JPS63268252A - 歪付けウエハのゲツタリング能力の評価方法 - Google Patents
歪付けウエハのゲツタリング能力の評価方法Info
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- JPS63268252A JPS63268252A JP10268187A JP10268187A JPS63268252A JP S63268252 A JPS63268252 A JP S63268252A JP 10268187 A JP10268187 A JP 10268187A JP 10268187 A JP10268187 A JP 10268187A JP S63268252 A JPS63268252 A JP S63268252A
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- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (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〕
本発明は、シリコンウェハ等の半導体ウェハの裏面に施
された歪付けによるゲッタリング能力を評価する評価方
法に関する。
された歪付けによるゲッタリング能力を評価する評価方
法に関する。
ＩＣ，ＬＳＩ等の製＆Ｊ程において、シリコンウェハが
重金属等の不純物に汚染されると、加熱工程でウェハ表
面に微小欠陥が発生する。この微小欠陥はバイポーラデ
バイスでは耐圧不良を引き起こし、またＭＯＳデバイス
では保持時間の低下をもたらす。従って、従来において
は、サンドプラスｉ〜、ポリシリコン薄膜形成、レーザ
ー照射などにより、裏面に手付けをし、この歪イ」け部
分に汚染物質を取り込み、デバイス作成に必要な表面が
汚染されることを防いでいる。
重金属等の不純物に汚染されると、加熱工程でウェハ表
面に微小欠陥が発生する。この微小欠陥はバイポーラデ
バイスでは耐圧不良を引き起こし、またＭＯＳデバイス
では保持時間の低下をもたらす。従って、従来において
は、サンドプラスｉ〜、ポリシリコン薄膜形成、レーザ
ー照射などにより、裏面に手付けをし、この歪イ」け部
分に汚染物質を取り込み、デバイス作成に必要な表面が
汚染されることを防いでいる。
ところが、ゲッタリング能ツノの評価方法については、
簡便な方法がないのが実情である。すなわち、従来の方
法としては、■ウェハを１１００℃程度に加熱して熱酸
化した後、化学的な選択エツチングを行なうことを繰り
返し、何回目の熱酸化によりヘイズ（微小突起物）が表
面に発生するかをみる繰り返し酸化法、■ＳＩＭＳ（２
次イオン質量分析機）により、直接表面の汚染を調べる
ＳＩＭＳ測定法、■酸化膜を１１Ｆ蒸気により落とした
液を原子吸光ににり膜中の物質を測定する気相分解法が
ある。
簡便な方法がないのが実情である。すなわち、従来の方
法としては、■ウェハを１１００℃程度に加熱して熱酸
化した後、化学的な選択エツチングを行なうことを繰り
返し、何回目の熱酸化によりヘイズ（微小突起物）が表
面に発生するかをみる繰り返し酸化法、■ＳＩＭＳ（２
次イオン質量分析機）により、直接表面の汚染を調べる
ＳＩＭＳ測定法、■酸化膜を１１Ｆ蒸気により落とした
液を原子吸光ににり膜中の物質を測定する気相分解法が
ある。
また、この他に、与えるダメージ強度を測定することに
より間接的にゲッタリング能力を評価する方法としては
、■Ｘ線のロッキングカーブの半値幅からダメージ強度
を測定するＸ線測定法、■特開昭６１−、２９０３４７
号公報で示されたウェハの表裏両面のライフタイムの、
比からダメージ強度を測定するライフタイム測定法があ
る。
より間接的にゲッタリング能力を評価する方法としては
、■Ｘ線のロッキングカーブの半値幅からダメージ強度
を測定するＸ線測定法、■特開昭６１−、２９０３４７
号公報で示されたウェハの表裏両面のライフタイムの、
比からダメージ強度を測定するライフタイム測定法があ
る。
しかしながら、上記従来の測定方法には、それぞれ次の
ような欠点がある。すなわち、上記■繰り返し酸化法に
あっては、熱処理炉内に必ず存在する微量な汚染物質を
ゲッタリング（）−イトに蓄積させ、ゲッタリング能力
が飽和した後に発生づ−る表面のヘイズを観測している
が、熱処理炉での汚染量は、炉によって異なるため、一
定の基準を作ることができず、かつ何度も熱処理を行な
うため、多大の時間と電力を要するという問題がある。
ような欠点がある。すなわち、上記■繰り返し酸化法に
あっては、熱処理炉内に必ず存在する微量な汚染物質を
ゲッタリング（）−イトに蓄積させ、ゲッタリング能力
が飽和した後に発生づ−る表面のヘイズを観測している
が、熱処理炉での汚染量は、炉によって異なるため、一
定の基準を作ることができず、かつ何度も熱処理を行な
うため、多大の時間と電力を要するという問題がある。
また、上記０３１ＭＳ測定法においては、測定のための
装置が大がかりなため、装置全体の費用が嵩む。しかも
、試料の大きさに制限があり、試料室に入る大ぎさに加
工しなシブればならず、その上、一点の測定に時間がか
かるため、ウェハ全面の測定が行なえないという問題が
ある。
装置が大がかりなため、装置全体の費用が嵩む。しかも
、試料の大きさに制限があり、試料室に入る大ぎさに加
工しなシブればならず、その上、一点の測定に時間がか
かるため、ウェハ全面の測定が行なえないという問題が
ある。
さらに、上記■気相分解法では、表面、裏面両方の酸化
膜が除去されるため、表面のみの汚染量を測定すること
ができない。仮に、裏面のみをコーティングし、表面の
酸化膜を除去できたとしても・かなり熟練を要する一定
であり・測定に時間がかかり、かつウェハ全面の平均的
な値しか得られない等の問題がある。
膜が除去されるため、表面のみの汚染量を測定すること
ができない。仮に、裏面のみをコーティングし、表面の
酸化膜を除去できたとしても・かなり熟練を要する一定
であり・測定に時間がかかり、かつウェハ全面の平均的
な値しか得られない等の問題がある。
一方、上記■、■のようにダメージ強度の評価より間接
的にゲッタリング能ノコを評価する方法は、ダメージの
強度が直接ゲッタリング能力を評価することにはならな
いという欠点がある。さらに、」−記■×線測定法は装
置が大がかりとなり、装置全体の費用が嵩み、かつウェ
ハ面内の分布を測定づることか困難である。また、上記
■ライフタイム測定法は、同一場所の表裏両面のライフ
タイムを測らなりればならないというわずられしさがあ
る。
的にゲッタリング能ノコを評価する方法は、ダメージの
強度が直接ゲッタリング能力を評価することにはならな
いという欠点がある。さらに、」−記■×線測定法は装
置が大がかりとなり、装置全体の費用が嵩み、かつウェ
ハ面内の分布を測定づることか困難である。また、上記
■ライフタイム測定法は、同一場所の表裏両面のライフ
タイムを測らなりればならないというわずられしさがあ
る。
本発明は、」二記事情に鑑みてなされたもので、その目
的とづるところは、安価な上に、非接触か ５ 一 つ簡便な操作で任意の場所の測定が行イｒえるといった
利点を有するライフタイム測定法を採用でき、しかも、
連続自動測定が可能である手付（プウエハのゲッタリン
グ能力の評価方法を提供することにある。
的とづるところは、安価な上に、非接触か ５ 一 つ簡便な操作で任意の場所の測定が行イｒえるといった
利点を有するライフタイム測定法を採用でき、しかも、
連続自動測定が可能である手付（プウエハのゲッタリン
グ能力の評価方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、裏面にダメージ
を与え、歪イ」けが施されたウェハを酸化熱処理し、こ
の酸化熱処理されたつＪハの裏面のみを除去した後、裏
面にダメージを与えた場所に対応する表面のライフタイ
ムと、ダメージを与えられていない場所に対応する表面
のライフタイムとを比較することにより、表面の汚染の
程度を測定し、裏面に与えたダメージのゲッタリング能
力を直接計測するものである。
を与え、歪イ」けが施されたウェハを酸化熱処理し、こ
の酸化熱処理されたつＪハの裏面のみを除去した後、裏
面にダメージを与えた場所に対応する表面のライフタイ
ムと、ダメージを与えられていない場所に対応する表面
のライフタイムとを比較することにより、表面の汚染の
程度を測定し、裏面に与えたダメージのゲッタリング能
力を直接計測するものである。
そして、単一ウェハでゲッタリング能力の評価を行なう
場合には、第１図と第２図に示すように、ウェハの裏面
にレーザー照射を施すレーザー照射部１とレーザーを照
射しない部分とを形成する。
場合には、第１図と第２図に示すように、ウェハの裏面
にレーザー照射を施すレーザー照射部１とレーザーを照
射しない部分とを形成する。
ここで、レーザー照射を施した部分のウェハをＧ、レー
ザー照射を施していない部分のウェハをＮで示す。次い
で、第３図に示すＪζうに、酸化熱処理を施して、ウェ
ハの表裏両面に酸化膜（ＳｉＯ２）を形成する。さらに
、第４図に示すように、ウェハの裏面を研磨３処理によ
って除去する。続いて、洗浄した後に、第５図に示すよ
うに、ライフタイム測定装置によって、ゲッタ一部Ｇ及
び非ゲッタ一部Ｎの両表面のライフタイムτ、。、τＦ
Ｎを測定する。
ザー照射を施していない部分のウェハをＮで示す。次い
で、第３図に示すＪζうに、酸化熱処理を施して、ウェ
ハの表裏両面に酸化膜（ＳｉＯ２）を形成する。さらに
、第４図に示すように、ウェハの裏面を研磨３処理によ
って除去する。続いて、洗浄した後に、第５図に示すよ
うに、ライフタイム測定装置によって、ゲッタ一部Ｇ及
び非ゲッタ一部Ｎの両表面のライフタイムτ、。、τＦ
Ｎを測定する。
この場合、上記酸化熱処理工程においてウェハに汚染が
あり、ウェハのゲッタ一部Ｇにゲッタリング能力がある
ならば、ダメージを与えたゲッタ一部Ｇの表面では汚染
がなく、かつ何も行なっていない非ゲッタ一部Ｎの表面
では汚染物質が存在しているはずであるが、この状態で
そのままゲッタ一部Ｇ及び非ゲッタ一部Ｎの両表面のラ
イフタイムを測定すると、裏面の歪材りに伴う欠陥の影
響により、ゲッタ一部Ｇの表面のライフタイムが短くな
り表面汚染の違いが隠れてしまう。従って、第４図に示
すように、裏面の欠陥層２を研磨３により除去し、裏面
の状態を均一にした後、表面のライフタイム（τ 、τ
）を測定する。裏面がＦＮ ＦＧ 均一になっていることから、τ「ＮとτＦＧの違いが汚
染の違い、すなわちゲッタリング能力の評価となる。
あり、ウェハのゲッタ一部Ｇにゲッタリング能力がある
ならば、ダメージを与えたゲッタ一部Ｇの表面では汚染
がなく、かつ何も行なっていない非ゲッタ一部Ｎの表面
では汚染物質が存在しているはずであるが、この状態で
そのままゲッタ一部Ｇ及び非ゲッタ一部Ｎの両表面のラ
イフタイムを測定すると、裏面の歪材りに伴う欠陥の影
響により、ゲッタ一部Ｇの表面のライフタイムが短くな
り表面汚染の違いが隠れてしまう。従って、第４図に示
すように、裏面の欠陥層２を研磨３により除去し、裏面
の状態を均一にした後、表面のライフタイム（τ 、τ
）を測定する。裏面がＦＮ ＦＧ 均一になっていることから、τ「ＮとτＦＧの違いが汚
染の違い、すなわちゲッタリング能力の評価となる。
ここで、ライフタイムの測定は、ウェハにその表面から
厚さ方向にレーザー光をパルス照射して、少数キャリア
を注入し、この少数キャリアの減衰を、マイクロ波をウ
ェハ表面に照射してその反射波の強度を測定することに
より行なう。
厚さ方向にレーザー光をパルス照射して、少数キャリア
を注入し、この少数キャリアの減衰を、マイクロ波をウ
ェハ表面に照射してその反射波の強度を測定することに
より行なう。
また、レーザー照射の代わりに、ウェーハの裏面全域に
ダメージを与えるサンドブラスト、ポリシリコン薄膜形
成を用いる場合には、同一インゴットから切り出した２
枚のウェハを用い、ダメージを与えたウェハとダメージ
をＪｊえないウェハとに、同一熱処理、同−研磨及び洗
浄を行なった後に、両ウェハの表面のライフタイムτ［
Ｇ（ダメージ右）、τＦＮ（ダメージ無）を測定するこ
とにより、ゲッタリング能力を評価する。
ダメージを与えるサンドブラスト、ポリシリコン薄膜形
成を用いる場合には、同一インゴットから切り出した２
枚のウェハを用い、ダメージを与えたウェハとダメージ
をＪｊえないウェハとに、同一熱処理、同−研磨及び洗
浄を行なった後に、両ウェハの表面のライフタイムτ［
Ｇ（ダメージ右）、τＦＮ（ダメージ無）を測定するこ
とにより、ゲッタリング能力を評価する。
さらに、裏面の欠陥層の除去方法としては、研磨の代わ
りに、ウェハの表面をコーティングした後に、フッ硝酸
によって裏面のみをエツチングして、最後に表面のコー
ティングを除去する方法を用いてもよい。
りに、ウェハの表面をコーティングした後に、フッ硝酸
によって裏面のみをエツチングして、最後に表面のコー
ティングを除去する方法を用いてもよい。
なお、上述したようにウェハに熱酸化処理を施した後、
裏面を除去するという工程を行なっているが、デバイス
メーカーにあっては、ＬＳＩ製造工程において、酸化熱
処理、裏面の研磨工程が含まれているため、従来の各種
測定法に比べて、評価のためのプロセスが簡単であり、
通常のプロセスをそのまま使用することができる。
裏面を除去するという工程を行なっているが、デバイス
メーカーにあっては、ＬＳＩ製造工程において、酸化熱
処理、裏面の研磨工程が含まれているため、従来の各種
測定法に比べて、評価のためのプロセスが簡単であり、
通常のプロセスをそのまま使用することができる。
〔実施例］
以下、本発明の実施例について説明する。
レーザー照射により、第１図ど第２図において、ウェハ
の裏面のレーザー照射部１に、ダメージの強度を強、中
、弱と３秤類のダメージを与えた３種類のウェハを用意
し、それぞれにつき、１１００℃で１時間の酸化熱処理
を行なった。
の裏面のレーザー照射部１に、ダメージの強度を強、中
、弱と３秤類のダメージを与えた３種類のウェハを用意
し、それぞれにつき、１１００℃で１時間の酸化熱処理
を行なった。
次に、３種類のシリコンウェハの裏面のダメージ層を除
去した後のゲッタ一部Ｇ及び非ゲッター ９一 部Ｎのライフタイム（τ 、τ ）を測定した。
去した後のゲッタ一部Ｇ及び非ゲッター ９一 部Ｎのライフタイム（τ 、τ ）を測定した。
ＦＧ ＦＮ
この測定結果を第６図に示す。第６図から明らかなよう
に、ライフタイムの大きさは、ウェハ裏面にダメージを
与え、汚染をゲッターさせた場所の表面の値（τＦＧ）
の方が、ダメージを与えていない場所の表面の値（τＦ
Ｎ＞よりも長くなり、しかもダメージの強度が増すにつ
れて、長くなっていくことがわかる。従って、τＦＧと
τＦＮを測定することにＪ：す、ウェハ裏面に与えたダ
メージのゲッタリング能力を求めることかできる。
に、ライフタイムの大きさは、ウェハ裏面にダメージを
与え、汚染をゲッターさせた場所の表面の値（τＦＧ）
の方が、ダメージを与えていない場所の表面の値（τＦ
Ｎ＞よりも長くなり、しかもダメージの強度が増すにつ
れて、長くなっていくことがわかる。従って、τＦＧと
τＦＮを測定することにＪ：す、ウェハ裏面に与えたダ
メージのゲッタリング能力を求めることかできる。
以上説明したように、本発明は、裏面にダメージを与え
、歪材（プが施されたウェハを酸化熱処理し、この酸化
熱処理されたウェハの裏面のみを除去した後、裏面にダ
メージを与えた場所に対応する表面のライフタイムと、
ダメージを与えられていない場所に対応する表面のライ
フタイムとを比較することにより、表面の汚染の程度を
測定し、裏面に与えたダメージのゲッタリング能力を直
接目測するものであるから、非接触状態で測定できる等
のライフタイム測定法を採用できることによる各種のメ
リットが得られるのは勿論のこと、連続自動測定が可能
である。また、上記ウェハ裏面の歪付けをレーザー照射
により行なえば単一ウェハでゲッタリング能力の評価を
行なうことができる。
、歪材（プが施されたウェハを酸化熱処理し、この酸化
熱処理されたウェハの裏面のみを除去した後、裏面にダ
メージを与えた場所に対応する表面のライフタイムと、
ダメージを与えられていない場所に対応する表面のライ
フタイムとを比較することにより、表面の汚染の程度を
測定し、裏面に与えたダメージのゲッタリング能力を直
接目測するものであるから、非接触状態で測定できる等
のライフタイム測定法を採用できることによる各種のメ
リットが得られるのは勿論のこと、連続自動測定が可能
である。また、上記ウェハ裏面の歪付けをレーザー照射
により行なえば単一ウェハでゲッタリング能力の評価を
行なうことができる。
第１図ないし第６図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図はダメージを与える部分を示す裏面図、第２図は
同側面図、第３図は酸化熱処理を示す説明図、第４図は
ウェハの欠陥層の除去を示す説明図、第５図はライフタ
イム測定の方向を示す説明図、第６図はゲッタ一部と非
ゲッタ一部の各表面ライフタイムを示す特性図である。 Ｇ・・・・・・ゲッタ一部、Ｎ・・・・・・非ゲッタ一
部、τＦＧ・・・・・・ゲッタ一部表面のライフタイム
、τ、Ｎ・・・・・・非ゲッタ一部表面のライフタイム
。
第１図はダメージを与える部分を示す裏面図、第２図は
同側面図、第３図は酸化熱処理を示す説明図、第４図は
ウェハの欠陥層の除去を示す説明図、第５図はライフタ
イム測定の方向を示す説明図、第６図はゲッタ一部と非
ゲッタ一部の各表面ライフタイムを示す特性図である。 Ｇ・・・・・・ゲッタ一部、Ｎ・・・・・・非ゲッタ一
部、τＦＧ・・・・・・ゲッタ一部表面のライフタイム
、τ、Ｎ・・・・・・非ゲッタ一部表面のライフタイム
。
Claims (4)
- （１）裏面にダメージを与え、歪付けが施されたウェハ
を酸化熱処理し、この酸化熱処理されたウェハの裏面の
みを除去した後、裏面にダメージを与えた場所に対応す
る表面のライフタイムと、ダメージを与えられていない
場所に対応する表面のライフタイムとを比較することに
より、表面の汚染の程度を測定し、裏面に与えたダメー
ジのゲッタリング能力を直接計測することを特徴とする
歪付けウェハのゲッタリング能力の評価方法。 - （２）前記ライフタイム測定は、ウェハにその表面から
厚さ方向にレーザー光をパルス照射して、少数キャリア
を注入すると共に、プローブとしてウェハ表面に照射さ
れた電磁波の反射波の強度変化を測定することにより行
なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の歪付
けウェハのゲッタリング能力の評価方法。 - （３）前記裏面除去は、酸化熱処理した後に、裏面のみ
を研磨して行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の歪付けウェハのゲッタリング能力の評価方法。 - （４）前記裏面除去は、酸化熱処理した後に、表面にコ
ーティングを施し、さらにフッ硝酸を用いてエッチング
し、次いで表面コーティングを除去することにより行な
うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の歪付け
ウェハのゲッタリング能力の評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10268187A JP2508530B2 (ja) | 1987-04-25 | 1987-04-25 | 歪付けウエハのゲツタリング能力の評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10268187A JP2508530B2 (ja) | 1987-04-25 | 1987-04-25 | 歪付けウエハのゲツタリング能力の評価方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63268252A true JPS63268252A (ja) | 1988-11-04 |
| JP2508530B2 JP2508530B2 (ja) | 1996-06-19 |
Family
ID=14333977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10268187A Expired - Fee Related JP2508530B2 (ja) | 1987-04-25 | 1987-04-25 | 歪付けウエハのゲツタリング能力の評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2508530B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100386688B1 (ko) * | 2000-12-22 | 2003-06-02 | 주식회사 실트론 | 단결정 실리콘 웨이퍼 검사 방법 |
| KR20160001637A (ko) * | 2014-06-27 | 2016-01-06 | 가부시기가이샤 디스코 | 디바이스 웨이퍼의 평가 방법 |
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1987
- 1987-04-25 JP JP10268187A patent/JP2508530B2/ja not_active Expired - Fee Related
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