TWI356165B - Method for the production of a multiplicity of sem - Google Patents

Description

1356165 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於檢測由半導體材料構成之鑄鍵（ingot pieces)中 之機械缺陷之方法及其設備。 【先前技術】 在微電子學中，由半導體材料構成之晶圓係用作生產微電子元 件之基板。適當之材料例如II/VI化合物半導體、III/V化合物半 導體，或者例如鍺或特別適用之矽之元素半導體。 半導體晶圓的製備，首先先將單晶半導體錠胚切割成幾釐米至 幾十釐米長之鑄錠。然後，將這些鑄錠切割成大約1毫米厚之薄 晶圓。單晶半導體錠胚係在不使用坩堝下借助所謂之浮區（FZ)法 或者切克勞斯基掛禍拉晶法（Czochralski crucible-pulling method ) 來製備。特別於切克勞斯基坩堝拉晶法之情況下，在生長之半導 體錠胚中可能生成氣泡並存在於其中。該些氣泡代表半導體錠胚 中之呈泡狀形式之經氣體填充之空洞，其直徑可為約10微米（μιη) 至約10毫米（mm)。在有些情況下，當將半導體錠胚切成晶圓時， 會切到該些氣泡，因此於半導體晶圓之表面上可看見這些氣泡。 於交付半導體晶圓之前，會將這些有缺陷之晶圓分棟出來，且不 會將其使用於微電子元件之製備上。 然而，由於在切割過程中其他氣泡未被切割，因此儘管從外面 看不到缺陷，該些氣泡仍以小空洞之態樣殘留於受影響之半導體 晶圓中。如果將此類半導體晶圓用於微電子元件之製造，則根據 其於半導體晶圓中之位置，該空洞可能會導致個別元件之失效， 1356165 因而降低元件製造之產率β 避免此種If;兄’已採用根據現有技術之試驗方法於由石夕組成 之半導體：圓，藉由該方法，於交付晶圓及將其用於製備元件前， 檢查母-完全加工後之半導體晶肢否存在空洞。此種方法係基 ;紅外線輕射照射半導體晶圓之-端，且於半導體晶圓之另一 端對透射進行測量及成像，即，測量料之_之強度。紅外線 輪射穿透該半導體材料，並在—空洞之邊界表面上發生光線折 射’因而導致透光率降低。此種方法只能用於紅外線II射可以通 過之半導體材料。 該方法係用於低粗糙度之表面，以避免表面上嚴重之光散射及 由此導致之透光率降低。此即，該半導體晶圓不能於切割禱鍵產 生之步驟完成之後直接檢測，而只能於使其表面平滑之進一步加 工步驟後進行’且嚴格言之，僅限於在製備過程終了並已對晶圓 加以拋光後來進行檢測。因此，於分揀並淘汰具有空洞之半導體 晶圓前必須進行不必要之大量加工步驟。然而，為了避免伴隨加 • ® 工有缺陷半導體晶圓之成本，早期分楝係令人期待的。 由於該試驗方法必須對個別半導體晶圓進行，因此該試驗方法 本身也導致相對高的成本。 此外，上述試驗方法亦受到與摻雜劑含量有關之其他限制，因 為，光會被隨著摻雜劑含量增加而釋放之帶電载子吸收從而大 大降低穿透過之光強度。 現有技術中已知一種超聲波測試方法，透過該方法可檢測不同 材料中之各種機械缺陷。由於該方法之靈敏度係隨著深度而降 7 1356165 低，因此迄今為止，缺陷之成像僅限於幾毫米之工件厚度。 因此，本發明之目的係提供一種能適用於各類半導體材料且允 許早期分棟該些具有空洞之半導體晶圓之方法。 一種借助超聲波二維掃描樣品，且對穿過或者反射之聲波進行 處理從而產生圖像之掃描超聲波顯微術係屬已知，可由例如DE 2504988A1 中知悉。 國際專利申請案WO 01/86281A1公開了一種產生樣品之三維圖 像之掃描超聲波顯微鏡。於該情況下，圖像係以非破壞性方式產 生，因此產生關於樣品内部結構之資訊。 然而，上述之習知技術並非被設計用於待檢測樣品之高速資料 記錄及用於長度高達100公分之鑄錠之測量。此外，根據現有技 術之設備所具之產量有限。 【發明内容】 因此，本發明之目的係提供一種用於聲學掃描顯微術之設備， 該設備降低每個樣品之測量時間，且同時提供可靠之檢測。 經由檢測一鑄錠1中之機械缺陷4之方法以實現該第一目的， 該鑄錠1係由半導體材料所構成，且具有至少一平坦表面（planar surface )6，及以與該表面成直角之方式測量其厚度為1公分至100 公分，於所述方法期間係經由藉液體偶合介質3與該鑄錠1之平 坦表面6偶合之至少一超聲波頭2掃描該鑄錠1之該平坦表面6, 且在每一測量點X，y產生至少一於該鑄錠1之該平坦表面6定向 之超聲波脈衝8,該源於該鑄錠1之超聲波脈衝回波係經記錄為一 時間函數，以檢測來自該平坦表面6之一回波9、來自與該鑄錠1 8 1356165 之平坦表面6相對之一表面7之一回波11及其他可能之回波1〇, 從該等其他回波10確定鑄錠1中機械缺陷4之位置Xp，yp，Ζρ β 【實施方式】 • 以本發明之目的而言，鑄錠一詞係指由半導體材料構成、且至 少於一方向上之尺寸大於典型半導體晶圓之工件。通常係藉由以 與一半導體錠胚縱軸成直角，即與該半導體錠胚外表面成直角之 • 方式，切割該半導體錠胚以製備鑄錠。若該鑄錠係由單晶半導體 材料構成，則其通常係一呈直圓柱體之形式。若該半導體材料係 為單晶矽，則該鑄錠之直徑一般介於1〇〇毫米至45〇毫米之間。 對於根據本發明之檢測方法而言，該鑄錠之長度為〗公分至1〇〇 么为，至多為50公分之長度係較佳者。然而，特別是於多晶 (multicrystalline )或複晶（p〇iyCryStaiijne )半導體材料之情況下， 鑄錠尚可為一呈具有矩形或正方形端面之細長之長方體形式。 單晶鑄錠1，參考第2圖，通常具有兩平坦之端表面6、7及一 籲 f曲之外表面5。為實施本發明方法，至少需要一平坦表面6。於 根據本發明之方法中，以至少一超聲波頭2(也稱作轉換器）掃描 X平:L·表面6。該超聲波頭2藉由一較佳為水之液體偶合介質3 與料坦表面6相接觸。該超聲波頭2產生至少_超聲波脈衝8 (見^ 1圖）’其通常藉由一壓電轉換器層於每個測量點X，y定 向於該鑄錠之平坦表面6上。藉由超聲波頭2依次檢測由鑄錠返 回之回波9、10、11。除了由平坦表面6及鑄鍵之一相對表面（（例 如於—圓柱形鑄錠之情況下，相對第二端面7)產生之回波9、n 以外’亦可檢測到源於該鎢鍵中機械缺陷4之其他回波由回 1356165 波⑺之延遲時間t可計算z方向上缺陷4與平坦表面6間之距離 P第®.„具不以延遲時間t之函數而繪製之信號振幅A。由超聲 波頭2之即時位置測定缺陷4於X，y平面（實質上與平坦表面6 平行）上之位置Xp，ype因此，可明確地測定缺陷4之空間位置。 •.為獲得關於整個鑄鍵1之資訊，平坦表面6係經超聲波頭2掃描。 於掃描過程期間，較佳於與該鑄鍵之外表面5成直角之平面（在 下文中稱為掃財面17,參見第5圖）上移動至少一超聲波頭2。 φ 此一測罝原理稱為掃描超聲波顯微術或掃描聲學顯微術，且由前 述之現有技術而為人所知。 可藉由掃描超聲波顯微術檢測並定位之機械缺陷，均為位於一 鑄錠内之區域，其聲音傳播特性係與未受破壞之半導體材料不 同。該些缺陷包括例如裂紋，及尤其如上所述之空洞。該方法可 用以檢測直徑^ 100微米、及甚至>50微米之空洞。 為能檢測大至50公分之材料厚度，該超聲波較佳係為非聚焦， 或僅輕微聚焦。因此，較佳應將超聲波脈衝聚焦至_距該平坦表 ® 遠距離之表面7上，於理想之情況下係聚焦至與該平坦表面6 相對之表面7上，即鎮錠1之尾端面上。於此情況下，輕微聚焦 或非聚焦之超聲波頭2能與改良之A/D整流器（converter)結合 使用。若僅從一端檢查鑄錠1 ’則應選擇回波之記錄時間段，使得 回波11 (見第1圖）仍包括鑄錠1之相對表面7 (見第3圖）。 為提高驗證靈敏度，可從兩端、較佳以大於20公分之長度檢查 鑄錠。如果鑄錠長度大於50公分，則需要於兩末端平坦表面6、7 上測量，以獲得關於鑄錠整個體積之資訊。為了從兩端測量鑄錠 1356165 1，首先藉由至少一超聲波頭2由第一平坦表面6掃描，然後，藉 由旋轉裝置使鑄錠1繞著與該鑄錠之縱轴成直角之軸15旋轉 180°，然後掃描第二平坦表面7 (見第3圖）。另一種選擇係使用 兩相對之超聲波頭2，或者使用具兩相對之配置之複數個超聲波頭 2來進行掃描。於此情況下，則不旋轉該鑄錠（見第4圖 若該半導體材料為單晶矽，則超聲波之傳播速度約為85〇〇米/

秒。記錄聲音回波所需之持續時間係決定於待檢查之鑄錠之長 度。舉例來說，若由一端測量20公分長之鑄錠或由兩端測量4〇 公分長之鑄錠，係需要記錄大約100微秒（μ8)之持續時間，時 間解析度為至少Η)奈秒㈤，較佳為至少i奈秒，以獲得關於 鑄錠之全部長度之資訊，及由回波延遲時間確定該空洞於鑄錠之z 方向上之位置Ζρβ較佳為定義適當之評估視窗以排除該些信號9、 U (見第1圖）’該信號係為評估檢_之聲音回波而由該轉鍵之 表面所產生。藉由有限時間之評估視窗，將評估後之聲音回波及 由此檢測過之缚鍵體積於ζ方向上分為η段，於各段中能整合聲 波信號以改善信號雜訊比。所選之視窗長度乘以η即代表鑄錠 全部聲透射之體積。 右不確定平坦表 丹崎錢之外表人且丹，如第5圖 佳為評估第1时之表面信號9、u，以確定由晶體轴及 、製私中之不確定性所引起之鑄錠之楔角。由 無法簡單地使用端面6、7之_作為用於以下進_步描述二定因而 =平面16，於該確定過程中，之後_製造而得之半 導體曰曰圓將受到機械缺陷之影響。因此，位於與外表面$成直角 135*6165 且與端面6最近、但不再與其相交之該平面，係定義為參考平面 16。如果選擇超聲波頭之掃描平面17與雜I之外表面$成直角， 則從來自面向超聲波頭之鑄錠i之平坦表面6之回波的最長與最 短延遲時間之間的延遲時間差值，使 J v -^max Zmin) /d，即可簡單地確定鑄錠〗於直徑Q之楔角。由最長延遲時 間決定掃描平面17與平坦表面6之間的最大距離^，及由最短 延遲時間決定最短距離Zmin。 為保證掃描平面與鑄錠之外表面成直角，於測量開始前對準禱 錠。例如可以一經適當調整之溝槽形式之凹陷以進行對準，將該 鑄錠之外表面放入該凹陷中，且精確地對準鑄鍵。 若已知楔角度數，則由以下關係即可簡單確定於位置χρ，％檢 測到之機械缺陷4與參考平面16之間的距離Ζρ :

Zi = tan (a) x (d —χρ) Z〇 — Zmax — Z| ZP = 2tot~ Zl 於此情況中，zi表示平坦表面6與參考平面16之間的距離，z〇 表不位於掃描平面17上，點X，y之超聲波頭與平坦表面6間之 距離’ ztot為檢測到之缺陷4與平坦表面6之間的距離。所有提及 之距離係與外表面平行地測量。 與先前之經驗相反，基於先前之經驗，掃描超聲波顯微術僅適 於接近表面之相對薄之層之檢查，經發現，特別於單晶半導體材 料之情況下’該方法亦可用以檢查厚度達25公分、或甚至達50 公分之材料。藉由高品質且沒有缺陷之半導體單晶來解釋此一 12 1356165 點’該半導體單晶會於較長距離及較佳之方向上產生未受干擾之 彈道式聲傳播n甚至於較深處亦可相當佳地定位各別的機 械缺Pt9。於此情況中，對鑄錠之特性如直徑、晶體取向或摻雜無 其他限制。 亦能使用尚能達到本發明引以為基礎之第二目的之設備以實現 依據本發明之方法。 一掃描超聲波顯微鏡，其具有一用於一具有位於x，y平面上之 • 至少一個平坦表面6之待檢測鑄錠1之支撐設備；具有至少兩個 超聲波頭2,係用於超聲波信號之產生與檢測；具有一第一固定設 備，該至少兩超聲波頭係固定於其上，以使該至少兩超聲波頭無 法在X、y方向上移動；具有一調節裝置，藉由該調節裝置，該等 超聲波頭2能相對於該支撐設備，於與該x、y平面成直角之乙方 向上移動；具有一移動裝置，藉由該移動裝置，該固定設備及該 支撐設備能於x、y方向上，彼此相對地移動；具有一控制單元Η， 谗用於該移動裝置及調節裝置之控制；以及一評價單元係用於 • 處理該超聲波頭2檢測到之超聲波信號。 由於能同時檢測鑄錠上之多個不同的X、y位置，且各該相異位 置係以來自一超聲波頭之聲信號加以聲透射，且藉由相對應之超 聲波頭檢測其每一回波，因而此類設備之使用係為有利的。其使 得測量時間之顯著降低的實現成為可能。 以下將參考第2圖來說明關於本發明之掃描超聲波顯微儀。 該掃描超聲波顯微儀具有一用於一待檢測之鑄錠1之支樓設 備，且铸錢1具有至少一基本上位於X、y平面上之平垣表面6。 13 1356165 備，且鑄錠1具有至少一基本上位於x、y平面上之平坦表面6。 其藉由至少兩個超聲波頭2以產生並檢測超聲波信號因而與現 有技術不同。其尚能使用更多，例如四個超聲波頭。其中一超聲 波頭較佳為所謂之主轉換器（master transducer )，而其他所有超聲 波頭係輔轉換器（slave transducers )。該超聲波頭較佳由一高頻產 生器14以供應一高頻AC電壓，藉由一壓電轉換層將其轉化成一 超聲波脈衝形式之聲信號。然後，藉由相對應之各超聲波頭2之 壓電轉換層依次檢測於不同深處由鑄錠1之元件所反射之回波， 並且轉換成一電信號。較佳為通過A/D整流器將該信號數位化並 輸送至該評估單元，該評估單元將該信號記錄為X、y平面上之即 時檢查之位置的函數。超聲波頻率較佳於5至25 MHz之範圍内。 對於達到25 MHz之超聲波頭，亦可使用多個100 MHz之二次介 面（re-interfaces)0 該至少兩個超聲波頭2係被固定於一第一固定裝置上，使其無 法於X、y方向上移動。 亦可提供所有超聲波頭2 —連帶調節裝置。於此情況下，完全 能於z方向上連帶地調節所有超聲波頭。然而，較佳為提供每個 超聲波頭2 —專用之調節裝置，藉此超聲波頭2可以獨立於其他 超聲波頭2，於與X、y平面成直角之z方向上相對於固定設備移 動。每一超聲波頭因此能以檢測到最大之信號強度（例如來自後 平坦表面7之回波之最大信號強度）之方式，於z方向上獨立地 調節。每一調節裝置較佳具有一獨立之馬達驅動。該設備亦包含 一 X、y掃描設備，其能同時保持兩個或更多超聲波頭之聚焦，以 1356165 路之控制（參見德國專利申請案第1020060054482號，其於本申 請案前尚未公告）。 為了掃描鑄錠之平坦表面6,根據本發明之掃描超聲波顯微儀具 有一移動裝置，藉由該裝置，該固定裝置及用於鑄錠之該支撐裝 置能於X、y方向上相對彼此地移動。於此情況下，逐一測量點及 逐一線地掃描鑄錠之平坦表面6,以得涵蓋鑄錠之整個平坦表面。 此外，提供一控制單元以控制該移動裝置及該調節裝置，及用 作由超聲波頭檢測到之超聲波信號之處理之評估單元。該控制單 元及該評估單元可結合於一單元中，例如具有監視器13之電腦 12。較佳為同時處理並記錄由該兩個或多個超聲波頭檢測到之回 波，將檢測到之信號記錄為X，y平面上，即時檢查之位置之函數， 且由此確定該機械缺陷之位置xP，yP，zp。較佳為同時產生用於圖 案顯示之資料項目。 較佳地，使用改良之掃描超聲波顯微儀來檢查長度超過20公分 之鑄錠1，其具有與該第一固定設備相似之另一固定設備，於其上 固定至少兩個額外的超聲波頭2。該第二固定設備係以使得固定於 其上之該超聲波頭2能檢查該鑄錠1之一第二平坦表面7之方式 加以配置，如第4圖所示。 根據半導體材料之特性，本發明冬設備可用來檢查直徑至多450 毫米、長度至多40公分（若由兩端進行檢查）、或至多20公分（若 由一端進行檢查），或者甚至長度分別為至多50公分或25公分， 或分別為100公分或50公分之鑄錠。 根據本發明之方法及設備，可於製造過程之一早期階段分棟受 15 、械缺陷例如空洞影響之半導體晶圓，而不須個別檢查所有的半 導體曰曰圓’且不必使受缺陷影響之該些半導體晶圓接受進-步及 不必要之加工步驟。如此可產生可觀之時間與成本上的優點。 因此’本發明亦關於一製備多個半導體晶圓之方法，該方法依 序包含以下步驟： a)製備一半導體錠胚； )將該半導體錠胚切割成長度為1公分至1〇〇公分之鑄錠； )確疋每一鑄錠中機械缺陷之位置，每一缺陷之位置係由與 中製造之切口平行之平面上之座標〜％及與該平面 垂直之座標Zp唯一地定義； 〇將該鑄鍵切割成多個之厚度為Q2毫米至2毫米之半導體晶 圓；及 h)刀楝該些具有已發現之機械缺陷之位置之半導體晶圓。 下文中將詳細說明該根據本發明製備多個半導體晶圓之該方法 之各步驟。 ，，於步驟a)巾製備—半導體鍵胚。該半導體鍵胚較佳為單 晶。該半導體旋胚較佳由石夕、尤其由單晶石夕所組成。於此情況下， 該半導體錠胚通常具有—約刚毫米至携毫米之直徑。藉由例 如浮區法或切克勞斯基㈣拉晶法來製備半導體錠胚。由於使用 經切克勞斯基㈣拉晶之單晶半導體錠胚時，發生前述之空洞， 因此較佳剌本發明方法於此類半導體键胚。然而，本發明之方 法亦適用於洗鑄件、複晶或多晶半導體鍵胜（也稱作胚料），例如 其等可用於製造太陽能電池。 16 135:6165 於步驟b)中將該半導體錠胚切成長1公分至100公分、較佳 長50公分之鑄錠。一般使用一帶鋸或一内徑鋸進行切割。該半導 體錠胚一般係以與其縱軸垂直之角度下，將其切割成鑄錠。於具 有圓形橫截面之半導體鑄錠之情況下，此即意味著該鑄錠基本上 係呈一直圓柱體之形式。然而，由於拉晶步驟之結果，該鑄錠具 有特定之不規則性。 一般而言，於步驟b)後視情況進行步驟c)，其中對該基本上 係圓柱形鑄錠之外表面進行研磨，使得該鑄錠具有完全的圓柱體 形狀。此外，可於該鑄鍵之外表面上製造取向特徵（orientation features)，例如取向缺口或取向平面。該步驟可於步驟d)之後進 行，但是較佳係於步驟d )之前進行。 每一鑄錠中之機械缺陷之位置係於步驟d)中確定。較佳為使用 前述之掃描超聲波顯微儀以進行該步驟。 或者，可用紅外線輻射照射鑄錠之一端，且於該鑄錠之另一端 螂量透射之紅外線輻射，以確定機械缺陷（特別是空洞）之位置。 較佳於圓柱形鑄錠之外表面上進行該測量，以避免光線必須穿過 過長之距離。由於過度之粗链度會干擾該測量，因此較佳於測量 前藉由細磨、刻蝕、拋光或該些方法之適當組合使鑄錠之相關表 面變平滑。相關表面之粗糙度較佳應不超過Ra (中心線平均粗糙 度）=0.2微米。於該方法中，使用具有適當物鏡之紅外線敏感照 相機以產生鑄錠之内部圖像。内部之氣體包含物或缺陷會導致入 射光之折射或被吸收。該缺陷之深度係藉由該產生聚焦圖像之物 鏡之設置而確定。 17 1356165 由於使用紅外線透射方法需要該額外平滑步驟以使表面平滑， 因而較佳於步驟d)中使用掃描超聲波顯微術。 步驟f)中’該鑄鍵，依照與習知技術相對應之方式，可盘直他 鑄錠一起切割成厚度為〇.2毫求至2毫米之半導體晶圓。㈣為根 據現有技術，利用多祕（MWS)進行切割。_錠較佳為以虫 其外表面成直角㈣成半導體晶圓。S後，通常清洗並且分料 ，體晶圓’即’於多紐步驟後分離板疊形式之半導體晶圓，且 單獨將其置於晶圓盒或料盒之隔間中。 步驟h)中，接著分棟該些包含步驟d)中所發現之空洞位置之 半導體晶圓’且通常將錢汰。此可以手動或藉由卿人自動進 行0 為使該些半諸晶BJ更容易被分楝，較佳係於步驟d)及f)間 謂加步驟e)中，藉由例如罐磨、研磨或鑽凹坑，於碡錠上標言曰己

置之z座標。於準備以與其外表面成直角地:割 成半導體日0圓之圓柱形鑄鍵之情況下，於㈣⑺ =外表面施加標記。最後，在步驟h) t，分棟出於其周圍上且 料記之所《鲜㈣晶圓。射㈣標 識 :手:進行。依據已施加於外表面上之標記及機械缺陷位置? 二驟0 _之半導體晶圓之厚㈣ 二::，者為分揀該些具―，，否則分棟 作為施加標記之備選方 zp及由步騾f)甲製造切口 案，可於步驟由機械缺陷之位置 之位置確定具有至少—個機械缺陷之該 1356165 一半導體日sB)及其數量。最後，可於步驟h)巾以手動或者借助機 器人自動分楝該些半導體晶圓。若半導體晶圓製造之自動化水準 夠同則例如材料跟縱系統（material tracking system)便可確定 相關之aa圓數f。材料跟縱系統例如可使用與首先完成之半導體 :圓相匹配之參考平面之位置、及切口間距之總和（對應於該切 割之半導體晶圓厚度之總和及於切割過程中引起之材料損失）以 確定又衫響之半導體晶圓之數量。同樣地，於該備選方案中，可 鲁能需要分楝相鄰之半導體晶圓，以確定已除去所有具機械缺陷之 半導體晶圓。 為避免必須分揀不必要之大量半導體晶圓，基於標記或計算之 晶圓數量以及相鄰半導體晶圓之^義數量，可於根據習知技術之 ^於機械缺陷之附加步驟§)中單獨地檢查該些具有至少一機械缺 之半導體晶圓之機械缺陷。其可藉由例如掃描超聲波顯微術、 外線透射測里或x_射線吸收測量來進行。舉例來說檢查已標 。己或已计算之半導體晶圓及其各自最接近之相鄰者。最後，只有 於步驟g)中實際上發現機械缺陷之半導體晶圓會在步驟h)中被 分揀出來。所有其他已於步驟g)中單獨檢查之半導體晶圓則將裝 回晶圓盒或料盒中’並進-步進行加工。其—方面可以避免耗時 ，昂責之半導體晶圓之逐-檢查，另—方面則避免不必要之無缺 心之半導體晶圓之分楝。 為了於缺陷率低時有效地防止交付具有”或其他機械缺陷之 :導體晶圓’當只在半導體晶圓上進行檢查時，原則上需要鹏 檢查所有半導體晶圓。藉由已事先確定機械缺陷位置之鑄鍵之 19 135.6165 根據本發明之檢查及隨後只於事先確定位置周圍對少量晶圓進行 之單個半導體晶圓檢查之組合，使得各個半導體晶圓之檢查可於 最小之檢測努力下保證所有交付之半導體晶圓皆係無缺陷者，且 可使半導體晶圓之產率最大化。只有當已於步驟d)中發現機械缺 陷時才需要隨後於步驟g)中檢測單個半導體晶圓。當鑄錠之錯誤 率下降時，對單個半導體晶圓之檢測將以相應方式下降。 何種前述之方法對於分揀為較佳係取決於機械缺陷之頻率、生 產成本、半導體晶圓之檢查與分揀、及自動化與材料跟蹤之成本。 【圖式簡單說明】 第1圖係進行本發明方法時所獲得之測量信號之示意圖。 第2圖係本發明之掃描超聲波顯微儀之示意圖。 第3圖係本發明之具有兩個超聲波頭之掃描超聲波顯微儀之第 一實施態樣之示意圖。 第4圖係本發明之掃描超聲波顯微儀之第二實施態樣之示意 圖，於每一情況下於樣品之兩相對之平坦表面上具有兩個超聲波 頭。 第5圖係鑄錠之楔角及用以確定楔角及參考平面位置之參數之 示意圖。 【主要元件符號說明】 1 鑄錠 2 超聲波頭 3 液體偶合介質 4 缺陷 5 外表面 6 ' 7 表面 20 1356165 8 超聲波脈衝 9 、 10 、 11 回波 12 電腦 13 監視器 14 高頻產生器 15 轴 16 參考平面 17 掃描平面 21

Claims (1)

1. 、申請專利範園： ’。。年 修 Z3 第096121736號專利申請案 中文申請專利範圍替換本無劃線版笨；Γ*----ί 種製備多個半導體晶 圓之方法，其包括： a) 製備一半導體錠胚， b) 將該半導體錠胚切割成鑄錠（1)，其具有至少—個 平坦表面（6)及以與該平坦表面成直角測量為1公 1〇〇公分之厚度， d)核定每一鑄錠（1)中機械缺陷（4)之位置，其包 含 _ 一經至少一藉由一液體偶合介質（3)與該鑄錠（1) 之該平坦表面（6)偶合之超聲波頭（2)以掃描該鑄錠 (〇之該平坦表面（6) ’在每個測量點（χ, y)產生至 少—於該鑄錠（1)之該平坦表面（6)定向之超聲波脈 衝（8)’源於該鑄錠（1)之超聲波脈衝回波係經記錄為 一時間函數，從而檢測來自該平坦表面（6)之一回波 ()來自該鑄鍵（1)與該平坦表面相對之一表面（7) 之回波（11)、以及其他可能之回波（1〇)，由該等其他 回波（10)確定該鑄錠（丨）中機械缺陷（4)之位置（~， yp ’ zp) ’ 或 -以紅外線輻射照射該鑄錠（υ之一端，並於該鑄錠 (〇之另一端測量透過之紅外線輻射強度，及確定該機 械缺陷（4 )之位置（Xp，yp，Ζρ )， 每一缺陷之位置係由與將於步驟〇中製造之切口平 行之平面上之座標Xp，yp及與該平面垂直之座標&唯一 地定義； 0·2毫米至2毫米 f)將該鑄錠（1)切割成多個厚度為 之半導體晶圓，及 h)分揀該些包含已發現之機械缺陷（4)之位置之 體晶圓》 導 如％求項1之方法，其中以與該平坦表面（6)成直角之 測量之該鑄錠（1)之厚度係1公分至50公分。 工 如明求項1或2之方法’其中機械缺陷（4)於z方向上之位 置係以相對於與該鑄錠⑴之—外表面（5)成直角之 多考平面（16)來確定，該參考平面（16)與該鑄錠（丨）之 楔角無關’且該參考平面（16)之位置係、由該平坦表面（6) 及一掃描平面（17)間之—最大距離（z_)界定該掃描平 面（17)亦與該外表面（5)成直角，且至少一個超聲波頭（2) 位於該掃描平面上。 如响求項1或2之方法，其中該半導體錠胚係由一單晶半導 體材料構成。 如吻求項4之方法，其中由該單晶半導體材料構成之該半導 體鍵胚係於該步驟a)中以切克勞斯基掛鋼拉晶法製備。 如明求項1或2之方法，其中於步驟b)中製備之該鑄錠（i ) 基本上係呈一直圓柱體之形式，且於步驟b)後，於一額外之 步驟c)中研磨該鑄錠（1)之外表面。 如#求項1或2之方法，其中該鑄錠（1)上之每一機械缺陷 (4)位置之z座標，係於步驟d)與f)間之一額外步驟 中標屺，且於步驟h)中，分楝於步驟f)後具有該標記之該 8. 些半導體晶圓-。 如明求項1或2之方法， ”中在步驟d)後，藉由該機械缺陷 之位置之Z座標及於步驟f)中製造之該㈣之位置， 於一額外步驟中碰宁 。 確^些具有至少—機械缺陷⑷之半 9. 冰圓且於步驟h)中分棟該些半導體晶圓。 項1或2之方法，其中於步驟d)後’藉由該機械缺陷 之位置之z座標及於步驟f)中製造之該切口之位置，

   於外步驟〇中確定該些具有至少-機械缺陷（4)之半 導體阳圓’其中’係'於—額外步驟g)中單獨檢查該些半導體 ^圓及、-經定義數量之相鄰晶圓之機械缺陷⑷，且於步驟 ,)中刀棟所有已於步驟g) +發現其機械缺陷（4)之該些半 導體晶圓。 — (8)係非聚焦或 。月求項1或2之方法，其中該超聲波脈衝 僅輕微聚焦。

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