタキシャル層厚さの規格を採用した。
(Example)
In this example, the substrate wafer and the standard of the epitaxial layer thickness shown in Table 1 were adopted.
まず図1のS2の相関関係を求めるためのサンプルウェーハ(予備試験用の(100)エピタキシャルウェーハ)を準備した。
ここで準備したサンプルウェーハについて説明する。表1に示すようなエピタキシャル層厚さ規格などを満たすサンプルウェーハは、エピタキシャル成長温度やエピタキシャル成長のためのガス流速などは若干なりとも振れることがあり、その結果、クラウン高さには変化が生じる。このような事情を鑑み、サンプルウェーハはエピタキシャル成長温度やエピタキシャル成長のためのガス流速などを故意に振ることによりクラウン高さを変化させた6枚を準備した。ちなみにエピタキシャル成長温度では狙いの温度に対して±1%程度、エピタキシャル成長のためのガス流速では狙いのガス流速に対して±10%程度を振った。
First, a sample wafer (a (100) epitaxial wafer for preliminary test) for determining the correlation of S2 in FIG. 1 was prepared.
The sample wafer prepared here will be described. In a sample wafer satisfying the epitaxial layer thickness standard as shown in Table 1, the epitaxial growth temperature, the gas flow rate for epitaxial growth, etc. may be slightly shaken, and as a result, the crown height changes. In view of such circumstances, six sample wafers having different crown heights were prepared by intentionally shaking the epitaxial growth temperature and the gas flow rate for epitaxial growth. By the way, at the epitaxial growth temperature, about ± 1% to the target temperature, and as the gas flow rate for the epitaxial growth, about ± 10% to the target gas flow velocity.
まず、サンプルウェーハの面取り加工部の形状測定をKLA−Tencor社製VisEdge CV350を用いて行った。本装置ではCCDにより図2や図3に示す画像が取得できる。ここで図5Aは、図3のファセット形成部を拡大した図であり、図5Bは、この図5Aの輪郭を座標化し図面に表したものである。X位置はウェーハの径方向の中心からの距離を示し、Y位置はウェーハの厚さを示す。この座標化までをKLA−Tencor社製VisEdge CV350を用いて行った。 First, shape measurement of the chamfered portion of the sample wafer was performed using VisEdge CV 350 manufactured by KLA-Tencor. In the present apparatus, an image shown in FIG. 2 or 3 can be acquired by the CCD. Here, FIG. 5A is an enlarged view of the facet formation portion of FIG. 3, and FIG. 5B is a diagram in which the outline of FIG. The X position indicates the distance from the radial center of the wafer, and the Y position indicates the thickness of the wafer. This coordinateization was performed using a KLA-Tencor VisEdge CV 350.
次に図6は、図5Bの輪郭に対して、<100>方向に形成されるファセット面が44度と判明していることを考慮して、44度の直線をフィッティングさせた様子を示したものである。 Next, FIG. 6 shows how a 44-degree straight line is fitted to the contour of FIG. 5B in consideration of the fact that the facet formed in the <100> direction is known to be 44 degrees. It is a thing.
ここで輪郭線とフィッティングした直線との合致した部分の長さを、ファセットサイズとしている。ファセットサイズに関しては、別途演算装置を準備し、簡易的な画像処理にて数値化を図った。 Here, the length of the portion where the contour and the fitted straight line coincide is taken as the facet size. With regard to the facet size, an arithmetic unit was prepared separately, and digitization was achieved by simple image processing.
準備したサンプルウェーハのクラウン高さの測定には前述の触針式の粗さ計を用い、その予備試験用のエピタキシャルウェーハのクラウン高さを10回測定し、そのうちの低い値5点を除いて平均化した数値を代表値とした。ちなみに触針式の粗さ計は、東京精密製Surfcom−1400Dを用いた。 The crown height of the prepared sample wafer is measured using the above-described stylus type roughness meter, and the crown height of the epitaxial wafer for the preliminary test is measured 10 times, except for the lower five values among them. The averaged value was taken as the representative value. Incidentally, Surfcom-1400D manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd. was used as a stylus-type roughness meter.
ここまでが図1のS1に示すファセットサイズとクラウン高さの実測である。 The above is the measurement of the facet size and crown height shown in S1 of FIG.
図7は本実施例におけるファセットサイズとクラウン高さの実測値から得られたグラフであり、図1のS2に示す相関関係である。このような相関関係が得られることは、本発明者によって初めて見出された。ただし、図7は表1の規格を満たすエピタキシャルウェーハの相関関係であるため、他の規格のエピタキシャルウェーハの場合は製造条件が異なるため、別途相関関係を求める必要がある。 FIG. 7 is a graph obtained from the measured values of the facet size and the crown height in the present embodiment, and is the correlation shown in S2 of FIG. It has been found for the first time by the present inventors that such correlation can be obtained. However, since FIG. 7 shows the correlation of the epitaxial wafers satisfying the standards of Table 1, the manufacturing conditions are different in the case of the epitaxial wafers of the other standards, so it is necessary to separately obtain the correlation.
次に、表1に示した規格のエピタキシャルウェーハ製品を20枚準備した。当該製品について図1のS3に示すファセットサイズの非破壊での測定を実施し、図1のS4に示すように、測定されたファセットサイズから、図7の相関関係に基づいて、クラウン高さを求めた。ここまでが図1に示す本発明の一連のフローである。 Next, 20 epitaxial wafer products having the standards shown in Table 1 were prepared. The nondestructive measurement of the facet size shown in S3 of FIG. 1 was carried out for the product concerned, and as shown in S4 of FIG. 1, from the measured facet size, based on the correlation of FIG. I asked. This is the series of flows of the present invention shown in FIG.
さらに検証のため、図1のS4のステップで求めたクラウン高さと、当該製品20枚を前述の触針式の粗さ計でそれぞれ10回測定し、そのうちの低い値5点を除いて平均化したクラウン高さとを比較した。 Further, for verification, the crown height obtained in step S4 of FIG. 1 and 20 pieces of the product are respectively measured 10 times with the above-mentioned stylus type roughness meter, and averaging is performed except for 5 low values among them. The crown height was compared.
図8は、前述の製品20枚について、図1のS4のステップで求めたクラウン高さから、前述の触針式の粗さ計で測定した実測値を引いた値についてヒストグラムで表したものである。この製品のクラウン高さの平均値は129nmであったため、図8から、本発明で評価した判定値と触針式の粗さ計による実測値との差が±数%以内で収まっており、本発明での評価方法により高い精度での判定ができることがわかった。しかも実際の評価対象のクラウンの高さを、非破壊で簡便かつ短時間で評価することができる。 FIG. 8 is a histogram of a value obtained by subtracting an actual value measured with the above-described stylus type roughness meter from the crown height obtained in the step S4 of FIG. 1 for the above 20 products. is there. Since the average value of the crown height of this product was 129 nm, from FIG. 8, the difference between the judgment value evaluated in the present invention and the actually measured value by the stylus type roughness meter was within ± several%, It has been found that the evaluation method according to the present invention enables determination with high accuracy. In addition, the height of the actual evaluation target crown can be evaluated nondestructively in a simple manner and in a short time.
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。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above embodiment is an exemplification, and it has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any one having the same function and effect can be used. It is included in the technical scope of the invention.
11…シリコンウェーハ、 12…エピタキシャル層、 13…クラウン、
14…ファセット面。
11 silicon wafer 12 epitaxial layer 13 crown
14: Facet surface.
Claims (3)
評価用の(100)エピタキシャルウェーハを製造するときの製造条件を基準にして製造条件を変化させて製造された予備試験用の(100)エピタキシャルウェーハを用意し、該予備試験用の(100)エピタキシャルウェーハについて、<100>方向のエッジ部に形成されるファセットのサイズとクラウンの高さを測定し、該ファセットのサイズとクラウンの高さとの相関関係を予め求めておく予備試験工程と、
前記評価用の(100)エピタキシャルウェーハの<100>方向のエッジ部に形成されるファセットのサイズを非破壊で測定し、該ファセットのサイズから、前記予め求めておいたファセットのサイズとクラウンの高さとの相関関係に基づいて、クラウンの高さを求める評価工程と
を有することを特徴とするエピタキシャルウェーハの評価方法。 An epitaxial wafer evaluation method for evaluating the height of a crown formed at an edge during epitaxial growth, comprising:
Prepare a (100) epitaxial wafer for preliminary test manufactured by changing the manufacturing conditions based on the manufacturing conditions when manufacturing a (100) epitaxial wafer for evaluation, and (100) epitaxial for the preliminary test Pre-testing step of measuring the size of the facet formed on the edge portion in the <100> direction and the height of the crown and determining the correlation between the size of the facet and the height of the crown in advance for the wafer;
Nondestructively measure the size of the facet formed at the edge part in the <100> direction of the (100) epitaxial wafer for evaluation, and from the size of the facet, the previously determined size of the facet and the height of the crown And evaluating the height of the crown based on the correlation with the height.
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