JP7064125B2 - Semiconductor wafer analysis method, semiconductor wafer manufacturing process evaluation method, and semiconductor wafer manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウェーハの分析方法、半導体ウェーハ製造工程評価方法および半導体ウェーハの製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor wafer analysis method, a semiconductor wafer manufacturing process evaluation method, and a semiconductor wafer manufacturing method.
半導体ウェーハの表面に付着した異物（例えば、一般に「パーティクル」と呼ばれる異物）は、半導体ウェーハを基板として用いて作製されるデバイスの特性を低下させる原因となる。そのため、半導体ウェーハの製造分野では、半導体ウェーハの表面の異物を分析し、分析結果に基づき、半導体ウェーハの製造工程を管理することが行われている。半導体ウェーハの表面の異物の分析方法としては、例えば、光散乱式表面検査装置を用いる方法が知られている（例えば特許文献１参照）。 Foreign matter adhering to the surface of the semiconductor wafer (for example, foreign matter generally called "particles") causes deterioration of the characteristics of a device manufactured by using the semiconductor wafer as a substrate. Therefore, in the field of semiconductor wafer manufacturing, foreign matter on the surface of the semiconductor wafer is analyzed, and the semiconductor wafer manufacturing process is managed based on the analysis result. As a method for analyzing foreign substances on the surface of a semiconductor wafer, for example, a method using a light scattering type surface inspection device is known (see, for example, Patent Document 1).
半導体ウェーハの表面の異物について、異物を構成する成分に関する情報は、異物の発生原因の推定または特定のために有用である。異物の発生原因を推定または特定できれば、例えば、発生原因の部材の交換や補修等により、異物の発生を抑制することが可能となる。しかし、光散乱式表面検査装置では、異物の位置やサイズに関する情報を得ることはできるが、異物を構成する成分に関する情報は得られない。 For foreign matter on the surface of the semiconductor wafer, information on the components constituting the foreign matter is useful for estimating or identifying the cause of the foreign matter. If the cause of the generation of foreign matter can be estimated or identified, it is possible to suppress the generation of foreign matter by, for example, replacement or repair of the member causing the foreign matter. However, although the light scattering type surface inspection device can obtain information on the position and size of the foreign matter, it cannot obtain information on the components constituting the foreign matter.
本発明の一態様は、半導体ウェーハの新たな分析方法を提供すること、詳しくは、半導体ウェーハの表面の異物を構成する成分に関する情報を得ることが可能な新たな分析方法を提供することを目的とする。 One aspect of the present invention is to provide a new analysis method for a semiconductor wafer, and more specifically, to provide a new analysis method capable of obtaining information on components constituting foreign substances on the surface of a semiconductor wafer. And.
本発明者は、半導体ウェーハの新たな分析方法を見出すために鋭意検討を重ねる中で、分析装置として、ＡＦＭ－ＩＲ（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ－ｉｎｆｒａｒｅｄ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）装置に着目した。ＡＦＭ－ＩＲ装置によれば、分析対象物を構成する成分に関する情報であるＩＲスペクトルを得ることができる。しかし、ＡＦＭ－ＩＲ装置に導入可能な試料の大きさは通常限定されており、一般的なＡＦＭ－ＩＲ装置には、半導体ウェーハをウェーハ形状のまま導入することは困難である。したがって、半導体ウェーハの表面の異物をＡＦＭ－ＩＲ装置によって分析するためには、半導体ウェーハを劈開等して切り出した試料片を分析せざるを得ない。
以上に鑑み本発明者は更に鋭意検討を重ねた結果、本発明の一態様にかかる半導体ウェーハの分析方法を完成させた。
The present inventor has focused on an AFM-IR (Atomic Force Microscopy-infrared spectroscopy) device as an analysis device while conducting diligent studies to find a new analysis method for semiconductor wafers. According to the AFM-IR apparatus, it is possible to obtain an IR spectrum which is information about the components constituting the analysis target. However, the size of the sample that can be introduced into the AFM-IR apparatus is usually limited, and it is difficult to introduce the semiconductor wafer in the wafer shape into a general AFM-IR apparatus. Therefore, in order to analyze the foreign matter on the surface of the semiconductor wafer by the AFM-IR apparatus, it is necessary to analyze the sample piece cut out by cleaving the semiconductor wafer or the like.
In view of the above, as a result of further diligent studies, the present inventor has completed the method for analyzing a semiconductor wafer according to one aspect of the present invention.
即ち、本発明の一態様は、
半導体ウェーハの表面を観察して、この表面上の分析対象の異物を決定すること、
上記異物の近傍にマーキングを形成すること、
上記マーキングの形成後に半導体ウェーハから上記分析対象の異物および上記マーキングを含む試料片を切り出すこと、ならびに、
マーキング検出用顕微鏡を搭載したＡＦＭ－ＩＲ装置により、上記試料片を分析すること、
を含み、
上記試料片の分析は、
上記マーキング検出用顕微鏡により上記マーキングを検出することによって、上記試料片の上記分析対象の異物の位置を特定し、特定された位置に存在する上記分析対象の異物のＩＲスペクトルを取得することを含む、半導体ウェーハの分析方法（以下、単に「分析方法」とも記載する。）、
に関する。
That is, one aspect of the present invention is
Observing the surface of a semiconductor wafer to determine the foreign matter to be analyzed on this surface,
Forming markings in the vicinity of the above foreign matter,
After forming the marking, the foreign matter to be analyzed and the sample piece containing the marking are cut out from the semiconductor wafer, and
Analyzing the above sample piece with an AFM-IR device equipped with a marking detection microscope,
Including
The analysis of the above sample piece is
By detecting the marking with the marking detection microscope, the position of the foreign substance to be analyzed in the sample piece is specified, and the IR spectrum of the foreign substance to be analyzed existing at the specified position is acquired. , Semiconductor wafer analysis method (hereinafter, also referred to simply as "analysis method"),
Regarding.
上記分析方法では、ＡＦＭ－ＩＲ装置へ導入される試料片を半導体ウェーハから切り出す前に、半導体ウェーハの表面を観察して分析対象の異物を決定したうえで、この異物の近傍にマーキングを形成する。これにより、ＡＦＭ－ＩＲ装置への導入のために半導体ウェーハから試料片を切り出した後にも、マーキングに基づき、試料片上で分析対象の異物の位置を特定することができる。また、一態様では、試料片の切り出しを行う前に行われる半導体ウェーハの表面の観察において、分析対象の異物の半導体ウェーハ表面上での位置情報を取得することもできる。 In the above analysis method, before the sample piece to be introduced into the AFM-IR apparatus is cut out from the semiconductor wafer, the surface of the semiconductor wafer is observed to determine the foreign matter to be analyzed, and then marking is formed in the vicinity of the foreign matter. .. Thereby, even after the sample piece is cut out from the semiconductor wafer for introduction into the AFM-IR apparatus, the position of the foreign matter to be analyzed can be specified on the sample piece based on the marking. Further, in one aspect, it is also possible to acquire the position information of the foreign matter to be analyzed on the surface of the semiconductor wafer in the observation of the surface of the semiconductor wafer performed before cutting out the sample piece.
一態様では、上記マーキングの形成を、上記半導体ウェーハの表面に局所的に酸化膜を形成することにより行うことができる。 In one aspect, the marking can be formed by locally forming an oxide film on the surface of the semiconductor wafer.
一態様では、上記マーキング検出用顕微鏡は、暗視野顕微鏡であることができる。 In one aspect, the marking detection microscope can be a dark field microscope.
一態様では、上記分析方法は、上記異物のＩＲスペクトルに基づき、上記分析対象の異物の構成成分を同定することを含むことができる。 In one aspect, the analysis method can include identifying the constituents of the foreign body to be analyzed based on the IR spectrum of the foreign body.
一態様では、上記試料片の切り出しを、上記半導体ウェーハを劈開して行うことができる。 In one aspect, the sample piece can be cut out by cleaving the semiconductor wafer.
一態様では、上記分析対象の異物のサイズは、１００ｎｍ未満であることができる。 In one aspect, the size of the foreign matter to be analyzed can be less than 100 nm.
一態様では、上記半導体ウェーハの表面の観察を、光散乱式表面検査装置により行うことができる。 In one aspect, the surface of the semiconductor wafer can be observed by a light scattering type surface inspection device.
一態様では、上記分析方法は、上記光散乱式表面検査装置による半導体ウェーハの表面の観察において、上記分析対象の異物の上記半導体ウェーハの表面上での位置情報を取得することを更に含むことができる。 In one aspect, the analysis method further includes acquiring position information on the surface of the semiconductor wafer of the foreign matter to be analyzed in the observation of the surface of the semiconductor wafer by the light scattering type surface inspection device. can.
一態様では、上記分析対象の異物は、有機物を含むことができる。 In one aspect, the foreign matter to be analyzed can include an organic substance.
一態様では、上記分析対象の異物は、無機物を含むことができる。 In one aspect, the foreign substance to be analyzed may contain an inorganic substance.
本発明の一態様は、
評価対象の半導体ウェーハ製造工程において製造された半導体ウェーハを、上記分析方法によって分析すること、および、
上記分析の結果に基づき、上記評価対象の半導体ウェーハ製造工程に起因する半導体ウェーハの表面への異物の付着に関する評価を行うこと、
を含む、半導体ウェーハ製造工程の評価方法（以下、「製造工程評価方法」とも記載する。）、
に関する。
One aspect of the present invention is
Analyzing the semiconductor wafer manufactured in the semiconductor wafer manufacturing process to be evaluated by the above analysis method, and
Based on the results of the above analysis, it is necessary to evaluate the adhesion of foreign matter to the surface of the semiconductor wafer due to the semiconductor wafer manufacturing process to be evaluated.
(Hereinafter, also referred to as "manufacturing process evaluation method"), an evaluation method of a semiconductor wafer manufacturing process including.
Regarding.
本発明の一態様は、
半導体ウェーハ製造工程を、上記製造工程評価方法によって評価すること、
上記評価の結果に基づき、異物付着低減処理の要否を判定すること、および、
上記判定の結果、異物付着低減処理が不要と判断された場合、異物付着低減処理なしで上記半導体ウェーハ製造工程において半導体ウェーハを製造し、異物付着低減処理を要すると判断された場合、上記半導体ウェーハ製造工程において、異物付着低減処理を行った後に半導体ウェーハを製造すること、
を含む、半導体ウェーハの製造方法（以下、単に「製造方法」とも記載する。）、
に関する。
One aspect of the present invention is
To evaluate the semiconductor wafer manufacturing process by the above manufacturing process evaluation method,
Based on the results of the above evaluation, it is determined whether or not the foreign matter adhesion reduction treatment is necessary, and
As a result of the above determination, if it is determined that the foreign matter adhesion reduction treatment is unnecessary, the semiconductor wafer is manufactured in the semiconductor wafer manufacturing process without the foreign matter adhesion reduction treatment, and if it is determined that the foreign matter adhesion reduction treatment is required, the semiconductor wafer is described. In the manufacturing process, manufacturing a semiconductor wafer after performing a foreign matter adhesion reduction process,
(Hereinafter, also referred to simply as "manufacturing method"), a method for manufacturing a semiconductor wafer, including the above.
Regarding.
本発明の一態様によれば、半導体ウェーハの新たな分析方法を提供することができる。かかる分析方法によれば、半導体ウェーハの表面の異物を構成する成分に関する情報を得ることができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a new analysis method for semiconductor wafers. According to such an analysis method, it is possible to obtain information on the components constituting the foreign matter on the surface of the semiconductor wafer.
［半導体ウェーハの分析方法］
本発明の一態様は、半導体ウェーハの表面を観察して、この表面上の分析対象の異物を決定すること、上記異物の近傍にマーキングを形成すること、上記マーキングの形成後に半導体ウェーハから上記分析対象の異物および上記マーキングを含む試料片を切り出すこと、ならびに、マーキング検出用顕微鏡を搭載したＡＦＭ－ＩＲ装置により、上記試料片を分析することを含む、半導体ウェーハの分析方法に関する。上記分析方法において、上記試料片の分析は、上記マーキング検出用顕微鏡により上記マーキングを検出することによって、上記試料片の上記分析対象の異物の位置を特定し、特定された位置に存在する上記分析対象の異物のＩＲスペクトルを取得することを含む。
以下、上記分析方法について、更に詳細に説明する。
[Analysis method for semiconductor wafers]
One aspect of the present invention is to observe the surface of the semiconductor wafer to determine the foreign matter to be analyzed on the surface, to form a marking in the vicinity of the foreign matter, and to analyze the semiconductor wafer after forming the marking. The present invention relates to a method for analyzing a semiconductor wafer, which comprises cutting out a foreign substance of interest and a sample piece containing the above marking, and analyzing the sample piece by an AFM-IR apparatus equipped with a marking detection microscope. In the analysis method, in the analysis of the sample piece, the position of the foreign substance to be analyzed on the sample piece is specified by detecting the marking with the marking detection microscope, and the analysis present at the specified position. It involves acquiring the IR spectrum of the foreign body of interest.
Hereinafter, the above analysis method will be described in more detail.
＜分析対象の半導体ウェーハ＞
上記分析方法の分析対象の半導体ウェーハとしては、シリコンウェーハ等の半導体ウェーハとして公知の各種ウェーハを挙げることができる。本発明および本明細書において、シリコンウェーハとは、シリコン単結晶ウェーハ（ベアウェーハ；ｐ型でもｎ型でもよい）およびベアウェーハ上に一層以上の層を有するウェーハが包含される。上記の一層以上の層の具体例としては、エピタキシャル層、酸化膜等を挙げることができる。分析対象の異物が付着している表面とは、分析対象の半導体ウェーハの最表面であり、ベアウェーハ上に一層以上の層が形成されている場合には、半導体ウェーハの最表層の表面である。上記半導体ウェーハの直径は、例えば、２００ｍｍ～４５０ｍｍの範囲であることができるが、この範囲に限定されるものではない。
<Semiconductor wafer to be analyzed>
Examples of the semiconductor wafer to be analyzed by the above analysis method include various wafers known as semiconductor wafers such as silicon wafers. In the present invention and the present specification, the silicon wafer includes a silicon single crystal wafer (bare wafer; p-type or n-type) and a wafer having one or more layers on the bare wafer. Specific examples of the above-mentioned one-layer or higher layer include an epitaxial layer and an oxide film. The surface to which foreign matter to be analyzed is attached is the outermost surface of the semiconductor wafer to be analyzed, and when one or more layers are formed on the bare wafer, it is the surface of the outermost surface layer of the semiconductor wafer. .. The diameter of the semiconductor wafer can be, for example, in the range of 200 mm to 450 mm, but is not limited to this range.
＜分析対象の異物＞
半導体ウェーハの表面には、半導体ウェーハの製造工程での汚染により異物が付着し得る。そのような異物は、一般にパーティクルと呼ばれ、有機物を含むものもあり、無機物を含むものもある。ＡＦＭ－ＩＲ装置によれば、有機物であっても無機物であってもＩＲスペクトルにより成分分析を行うことが可能である。
<Foreign matter to be analyzed>
Foreign matter may adhere to the surface of the semiconductor wafer due to contamination in the semiconductor wafer manufacturing process. Such foreign substances are generally called particles, and some of them contain organic substances and some of them contain inorganic substances. According to the AFM-IR apparatus, it is possible to perform component analysis based on the IR spectrum regardless of whether it is an organic substance or an inorganic substance.
分析対象の異物のサイズは特に限定されるものではないが、ＡＦＭ－ＩＲ装置によれば、成分分析が可能な他の分析装置（例えばラマン分光装置やＦＴ－ＩＲ装置（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ－Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｅ））では分析困難と言われている微小試料の成分分析も可能である。例えば、ＡＦＭ－ＩＲ装置によれば、１００ｎｍ未満のサイズの異物を分析することもできる。異物のサイズは、例えば１０ｎｍ以上１００ｎｍ未満であることができ、１０ｎｍ以上７０ｎｍ以下、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下、または１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることもできる。ここで異物のサイズとは、その異物の平面視形状（例えば球状試料であれば円形）の外周上の任意の２点を結ぶ直線の中で、最も長い直線の長さをいうものとする。例えば、平面視が円形の試料については、直径をいう。また、分析対象の異物の高さも、上記サイズと同様の範囲であることができる。異物の高さとは、異物が付着している半導体ウェーハ表面に対して垂直な方向における異物の断面サイズということができる。 The size of the foreign matter to be analyzed is not particularly limited, but according to the AFM-IR apparatus, other analyzers capable of component analysis (for example, Raman spectroscopic apparatus and FT-IR apparatus (Fourier Transform-Infrared Spectroscope)). ) Can also analyze the components of minute samples, which are said to be difficult to analyze. For example, according to the AFM-IR apparatus, foreign matter having a size of less than 100 nm can be analyzed. The size of the foreign matter can be, for example, 10 nm or more and less than 100 nm, and can be 10 nm or more and 70 nm or less, 10 nm or more and 50 nm or less, or 10 nm or more and 30 nm or less. Here, the size of the foreign matter means the length of the longest straight line among the straight lines connecting arbitrary two points on the outer circumference of the plan view shape of the foreign matter (for example, a circular shape in the case of a spherical sample). For example, for a sample with a circular plan view, it refers to the diameter. Further, the height of the foreign matter to be analyzed can be in the same range as the above size. The height of the foreign matter can be said to be the cross-sectional size of the foreign matter in the direction perpendicular to the surface of the semiconductor wafer to which the foreign matter is attached.
＜分析対象の異物の決定＞
先に記載したように、ＡＦＭ－ＩＲ装置には半導体ウェーハをウェーハ形状のまま導入することは困難である。そこで、半導体ウェーハ表面に付着した異物を分析するために、半導体ウェーハから分析対象の異物が付着した部分を含む試料片を切り出し、この試料片をＡＦＭ－ＩＲ装置に導入する。上記半導体ウェーハの分析方法では、ＡＦＭ－ＩＲ装置へ導入される試料片を半導体ウェーハから切り出す前に、半導体ウェーハの表面を観察して分析対象の異物を決定したうえで、この異物の近傍にマーキングを形成する。これにより、ＡＦＭ－ＩＲ装置への導入のために半導体ウェーハから試料片を切り出した後にも、マーキングに基づき、試料片上で分析対象の異物の位置を特定することができる。
<Determination of foreign matter to be analyzed>
As described above, it is difficult to introduce a semiconductor wafer in the wafer shape into the AFM-IR apparatus. Therefore, in order to analyze the foreign matter adhering to the surface of the semiconductor wafer, a sample piece containing the portion to which the foreign matter to be analyzed is attached is cut out from the semiconductor wafer, and this sample piece is introduced into the AFM-IR apparatus. In the above-mentioned semiconductor wafer analysis method, before the sample piece to be introduced into the AFM-IR apparatus is cut out from the semiconductor wafer, the surface of the semiconductor wafer is observed to determine the foreign matter to be analyzed, and then marking is performed in the vicinity of the foreign matter. To form. Thereby, even after the sample piece is cut out from the semiconductor wafer for introduction into the AFM-IR apparatus, the position of the foreign matter to be analyzed can be specified on the sample piece based on the marking.
半導体ウェーハの表面上の異物の存在を確認し、異物の付着位置を特定するための装置としては、光散乱式表面検査装置が好適である。光散乱式表面検査装置は、ＬＰＤ検査装置、レーザー表面検査装置、面検機等とも呼ばれ、半導体ウェーハの表面に光を入射させ、この表面からの放射光（散乱光および反射光）を受光することにより、半導体ウェーハの表面に付着している異物をＬＰＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｐｏｉｎｔ Ｄｅｆｅｃｔ）として検出することができる装置である。また、光散乱式表面検査装置によれば、半導体ウェーハ表面における異物の付着位置の位置情報を得ることができ、二次元直交座標系における異物付着位置（Ｘ座標およびＹ座標）を特定することができる。分析対象として決定される異物の数は、少なくとも１つであり、２つ以上であることもできる。 A light scattering type surface inspection device is suitable as a device for confirming the presence of foreign matter on the surface of the semiconductor wafer and identifying the adhesion position of the foreign matter. The light scattering type surface inspection device is also called an LPD inspection device, a laser surface inspection device, a surface inspection device, etc., and causes light to enter the surface of a semiconductor wafer and receives synchrotron radiation (scattered light and reflected light) from this surface. This is a device capable of detecting foreign matter adhering to the surface of the semiconductor wafer as LPD (Light Point Radiation). Further, according to the light scattering type surface inspection device, the position information of the foreign matter adhesion position on the semiconductor wafer surface can be obtained, and the foreign matter adhesion position (X coordinate and Y coordinate) in the two-dimensional Cartesian coordinate system can be specified. can. The number of foreign substances determined to be analyzed is at least one, and may be two or more.
＜マーキングの形成＞
上記分析方法では、半導体ウェーハの表面上の分析対象の異物を決定した後、半導体ウェーハ表面の分析対象の異物の近傍にマーキングを形成する。マーキングの形成は、公知の方法で行うことができる。マーキングと分析対象の異物との距離は、例えば１０μｍ以上１００μｍ未満であることができる。この距離とは、マーキングの末端と異物の末端との間の距離をいうものとする。
<Formation of marking>
In the above analysis method, after determining the foreign matter to be analyzed on the surface of the semiconductor wafer, marking is formed in the vicinity of the foreign matter to be analyzed on the surface of the semiconductor wafer. The marking can be formed by a known method. The distance between the marking and the foreign matter to be analyzed can be, for example, 10 μm or more and less than 100 μm. This distance means the distance between the end of the marking and the end of the foreign matter.
マーキングの形成方法の一例としては、半導体ウェーハの表面に局所的に酸化膜を形成する方法、即ち局所酸化法が挙げられる。局所酸化法によれば、局所酸化膜としてマーキングを形成することができる。例えば、プローブの先端と半導体ウェーハ表面とを接触させた状態でプローブと試料表面との間に電圧を印加して電界支援酸化を起こすことにより、局所酸化膜（マーキング）を形成することができる。マーキングは、分析対象の異物の近傍の１箇所のみに形成してもよく、２箇所以上に形成することもできる。例えば、分析対象の異物を挟むように２箇所にマーキングを形成すること、即ち、２箇所のマーキングの間に異物が位置することは、ＡＦＭ－ＩＲ装置における異物特定を容易にするうえで好ましい。 As an example of the marking forming method, a method of locally forming an oxide film on the surface of a semiconductor wafer, that is, a local oxidation method can be mentioned. According to the local oxidation method, the marking can be formed as a local oxide film. For example, a local oxide film (marking) can be formed by applying a voltage between the probe and the sample surface in a state where the tip of the probe is in contact with the surface of the semiconductor wafer to cause electric field assisted oxidation. The marking may be formed at only one place in the vicinity of the foreign matter to be analyzed, or may be formed at two or more places. For example, it is preferable to form markings at two places so as to sandwich the foreign matter to be analyzed, that is, to position the foreign matter between the two markings in order to facilitate the identification of the foreign matter in the AFM-IR apparatus.
半導体ウェーハ表面の分析対象の異物の近傍に形成するマーキングの形状は特に限定されるものではない。例えば電圧を印加した状態でプローブ先端を半導体ウェーハ表面上で移動（走査）させることにより、所望形状のマーキングを形成することができる。例えば、局所酸化膜が線状に形成される場合、線状の局所酸化膜の長さおよび幅については、特に限定されるものではないが、例えば、長さは２０μｍ～７０μｍ程度、幅は５００ｎｍ～２０００ｎｍ程度であることができる。マーキングは、後述の実施例で形成されているように、複数の線状の局所酸化膜の組合せとして形成してもよい。ただしこれに限定されるものではない。 The shape of the marking formed in the vicinity of the foreign matter to be analyzed on the surface of the semiconductor wafer is not particularly limited. For example, by moving (scanning) the probe tip on the surface of the semiconductor wafer while a voltage is applied, marking of a desired shape can be formed. For example, when the local oxide film is formed linearly, the length and width of the linear local oxide film are not particularly limited, but for example, the length is about 20 μm to 70 μm and the width is 500 nm. It can be about 2000 nm. The marking may be formed as a combination of a plurality of linear local oxide films as formed in the examples described later. However, it is not limited to this.
電圧の印加は、一態様では、プローブ側に負電圧をかけて、プローブ側を負、試料表面側を正として行うことができる。このように電圧を印加することにより起こる電界支援酸化は、陽極酸化と呼ばれる。または、プローブ側に正電圧をかけて、プローブ側を正、試料表面側を負として電圧印加を行うこともできる。試料表面とプローブの先端とを接触させる雰囲気の温度および湿度については、例えば温度２０～２７℃、相対湿度３０～７０％であることができる。局所酸化膜としてのマーキングの形成方法については、特開２０１８－４４０３号公報の段落００２７～００４１、段落００４８～００５１および同公報の実施例の記載も参照できる。また、電界支援酸化が可能な市販のＡＦＭ装置を使用することもできる。 In one embodiment, the voltage can be applied by applying a negative voltage to the probe side, with the probe side as negative and the sample surface side as positive. The electric field assisted oxidation caused by applying a voltage in this way is called anodizing. Alternatively, a positive voltage can be applied to the probe side, and the voltage can be applied with the probe side as positive and the sample surface side as negative. The temperature and humidity of the atmosphere in which the sample surface and the tip of the probe are brought into contact with each other can be, for example, a temperature of 20 to 27 ° C. and a relative humidity of 30 to 70%. For the method of forming the marking as a local oxide film, reference can be made to paragraphs 0027 to 0041 and 0048 to 0051 of JP-A-2018-4403 and the description of Examples of JP-A. It is also possible to use a commercially available AFM device capable of electric field assisted oxidation.
＜試料片の切り出し＞
上記分析方法では、分析対象の異物の決定およびマーキングの形成は、半導体ウェーハ上で行われる。即ち、半導体ウェーハからＡＦＭ－ＩＲ装置に導入可能な大きさの試料片を切り出す工程は、マーキングの形成後に行われる。試料片の切り出しは、切り出しの容易性の観点からは、劈開により行うことが好ましい。ただし公知の切断装置を使用して半導体ウェーハの任意の部分から試料片を切り出すことも可能である。試料片の形状はＡＦＭ－ＩＲ装置に導入可能な形状であればよく、特に限定されるものではない。
<Cut out a sample piece>
In the above analysis method, the determination of the foreign matter to be analyzed and the formation of markings are performed on the semiconductor wafer. That is, the step of cutting out a sample piece having a size that can be introduced into the AFM-IR apparatus from the semiconductor wafer is performed after the marking is formed. From the viewpoint of ease of cutting, it is preferable to cut out the sample piece by cleavage. However, it is also possible to cut a sample piece from an arbitrary part of the semiconductor wafer by using a known cutting device. The shape of the sample piece may be any shape as long as it can be introduced into the AFM-IR apparatus, and is not particularly limited.
＜ＡＦＭ－ＩＲ装置による試料片の分析＞
半導体ウェーハから切り出された試料片上には、分析対象の異物とマーキングが含まれる。上記分析方法では、この試料片を分析するための装置として、マーキング検出用顕微鏡を搭載したＡＦＭ－ＩＲ装置を使用する。かかる装置は、公知の構成のＡＦＭ－ＩＲ装置にマーキング検出用顕微鏡を組み込むことにより作製することができる。マーキング検出用顕微鏡としては、試料片上のマーキングを検出可能な顕微鏡であれば使用可能である。そのような顕微鏡としては、例えば暗視野顕微鏡を挙げることができる。暗視野顕微鏡とは、暗視野照明の光学顕微鏡であり、例えば局所酸化膜として形成されたマーキングは、暗視野顕微鏡により他の部分より明るい部分として検出され得る。また、マーキング検出用顕微鏡としては、共焦点レーザー顕微鏡、微分干渉顕微鏡等を挙げることもできる。
<Analysis of sample pieces by AFM-IR device>
The sample piece cut out from the semiconductor wafer contains foreign matter and markings to be analyzed. In the above analysis method, an AFM-IR device equipped with a marking detection microscope is used as a device for analyzing this sample piece. Such an apparatus can be manufactured by incorporating a marking detection microscope into an AFM-IR apparatus having a known configuration. As the marking detection microscope, any microscope that can detect the marking on the sample piece can be used. Examples of such a microscope include a dark field microscope. The dark field microscope is an optical microscope for dark field illumination, and for example, a marking formed as a local oxide film can be detected by the dark field microscope as a brighter part than other parts. Further, examples of the microscope for marking detection include a confocal laser scanning microscope, a differential interference microscope, and the like.
ＡＦＭ－ＩＲ装置に搭載されたマーキング検出用顕微鏡によって試料片上のマーキングを検出し、検出されたマーキングの近傍をＡＦＭ－ＩＲ装置により分析することによって、試料片上でマーキング近傍に存在する分析対象の異物の位置の特定および異物のＩＲスペクトルの取得が可能となる。例えば、ＡＦＭのラインスキャンを行うことにより分析対象の異物の位置を特定することができる。そして特定された位置においてＩＲ測定を行うことにより、分析対象の異物のＩＲスペクトルを取得することができる。ＩＲスペクトルによれば、公知の通り、異物の構成成分を特定することが可能である。ＩＲスペクトルは、例えば、異物とＡＦＭプローブにＩＲレーザー光を照射し、ＩＲレーザー光を波長掃引しながら、異物とＡＦＭプローブ間に誘起される力を、ＡＦＭプローブの振幅として連続的に検出することにより、取得することができる。ＡＦＭ－ＩＲ装置によれば、ＡＦＭのプローブの先端径に応じた微小範囲におけるＩＲスペクトルの取得が可能である。ＡＦＭプローブの先端径（直径）は、例えば、１０～１００ｎｍ程度であることができるが、分析対象の異物のサイズに応じた先端径を有するプローブを使用すればよく、上記範囲に限定されるものではない。 The marking on the sample piece is detected by the marking detection microscope mounted on the AFM-IR device, and the vicinity of the detected marking is analyzed by the AFM-IR device. It is possible to specify the position of the foreign object and acquire the IR spectrum of the foreign substance. For example, the position of the foreign matter to be analyzed can be specified by performing a line scan of the AFM. Then, by performing IR measurement at the specified position, the IR spectrum of the foreign substance to be analyzed can be acquired. According to the IR spectrum, as is known, it is possible to identify the constituent components of the foreign substance. For the IR spectrum, for example, the foreign matter and the AFM probe are irradiated with IR laser light, and the force induced between the foreign matter and the AFM probe is continuously detected as the amplitude of the AFM probe while sweeping the wavelength of the IR laser light. Can be obtained by. According to the AFM-IR apparatus, it is possible to acquire an IR spectrum in a minute range according to the tip diameter of the probe of the AFM. The tip diameter (diameter) of the AFM probe can be, for example, about 10 to 100 nm, but a probe having a tip diameter corresponding to the size of the foreign matter to be analyzed may be used and is limited to the above range. is not.
以上の通り、上記分析方法によれば、半導体ウェーハ表面に付着した異物の分析を行うことができる。また、一態様では、ＡＦＭ－ＩＲ装置により取得された異物の構成成分の同定結果と、例えば光散乱式表面検査装置により取得された異物の半導体ウェーハの表面上での位置情報とにより、半導体ウェーハ表面のある位置に付着していた異物がどのような構成成分を含む異物であったか特定することができる。このような特定が可能なことは、半導体ウェーハ製造工程における異物付着原因を推定または特定するうえで好ましい。 As described above, according to the above analysis method, foreign matter adhering to the surface of the semiconductor wafer can be analyzed. Further, in one embodiment, the semiconductor wafer is based on the identification result of the foreign matter constituents acquired by the AFM-IR apparatus and the position information of the foreign matter acquired by the light scattering type surface inspection apparatus on the surface of the semiconductor wafer. It is possible to identify what kind of constituent component the foreign matter adhering to a certain position on the surface was. It is preferable that such identification is possible in estimating or identifying the cause of foreign matter adhesion in the semiconductor wafer manufacturing process.
［半導体ウェーハ製造工程の評価方法］
本発明の一態様は、評価対象の半導体ウェーハ製造工程において製造された半導体ウェーハを、上記分析方法によって分析すること、および、上記分析の結果に基づき、上記評価対象の半導体ウェーハ製造工程に起因する半導体ウェーハの表面への異物の付着に関する評価を行うことを含む半導体ウェーハ製造工程の評価方法に関する。
[Evaluation method of semiconductor wafer manufacturing process]
One aspect of the present invention is derived from the analysis of the semiconductor wafer manufactured in the semiconductor wafer manufacturing process to be evaluated by the above analysis method and the semiconductor wafer manufacturing process to be evaluated based on the result of the analysis. The present invention relates to an evaluation method for a semiconductor wafer manufacturing process, which comprises evaluating the adhesion of foreign matter to the surface of a semiconductor wafer.
上記の異物の付着に関する評価としては、評価対象の半導体ウェーハ製造工程における異物付着原因の推定または特定が挙げられる。半導体ウェーハの製造工程には、例えば、チョクラルスキー（ＣＺ）法により育成された単結晶シリコンインゴットからのウェーハの切断（スライシング）工程が含まれ、切断したウェーハに対して、熱処理、研磨処理、洗浄処理等の各種処理を行う工程、２つの処理の間にウェーハを搬送する工程やウェーハを保管する工程が含まれ得る。これら工程の１つ以上に起因して半導体ウェーハ表面に異物が付着し得る。例えば、各種工程中に使用される部材との接触による異物付着、劣化した部材の一部が剥離して生じた異物の付着、ウェーハの処理に使用される処理液からの異物の付着等が生じ得る。先に説明した本発明の一態様にかかる半導体ウェーハの分析方法によれば、そのようにして半導体ウェーハの表面に付着した異物を分析することができ、ＩＲスペクトルに基づき異物の構成成分を同定することができる。更には、構成成分の同定結果と異物の付着位置とを対応させることも可能である。これらの結果に基づき、評価対象の半導体ウェーハ製造工程における異物付着原因の推定または特定が可能である。例えば、ウェーハ搬送工程におけるウェーハ保持部材の接触または劣化により半導体ウェーハ表面に異物が付着した場合、ウェーハ保持部材と同様の構成成分の異物が半導体ウェーハ表面に付着し得る。したがって、上記分析方法による分析によってウェーハ保持部材と同様の構成成分の異物が検出されたならば、ウェーハ搬送工程におけるウェーハ保持部材が異物付着の発生原因であると推定または特定することができる。また、そのような異物の付着は、ウェーハ保持部材によって保持されていた箇所またはその近傍において発生し易い傾向がある。したがって、ＡＦＭ－ＩＲにより分析された異物について、光散乱式表面検査装置によって取得された半導体ウェーハ表面における位置情報により、その異物がウェーハ保持部材によって保持されていた箇所またはその近傍に付着していたことが特定されたならば、ウェーハ搬送工程におけるウェーハ保持部材が異物付着の発生原因であると、より高い信頼性をもって推定または特定することができる。なお上記は例示であって、半導体ウェーハ製造工程における異物付着原因はウェーハ保持部材に限定されるものではなく、各種の原因があり得る。そのような原因を、上記分析方法により得られた分析結果に基づき推定または特定することが可能である。 Examples of the evaluation regarding the adhesion of foreign matter include estimation or identification of the cause of foreign matter adhesion in the semiconductor wafer manufacturing process to be evaluated. The semiconductor wafer manufacturing process includes, for example, a wafer cutting (slicing) process from a single crystal silicon ingot grown by the Czochralski (CZ) method, and the cut wafer is heat-treated and polished. A step of performing various treatments such as a cleaning treatment, a step of transporting a wafer between the two treatments, and a step of storing the wafer may be included. Foreign matter may adhere to the surface of the semiconductor wafer due to one or more of these steps. For example, foreign matter adheres due to contact with members used during various processes, foreign matter adheres due to partial peeling of deteriorated members, foreign matter adheres from the processing liquid used for wafer processing, and the like. obtain. According to the semiconductor wafer analysis method according to one aspect of the present invention described above, foreign matter adhering to the surface of the semiconductor wafer can be analyzed in this way, and the constituent components of the foreign matter are identified based on the IR spectrum. be able to. Furthermore, it is also possible to make the identification result of the constituent component correspond to the attachment position of the foreign substance. Based on these results, it is possible to estimate or identify the cause of foreign matter adhesion in the semiconductor wafer manufacturing process to be evaluated. For example, when foreign matter adheres to the semiconductor wafer surface due to contact or deterioration of the wafer holding member in the wafer transfer process, foreign matter having the same constituent components as the wafer holding member may adhere to the semiconductor wafer surface. Therefore, if foreign matter having the same constituent components as the wafer holding member is detected by the analysis by the above analysis method, it can be presumed or specified that the wafer holding member in the wafer transfer process is the cause of foreign matter adhesion. Further, the adhesion of such foreign matter tends to occur at or near the portion held by the wafer holding member. Therefore, with respect to the foreign matter analyzed by AFM-IR, the foreign matter adhered to the place held by the wafer holding member or its vicinity based on the position information on the surface of the semiconductor wafer acquired by the light scattering type surface inspection device. If it is specified, it can be estimated or specified with higher reliability that the wafer holding member in the wafer transfer process is the cause of the foreign matter adhesion. The above is an example, and the cause of foreign matter adhesion in the semiconductor wafer manufacturing process is not limited to the wafer holding member, and various causes may be possible. It is possible to estimate or identify such a cause based on the analysis results obtained by the above analysis method.
［半導体ウェーハの製造工程］
本発明の一態様は、半導体ウェーハ製造工程を、上記製造工程評価方法によって評価すること、上記評価の結果に基づき、異物付着低減処理の要否を判定すること、および、上記判定の結果、異物付着低減処理が不要と判断された場合、異物付着低減処理なしで上記半導体ウェーハ製造工程において半導体ウェーハを製造し、異物付着低減処理を要すると判断された場合、上記半導体ウェーハ製造工程において、異物付着低減処理を行った後に半導体ウェーハを製造することを含む半導体ウェーハの製造方法に関する。
[Semiconductor wafer manufacturing process]
One aspect of the present invention is to evaluate the semiconductor wafer manufacturing process by the manufacturing process evaluation method, determine the necessity of foreign matter adhesion reduction processing based on the evaluation result, and as a result of the above determination, foreign matter. If it is determined that the adhesion reduction treatment is unnecessary, the semiconductor wafer is manufactured in the semiconductor wafer manufacturing process without the foreign matter adhesion reduction treatment, and if it is determined that the foreign matter adhesion reduction treatment is required, the foreign matter adhesion is required in the semiconductor wafer manufacturing process. The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor wafer, which comprises manufacturing a semiconductor wafer after performing a reduction process.
上記製造方法では、先に記載した本発明の一態様にかかる製造工程評価方法によって半導体ウェーハ製造工程を評価する。こうして得られた評価の結果に基づき、半導体ウェーハの製造工程に対して異物付着低減処理を行うべきか否か（要否）を判定する。要否判定の一例として、例えば、半導体ウェーハ表面への異物付着原因になり得ると予想される部材や処理液に起因すると考えられる異物が付着していることが確認された場合、異物付着低減処理を要すると判定することができ、そのような異物の付着が確認されなかった場合には、異物付着低減処理は不要と判定することができる。異物付着低減処理は不要と判定された場合には、同じ半導体ウェーハ製造工程において、異物付着低減処理を行うことなく引き続き半導体ウェーハを製造することができる。他方、異物付着低減処理を要すると判定された場合には、その半導体ウェーハ製造工程に対して異物付着低減処理を行う。異物付着低減処理としては、異物付着原因と推定または特定された部材や処理液の交換、部材の洗浄、部材の補修、処理条件の変更等を挙げることができる。そのような異物付着低減処理を行った後の半導体ウェーハ製造工程において半導体ウェーハを製造することにより、異物付着が抑制または低減された半導体ウェーハを提供することが可能になる。異物付着低減処理後の半導体ウェーハ製造工程については、更に上記製造工程評価方法による評価を行うこともでき、行わなくてもよい。更に上記製造工程評価方法による評価を行う場合には、異物付着低減処理の要否の判定および必要に応じて異物付着低減処理を更に行うことができる。 In the above manufacturing method, the semiconductor wafer manufacturing process is evaluated by the manufacturing process evaluation method according to one aspect of the present invention described above. Based on the evaluation results obtained in this way, it is determined whether or not the foreign matter adhesion reduction process should be performed in the semiconductor wafer manufacturing process (necessity). As an example of the necessity determination, for example, when it is confirmed that foreign matter that is considered to be caused by a member or a treatment liquid that is expected to cause foreign matter adhesion to the surface of the semiconductor wafer is attached, the foreign matter adhesion reduction treatment is performed. If such foreign matter adhesion is not confirmed, it can be determined that the foreign matter adhesion reduction treatment is unnecessary. When it is determined that the foreign matter adhesion reducing treatment is unnecessary, the semiconductor wafer can be continuously manufactured in the same semiconductor wafer manufacturing process without performing the foreign matter adhesion reducing treatment. On the other hand, if it is determined that the foreign matter adhesion reduction process is required, the foreign matter adhesion reduction process is performed for the semiconductor wafer manufacturing process. Examples of the foreign matter adhesion reducing treatment include replacement of a member or treatment liquid presumed or identified as the cause of foreign matter adhesion, cleaning of the member, repair of the member, change of treatment conditions, and the like. By manufacturing a semiconductor wafer in the semiconductor wafer manufacturing process after performing such a foreign matter adhesion reducing process, it becomes possible to provide a semiconductor wafer in which foreign matter adhesion is suppressed or reduced. The semiconductor wafer manufacturing process after the foreign matter adhesion reduction treatment may or may not be further evaluated by the above-mentioned manufacturing process evaluation method. Further, when the evaluation is performed by the above-mentioned manufacturing process evaluation method, it is possible to determine whether or not the foreign matter adhesion reduction treatment is necessary and further perform the foreign matter adhesion reduction treatment if necessary.
以下、本発明を実施例に基づき更に説明する。ただし本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。以下に記載の工程および操作は、特記しない限り、温度２２～２４℃、相対湿度４０～５０％の環境下で行った。 Hereinafter, the present invention will be further described based on examples. However, the present invention is not limited to the embodiments shown in the examples. Unless otherwise specified, the steps and operations described below were performed in an environment with a temperature of 22 to 24 ° C. and a relative humidity of 40 to 50%.
＜異物の位置情報取得、マーキングの形成＞
微小な分析対象試料として、市販の２つの標準粒子（ポリスチレン粒子およびシリカ粒子；いずれも直径２０～３０ｎｍの球状粒子）をシリコンウェーハ表面上に並べて付着させた。これら粒子を付着させたシリコンウェーハ表面を光散乱式表面検査装置により分析し、ポリスチレン標準粒子およびシリカ標準粒子をそれぞれＬＰＤとして検出することにより、各粒子のシリコンウェーハ表面上での位置（Ｘ座標およびＹ座標）を特定した（位置情報の取得）。
次いで、ＡＦＭを使用して陽極酸化法によって半導体ウェーハ表面の上記粒子の近傍にマーキングを形成した。マーキングは、４本の線状の局所酸化膜が中央部で交差するように形成した。各局所酸化膜の長さは約７０μｍ、幅は約１μｍであった。マーキングは、半導体ウェーハ表面にポリスチレン粒子とシリカ粒子が付着した箇所を挟むように２箇所形成した。ポリスチレン粒子側に形成したマーキングとポリスチレン粒子との距離、シリカ粒子側に形成したマーキングとシリカ粒子との距離は、それぞれ１０μｍ程度であった。
<Acquisition of position information of foreign matter, formation of marking>
Two commercially available standard particles (polystyrene particles and silica particles; both spherical particles having a diameter of 20 to 30 nm) were attached side by side on the surface of a silicon wafer as a minute sample to be analyzed. The surface of the silicon wafer to which these particles are attached is analyzed by a light scattering type surface inspection device, and the polystyrene standard particles and the silica standard particles are detected as LPDs, respectively. Specified (Y coordinate) (acquisition of position information).
The AFM was then used to form markings in the vicinity of the particles on the surface of the semiconductor wafer by anodizing. The marking was formed so that four linear local oxide films intersected at the center. The length of each local oxide film was about 70 μm, and the width was about 1 μm. Two markings were formed so as to sandwich the places where the polystyrene particles and the silica particles adhered to the surface of the semiconductor wafer. The distance between the marking formed on the polystyrene particle side and the polystyrene particle, and the distance between the marking formed on the silica particle side and the silica particle were about 10 μm, respectively.
＜ＡＦＭ－ＩＲ装置による試料片の分析＞
上記のようにマーキングを形成した半導体ウェーハを幅が約１５ｍｍ、長さが約１５ｍｍ程度の四角形のチップサイズに劈開し、上記粒子およびマーキングを含む試料片を得た。
市販のＡＦＭ－ＩＲ装置にマーキング検出用顕微鏡として暗視野顕微鏡を搭載させて上記試料片を分析するためのＡＦＭ－ＩＲ装置とした。
このＡＦＭ－ＩＲ装置に上記試料片を導入し、暗視野顕微鏡により試料片上のマーキングを検出した。検出されたマーキングの顕微鏡像を図１に示す。
次に、検出されたマーキングの周囲でＡＦＭのラインスキャンを行い、付着している粒子の位置を特定した。図２に、ＡＦＭラインスキャン像（左）およびラインプロファイル（右）を示す。なお図２中のＡＦＭラインスキャン像に記されている２箇所の四角プロットは、ラインスキャンの始点および終点を示し、実線はラインスキャンした領域を示し、符号Ａはポリスチレン粒子の中心位置、符号Ｂはシリカ粒子の中心位置を示している。
次に、ラインスキャンにより特定された各粒子の中心位置に先端径が５０ｎｍのＡＦＭプローブ先端を移動させてＩＲ測定を行った。これにより、ポリスチレン粒子およびシリカ粒子について、それぞれＩＲスペクトルが取得された。取得されたＩＲスペクトルを図３に示す。図３中、図２中のＡの位置（即ちポリスチレン粒子）について取得されたＩＲスペクトル（図３中の上方のＩＲスペクトル）では、波数１４９０ｃｍ－１および１４５０ｎｍ－１付近にポリスチレンに特徴的なピークが観察された。また、図３中、図２のＢの位置（即ちシリカ粒子）について取得されたＩＲスペクトル（図３中の下方のＩＲスペクトル）では、波数１０００～１１００－１付近にシリカに特徴的なブロードなピークが観察された。なお図３中、「ａ．ｕ．」は、任意単位（ａｒｂｉｔｒａｒｙ ｕｎｉｔ）を示す。
<Analysis of sample pieces by AFM-IR device>
The semiconductor wafer having the markings formed as described above was cleaved into a quadrangular chip size having a width of about 15 mm and a length of about 15 mm to obtain a sample piece containing the particles and markings.
A dark-field microscope was mounted on a commercially available AFM-IR apparatus as a marking detection microscope to obtain an AFM-IR apparatus for analyzing the sample piece.
The sample piece was introduced into this AFM-IR apparatus, and the marking on the sample piece was detected by a dark field microscope. A microscopic image of the detected marking is shown in FIG.
Next, an AFM line scan was performed around the detected markings to locate the adhering particles. FIG. 2 shows an AFM line scan image (left) and a line profile (right). The two square plots shown in the AFM line scan image in FIG. 2 indicate the start point and the end point of the line scan, the solid line indicates the line scan region, the reference numeral A indicates the center position of the polystyrene particles, and the reference numeral B indicates. Indicates the center position of the silica particles.
Next, the tip of the AFM probe having a tip diameter of 50 nm was moved to the center position of each particle identified by the line scan, and IR measurement was performed. As a result, IR spectra were obtained for polystyrene particles and silica particles, respectively. The acquired IR spectrum is shown in FIG. In FIG. 3, the IR spectrum (upper IR spectrum in FIG. 3) acquired for the position A (that is, polystyrene particles) in FIG. 2 shows the peaks characteristic of polystyrene near the wavenumbers of 1490 cm -1 and 1450 nm -1 . Was observed. Further, in the IR spectrum (the lower IR spectrum in FIG. 3) acquired for the position B in FIG. 2 (that is, the silica particles) in FIG. 3, the wave number is around 1000 to 1100-1 , which is a broad characteristic of silica. A peak was observed. In FIG. 3, "a.u." indicates an arbitrary unit (arbitrary unit).
例えば上記のような分析方法を利用することによって、ＡＦＭ－ＩＲ装置へ導入するために試料片を切り出す前に半導体ウェーハ表面において光散乱式表面検査装置により特定された座標の位置に、ＡＦＭ－ＩＲ装置により分析された構成成分を含む異物が付着していることを確認することができる。 For example, by using the above analysis method, the AFM-IR is located on the surface of the semiconductor wafer at the position of the coordinates specified by the light scattering type surface inspection device before cutting out the sample piece for introduction into the AFM-IR device. It can be confirmed that foreign matter containing the constituent components analyzed by the apparatus is attached.
本発明は、半導体ウェーハの製造分野において有用である。 The present invention is useful in the field of manufacturing semiconductor wafers.
Claims (12)
前記異物の近傍にマーキングを形成すること、
前記マーキングの形成後に半導体ウェーハから前記分析対象の異物および前記マーキングを含む試料片を切り出すこと、ならびに、
マーキング検出用顕微鏡を搭載したＡＦＭ－ＩＲ装置により、前記試料片を分析すること、
を含み、
前記試料片の分析は、
前記マーキング検出用顕微鏡により前記マーキングを検出すること、
検出されたマーキングの周囲でＡＦＭのラインスキャンを行うことによって前記試料片の前記分析対象の異物の位置を特定すること、および、
特定された位置に存在する前記分析対象の異物のＩＲスペクトルを取得すること、を含む、半導体ウェーハの分析方法。 Observing the surface of a semiconductor wafer to determine the foreign matter to be analyzed on the surface,
Forming markings in the vicinity of the foreign matter,
After forming the marking, the foreign matter to be analyzed and the sample piece containing the marking are cut out from the semiconductor wafer, and
Analyzing the sample piece with an AFM-IR device equipped with a marking detection microscope.
Including
The analysis of the sample piece is
Detecting the marking with the marking detection microscope ,
By performing an AFM line scan around the detected markings, the position of the foreign matter to be analyzed on the sample piece can be identified, and
A method for analyzing a semiconductor wafer, which comprises acquiring an IR spectrum of the foreign matter to be analyzed, which is present at a specified position.
前記分析の結果に基づき、前記評価対象の半導体ウェーハ製造工程に起因する半導体ウェーハの表面への異物の付着に関する評価を行うこと、
を含む、半導体ウェーハ製造工程の評価方法。 Analyzing the semiconductor wafer manufactured in the semiconductor wafer manufacturing process to be evaluated by the semiconductor wafer analysis method according to any one of claims 1 to 10, and
Based on the result of the analysis, the evaluation regarding the adhesion of foreign matter to the surface of the semiconductor wafer due to the semiconductor wafer manufacturing process to be evaluated is performed.
A method for evaluating a semiconductor wafer manufacturing process, including.
前記評価の結果に基づき、異物付着低減処理の要否を判定すること、および、
前記判定の結果、異物付着低減処理が不要と判断された場合、異物付着低減処理なしで前記半導体ウェーハ製造工程において半導体ウェーハを製造し、異物付着低減処理を要すると判断された場合、前記半導体ウェーハ製造工程において、異物付着低減処理を行った後に半導体ウェーハを製造すること、
を含む、半導体ウェーハの製造方法。 To evaluate the semiconductor wafer manufacturing process by the evaluation method of the semiconductor wafer manufacturing process according to claim 11.
Based on the result of the evaluation, it is determined whether or not the foreign matter adhesion reduction treatment is necessary, and
As a result of the above determination, if it is determined that the foreign matter adhesion reduction treatment is unnecessary, the semiconductor wafer is manufactured in the semiconductor wafer manufacturing process without the foreign matter adhesion reduction treatment, and if it is determined that the foreign matter adhesion reduction treatment is required, the semiconductor wafer In the manufacturing process, manufacturing a semiconductor wafer after performing a foreign matter adhesion reduction process,
A method for manufacturing a semiconductor wafer, including.
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