JP6848849B2 - p型シリコンウェーハ中のFe濃度測定方法及びSPV測定装置 - Google Patents
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Description
(1)p型シリコンウェーハに対して行うSPV法による測定に基づいて、該p型シリコンウェーハ中のFe濃度を求めるにあたり、
前記測定は、ウェーハ暴露法によって測定される有機物の濃度が0.05ng/cm2以下となる雰囲気下にて行うことを特徴とする、p型シリコンウェーハ中のFe濃度測定方法。
SPV測定の際にp型シリコンウェーハを載置する測定ステージと、
前記p型シリコンウェーハに光を照射する光モジュールと、
先端に設けられた静電容量センサーと前記p型シリコンウェーハの表面との間に生じる静電容量を測定するプローブと、
前記プローブで測定された静電容量に対応するSPV信号を増幅し、検出するロックインアンプと、
測定誤差を低減するための校正用キャリブレーションチップと、
前記p型シリコンウェーハ中のFe−Bペアを乖離させる処理をする際に前記p型シリコンウェーハを載置する乖離ステージと、
前記p型シリコンウェーハ中のFe−Bペアを乖離させるためのフラッシュランプと、
前記p型シリコンウェーハを前記測定ステージ及び前記乖離ステージに対して搬送及び搬出するロボットアームと、
前記ロボットアームを制御するロボットコントローラと、
を有し、
前記測定ステージ、前記プローブ及び前記校正用キャリブレーションチップを収容する第1の筺体と、
前記光モジュール及び前記ロックインアンプを収容する第2の筺体と、
前記乖離ステージ及び前記フラッシュランプを収容する第3の筺体と、
前記ロボットアーム及び前記ロボットコントローラを収容する第4の筺体と、
をさらに有し、
前記第1の筺体及び前記第3の筺体に対して気流の風上側にそれぞれ第1のケミカルフィルタ及び第2のケミカルフィルタを設置して、前記第1の筺体及び前記第3の筺体の内部を、ウェーハ暴露法によって測定される有機物の濃度が0.05ng/cm2以下となる雰囲気としたことを特徴とするSPV測定装置。
[Fe]=C×(1/LFei 2 − 1/LFeB 2) ・・・(1)
ただし、Cは定数である。
SPV測定装置(Semilab-SDi LLC製のFAaST330(デジタル型))をクリーンルーム内に設置した。当該クリーンルームには、有機物除去ケミカルフィルタ(日本ピュアテック社製:ピュアライト PF-592FN(MAF))を設置して、有機物濃度を低減させた。表1には、以下の方法で測定した有機物濃度を示した。なお、有機物濃度以外の環境条件としては、メーカー推奨の温度:24±2℃、相対湿度:30〜50%、及び清浄度:クラス7(JIS規格)とした。
有機物濃度の測定は、ウェーハ暴露法にて行った。直径300mmのシリコンウェーハをクリーンルーム雰囲気に5時間暴露した。その後、暴露したウェーハを加熱し、遊離したガス全体の質量をGC−MSによって分析した。得られた分析値(ng)をウェーハ面積(cm2)あたりに換算して有機物濃度(ng/cm2)とした。
各ウェーハについて、面内177点の平均Fe濃度の3回のばらつき(3回の平均Fe濃度の分散値/3回の平均Fe濃度の平均値×100)をCV値として求めた。図3に、各ウェーハについて、3回の平均Fe濃度の平均値を横軸に、CV値を縦軸にプロットしたグラフを示す。CV値が10%以下であることが好ましい。
ケミカルフィルタを設置せず、かつクリーンルームへの外気取り込みが少なく、循環を多くした環境としたこと以外は、発明例と同様の方法で、測定精度の評価を行った。結果を表1及び図3〜5に示す。
ケミカルフィルタを設置せず、かつクリーンルームへの外気取り込みが多く、循環を少なくした環境としたこと以外は、発明例と同様の方法で、測定精度の評価を行った。結果を表1及び図3〜5に示す。
図3に示すように、雰囲気中に有機物が少ない発明例では1×109/cm3以下のFe濃度であってもCV値が10%以下に抑えられている。これに対し、雰囲気中に有機物が多い比較例1,2では、1×109/cm3以下のFe濃度ではCV値が10%を超えている。このことから、Fe濃度が1×109/cm3以下の場合、ウェーハ暴露法により測定される有機物が0.05ng/cm2より多い環境では、測定の繰り返し再現性が悪化してしまうことがわかる。
10 光モジュール
12 光源
14 チョッパー
16 フィルターホイール
18 プローブ
20 ロックインアンプ
22 測定ステージ
24 校正用キャリブレーションチップ
26 乖離ステージ
28 フラッシュランプ
30 ロボットアーム
32 ロボットコントローラ
34 アライナー
36 制御コンピュータ
38 第1の筺体
40 第2の筺体
42 第3の筺体
44 第4の筺体
46 第5の筺体
48 第1のケミカルフィルタ
50 第2のケミカルフィルタ
52 第3のケミカルフィルタ
W p型シリコンウェーハ
Claims (5)
- p型シリコンウェーハに対して行うSPV法による測定に基づいて、該p型シリコンウェーハ中のFe濃度を求めるにあたり、
前記測定に先立ち、前記p型シリコンウェーハの表面にHF処理を施して、前記表面を正に帯電させ、
その後行う前記測定は、ウェーハ暴露法によって測定される有機物の濃度が0.05ng/cm2以下となる雰囲気下にて行うことを特徴とする、p型シリコンウェーハ中のFe濃度測定方法。 - SPV法による測定に基づいてp型シリコンウェーハ中のFe濃度を求めるSPV測定装置であって、
SPV測定の際にp型シリコンウェーハを載置する測定ステージと、
前記p型シリコンウェーハに光を照射する光モジュールと、
先端に設けられた静電容量センサーと前記p型シリコンウェーハの表面との間に生じる静電容量を測定するプローブと、
前記プローブで測定された静電容量に対応するSPV信号を増幅し、検出するロックインアンプと、
測定誤差を低減するための校正用キャリブレーションチップと、
前記p型シリコンウェーハ中のFe−Bペアを乖離させる処理をする際に前記p型シリコンウェーハを載置する乖離ステージと、
前記p型シリコンウェーハ中のFe−Bペアを乖離させるためのフラッシュランプと、
前記p型シリコンウェーハを前記測定ステージ及び前記乖離ステージに対して搬送及び搬出するロボットアームと、
前記ロボットアームを制御するロボットコントローラと、
を有し、
前記測定ステージ、前記プローブ及び前記校正用キャリブレーションチップを収容する第1の筺体と、
前記光モジュール及び前記ロックインアンプを収容する第2の筺体と、
前記乖離ステージ及び前記フラッシュランプを収容する第3の筺体と、
前記ロボットアーム及び前記ロボットコントローラを収容する第4の筺体と、
をさらに有し、
前記第1の筺体及び前記第3の筺体に対して気流の風上側にそれぞれ第1のケミカルフィルタ及び第2のケミカルフィルタを設置して、前記第1の筺体及び前記第3の筺体の内部を、ウェーハ暴露法によって測定される有機物の濃度が0.05ng/cm2以下となる雰囲気としたことを特徴とするSPV測定装置。 - 前記第4の筺体に対して気流の風上側に第3のケミカルフィルタを設置して、前記第4の筺体の内部を、ウェーハ暴露法によって測定される有機物の濃度が0.05ng/cm2以下となる雰囲気とした、請求項2に記載のSPV測定装置。
- 前記第1のケミカルフィルタ及び前記第2のケミカルフィルタは、それぞれ前記第1の筺体及び前記第3の筺体の上方に設置される、請求項2に記載のSPV測定装置。
- 前記第3のケミカルフィルタは前記第4の筺体の上方に設置される、請求項3に記載のSPV測定装置。
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