JP7400667B2 - シリコンウェーハの検査方法、シリコンウェーハの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明のシリコンウェーハの検査方法は、シリコンウェーハの表面に、レーザ光を照射する、レーザ光照射工程と、
照射された前記レーザ光の散乱光を検出して画像化し、画像化した画像のピクセル毎に前記散乱光の輝度値を検出する、輝度値検出工程と、
検出された輝度値に基づいて、前記シリコンウェーハの表面のスクラッチの太さを判定する、判定工程と、を含むことを特徴とする。
検出された前記輝度値が第1の基準値以上となる連続した前記ピクセル中で、一又は連続した所定数以下の前記ピクセルの検出された前記輝度値が、前記第1の基準値より低い場合に、前記一又は連続した所定数以下の前記ピクセルの輝度値を前記第1の基準値以上であるとみなして、前記スクラッチの太さを判定し、及び/又は、
検出された前記輝度値が第2の基準値以下となる連続した前記ピクセル中で、一又は連続した所定数以下の前記ピクセルの検出された前記輝度値が、前記第2の基準値より高い場合に、前記一又は連続した所定数以下の前記ピクセルの輝度値を前記第2の基準値以下であるとみなして、前記スクラッチの太さを判定することが好ましい。
図1は、本発明の一実施形態にかかるシリコンウェーハの検査方法のフロー図である。図1に示すように、本実施形態のシリコンウェーハの検査方法では、まず、シリコンウェーハWの表面に、レーザ光を照射する(レーザ光照射工程:ステップS101)。
図4に示すように、まず、検出された輝度値が第1の基準値以上であるピクセル及び第1の基準値未満であるピクセルを、それぞれ抽出する(ステップS201)。次いで、検出された輝度値が第1の基準値以上であるピクセルをスクラッチが太い箇所であると判定し、検出された輝度値が第1の基準値未満であるピクセルをスクラッチが細い箇所であると判定する(ステップS202)。例えばこのようにして、まず、スクラッチの太さを判定することができる。次いで、抽出された第1の基準値以上の輝度値を有するピクセルのうち連続したピクセル、及び、抽出された第1の基準値未満の輝度値を有するピクセルのうち連続したピクセルをカウントする(ステップS203)。次いで、カウントされた第1の基準値以上の輝度値を有する連続したピクセル数に基づいて、太いスクラッチの長さを判定し、カウントされた第1の基準値未満の輝度値を有する連続したピクセル数に基づいて、細いスクラッチの長さを判定する(ステップS204)。例えばこのようにして、判定されたスクラッチの太さを有する、スクラッチの長さをさらに判定することができる。
本発明では、スクラッチの長さを判定するに当たっては、太いスクラッチと細いスクラッチのいずれかのスクラッチの長さのみを判定し、その判定の後に、離散して隣接する一群の連続した第1の基準値以上(未満)の輝度値を有するピクセル(ある長さを有する太い(細い)スクラッチが形成された部分)間のピクセル数に基づいて、細い(太い)スクラッチの長さを判定することもできる。
上記の例では、輝度値の1つの第1の基準値を用いて、太いスクラッチと細いスクラッチとの2種類に分類する場合の例を説明したが、2以上の基準値を用いて、3種類以上のスクラッチの太さに分類する場合でも、同様にしてそれぞれの太さを有するスクラッチの長さを判定することができる。
図5は、第1及び第2の判定工程の別の詳細の一例を説明するためのフロー図である。図5に示すように、まず、検出された輝度値が第1の基準値以上となる連続したピクセルを抽出する(ステップS301)。次いで、当該輝度値が第1の基準値以上となる連続したピクセル間の連続したピクセル数(すなわち、検出された輝度値が第1の基準値より低い一又は連続したピクセルの数)が所定数以下であるか否かを判定する(ステップS302)。所定数以下である場合には、当該一又は連続した所定数以下のピクセルの輝度値を第1の基準値以上であるとみなす(ステップS303)。一方で、所定数超である場合には、当該一又は連続した所定数以下のピクセルの輝度値を検出された輝度値のままとする(ステップS304)。ステップS303の後、検出された輝度値又は(第1の基準値以上であると)みなされた輝度値が第1の基準値以上であるピクセルをスクラッチが太い箇所であると判定する(ステップS305)。また、ステップS304の後、検出された輝度値又はそのまま(検出された輝度値のまま)とされた輝度値が第1の基準値未満であるピクセルをスクラッチが細い箇所であると判定する(ステップS306)。ステップS305の後、検出された輝度値又は(第1の基準値以上であると)みなされた輝度値が第1の基準値以上である、連続したピクセル数に基づいて、太いスクラッチの長さを判定する(ステップS307)。また、ステップS306の後、検出された輝度値又はそのまま(検出された輝度値のまま)とされた輝度値が第1の基準値未満である、連続したピクセル数に基づいて、細いスクラッチの長さを判定する(ステップS308)。
上記と同様の理由により、本発明のシリコンウェーハの検査方法では、第1の判定工程(ステップS103)において、検出された輝度値が第2の基準値以下となる連続したピクセル中で、一又は連続した所定数以下のピクセルの検出された輝度値が、第2の基準値より高い場合に、一又は連続した所定数以下のピクセルの輝度値を第2の基準値以下であるとみなして、スクラッチの太さを判定することが好ましい。なお、第2の基準値は、第1の基準値と同じとしても良いし、別の値としても良い。
なお、フロー図は省略するが、この場合も、図5に示した場合における「第1の基準値以上(より低い)」を「第2の基準値以下(より高い)」にして、一又は連続した所定数以下のピクセルの輝度値を第2の基準値以下であるとみなして、スクラッチの太さを判定することができる。
これらは、いずれか一方のみ行っても良いし、両方行っても良い。
さらに、第1の基準値及び/又は第2の基準値を複数設けることにより、スクラッチの太さを3種類以上に分類することができる。
本実施形態のエピタキシャルウェーハの製造方法は、上記のシリコンウェーハの検査方法により、シリコンウェーハWを検査し、所定の品質基準を満たすか否か判定する、検査工程を含む。所定の品質基準は、例えば、欠陥Dの有無、種類、形状、個数等に応じて決めることができる。本実施形態のシリコンウェーハの製造方法によれば、品質の高いシリコンウェーハの製造方法を提供することができる。
本実施形態のエピタキシャルウェーハの製造方法は、上記の検査工程の後、該検査工程において所定の品質基準を満たすと判定されたシリコンウェーハW上に、エピタキシャル層を成長させる、エピタキシャル成長工程を含む。
エピタキシャル層を成長させる手法は、特に限定されず、例えば通常の方法及び条件で行うことができる。本実施形態のエピタキシャルウェーハの製造方法によれば、品質の高いエピタキシャルウェーハの製造方法を提供することができる。
また、図2の照射系は、一例に過ぎず、シリコンウェーハWの表面に、レーザ光を照射して、照射されたレーザ光の散乱光を検出して画像化することができる系であれば良く、例えば、レーザ光源1の配置、散乱光検出器2の配置、ミラーの個数、形状、配置、角度等は、適宜設定することができる。
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではない。
径300mm、結晶方位(100)、p型のシリコンウェーハを用意した。シリコンウェーハの裏面にレーザ光をシリコンウェーハの中心から端に向かって螺旋状に照射し、図2に示した光学系を用いて、その散乱光の輝度値をピクセル毎に検出した。レーザ光の波長を445nm、レーザの光の強度を250mWとした。ここでは、検出された輝度値に基づいて、ピクセル毎にシリコンウェーハの表面のスクラッチの太さを判定し、また、その長さをさらに判定した。その際、輝度値が基準値以上となる連続したピクセル中で、3つ以下のピクセルの検出された輝度値が、基準値より低い場合に、連続した3つ以下のピクセルの輝度値を基準値以上であるとみなした。上記のスクラッチの太さの判定は、輝度値とスクラッチの太さとを関連付けるマップを予め用意して該マップに基づいて行った。
評価結果を図6A、図7、図8に示している。図6Aは、検出された輝度値、及び、輝度値(及びそのシリコンウェーハ内での位置情報)とスクラッチの太さとのマッピングに基づいて、シリコンウェーハ上に太さ及び長さを有するスクラッチとして図示したものである。図7では、スクラッチが形成された箇所及びその付近のピクセルの輝度値を示しており、右側の2つの拡大図にて示されている。また、図8では、輝度値の大小(強弱)に基づいてスクラッチの太さを判定したものを示している。
発明例で用いたのと同じシリコンウェーハを用いて、シリコンウェーハの裏面側の表面に、リング照射を行い、その散乱光をピクセル毎に検出した。検出感度は200nmとした。
評価結果を図6Bに示している。図6Bは、検出された輝度値に基づいて、シリコンウェーハ上に太さ及び長さを有するスクラッチとして図示したものである。
2 散乱光検出器
3 保持具
4 アーム部
5 連結部
6a、6b、6c、6d、6e ミラー
7 検出部
W シリコンウェーハ
Claims (5)
- シリコンウェーハの表面に、レーザ光を照射する、レーザ光照射工程と、
照射された前記レーザ光の散乱光を検出して画像化し、画像化した画像のピクセル毎に前記散乱光の輝度値を検出する、輝度値検出工程と、
検出された輝度値に基づいて、前記シリコンウェーハの表面のスクラッチの太さを判定する、判定工程と、を含むことを特徴とする、シリコンウェーハの検査方法。 - 前記判定工程において、判定された前記スクラッチの太さを有する、前記スクラッチの長さをさらに判定する、請求項1に記載のシリコンウェーハの検査方法。
- 前記判定工程において、
検出された前記輝度値が第1の基準値以上となる連続した前記ピクセル中で、一又は連続した所定数以下の前記ピクセルの検出された前記輝度値が、前記第1の基準値より低い場合に、前記一又は連続した所定数以下の前記ピクセルの輝度値を前記第1の基準値以上であるとみなして、前記スクラッチの太さを判定し、及び/又は、
検出された前記輝度値が第2の基準値以下となる連続した前記ピクセル中で、一又は連続した所定数以下の前記ピクセルの検出された前記輝度値が、前記第2の基準値より高い場合に、前記一又は連続した所定数以下の前記ピクセルの輝度値を前記第2の基準値以下であるとみなして、前記スクラッチの太さを判定する、請求項1又は2に記載のシリコンウェーハの検査方法。 - 前記判定工程は、輝度値とスクラッチの太さとを関連付けるマップに基づいて、前記ピクセル毎に前記シリコンウェーハの表面のスクラッチの太さを判定する、請求項1~3のいずれか一項に記載のシリコンウェーハの検査方法。
- 請求項1~4のいずれか一項に記載のシリコンウェーハの検査方法により、シリコンウェーハを検査し、所定の品質基準を満たすか否か判定する、検査工程を含むことを特徴とする、シリコンウェーハの製造方法。
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