JPH02238356A - 半導体単結晶インゴットの判定方法 - Google Patents
半導体単結晶インゴットの判定方法Info
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- JPH02238356A JPH02238356A JP1060551A JP6055189A JPH02238356A JP H02238356 A JPH02238356 A JP H02238356A JP 1060551 A JP1060551 A JP 1060551A JP 6055189 A JP6055189 A JP 6055189A JP H02238356 A JPH02238356 A JP H02238356A
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- CVOFKRWYWCSDMA-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-n-(2,6-diethylphenyl)-n-(methoxymethyl)acetamide;2,6-dinitro-n,n-dipropyl-4-(trifluoromethyl)aniline Chemical compound CCC1=CC=CC(CC)=C1N(COC)C(=O)CCl.CCCN(CCC)C1=C([N+]([O-])=O)C=C(C(F)(F)F)C=C1[N+]([O-])=O CVOFKRWYWCSDMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は、半導体単結晶インゴットの良否を非破壊によ
って判定する半導体単結晶インゴットの判定方法に関す
る。
って判定する半導体単結晶インゴットの判定方法に関す
る。
[従来の技術]
従来、シリコン単結晶インゴット等の半導体単結晶イン
ゴットの良否は、インゴットの状態で判定することがで
きず、インゴットからサンプルを切り出して転位.不純
物等による点欠陥、積層欠陥等の欠陥密度を測定して判
定している。
ゴットの良否は、インゴットの状態で判定することがで
きず、インゴットからサンプルを切り出して転位.不純
物等による点欠陥、積層欠陥等の欠陥密度を測定して判
定している。
[課題を解決するための手段]
しかしながら、,ト記従来の判定方法は、いわゆる破壊
検査によるものであり、製品のロスが生じて歩留まりの
低下をもたらす問題がある.一方、X線や超音波等を用
いたCT(別算断層撮影)により、非破壊で金属やセラ
ミ・ノクスバルクのクラック等を断層映像に写し出す技
術が知られているが、クラック等のマクロ的な解析しか
行われていなかった。
検査によるものであり、製品のロスが生じて歩留まりの
低下をもたらす問題がある.一方、X線や超音波等を用
いたCT(別算断層撮影)により、非破壊で金属やセラ
ミ・ノクスバルクのクラック等を断層映像に写し出す技
術が知られているが、クラック等のマクロ的な解析しか
行われていなかった。
そこで、本発明は、転位、点欠陥等のミクロ的な欠陥の
良否の判定を非破壊で行い得る半導体単結晶インゴット
の判定方法の提供を目的とする。
良否の判定を非破壊で行い得る半導体単結晶インゴット
の判定方法の提供を目的とする。
[発明が解決し、・ようとrる課題]
前記課題を解決するため、本発明は、半導体単結晶イン
ゴットの所要断面に超音波を透過させて伝搬時間又は速
度のCT画素データを求めると共に、このCT画素デー
タから予め求められている良好な半導体単結晶インゴッ
トの断面の超音波の伝搬時間又は速度のCT画素データ
を減算し、所要断面の相対的な伝搬時間又は速度のCT
画像を求め、その相対的な時間又は速度分布が許容範囲
内にあるか否かによって半導体単結晶インゴットの良否
を判定する方法である。
ゴットの所要断面に超音波を透過させて伝搬時間又は速
度のCT画素データを求めると共に、このCT画素デー
タから予め求められている良好な半導体単結晶インゴッ
トの断面の超音波の伝搬時間又は速度のCT画素データ
を減算し、所要断面の相対的な伝搬時間又は速度のCT
画像を求め、その相対的な時間又は速度分布が許容範囲
内にあるか否かによって半導体単結晶インゴットの良否
を判定する方法である。
[作 用]
上記手段においては、転位、点欠陥、積層欠陥等のミク
ロ的な欠陥の良否がインゴットの破壊を伴うことなく行
われる。
ロ的な欠陥の良否がインゴットの破壊を伴うことなく行
われる。
[実施例]
以下、木発明の一実施例を図面と共に説明する。
まず、第1図に示すように、ボロンを添加したシリコン
単結晶インゴット1 ([100]、直径125mm、
長さ90+nm)を水中に浸漬し、その所定間隔(15
111111)の複数の断面A.B,C,D.Eに超音
波(5門tlz)を透過させてそれぞれの伝搬時間のC
T画素データ(79X 79)をTime of fl
ightによる超音波CTの原理( Y.Tomika
wa, Y.Iwase, K. Aritaand
H. Yamada:”Non−destructiv
e Inspectionof a Wooden P
ole Using Ultrasonic Comp
utedTomography. , IEEE vo
l. UFFC−33, No.4.Julyl986
.)に基づいて測定した。
単結晶インゴット1 ([100]、直径125mm、
長さ90+nm)を水中に浸漬し、その所定間隔(15
111111)の複数の断面A.B,C,D.Eに超音
波(5門tlz)を透過させてそれぞれの伝搬時間のC
T画素データ(79X 79)をTime of fl
ightによる超音波CTの原理( Y.Tomika
wa, Y.Iwase, K. Aritaand
H. Yamada:”Non−destructiv
e Inspectionof a Wooden P
ole Using Ultrasonic Comp
utedTomography. , IEEE vo
l. UFFC−33, No.4.Julyl986
.)に基づいて測定した。
ここで、上記超音波CTの原理とは、第2図に示すよう
に、被検体であるインゴット1を探触子2の送波器2a
と受波器2bとの間に挿入し、第3図に示すように、送
波器2aを固定する一方、受波器2bを送波器2aとの
挟角が20@〜180”となるように20゜毎に移動し
て両者間の超音波の伝搬時間を9個測定する。ついで、
第4図に示すように、今度は送波器2aも移動させ、1
0゜毎に0°〜350′の36点について第3図に示し
た操作を繰り返して9×36個の伝搬時間を測定する。
に、被検体であるインゴット1を探触子2の送波器2a
と受波器2bとの間に挿入し、第3図に示すように、送
波器2aを固定する一方、受波器2bを送波器2aとの
挟角が20@〜180”となるように20゜毎に移動し
て両者間の超音波の伝搬時間を9個測定する。ついで、
第4図に示すように、今度は送波器2aも移動させ、1
0゜毎に0°〜350′の36点について第3図に示し
た操作を繰り返して9×36個の伝搬時間を測定する。
このようにして得られた扇形(fan) ビーム形式の
9×36個のデータでは、CTの画像構成には不十分で
あるので、次に示す補間法を取ることによりデータ数の
増加を計る。すなわち、第5図に示すように、データA
とデータBとのなす角の2等分線によって補間されたも
のを、データCとして付け加える。それから、第3図、
第4図に示した測定方法による扉形ビーム形式のデータ
から、平行成分のデータを集め第6図に示すような平行
(parallel)ビーム形式の投影データを得る。
9×36個のデータでは、CTの画像構成には不十分で
あるので、次に示す補間法を取ることによりデータ数の
増加を計る。すなわち、第5図に示すように、データA
とデータBとのなす角の2等分線によって補間されたも
のを、データCとして付け加える。それから、第3図、
第4図に示した測定方法による扉形ビーム形式のデータ
から、平行成分のデータを集め第6図に示すような平行
(parallel)ビーム形式の投影データを得る。
しかし、この投影データは、間隔が不均一であるので、
データ間の比をとって補間し、第7図に示すように、等
間隔の投影データ(3δ方向X79個)にする。さらに
、この36方向の投影データを逆投影し、79x79画
素の像、っまりCT画像を得る。
データ間の比をとって補間し、第7図に示すように、等
間隔の投影データ(3δ方向X79個)にする。さらに
、この36方向の投影データを逆投影し、79x79画
素の像、っまりCT画像を得る。
上記原理に基づ<CT画素データを直接逆没影して得ら
れた前記シリコン単結晶インゴット1の各断面A,B,
C,D,E(7)CT画像は、第8図、第9図、第10
図、第11図及び第12図に示すようになった。各CT
画像のそれぞれの画素は、伝搬時間が大から小(追速が
小がら大)へ、紫P,青B,緑G,黄Y,赤Rの順に色
分けして示されており、各色は、全断面の伝搬時間の最
大値(音速最小)を基準としたしきい値(%)で表され
、紫P(70%).青B (77.5%).緑G(85
%),黄Y(95%),赤R (100%)とされてい
る。各図のCT画像は、第12図を除いて青色の部分が
リング状に分布するというほとんど同じ特徴を示してい
る。
れた前記シリコン単結晶インゴット1の各断面A,B,
C,D,E(7)CT画像は、第8図、第9図、第10
図、第11図及び第12図に示すようになった。各CT
画像のそれぞれの画素は、伝搬時間が大から小(追速が
小がら大)へ、紫P,青B,緑G,黄Y,赤Rの順に色
分けして示されており、各色は、全断面の伝搬時間の最
大値(音速最小)を基準としたしきい値(%)で表され
、紫P(70%).青B (77.5%).緑G(85
%),黄Y(95%),赤R (100%)とされてい
る。各図のCT画像は、第12図を除いて青色の部分が
リング状に分布するというほとんど同じ特徴を示してい
る。
従って、CT画素データを直接逆投影して得られたCT
画像によっては、シリコン単結晶インゴット1の良否は
判定困難であると考えられる。
画像によっては、シリコン単結晶インゴット1の良否は
判定困難であると考えられる。
ついで、同一ロットの他のシリコン単結晶イレゴットか
ら切り出されたテストビースのエッチビット測定によっ
て一番エッチピット数の少なかった断面Aを基準とし、
断面B,C,D,EのCT画素データから断面AのCT
画素データを減算し、断面B,C,D.Hの相対的な伝
搬時間(伝搬速度)のCT画像を求めたところ、第13
図、第14図、第15図及び第16図に示すようになっ
た。各CT画像は、相対時間が大から小(相対速度が小
がら大)へ、紫P (0.1476(MAX) 〜0.
1000μs).青B ( 0.1000 〜0.05
00μs) ,緑G (0.0500〜0.0000g
s) ,黄Y ( 0.0000〜− 0.0200μ
s) ,赤R ( − 0.0200 〜− 0.04
81μS(MIN))の順に色分けして示されている。
ら切り出されたテストビースのエッチビット測定によっ
て一番エッチピット数の少なかった断面Aを基準とし、
断面B,C,D,EのCT画素データから断面AのCT
画素データを減算し、断面B,C,D.Hの相対的な伝
搬時間(伝搬速度)のCT画像を求めたところ、第13
図、第14図、第15図及び第16図に示すようになっ
た。各CT画像は、相対時間が大から小(相対速度が小
がら大)へ、紫P (0.1476(MAX) 〜0.
1000μs).青B ( 0.1000 〜0.05
00μs) ,緑G (0.0500〜0.0000g
s) ,黄Y ( 0.0000〜− 0.0200μ
s) ,赤R ( − 0.0200 〜− 0.04
81μS(MIN))の順に色分けして示されている。
第13図の相対的な時間分布は、緑Gと黄Yで大部分が
占められて変化が小さく、おおよそ平滑な像が得られ、
断面Bは、断面Aと同程度のエッチピット発生状態であ
ると推察できる。又、第14図及び第15図の相対的な
時間分布は、青Bと赤Rが現れ、断面C,Dには、断面
Aよりも画素における音速が遅い部分(青)と速い部分
(赤)のあることがわかる。更に、第16図の相対的な
時間分布は、青Bと赤Rがリング状に現れ、断面Eは、
断面C.Dよりも断面Aと異なっていることがわかる。
占められて変化が小さく、おおよそ平滑な像が得られ、
断面Bは、断面Aと同程度のエッチピット発生状態であ
ると推察できる。又、第14図及び第15図の相対的な
時間分布は、青Bと赤Rが現れ、断面C,Dには、断面
Aよりも画素における音速が遅い部分(青)と速い部分
(赤)のあることがわかる。更に、第16図の相対的な
時間分布は、青Bと赤Rがリング状に現れ、断面Eは、
断面C.Dよりも断面Aと異なっていることがわかる。
次に、第17図に示すように、前記シリコン単結晶イン
ゴット1を、上述した断面A,B,C,D,Eを含むよ
うに、ヘッド側から所要距離( 7 mm)離れた位置
でカットすると共に、以下、所定の間隔( 15mm)
でカットして所要枚数(7枚)のサンプルSl. S2
. S3. S4. 55, 58. 57を得、その
中の所定厚さ( 15mm)のサンプル(S2.53,
S4, S5,S6)を【1111面がでるようにカ
ットし(第18図(a) , (b)参照)、所要本数
(5本)のテストビースTA, TB, TC, To
, TCを得た。各テストピースTA. To, Tc
, TD, TEの上記断面A, BC,D,Eを含
む切断面C,をJISに基づく方法によってエッチング
した後、第19図に示すように、半径r全長(82.5
mm)の475 μtnの幅のエリャa.を走査してエ
ッチビットをカウントし、又、第20図に示すように、
中心から(r−2)mm, 0.8(r −2 ) m
m, 0.4(r − 2 ) mmの位置及び中心の
950 μmX950umのエリャa2+ a3+ a
4及びa,を走査してエッチビットをカウントしたとこ
ろ、エッチビット密度は、それぞれ、第1表、第2表並
びに第21図、第22図(平方cm当りに換算)に示す
ようになり、CT画像を示す第13図、第14図、第1
5図、第16図に対応してエッチビット密度も大きくな
っていることがわかる。
ゴット1を、上述した断面A,B,C,D,Eを含むよ
うに、ヘッド側から所要距離( 7 mm)離れた位置
でカットすると共に、以下、所定の間隔( 15mm)
でカットして所要枚数(7枚)のサンプルSl. S2
. S3. S4. 55, 58. 57を得、その
中の所定厚さ( 15mm)のサンプル(S2.53,
S4, S5,S6)を【1111面がでるようにカ
ットし(第18図(a) , (b)参照)、所要本数
(5本)のテストビースTA, TB, TC, To
, TCを得た。各テストピースTA. To, Tc
, TD, TEの上記断面A, BC,D,Eを含
む切断面C,をJISに基づく方法によってエッチング
した後、第19図に示すように、半径r全長(82.5
mm)の475 μtnの幅のエリャa.を走査してエ
ッチビットをカウントし、又、第20図に示すように、
中心から(r−2)mm, 0.8(r −2 ) m
m, 0.4(r − 2 ) mmの位置及び中心の
950 μmX950umのエリャa2+ a3+ a
4及びa,を走査してエッチビットをカウントしたとこ
ろ、エッチビット密度は、それぞれ、第1表、第2表並
びに第21図、第22図(平方cm当りに換算)に示す
ようになり、CT画像を示す第13図、第14図、第1
5図、第16図に対応してエッチビット密度も大きくな
っていることがわかる。
第1表
第2表
従って、シリコン単結晶インゴットの良品と判定された
断面の超音波の伝搬時間又は伝搬速度のCT画素データ
を予め求めておき、このCT画素データを、同様なイン
ゴットの所望断面のCF画素データから差し引き、所望
断面の超音波の相対的な伝搬時間又は伝搬速度のCT画
像を求め、その相対的な時間又は速度分布が任意に設定
される許容範囲内にあるか否かによって、つまり相対的
な時間分布が0.0500〜−0.0200uS内にあ
るか否かなどの任意の臨界値を設定することによってそ
の断面の良否が判定できることがわかる。
断面の超音波の伝搬時間又は伝搬速度のCT画素データ
を予め求めておき、このCT画素データを、同様なイン
ゴットの所望断面のCF画素データから差し引き、所望
断面の超音波の相対的な伝搬時間又は伝搬速度のCT画
像を求め、その相対的な時間又は速度分布が任意に設定
される許容範囲内にあるか否かによって、つまり相対的
な時間分布が0.0500〜−0.0200uS内にあ
るか否かなどの任意の臨界値を設定することによってそ
の断面の良否が判定できることがわかる。
なお、上記実施例においては、テストビースの良否を、
エッチビット測定による転位密度によったが、これに限
らず点欠陥、積層欠陥の密度等を基準にしてテストビー
スの良否を判定してもよい。
エッチビット測定による転位密度によったが、これに限
らず点欠陥、積層欠陥の密度等を基準にしてテストビー
スの良否を判定してもよい。
[発明の効果]
以上のように本発明によれば、転位、点欠陥、積層欠陥
等のミクロ的な欠陥の良否がインゴットの破壊を伴うこ
となく行われるので、従来のように製品のロスがなく歩
留まりを大幅に向上することができる。
等のミクロ的な欠陥の良否がインゴットの破壊を伴うこ
となく行われるので、従来のように製品のロスがなく歩
留まりを大幅に向上することができる。
図は本発明の一実施例を示すもので、第1図は超音波C
TによりCT画素データを得るシリコン単結晶インゴッ
トにおける断面部位を示す斜視図、第2図、第3図,第
4図及び第5図,%a図.第7図はCTの原理、測定方
法及び画像構成の方法を示す説明図、第8図,第9図,
第】0図,第11図及び第12図はそれぞれシリコン単
結晶インゴットの各断面における超音波の伝搬時間のC
T画素データを直接逆没影したCT画像、第13図,第
14図.第15図及び第16図はそれぞれ第8図に対す
る第9図,第10図,第11図及び第12図の相対的な
伝搬時間のCT画像、第17図はシリコン単結晶インゴ
ットからサンプルを切り出す位置を示した斜視図で、第
18図(a) . (b)はサンプルからテストビース
を切り出す位置を示した斜視図,側面図、第19図及び
第20図はそれぞれテストビースのエッチビット測定部
位を示した正面図、第21図及び第22図は上記各部{
Qにおけるテストビースとエッチビット密度の関係図で
ある。 1・・・シリコン単結晶インゴット A,B,C,D,E・・・断面 出願人 東芝セラミックス株式会社 第 図 第 図 とT 〉1 図 第 図 第 図 か曾 3マ 図 d1 第 図 テZ/−ど−λ 第 図 (cm ) テλ〆e−”−,<
TによりCT画素データを得るシリコン単結晶インゴッ
トにおける断面部位を示す斜視図、第2図、第3図,第
4図及び第5図,%a図.第7図はCTの原理、測定方
法及び画像構成の方法を示す説明図、第8図,第9図,
第】0図,第11図及び第12図はそれぞれシリコン単
結晶インゴットの各断面における超音波の伝搬時間のC
T画素データを直接逆没影したCT画像、第13図,第
14図.第15図及び第16図はそれぞれ第8図に対す
る第9図,第10図,第11図及び第12図の相対的な
伝搬時間のCT画像、第17図はシリコン単結晶インゴ
ットからサンプルを切り出す位置を示した斜視図で、第
18図(a) . (b)はサンプルからテストビース
を切り出す位置を示した斜視図,側面図、第19図及び
第20図はそれぞれテストビースのエッチビット測定部
位を示した正面図、第21図及び第22図は上記各部{
Qにおけるテストビースとエッチビット密度の関係図で
ある。 1・・・シリコン単結晶インゴット A,B,C,D,E・・・断面 出願人 東芝セラミックス株式会社 第 図 第 図 とT 〉1 図 第 図 第 図 か曾 3マ 図 d1 第 図 テZ/−ど−λ 第 図 (cm ) テλ〆e−”−,<
Claims (1)
- (1)半導体単結晶インゴットの所要断面に超音波を透
過させて伝搬時間又は速度のCT画素データを求めると
共に、このCT画素データから予め求められている良好
な半導体単結晶インゴットの断面の超音波の伝搬時間又
は速度のCT画素データを減算し、所要断面の相対的な
伝搬時間又は速度のCT画像を求め、その相対的な時間
又は速度分布が許容範囲内にあるか否かによって半導体
単結晶インゴットの良否を判定することを特徴とする半
導体単結晶インゴットの判定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1060551A JPH02238356A (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 半導体単結晶インゴットの判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1060551A JPH02238356A (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 半導体単結晶インゴットの判定方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02238356A true JPH02238356A (ja) | 1990-09-20 |
Family
ID=13145538
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1060551A Pending JPH02238356A (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 半導体単結晶インゴットの判定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02238356A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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