JPH07211652A - エピタキシャルウェーハ製造装置及び製造方法 - Google Patents

エピタキシャルウェーハ製造装置及び製造方法

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JPH07211652A
JPH07211652A JP693894A JP693894A JPH07211652A JP H07211652 A JPH07211652 A JP H07211652A JP 693894 A JP693894 A JP 693894A JP 693894 A JP693894 A JP 693894A JP H07211652 A JPH07211652 A JP H07211652A
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JP
Japan
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wafer
flatness
edge
edge crown
epitaxial
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Withdrawn
Application number
JP693894A
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English (en)
Inventor
Takehiro Ichiishi
武宏 一石
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPH07211652A publication Critical patent/JPH07211652A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】エッジクラウンの発生を防止したエピタキシャ
ルウェーハ製造装置及び製造方法を提供する。 【構成】光源16からアルゴンイオンレーザ(波長48
8nm)を薄膜14の周縁部14aに照射し、その反射
光を二次元のCCDプロフィルセンサ18に入射する。
反射光を表す電気信号をCCDプロフィルセンサ18か
らエッジプロフィール測定装置22に入力してエッジク
ラウン24を検出し、エッジクラウンの発生を表す信号
をエッジクラウン検出装置26、制御装置28へ送り、
この信号に基づいてモータコントローラ30でウェーハ
10の回転速度を約20%増加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鏡面仕上げされたウェ
ーハの表面に薄膜をエピタキシャル成長させるエピタキ
シャルウェーハ製造装置及び製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】鏡面仕上げされたウェーハの表面に薄膜
をエピタキシャル成長させたエピタキシャルウェーハが
知られている。このエピタキシャルウェーハは、例えば
単結晶シリコンのインゴットに順次、外周研削、スライ
シング、面取り(ベベリング)、ラッピング、化学エッ
チング、鏡面研磨等を施し、鏡面に薄膜をエピタキシャ
ル成長させて製造される。このエピタキシャル成長の際
にウェーハの周縁部で薄膜が異常成長して周縁部の一部
または全周に薄膜の盛り上がった部分が生じ、エッジク
ラウンと呼ばれる欠陥が発生することがある。エッジク
ラウンが発生したエピタキシャルウェーハは、その後の
工程でエッジクラウンが欠けて「ごみ」になる。このた
め、エピタキシャルウェーハの製造後にエッジクラウン
の有無が検査されており、検査方法としては、僻開した
エピタキシャルウェーハの断面を観察する方法や、ウェ
ーハ表面を触針式荒さ計などのプロファイラーにより観
察する方法などが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のエピタキシ
ャルウェーハ製造後におけるエッジクラウンの検査方法
は、ウェーハの周縁部の形状を観察することによりエッ
ジクラウンの有無を検査するので直接的であり優れた方
法ではあるが、ウェーハを切断したりウェーハに接触し
たりして検査する破壊検査である。したがって、全数検
査を必要とする場合にはこの方法は適用できない。しか
も、エピタキシャルウェーハの製造後に検査するオフラ
イン検査であるため、エッジクラウンが発生した不良品
が連続して製造されても製造中にはわからず、製造歩留
りが低下するおそれがある。
【0004】また、破壊検査に使用するサンプルは最終
製品のエピタキシャルウェーハであるため高価であり、
抜き取り検査であってもコストがかかりサンプル数が限
定されるという問題がある。さらに、ウェーハ周縁部の
全周を検査する場合、従来の検査方法は2次元的方法で
あるため、検査に莫大な労力を要するという問題があ
る。
【0005】本発明は、上記事情に鑑み、エッジクラウ
ンの発生を防止したエピタキシャルウェーハ製造装置及
び製造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明のエピタキシャルウェーハ製造装置は、ウェー
ハを回転させると共に該ウェーハの表面に薄膜をエピタ
キシャル成長させるエピタキシャルウェーハ製造装置に
おいて、前記表面に平行光を照射する光照射手段と、前
記表面で反射された反射光の光軸のずれに基づいて前記
表面の平坦度を測定する平坦度測定手段と、前記平坦度
測定手段で測定された平坦度に応じて前記ウェーハの回
転速度を制御する回転速度制御手段とを備えたことを特
徴とするものである。
【0007】また、上記目的を達成するための本発明の
エピタキシャルウェーハ製造方法は、ウェーハを回転さ
せると共に該ウェーハの表面に薄膜をエピタキシャル成
長させるエピタキシャルウェーハ製造方法において、前
記表面に平行光を照射し、前記表面で反射された反射光
の光軸のずれに基づいて前記表面の平坦度を測定し、前
記平坦度が向上するように前記ウェーハの回転速度を制
御することを特徴とするものである。エッジクラウンが
発生して平坦度が低下した場合は、ウェーハの回転速度
を増加させる。
【0008】また、上記目的を達成するための本発明の
他のエピタキシャルウェーハ製造方法は、ウェーハを回
転させると共に該ウェーハの表面に薄膜をエピタキシャ
ル成長させるエピタキシャルウェーハ製造方法におい
て、前記表面に平行光を照射し、前記表面で反射された
反射光の光軸のずれに基づいて前記表面の平坦度を測定
し、前記平坦度が所定平坦度よりも低下すると前記エピ
タキシャル成長を停止することを特徴とするものであ
る。
【0009】ここで、ウェーハの表面に照射する平行光
としては通常の点光源をレンズ系で平行光としてもよ
く、又、レーザ光を使用してもよい。その場合、波長4
88nmのアルゴンイオンレーザ光を使用することがよ
り好ましい。
【0010】
【作用】本発明のエピタキシャルウェーハ製造装置で
は、光照射手段からウェーハ表面に照射された平行光が
このウェーハ表面で反射され、表面の各部分からの反射
光の光軸のずれに基づいて平坦度測定手段で平坦度が測
定され、この平坦度に応じてウェーハの回転速度が制御
される。従って、ウェーハ表面の周縁部にエッジクラウ
ンが発生するとこのエッジクラウンが非破壊で検出さ
れ、エッジクラウンが消滅して表面が平坦になるように
ウェーハの回転速度が制御される。これによりエッジク
ラウンの無いウェーハを製造できる。
【0011】また、本発明のエピタキシャルウェーハ製
造方法では、ウェーハ表面に照射された平行光の反射光
の光軸のずれに基づいてウェーハ表面の平坦度が測定さ
れるため、ウェーハ表面の周縁部にエッジクラウンが発
生するとこのエッジクラウンが非破壊で検出される。し
かも、平坦度が向上するようにウェーハの回転速度が制
御されるため、エッジクラウンが消滅してエッジクラウ
ンの無いウェーハを製造できる。
【0012】また、本発明の他のエピタキシャルウェー
ハ製造方法では、ウェーハ表面に照射された平行光の反
射光の光軸のずれに基づいてウェーハ表面の平坦度が測
定され、この平坦度が所定平坦度よりも低下するとエピ
タキシャル成長を停止する。エッジクラウンが発生した
ウェーハでは平坦度が低下するためエピタキシャル成長
を停止し、このウェーハを廃棄する。しかしその後、平
坦度が低下した原因が調査され、この原因を解消するこ
とにより次のウェーハにはエッジクラウンの無いエピタ
キシャル薄膜を形成でき、これにより不良品の大量発生
を防止できる。
【0013】ここで、ウェーハの表面に照射する平行光
としてレーザ光、特に、波長488nmのアルゴンイオ
ンレーザ光を使用した場合は、一層精度よく平坦度を測
定できる。また、平行光をウェーハの周縁部に連続的に
照射することにより、ウェーハの周縁部全周に亘りエッ
ジクラウンの有無を検査できる。この平行光の照射は、
光源とウェーハを相対的に移動させて行う。
【0014】さらに、理想平面からの正反射光の光軸と
ウェーハ表面の周縁部からの正反射光の光軸とのずれを
測定すると、一層正確にエッジクラウンの高低を測定で
きる。
【0015】
【実施例】以下、図面を参照して本発明のエピタキシャ
ルウェーハの製造装置の一実施例を説明する。図1は、
エピタキシャルウェーハ製造装置を示す模式図である。
成長チャンバ(図示せず)の中には、単結晶シリコンの
インゴットから切り出されて表面が鏡面研磨されたウェ
ーハ10と、このウェーハ10を保持して回転させるチ
ャック12とが配置されている。さらに、成長チャンバ
には、ウェーハ10の表面でエピタキシャル成長してい
る薄膜14の周縁部14aに平行光を照射する光源16
と、光源16からの平行光を一次元の線分状にして薄膜
14に投影するためのスリット17及びレンズ19と、
ウェーハ10の表面からの反射光が入射される二次元の
CCDプロフィルセンサ18とが備えられている。尚、
レーザをスキャンさせて薄膜14に一次元で照射するよ
うにしてもよく、この場合は、スリット17とレンズ1
9は不要である。また、チャック12はウェーハ回転ド
ライブ20により回転される。
【0016】薄膜14からの反射光は二次元のCCDプ
ロフィルセンサ18に入射され、この二次元のCCDプ
ロフィルセンサ18から反射光を表す電気信号がエッジ
プロフィール測定装置22に入力される。エッジプロフ
ィール測定装置22では、入力された電気信号に基づい
てエッジクラウン24の形状が検出される。検出された
エッジクラウン24の高さが可変スレッシュホールドレ
ベル22aを超えると、エッジクラウンの発生を表す信
号がエッジクラウン検出装置26に送られる。エッジク
ラウン検出装置26からは、ガス流量等の種々のエピタ
キシャル成長条件を制御する制御装置28へエッジクラ
ウン検出信号が送られ、この信号に基づいてモータコン
トローラ30は、ウェーハ10の回転速度を約20%増
加させる。これにより、成長チャンバ内のガスの流れが
変わりエッジクラウン24が消滅するので、エッジクラ
ウン24の無いエピタキシャルウェーハを製造できる。
また、可変スレッシュホールドレベル22aを変える
と、エッジクラウン24の高さに応じてウェーハ10の
回転速度も変わる。
【0017】ここで、図2を参照してエッジクラウンを
検出する他の方法を説明する。図2は、反射光の光路に
配置されたピンダイオードとマスクを示す模式図であ
る。この方法は、エッジクラウンが発生すると反射光の
角度が変化することから、反射光の受光の有無に基づい
てエッジクラウンを検出する方法である。この方法を実
施するために、二次元のCCDプロフィルセンサ18に
代えてピンダイオード32を配置し、このピンダイオー
ド32の前方にマスク34を配置する。このマスク34
は、エッジクラウンの発生が無いときの反射光36を通
過させないが、エッジクラウンが発生して光軸がずれた
反射光38を通過させるものである。従って、反射光3
8がピンダイオード32に受光されるとエッジクラウン
が発生したこととなる。
【0018】また、エッジクラウン検出装置26から制
御装置28へエッジクラウン検出信号が送られた時点
で、薄膜14のエピタキシャル成長を停止してもよい。
この場合、ウェーハ10は廃棄されるが、エッジクラウ
ン24が発生した原因を突き止めてこれを解消すること
により、その後はエッジクラウンの無いエピタキシャル
ウェーハを製造できる。尚、エッジクラウン検出装置2
6から制御装置28へエッジクラウン検出信号が送られ
た時点で、警報を発生するようにしてもよい。また、上
記実施例ではエッジクラウンの検出のために周縁部にレ
ーザ光を照射したが、レーザ光を全表面に照射すること
によりウェーハの全表面の凹凸を検出することもでき
る。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ウ
ェーハ表面に平行光を照射してこの表面の平坦度を測定
するので、エッジクラウンを非破壊で検出できる。ま
た、エッジクラウンが消滅して表面が平坦になるように
ウェーハの回転速度が制御されるので、エッジクラウン
の無いウェーハを製造できる。また、この平坦度が所定
平坦度よりも低下した場合にエピタキシャル成長を停止
して平坦度が低下した原因を調査し、この原因を解消す
ることにより次のウェーハにはエッジクラウンの無いエ
ピタキシャル薄膜を形成でき、不良品の大量発生を防止
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のエピタキシャルウェーハ製造装置の一
実施例を示す模式図である。
【図2】反射光の光路に配置されたピンダイオードとマ
スクを示す模式図である。
【符号の説明】
10 ウェーハ 12 チャック 14 薄膜 16 光源 18 CCD一次元センサ 20 ウェーハ回転ドライブ 22 エッジプロフィール測定装置 24 エッジクラウン 26 エッジクラウン検出装置 28 制御装置 30 モータコントローラ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウェーハを回転させると共に該ウェーハ
    の表面に薄膜をエピタキシャル成長させるエピタキシャ
    ルウェーハ製造装置において、 前記表面に平行光を照射する光照射手段と、 前記表面で反射された反射光の光軸のずれに基づいて前
    記表面の平坦度を測定する平坦度測定手段と、 前記平坦度測定手段で測定された平坦度に応じて前記ウ
    ェーハの回転速度を制御する回転速度制御手段とを備え
    たことを特徴とするエピタキシャルウェーハ製造装置。
  2. 【請求項2】 ウェーハを回転させると共に該ウェーハ
    の表面に薄膜をエピタキシャル成長させるエピタキシャ
    ルウェーハ製造方法において、 前記表面に平行光を照射し、 前記表面で反射された反射光の光軸のずれに基づいて前
    記表面の平坦度を測定し、 前記平坦度が向上するように前記ウェーハの回転速度を
    制御することを特徴とするエピタキシャルウェーハ製造
    方法。
  3. 【請求項3】 ウェーハを回転させると共に該ウェーハ
    の表面に薄膜をエピタキシャル成長させるエピタキシャ
    ルウェーハ製造方法において、 前記表面に平行光を照射し、 前記表面で反射された反射光の光軸のずれに基づいて前
    記表面の平坦度を測定し、 前記平坦度が所定平坦度よりも低下すると前記エピタキ
    シャル成長を停止することを特徴とするエピタキシャル
    ウェーハ製造方法。
JP693894A 1994-01-26 1994-01-26 エピタキシャルウェーハ製造装置及び製造方法 Withdrawn JPH07211652A (ja)

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JP (1) JPH07211652A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI409429B (zh) * 2007-11-09 2013-09-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 平整度檢測裝置及檢測方法
JP2017204504A (ja) * 2016-05-09 2017-11-16 信越半導体株式会社 エピタキシャルウェーハの評価方法

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Effective date: 20010403