WO2007142024A1 - 単結晶シリコンウェーハのｃｏｐ評価方法 - Google Patents

単結晶シリコンウェーハのｃｏｐ評価方法 Download PDF

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WO2007142024A1
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evaluation
cops
crystal silicon
wafer
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Shuichi Inami
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Sumco Corporation
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    • C30B29/02—Elements
    • C30B29/06—Silicon

Definitions

  • the present invention relates to a COP (Crystal Originated Particle) evaluation method for a single crystal silicon wafer, particularly a large-diameter silicon wafer having a diameter of 300 mm.
  • COP Crystal Originated Particle
  • a single crystal silicon wafer as a substrate of a semiconductor device is manufactured by being cut from a single crystal ingot of silicon and subjected to many physical, chemical and thermal treatments.
  • a single crystal ingot of silicon is generally obtained by a Chiyoklarsky method (hereinafter referred to as “CZ method”) in which a seed crystal is immersed in molten silicon in a quartz crucible and pulled up to grow a single crystal. During crystal growth, fine defects called Grown-in defects are introduced into the crystal.
  • This Grown-in defect depends on the pulling rate during single crystal growth and the temperature distribution in the single crystal immediately after solidification (temperature gradient in the crystal in the pulling axis direction), and COP (Crystal Originated Particle) These exist in single crystals as vacancy aggregation defects with a size of about 0.1 to 0.2 m, or as dislocation clusters with a size of about 10 ⁇ m.
  • OSF acid-induced stacking fault
  • the leakage current causes deterioration of device characteristics.
  • COP is a factor that lowers the initial pressure resistance of the oxide film, and dislocation clusters also cause poor characteristics of the devices formed there.
  • COP detection methods generally include a method using a surface defect inspection apparatus (eg, SP2: manufactured by KLA-Tencor) and a method called a copper deposition method (copper decoration method). Used.
  • SP2 surface defect inspection apparatus
  • copper deposition method copper decoration method
  • COP here refers to COP as a Grown —in defect introduced into a crystal during the above-mentioned single crystal growth (hereinafter referred to as “COP”, and when particularly distinguished, COP ”).
  • Other COPs caused by fine scratches, pulling scratches, etc. that occur during wafer handling, etc. are hereinafter referred to as “non-crystalline COPs” Is not an essential defect derived from the silicon single crystal itself! /, So it is excluded from the COP evaluation.
  • pattern refers to the fact that the thermal history of the single crystal silicon ingot to be grown is targeted for the pulling axis, and that the pulling rate and the distribution of grown-in defects have a specific relationship.
  • a COP caused by the crystal generated due to the presence, generally the force appearing in a disk shape at the center of the wafer (disk pattern), whether it appears in a ring shape at the outer periphery (ring pattern), Or both appear together (ring disk pattern).
  • disk pattern disk pattern
  • ring pattern ring shape
  • it does not take the form of a turn and may appear densely on the entire surface of the wafer.
  • the present invention has been made in view of such a situation, and it is based on a clear standard for a single-crystal silicon wafer having a large diameter of 300 mm, which has very few grown-in defects.
  • the objective is to provide an objective and quantitative COP evaluation method for single crystal silicon wafers that can determine the presence or absence of patterns.
  • the gist of the present invention resides in the following COP evaluation method for a single crystal silicon wafer.
  • a COP evaluation method for a single crystal silicon wafer in which the wafer evaluation area is concentrically divided in a radial direction, and an upper limit value of the number of COPs is set for each of the divided evaluation areas.
  • This is a COP evaluation method for single crystal silicon wafers that performs pass / fail judgment.
  • the above-mentioned “single crystal silicon wafer” is mainly a silicon wafer having a diameter of 300 mm.
  • this evaluation method is an evaluation method mainly for large-diameter silicon wafers with a diameter of 300 mm or more.
  • the silicon wafer targeted by this evaluation method is that even if COP exists on the surface of the wafer, they are concentrated locally to form the above pattern, or the number of the entire surface of the wafer is extremely large. Unless otherwise specified, it is acceptable as a wafer for highly integrated IC production.
  • Embodiment 1 In this COP evaluation method for a single crystal silicon wafer, a method of rejecting when the number of COPs in the central region and the outer peripheral region of the evaluation regions divided concentrically exceeds the upper limit ( Embodiment 1) can be employed.
  • the number of COPs on the entire surface of the woofer can be set to a predetermined upper limit or less (Embodiment 3).
  • the COP evaluation method for a single crystal silicon wafer according to the present invention is a method in which the wafer evaluation region is concentrically divided in the radial direction, and an upper limit value of the number of COPs is set for each evaluation region. It is a certain evaluation method. According to this method, for example, with the current judgment method, it is regarded as a disk pattern with several COPs, and it can be judged that there is no pattern (pass) based on clear criteria for a wafer that fails. .
  • this evaluation method is based on a clear and quantitative standard, it can also support automation of COP evaluation (inspection).
  • the evaluation criteria such as the width of the wafer division area and the upper limit value of the number of COPs in each area can be flexibly reviewed in consideration of the occurrence of COP, etc. is there.
  • Fig. 1 is a diagram showing an example of the occurrence of non-crystalline COP in woofer, where (a) is a COP extending in a curved line or dotted line, and (b) is a COP generated locally in spots. It is.
  • Fig. 2 is a diagram showing another example of non-crystalline COP in woofer.
  • Figure 3 shows the COP evaluation results for defect-free crystal silicon wafers.
  • Fig. 4 is a diagram showing an example of a judgment that was rejected despite the fact that it was a non-crystalline COP according to the current judgment criteria.
  • FIG. 5 is a diagram showing the results of the determination based on the new standard 1.
  • Figure 6 shows a sample that was properly remedied under New Standard 1 and an oversampled sample.
  • (a) is an example of appropriate relief
  • (b) and (c) are examples of excessive relief.
  • Fig. 7 shows the COP density for each measurement region of the entire sample.
  • Figure 8 shows the failure rate according to the new standard 2 divided into regions.
  • Figure 9 shows the failure rate according to the new standard 3 divided into regions.
  • Figure 10 shows an example of a sample that was determined to be acceptable according to the current standards, but was rejected according to the new standard 2, where (a) shows an example with a disk pattern and (b) shows a ring pattern. This is an example.
  • Figure 11 shows an example of a sample that was over-relieved with the new standard 1 and over-relieved with the new standard 3.
  • Figure 12 shows the failure rate according to the new standard 4 divided by region.
  • the COP targeted by the present invention was processed by a copper deposition method using a Cu deposition apparatus, which will be described later, and then the wafer surface number count and distribution were measured by visual inspection.
  • the COP evaluation method for a single crystal silicon wafer according to the present invention is a COP evaluation method for a single crystal silicon wafer as described above, wherein the wafer evaluation region is concentrically divided in a radial direction,
  • an upper limit value for the number of COPs is set for each divided evaluation area, and pass / fail judgment is performed based on this upper limit value.
  • the number of COPs for each divided evaluation area is less than the upper limit value in all areas, it is determined to be acceptable, and if the V difference is greater than the upper limit value in one or more areas, it is determined to be unacceptable.
  • the wafer is divided concentrically in the radial direction, and the upper limit value of the number of COPs is set for each of the divided evaluation regions.
  • the determination is performed based on a quantitative criterion. This is to make the judgment result objective by minimizing the fluctuations in the judgment result that may occur due to differences.
  • the specific numerical value of the upper limit value to be set is not particularly defined. As will be described in detail later with specific examples, based on the results of conventional COP evaluation, the COP generation status, quality required for woofer, production yield, etc. will be determined.
  • the method of the second embodiment is adopted in which the width of each evaluation region (that is, the ring) divided concentrically is within a range of 15 mm to 30 mm. desirable.
  • the main target of this evaluation method is 300 mm diameter woofer. Normally, the outermost ring-shaped region with a width of 10 mm is excluded from the evaluation target. If the woofer diameter is 300 mm, the evaluation target region is from the center of the wafer to a radius of 140 mm. When this range is divided into rings, if the width is narrower than 15 mm, the area becomes too large and the evaluation becomes complicated, resulting in high costs.
  • the width is larger than 30 mm, the evaluation becomes rough, and the accuracy of the evaluation tends to be impaired.
  • the preferred width for a 300 mm diameter woofer is about 25 mm.
  • the width of each evaluation area to be divided should normally be equal, but is not necessarily limited to this, and may be determined as appropriate based on the occurrence status of the COP.
  • the method can be adopted. In other words, in this method, even if the wafer is seen in the radial direction and there is a COP in the middle, it is regarded as an amorphous COP.
  • the specific ranges of the central region and the outer peripheral region are not particularly defined. You should set it as appropriate based on the occurrence status of COP and evaluation results!
  • the diameter of a concentric circle having the same center as that of the wafer is ⁇ and the center region is a circle (disk) having a diameter of 0> ⁇ > 30 mm, and the outer peripheral region is ⁇
  • the method of Embodiment 3 may be employed in which the number of COPs on the entire surface of the woofer is not more than a preset upper limit value.
  • the total number of COPs in each divided evaluation area may be adjusted to the maximum number of COPs in the entire wafer area, and the total number of COPs in each evaluation area Apart from this total number, you may set an upper limit for the number of COPs on the entire wafer surface as described above.
  • the COP generation factor excludes COPs that are determined to be due to factors other than defects introduced during crystal growth (that is, due to non-crystals). Pass / fail judgment. This is because the COP caused by non-crystals is not a defect inherent in wafers, unlike COP caused by crystals.
  • Fig. 1 is a diagram schematically showing an example of the occurrence of amorphous COP in woofer.
  • A is a COP extending in a curved line (indicated by symbol A in the figure) and a dotted line.
  • Elongated COP (the part enclosed by the dashed ellipse)
  • b is the COP (the part enclosed by the dashed ellipse) that appears locally.
  • Fig. 1 shows an image of copper imaged by the above-described copper deposition method, which is generally used as a COP detection method, taken with an image scanner (Waha's macro inspection image input device). This is a figure drawn (sketched) based on the image, and the black dots indicate the location of the COP.
  • the concentric circles on the image are auxiliary lines for area division in the present invention.
  • the orthogonal line is an auxiliary line that divides the image into the first quadrant to the fourth quadrant (the same applies to FIGS. 2, 4, 6, 10, and 11 shown later).
  • the copper deposition treatment was performed according to the following procedures (i) to ().
  • the cu deposition apparatus includes an upper plate (electrode plate) and a lower plate (electrode plate) arranged at a predetermined interval, and an electrolyte solution (Cu 2) is contained in a space surrounded by both the plates and the side wall. It is configured so that a methanol solution in which + is eluted is contained, and a woofer is mounted on the lower plate so that a voltage can be applied between both plates (electrode plates).
  • a Cu deposition treatment is performed. That is, using a Cu deposition device, a first voltage is applied so that the upper plate (electrode plate) has a negative potential with respect to the lower plate (electrode plate) (here, an insulating film having a thickness of 5 Onm is applied). Then, a second voltage is applied so that the upper plate (electrode plate) is at a positive potential (25V is applied to an insulating film having a thickness of 50 nm).
  • the voltage application method used in (iii) is a voltage application method used in the wafer inspection method proposed by the applicant in Japanese Patent Application 2005-302199.
  • the first voltage application step and the second voltage application method are as follows. By separating the application process, it has been confirmed that a single crystal silicon wafer with extremely few grown-in defects can be inspected with high reliability.
  • the COP count on the wafer surface after treatment by the copper deposition method and COP evaluation judgment were performed by visual inspection.
  • FIG. 1 (a) is an example of a COP determined to be caused by a pulling wound.
  • Figure (b) is an example of a COP that occurs locally in spots, and it can be determined that there is a flaw in that part. These two examples are COP examples that can easily be attributed to non-crystallisation.
  • FIG. 2 is a diagram showing another example of occurrence of non-crystalline COP in wafers.
  • the COP that extends in the shape of a curve or dotted line illustrated in Fig. 1 or spots locally This is an example because it is difficult to determine that it is due to non-crystals because the COP is generated without any particular characteristics on the entire surface of the wafer.
  • COP evaluation method of the present invention will be described below.
  • COP counting COPs that can be easily determined to be non-crystalline as shown in Fig. 1 are excluded from the counting, and COPs as shown in Fig. 2 are highly likely to be non-crystalline. Because it was difficult to judge, it was counted as a defect (COP).
  • a pass / fail decision was made in the heel region setting.
  • the evaluation area was divided into a disk area with a diameter of 100 mm or less and a ring area with a diameter of 100 to 280 mm.
  • the number of COPs set was set to 25 as the upper limit of the disk area with a diameter of 100 mm or less, and 50 as the upper limit of the ring area with a diameter of 100 to 280 mm.
  • Table 1 shows the area classification and the upper limit of the number of COPs obtained in this way.
  • ⁇ 100 means a disk-like region having a diameter of less than 100 mm
  • ⁇ 100 to 280 means a ring-like region having a diameter of 100 mm to 280 mm. The same applies to Tables 2 to 4 described later.
  • the new criterion 1 criterion it was found that there was a case where it was not possible to cope with the case where COP occurred locally because the R-direction region was rough. For example, in an area less than 100mm in diameter , Force that may result in a disc pattern even if the number of COPs is 25 or less.
  • the area division is subdivided, and the upper limit value of the number of COPs is set in each area.
  • the method for calculating the upper limit of the number of COPs was the same as in the new standard 1. However, when rounding, the total COP upper limit value for the area of less than 100 mm in diameter is the same as in the new standard 1 2
  • Table 2 shows the upper limit of the area classification and the number of COPs.
  • the upper limit of the number of COPs on the entire surface of the woofer is 75.
  • the upper limit of the number of COPs on the entire wafer surface is 75.
  • the new standard 3 was adjusted so that the upper limit of the number of COPs on the entire wafer surface was 100. At that time, while maintaining the ratio of the number of COPs between areas in the new standard 2, the number of COPs on the entire wafer surface was adjusted to 100.
  • Table 3 shows the upper limit of the area classification and the number of COPs.
  • Figure 3 shows the judgment results based on the current standards.
  • the rejection rate is the ratio of rejected products to the total number of woofers used in the evaluation. The same applies to FIGS. 5, 8, 9, and 12 described later.
  • R”, “D”, and “RD” on the horizontal axis are ratios of rejected products due to the presence of a ring pattern, a disk pattern, or a ring disk pattern, respectively. These do not overlap each other. Therefore, the “PATTERN” force, which is the sum of these three patterns, is the ratio of rejected products that are judged as S pattern failures. “Comprehensive” is a failure rate that includes not only pattern failures but also rejects due to the number of COPs on the entire wafer surface exceeding 100.
  • Crystal origin means that it is difficult to determine whether the force is due to non-crystals or not. This is the rejection ratio due to the existence of only the COP caused by the crystal, which is excluded by judging the COP caused by the “COP generation factor judging method” devised by the present inventor. The same applies to FIG. 5, FIG. 8, FIG. 9, and FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing a determination example in which the current determination criterion is rejected despite the non-crystal-induced COP.
  • this wafer sample
  • Figure 5 shows the results of the judgment based on the new standard 1.
  • the “total” on the horizontal axis is the percentage of rejects due to over 100 COPs on the entire wafer surface.
  • “ ⁇ 100” and “ ⁇ 100-280” were rejected according to the criteria shown in Table 1 above, and the failure rates for each region included overlapping ones.
  • “New Standard 1” is the total (excluding duplication) of those that failed this standard.
  • the failure rate is reduced by 0.046.
  • the decrease in the failure rate is the sample that was relieved from the current standard (that is, the sample that was determined to be unsuccessful by the current standard was accepted by the new standard 1).
  • Table 5 summarizes the number of samples with appropriate relief and the number of samples that are excessive (ie, should not be rescued !, those that have been rescued) by pattern.
  • Figure 6 shows an example of a sample that has been properly relieved by the new standard 1 and a sample that has been excessively performed.
  • A is an example that has been properly relieved
  • (b) and ( c) is an example of excessive relief.
  • Fig. 6 (a) is a sample that was rejected as a disc pattern was generated under the current standard, but was properly relieved and passed under the new standard 1.
  • Figure (b) shows that, despite the appearance of the disk pattern, it was determined that the COP was caused by non-crystals (here, the COP generated locally due to processing) according to the new standard 1 and passed. It is a sample.
  • Figure 6 (c) is determined to be a ring pattern based on the current standard, but according to the new standard 1, the COP in the region surrounded by the thick solid-line ellipse is determined to be a COP due to amorphous (processing).
  • amorphous processing
  • the new criteria 1 proved that the disc patterns and ring patterns that were supposed to be rejected were accepted. Therefore, we examined a method to improve the accuracy of pass / fail judgment.
  • FIG. 7 is a diagram showing the COP density for each measurement region of the entire sample.
  • the COP density is particularly large in the region of “ ⁇ 50” and the region of “ ⁇ 250-280”. This reflects the large distribution of COPs generated as disk patterns and ring patterns in the area. Therefore, in order to capture such patterns, it is necessary to evaluate the number of COPs by dividing into areas narrower than the areas classified by the new standard 1.
  • New standard 2 is shown in Table 2
  • new standard 3 is shown in Table 3.
  • New Criteria 2 assigns the criteria of New Criteria 1 to the divided areas
  • New Criteria 3 keeps the ratio of COP counts between the areas in New Criteria 2 while maintaining the COP count across the entire woofer. (Total number of COPs) is expanded from 75 to 100.
  • FIG. 8 and Fig. 9 are diagrams showing the failure rates according to these new criteria divided by region.
  • Figure 8 shows the failure rate according to the new criterion 2
  • Fig. 9 shows the failure rate according to the new criterion 3.
  • the failure rates in each region from “ ⁇ 50” to “ ⁇ 250 to ⁇ 280” on the horizontal axis were evaluated according to the criteria shown in Table 2 or Table 3, respectively.
  • the failure rate for each area includes duplicates. “New Standard 2” or “New Standard 3” power on the horizontal axis The total (excluding duplication) of those that failed these standards.
  • the judgment results based on the new standard 1 to the new standard 3 are characterized by an overall rejection rate of 0.082, 0.1619, 0.1272 in the j jets of the new standards 1, 2, and 3.
  • the results of judgment based on the new standards 2 and 3 have a higher failure rate than the results of judgment based on the new standard 1. This difference is due to the fact that samples with “pattern” that should be rejected under the new standard 1 were judged to be acceptable, and the rejection rate was low. This is because the sample power of “with turn” is judged as rejected.
  • Figure 10 shows an example of a sample that is judged as having no pattern (passed) according to the current standard, and having a pattern (failed) as judged by the new standard 2.
  • (a) shows that there is a disk pattern.
  • (B) is an example with a ring pattern.
  • FIG. 11 is a diagram showing a sample that was excessively rescued by the new standard 1 and excessively rescued by the new standard 3.
  • the new standard 4 was established.
  • the upper limit of the number of COPs in the region ⁇ 50 is reduced from 10 to 8
  • the number of COPs in the region ⁇ 250 ⁇ 280 is reduced. Increased the upper limit from 16 to 20.
  • the number of COPs in the “ ⁇ 50-100” region was reduced from 23 to 21.
  • FIG. 12 is a diagram showing the failure rate according to the new criterion 4 separately for each region.
  • the rejection rate under the new standard 4 was 0.1387.
  • the COP evaluation based on this new standard 4 there were no defects in pattern judgment as seen in the evaluation based on the new standard 1, 2 or 3.
  • the new standards 1 to 4 are all COP criteria that specifically set the width of the evaluation area, the upper limit value in each evaluation area, etc. based on the provisions in the COP evaluation method of the present invention described above. In this case, the new standard 4 was the best evaluation standard.
  • the past evaluation (inspection) results are taken into consideration in consideration of the occurrence (existence) state of COP in the manufactured woofer and the required quality level. Incorporating semi-empirical methods to be used, it is possible to establish specific criteria for the width of the woofer evaluation area, the upper limit of the number of COPs in each evaluation area, etc. It is essential.
  • the pass / fail judgment is made based on this specific standard, so it depends on the subjectivity of the judge under a clear (quantitative) standard. It is possible to evaluate objectively. Therefore, it is possible to cope with the case where COP evaluation (inspection) is automatically performed.
  • the COP evaluation method for a single crystal silicon wafer of the present invention it is possible to make a quantitative and objective evaluation, and an appropriate judgment can be given based on a clear standard.
  • This evaluation method is fully compatible with the automation of COP evaluation (inspection) and the quality of woofers in the future, and can be widely used in the production of single crystal silicon wafers and semiconductor devices.

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Abstract

　評価対象のウェーハの評価領域を半径方向に同心円状に分割し、分割した評価領域ごとにＣＯＰ個数の上限値を設定し、この上限値を基準として単結晶シリコンウェーハの合否判定を行うことにより、定量性、かつ客観性のあるＣＯＰ評価が可能であり、明確な基準のもとで適正な判定を与えることができる。この評価方法を適用することにより、ＣＯＰ評価（検査）の自動化、将来におけるウェーハの高品質化にも十分対応可能であり、単結晶シリコンウェーハの製造、半導体デバイス製造に広く利用することができる。

Description

単結晶シリコンゥエーハの COP評価方法
技術分野
[0001] 本発明は、単結晶シリコンゥエーハ、特に直径 300mmの大口径シリコンゥエーハを 対象として行う COP (Crystal Originated Particle)評価方法に関する。
背景技術
[0002] 半導体デバイスの基板としての単結晶シリコンゥエーハは、シリコンの単結晶インゴ ットから切り出され、数多くの物理的、化学的、さらには熱的処理を施され、製造され る。シリコンの単結晶インゴットは、一般に、石英るつぼ内の溶融したシリコンに種結 晶を浸漬させて引き上げ、単結晶を成長させるチヨクラルスキー法 (以下、「CZ法」と いう）により得られ力 単結晶育成時に Grown— in欠陥と称される微細欠陥が結晶 内に導人される。
[0003] この Grown— in欠陥は、単結晶育成の際の引上げ速度と、凝固直後の単結晶内 温度分布（引上げ軸方向の結晶内温度勾配）に依存して、 COP (Crystal Origina ted Particle)などと呼ばれる大きさが 0. 1〜0. 2 m程度の空孔凝集欠陥、また は転位クラスターと呼ばれる大きさが 10 μ m程度の微小転位力もなる欠陥などとして 単結晶内に存在する。
[0004] また、 CZ法によって製造されたシリコン単結晶ゥエーハは、高温の酸化熱処理を受 けたとき、リング状に現れる酸ィ匕誘起積層欠陥（以下、「OSF」— Oxidation Indue ed Stacking Fault—という）が発生する場合がある。この OSFリングが潜在的に 発生する領域は、育成中の結晶の熱履歴に依存し、特に育成中の引き上げ速度の 影響を受け、引き上げ速度を小さくしていくと、 OSFリングが現われる領域が結晶の 外周側から内側に収縮していく。
[0005] 言い換えると、高速で単結晶を育成すると OSFリングの内側領域がゥエーハ全体に 広がることになり、低速で育成すると OSFリングの外側領域がゥエーハ全体に広がる
[0006] OSFがデバイスの活性領域であるゥエーハ表面に存在する場合には、リーク電流 の原因になりデバイス特性を劣化させる。また、 COPは初期の酸ィ匕膜耐圧性を低下 させる因子であり、転位クラスターもそこに形成されたデバイスの特性不良の原因に なる。
[0007] そのため、従来は、リング状 OSFの発生領域が結晶の外周部に位置するように引 き上げ速度を速くして、単結晶育成が行われてきた。例えば、特開 2002— 145698 号公報に記載されるように、単結晶成長界面付近のインゴットの成長および冷却条 件を調整して、 OSF領域をゥヱーハの周縁部から中心部へかけて広く分布させ、そ の領域の内側は微小 COP領域としたゥヱーハが提案されている。
[0008] しかし、近年における小型化、高度化の要求から半導体デバイスの微細化が進む につれて、この極めて小さい COPをも極力減少させた Grown— in欠陥の極めて少 な 、単結晶シリコンゥエーハ（以下、「無欠陥結晶のシリコンゥエーノ、」とも 、う）が製造 されるようになってきて!/、る。
[0009] それに伴い、無欠陥結晶のシリコンゥエーハでは COP評価が実施されている。なお 、 COP評価に際しては、 COPの検出方法として、一般に、表面欠陥検査装置 (例え ば、 SP2 :KLA—Tencor社製）を用いる方法や銅析出法 (銅デコレーション法）と称 される方法などが用いられて 、る。
[0010] すなわち、 COP評価によって欠陥（COP)の個数とパターンの有無により結晶性（ 無欠陥性)を保証する合否判定が行われ、 COPの個数がゥエーハ全面で規定数を 超える場合、またはパターンが存在 (発生)している場合、そのゥエーハは不合格と判 定される。
[0011] なお、ここで言う「COP」とは、前述の単結晶育成時に結晶内に導入される Grown —in欠陥としての COP (以下、「COP」と呼び、特に区別するときは「結晶起因の CO P」という）を指す。それ以外の、例えばゥエーハのハンドリング時に生じる微細な傷や 引つ力き傷などに起因して発生する COP (これら結晶起因の COP以外の欠陥を、以 下、「非結晶起因の COP」という）は、シリコンの単結晶そのものに由来する本質的な 欠陥ではな!/、ので、 COP評価の対象から除かれる。
[0012] また、前記の「パターン」とは、育成される単結晶シリコンインゴットの熱履歴が引上 げ軸に対象であること、および引上げ速度と Grown— in欠陥の分布が特定の関係を 有していることに起因して発生する結晶起因の COPの形態で、一般に、ゥエーハの 中心部にディスク状に現れる力 (ディスクパターン）、外周部にリング状に現れるか (リ ングパターン）、もしくは両者が混在して現れる（リングディスクパターン)。さらに、 タ ーン形態をとらず、ゥエーハ全面に高密度に現れる場合もある。
発明の開示
[0013] 前述のように、 Grown— in欠陥の極めて少ない無欠陥結晶のシリコンゥエーハで は COP評価が実施されている。しかし、定量的に判定する項目は、ゥエーハ全面で の COP個数のみであって、パターン判定でディスク状のパターンやリング状のパター ンが発生しているとみなす力否かは目視判定に依存しており、定量性、客観性がな かった。
[0014] さらに、直径 300mmのシリコンゥヱーハにおける COP評価には、以下に述べるよう に、「COPパターン有り」とする判定が厳しすぎるという問題があった。
デバイスの微細化が進むにつれて合格の基準を厳しくする必要が出てきたのは事 実であるが、合格の基準を過度に厳しくすることは、シリコンゥエーハの製造歩留まり の低下に直結するので、シリコンゥ ーハにおける COP評価は慎重に行う必要があ る。
[0015] 本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、 Grown— in欠陥が極めて 少ない、特に直径 300mmの大口径の単結晶シリコンゥエーハについて、明確な基 準のもとでパターンの有無を判定することができる、客観的で定量性のある単結晶シ リコンゥエーハの COP評価方法を提供することを目的としている。
[0016] 本発明の要旨は、下記の単結晶シリコンゥ ーハの COP評価方法にある。
すなわち、単結晶シリコンゥエーハの COP評価方法であって、前記ゥエーハの評価 領域を半径方向に同心円状に分割し、分割した評価領域ごとに COP個数の上限値 を設定し、この上限値を基準として合否判定を行う単結晶シリコンゥエーハの COP評 価方法である。
[0017] 前記の「単結晶シリコンゥエーノ、」とは、主として直径 300mmのシリコンゥエーハで ある。すなわち、本評価方法は、直径 300mm以上の大口径シリコンゥエーハを主な 対象とする評価方法である。 [0018] 本評価方法が対象とするシリコンゥエーハは、 COPがゥヱーハ表面に存在しても、 それらが局所的に集中して前記のパターンを形成したり、ゥヱーハ全面での個数が 極端に多くない限り、高集積ィ匕 IC生産用のゥエーハとして許容される。
[0019] この単結晶シリコンゥエーハの COP評価方法において、前記同心円状に分割した 評価領域のうちの中心部と外周部の領域の COP個数が前記上限値を超える場合に 不合格とする方法 (実施形態 1)を採用することができる。
[0020] この COP評価方法 (実施形態 1を含む）において、前記同心円状に分割する各評 価領域の幅を 15mmから 30mmの範囲内とするのが望ましい（実施形態 2)。
[0021] この COP評価方法 (実施形態 1、 2を含む）において、さらに、前記ゥ ーハ全面で の COP個数があらかじめ設定した上限値以下とすることができる（実施形態 3)。
[0022] 本発明の単結晶シリコンゥエーハの COP評価方法は、ゥエーハの評価領域を半径 方向に同心円状に分割し、評価領域ごとに COP個数の上限値を設定する方法であ り、定量性のある評価方法である。この方法によれば、例えば、現行の判定法では C OP数個でディスクパターンとみなされ、不合格となるゥエーハに、明確な基準のもと でパターン無し (合格)の判定を与えることができる。
[0023] この評価方法は、定量性のある明確な基準に基づく方法なので、 COP評価 (検査) の自動化にも対応することができる。また、ゥエーハ分割領域の幅や各領域における COP個数の上限値などの評価基準を COPの発生状況等を勘案して柔軟に見直す ことができるので、将来の高品質ィ匕にも十分対応可能である。
図面の簡単な説明
[0024] 図 1は、ゥ ーハにおける非結晶起因の COPの発生例を示す図で、（a)は曲線状 または点線状に伸びる COP、 (b)は局所的に斑点状に発生した COPである。
図 2は、ゥ ーハにおける非結晶起因の COPの他の発生例を示す図である。
図 3は、無欠陥結晶のシリコンゥエーハについての COP評価結果を示す図である。 図 4は、現行の判定基準で、非結晶起因の COPであるにもかかわらず不合格とさ れた判定例を示す図である。
図 5は、新基準 1による判定結果を示す図である。
図 6は、新基準 1による救済が適切に行われたサンプルと、過剰に行われたサンプ ルを例示する図で、（a)は適切に救済された例、（b)と (c)は救済が過剰に行われた 例である。
図 7は、サンプル全体の測定領域ごとの COP密度を示す図である。
図 8は、新基準 2による不合格率を領域ごとに分けて示した図である。
図 9は、新基準 3による不合格率を領域ごとに分けて示した図である。
図 10は、現行基準で合格と判定され、新基準 2による判定で不合格とされたサンプ ルを例示する図で、（a)はディスクパターン有りとされた例、（b)はリングパターン有り とされた例である。
図 11は、新基準 1で過剰に救済され、新基準 3でも過剰に救済されたサンプルを例 示する図である。
図 12は、新基準 4による不合格率を領域ごとに分けて示した図である。 発明を実施するための最良の形態
[0025] 以下に、本発明の単結晶シリコンゥ ーハの COP評価方法を具体的に説明する。
本発明が対象とする COPは、後述する Cu析出装置を用いた銅析出法により処理し た後、ゥエーハ表面の個数カウントおよび分布測定を目視検査で実施した。
[0026] 本発明の単結晶シリコンゥエーハの COP評価方法は、前記のように、単結晶シリコ ンゥエーハの COP評価方法であって、前記ゥエーハの評価領域を半径方向に同心 円状に分割し、分割した評価領域ごとに COP個数の上限値を設定し、この上限値を 基準として合否判定を行う方法である。すなわち、分割した評価領域ごとの COP個 数が全ての領域にぉ ヽて上限値以下であれば合格、 Vヽずれか一つ以上の領域で上 限値を超えれば不合格と判定する。
[0027] このように、ゥエーハを半径方向に同心円状に分割し、分割した評価領域ごとに CO P個数の上限値を設定するのは、判定を定量的な基準に基づいて行い、判定者が 異なることにより生じうる判定結果の変動を極力なくして、判定結果に客観性をもたせ るためである。
[0028] すなわち、従来の COP評価の合否判定では、ゥヱーハの中心部にディスク状のパ ターンが発生した場合、または外周部にリング状のパターンが発生した場合、それを パターンとみなす力否かは人間の目による方法のみで判定され、定量性がなかった 力 領域ごとに COP個数の上限値を設定することにより判定を定量的に行うことが可 能となる。
[0029] 半径方向に同心円状に評価領域を分割するのは、育成される単結晶シリコンイン ゴットの熱履歴が引上げ軸に対称で、 COPの発生が引上げ軸対称になるからである
[0030] 前記設定する上限値の具体的な数値については、特に規定しない。後に具体例を 挙げて詳述するように、従来の COP評価における実績を踏まえ、 COPの発生状況、 ゥ ーハに要求される品質および製造歩留り等を考慮して定めることになる。
[0031] 本発明の COP評価方法においては、前記同心円状に分割する各評価領域 (つま り、リング)の幅を 15mmから 30mmの範囲内とする前記実施形態 2の方法を採用す るのが望ましい。
[0032] 本評価方法の主な対象は直径 300mmゥ ーハである。通常、最外周の幅 10mm のリング状の領域は評価の対象から除外するので、ゥヱーハの直径を 300mmとすれ ば、評価の対象となる領域はゥエーハの中心から半径 140mmまでである。この範囲 をリング状に分割する場合、その幅が 15mmより狭いと領域が多くなりすぎて評価が 煩雑になり、コスト高になる。
[0033] また、幅が 30mmより広いと評価が粗くなり、評価の精度が損なわれやすい。直径 3 00mmゥヱーハの場合の望ましい幅は、 25mm程度である。なお、分割する各評価 領域の幅は通常は均等とするのがよいが、必ずしもこれに限定されず、 COPの発生 状況等に基づき適宜定めてもよい。
[0034] 本発明の COP評価方法において、前記同心円状に分割した評価領域のうちの中 心部と外周部の領域の COP個数が前記上限値を超える場合に不合格とする実施形 態 1の方法を採用することができる。言い換えると、この方法は、ゥエーハを半径方向 に見てその中間部に COPがあっても、それは非結晶起因の COPとみなす方法であ る。
[0035] これは、一般に結晶起因の COPは、ゥヱーハの中心部でディスク状に現れる力、ゥ エーハの外周部でリング状に現れる力、もしくはそれらが同時にディスクーリング状と して現れるからである。結晶起因の COPがゥ ーハ全面に高密度に現れる場合もあ るが、その場合は、 COP個数が、複数の（多くの)領域で評価領域ごとに設定した C OP個数の上限値を超えることになるので、合否判定ができる。この方法は、結晶起 因の COPの存在 (発生)状態の特徴に基づ!/、て COPの評価を簡単に行えるので、 効率的な評価方法と言える。
[0036] この場合、中心部領域と外周部領域の具体的な範囲は特に規定しない。 COPの 発生状況や評価実績等に基づ ヽて適宜定めればよ！ヽが、直径 300mmのゥエーハ の場合、一般に、ゥエーハと中心を同じくする同心円の直径を φとして、中心部領域 力 0> φ > 30mmの直径をもつ円（ディスク）であり、外周部領域が φ = 260mmと Φ = 290mmの直径をもつ円で挟まれる部分 (リング)であれば、評価の信頼性が高 くなるので望ましい。
[0037] この COP評価方法において、さらに、前記ゥ ーハ全面での COP個数をあらかじ め設定した上限値以下とする前記実施形態 3の方法を採用することができる。
これは、パターンの存在の有無を判定するパターン判定にカ卩えて、 COP個数の総 数の上限を規定するものである。この場合、分割した評価領域ごとの COP個数の上 限値の合計数をゥエーハ全面での COP個数の上限値に合わせてもよ 、し、評価領 域ごとの COP個数の上限値の合計数を小さくとり、この合計数とは別に、上記のよう にゥエーハ全面での COP個数の上限値を設定してもよい。
[0038] 前述した本発明の COP評価方法においては、 COPの発生要因が結晶育成時に 導入された欠陥以外の要因によるもの（つまり、非結晶起因によるもの)であると判断 される COPを除 ヽて合否判定を行う。これは従来の COP評価でも行われて ヽること であるが、非結晶起因の COPは、結晶起因の COPとは異なり、ゥエーハが本来もつ て 、る欠陥ではな 、からである。
[0039] 図 1は、ゥ ーハにおける非結晶起因の COPの発生例を模式的に示す図であり、 ( a)は曲線状に伸びる COP (図中に符号 Aと表示）と点線状に伸びる COP (破線の楕 円で囲んだ部分)、（b)は局所的に斑点状に発生した COP (破線の楕円で囲んだ部 分)である。
[0040] この図 1は、 COPの検出方法として一般に用いられている前述の銅析出法により析 出させた銅をイメージスキャナー（ゥエーハのマクロ検査画像入力装置)で撮影した画 像に基づいて描写 (スケッチ）した図であり、黒点は COPの存在位置を表す。画像上 の同心円は本発明でいう領域分割のための補助線である。また、直交線は画像を第 一象限〜第四象限に分割する補助線である (後に示す図 2、 4、 6、 10および 11にお いても同じ)。
[0041] 前記の銅の析出処理は、以下の手順 (i)〜 ( )に基づ!、て行った。なお、 cu析出 装置は、所定の間隔で配置された上部プレート (電極板)と下部プレート (電極板)を 備えており、これら両プレートと側壁部により囲まれた空間内に電解質溶液 (Cu2+を 溶出させたメタノール液)を容れ、下部プレート上にゥヱーハを装着して両プレート（ 電極板）間に電圧を印加できるように構成されて 、る。
[0042] (i)ゥエーハを洗浄してパーティクル等の外部汚染源を除去する。
(ii)熱酸ィ匕を行ってゥエーハ表面に所定厚さの絶縁膜 (酸ィ匕膜;ここでは、厚さ 50nm とした)を形成する。なお、ゥエーハ下部 (裏面）と下部プレート (電極板）間の電気的 接触を確保するため、ゥエーハ下部の絶縁膜の一部をエッチングにより剥離する。
[0043] (iii) Cu析出処理を行う。すなわち、 Cu析出装置を用い、上部プレート (電極板）が下 部プレート（電極板）に対して負電位となるように第 1の電圧を印加し (ここでは、厚さ 5 Onmの絶縁膜に対し 50Vを印加）、その後、前記上部プレート (電極板）が正電位と なるように第 2の電圧を印加する（厚さ 50nmの絶縁膜に対し 25Vを印カロ)。
[0044] 前記 (iii)で用いた電圧印加方法は、本出願人が特願 2005 - 302199で提案した ゥエーハ検査方法で用いる電圧印加方法で、第 1の電圧印加の工程と、第 2の電圧 印加の工程に分離することにより、 Grown— in欠陥の極めて少ない単結晶シリコンゥ エーハにつ 、ても高 、信頼性で検査できることが確認されて 、る。
また、銅析出法により処理した後のゥエーハ表面の COPの個数カウントおよび CO P評価判定 (結晶起因、非結晶起因の判別）は目視検査で実施した。
[0045] 図 1 (a)は引つ力き傷に起因すると判断される COPの例である。同図（b)は局所的 に斑点状に発生した COPの例で、当該部分に傷が存在していると判断できる。これ らの 2例は容易に非結晶起因であると判断できる COPの例である。
[0046] 図 2は、ゥエーハにおける非結晶起因の COPの他の発生例を示す図である。ゥェ ーハ表面に、図 1に例示した曲線状または点線状に伸びる COPや、局所的に斑点 状に発生した COPはみられず、 COPがゥエーハの全面に格別の特徴を示すことなく 発生して!/、るために、非結晶起因と判断しにく!/、例である。
[0047] このように、 COPが非結晶起因である力否かの判断が容易なものと困難なものとが あるが、本発明の COP評価方法を適用するに際しては、非結晶起因によると判断さ れる COPをでき得る限り除 、て合否判定を行う。
[0048] 以下に、本発明の COP評価方法の適用例について述べる。なお、 COPの計数で は、図 1に示したような非結晶起因と容易に判断できる COPは計数から除外し、図 2 に示したような COPは、非結晶起因である可能性は強いが、判断が難しいので欠陥 (COP)として計数した。
[0049] 〔新基準 1〕斟酌
まず初めに全体像をつかむために粗！ヽ領域設定での合否判定を行った。評価領 域の分割は直径 100mm以下のディスク領域と直径 100〜280mmのリング領域に 分割した。設定した COPの個数は直径 100mm以下のディスク領域の上限値として 25個、直径 100〜280mmのリング領域の上限値としては 50個を設定した。
このようにして求めた領域区分と COP個数の上限値を表 1に示す。
[0050] [表 1] 表 1
Figure imgf000011_0001
[0051] 表 1において、「く φ 100」は直径 100mm未満のディスク状の領域を、「 φ 100〜2 80」は直径 100mm〜直径 280mm間のリング状の領域を意味する。後述する表 2〜 表 4においても同様である。
[0052] 〔新基準 2〕
新基準 1の判定基準では R方向の領域区分が粗ぐ局所的に COPが発生する場 合の対応ができない場合があることが分力ゝつた。例えば、直径 100mm未満の領域で 、 COP個数が 25個以下であってもディスクパターンとなる場合がある力 その場合、 新基準 1では不合格と判定できな 、。
[0053] そこで、領域区分を細分化し、それぞれの領域で COP個数の上限値を設定するこ とにした。 COP個数の上限値の算出方法は新基準 1の場合と同じとした。但し、丸め る際には、直径 100mm未満の領域の COP上限値の合計が新基準 1の場合と同じ 2
5個となり、直径 100mm〜280mmの領域についても同様に新基準 1の場合と同じ 5
0個となるように調整した。
表 2に領域区分と COP個数の上限値を示す。なお、ゥヱーハ全面での COP個数の 上限値は 75個である。
[0054] [表 2] 表 2
Figure imgf000012_0001
[0055] 〔新基準 3〕
新基準 1、 2ではゥエーハ全面での COP個数の上限値は 75個である。判定基準の 緩和を意図し、新基準 3として、ゥエーハ全面での COP個数の上限が 100個になるよ うに調整した。その際、新基準 2での領域間の COP個数の比率を保ったまま、ゥエー ハ全面での COP個数が 100個になるように調整した。
表 3に領域区分と COP個数の上限値を示す。
[0056] [表 3] 表 3
< 0 100 0 100' -280
領域区分 < φ 50 0 50 Φ 100 0 150 0200 0250
- 100 -150 -200 -250 -280
COP個数上限値 設定値 10 23 13 17 21 16 [0057] 〔新基準 4〕
新基準 1、 2および 3での判定状況を検討し、ノターンが現れているゥエーハをパタ ーン無しと判定して合格にしたり、パターンのないゥエーハを不合格にすることがない ように COP個数の上限値を調整した。その結果として得られた基準を新基準 4とした 表 4に領域区分と COP個数の上限値を示す。
[0058] [表 4]
表 4
Figure imgf000013_0001
[0059] これら新基準 1〜新基準 4の判定基準により、無欠陥結晶のシリコンゥ ーハ (n= 1 73)について COP評価を実施し、判定基準の妥当性について検討した。なお、 300 mmゥヱーハに対する現行の基準（すなわち、 COPの個数がゥヱーハ全面で 100を 超える場合、または目視判定でパターン有りとみなされる場合、不合格と判定）による 評価も同時に行った。
[0060] 現行基準による判定：
図 3に、現行基準による判定結果を示す。なお、同図において、不合格率は評価に 供した全ゥ ーハ数に対する不合格品の比率である。後述する図 5、図 8、図 9およ び図 12にお ヽても同様である。
[0061] 図 3において、横軸の「R」、 「D」、 「RD」はそれぞれリングパターン、ディスクパター ンまたはリングディスクパターンが存在することによる不合格品の比率である。これら は互いに重複していない。したがって、この 3つのパターンを合計した「PATTERN」 力 Sパターン不合格と判定された不合格品の比率となる。「総合」はパターン不合格に 加え、ゥエーハ全面の COP個数が 100個を超えていることにより不合格と判定された ものを含む不合格率である。
[0062] なお、「結晶起因」とは、非結晶起因である力否かの判断が難しく結晶起因の COP として計数した COPを、本発明者が考案した「COP発生要因の判定方法」により非 結晶起因の COPと判定して除外した、結晶起因の COPのみの存在による不合格比 率である。後に示す図 5、図 8、図 9および図 12においても同様である。
[0063] 図 4は、現行の判定基準で、非結晶起因の COPであるにもかかわらず不合格とさ れた判定例を示す図である。このゥエーハ（サンプル）ではリングパターンやディスク パターンは発生しておらず、斑点状に非結晶起因の COPが発生している力 ゥエー ハ全面での個数が 100個を超えたために不合格とされたサンプルである。
[0064] 新基準 1による判定：
図 5に、新基準 1による判定結果を示す。
図 5において、横軸の「合計」はゥエーハ全面での COP個数が 100個を超えたため 不合格となったものの比率である。「く φ 100」、「φ 100— 280」はそれぞれ前記表 1に示した基準により不合格となったもので、領域ごとの不合格率は重複するものを 含んでいる。「新基準 1」が、この基準で不合格となったものの総計 (重複を除く）であ る。
[0065] 現行基準による不合格率（図 3)と比較すると、不合格率が 0. 046低下して 、る。不 合格率の低下分が現行基準から救済された (つまり、現行基準で不合格と判定され たもののうち、新基準 1で合格とされた)サンプルとなる。
[0066] 表 5に、パターン別に、救済が適切なサンプルと、過剰な（つまり、救済されるべきで な!、ものが救済された)サンプルの個数をまとめて示した。
[0067] [表 5]
表 5
Figure imgf000014_0001
表 5に示すように、ディスク状、リング状の両パターンを合わせると、救済されたサン プルの合計が 10に対して過剰に救済されたサンプルが 6であり、現行基準による判 定でパターンが発生しているとして不合格となったものに新基準 1を適用して判定し た場合、およそ半数が過剰に救済されてしまうことが分かる。 [0069] 図 6は、新基準 1による救済が適切に行われたサンプルと、過剰に行われたサンプ ルを例示する図で、（a)は適切に救済された例、（b)と (c)は救済が過剰に行われた 例である。
[0070] 図 6 (a)に示したサンプルは、現行基準でディスクパターンが発生したとして不合格 にされたが、新基準 1で適切に救済され合格とされたサンプルである。同図（b)は、 ディスクパターンが現れているにもかかわらず、新基準 1で非結晶起因の COP (ここ では、加工に起因して局所的に発生した COP)と判定され、合格とされたサンプルで ある。
[0071] また、図 6 (c)は、現行基準でリングパターンと判定されたが、新基準 1で、太い実線 の楕円で囲んだ領域の COPが非結晶起因 (加工起因）の COPと判定されたサンプ ルの例である。このサンプルは、楕円で囲んだ以外の COPも加工に起因して発生し た疑 、の強 、ものがあり、結晶起因と非結晶起因の切り分けの難 U、例である。
[0072] 新基準 2、新基準 3による判定：
前述のように、新基準 1による判定では、本来ディスクパターンや、リングパターンと して不合格とするべきものまで合格にしてしまうことがわ力つた。そこで、合否判定の 精度を向上させる方法について検討した。
[0073] 図 7は、サンプル全体の測定領域ごとの COP密度を示す図である。
この図 7から、特に「く φ 50」の領域と「 φ 250— 280」の領域の COP密度が大きい ことが分かる。これは、それぞれディスクパターン、リングパターンとして発生した COP が当該領域に多く分布していることを反映している。したがってこのようなパターンを 捉えるには、新基準 1で区分された領域よりも狭い領域に区切って COP個数を評価 する必要がある。
[0074] そこで、幅を 25mmとしたリング領域に分割して、リング領域ごとに合格となる COP 個数を設けて評価を行った。新基準 2は表 2に、新基準 3は表 3にそれぞれ示したと おりである。新基準 2は新基準 1の判定基準を分割した領域に割り当てたものであり、 新基準 3は新基準 2での領域間の COP個数の比率を保ったまま、ゥ ーハ全面での COP個数（COP総数）を 75個から 100個に拡張したものである。
[0075] 図 8および図 9は、これら新基準による不合格率を領域ごとに分けて示した図であり 、図 8は新基準 2による不合格率を示し、図 9は新基準 3による不合格率を示す。両図 において、横軸の「< φ 50」〜「 φ 250〜 φ 280」までの各領域における不合格率は それぞれ前記表 2または表 3に示した基準により不合格となったもので、評価領域ご との不合格率は重複するものを含んで 、る。横軸の「新基準 2」または「新基準 3」力 これらの基準で不合格となったものの総計 (重複を除く）である。
[0076] 新基準 1〜新基準 3による判定結果において特徴的なのは、総合した不合格率が 新基準 1、 2、 3の j噴に、 0. 0982、 0. 1619、 0. 1272となっており、新基準 2、 3によ る判定結果の方が新基準 1による判定結果よりも不合格率が高くなつていることであ る。この差は、新基準 1では不合格とするべき「パターン有り」のサンプルが合格と判 定されたため不合格率が低力つたのに対し、新基準 2、 3では、不合格とするべき「パ ターン有り」のサンプル力 不合格判定となっているためである。
[0077] 新基準 2による合否判定を詳細に検討すると、新基準 1で適切に救済された (合格 とされた)サンプルのうち、新基準 2で不合格と判定されたのは 1例で、ディスクパター ン有りと判定されたことによるものである。また、新基準 1で過剰に救済 (つまり、救済 されるべきでないものが救済）されていたものは、新基準 2ではすベて不合格となって おり、判定基準の改善の効果が見られた。
[0078] しかし、現行の判定基準 (パターン判定は目視による）でパターン無し (つまり、合格 )の判定であったものが、新基準 2ではディスクパターン有り（不合格)と判定されたも のが 1例とリングパターン有り（不合格）と判定されたものが 4例あった。
[0079] 図 10は、現行基準でパターン無し (合格）と判定され、新基準 2による判定でパター ン有り（不合格）とされたサンプルを例示する図で、（a)はディスクパターン有りとされ た例、（b)はリングパターン有りとされた例である。
[0080] 目視判定ではパターンと認められな 、ので、これらのサンプルを実態に合わせて適 正に合格とするためには、新基準 2にお 、て基準となる COP個数を見直す必要があ る。
次に、新基準 3での合否判定を詳細に検討する。
[0081] 新基準 1で過剰に救済されたもの力 新基準 3でも 1例のみ過剰に救済されている 。また、新基準 3では、新基準 2のように現行基準で合格のものが不合格になった例 はない。
[0082] 図 11は、前記の新基準 1で過剰に救済され、新基準 3でも過剰に救済されたサン プルを示す図である。
[0083] 新基準 2でディスクパターン有りと判定されて不合格となったサンプルの場合、「く φ 50」の領域での COP個数の上限値は 7個であり、新基準 3で、ディスクパターン有 りで不合格のものを過剰に（つまり、合格させるべきでないのに)合格にした例では、 同じ「く φ 50」の領域での COP個数の上限値は 10個である。合否の差はわずか C OP個数 3個である。このようにディスク判定基準となる「く φ 50」の領域での COP個 数の設定はディスクパターンの有無の判定に微妙に影響するので、 COPの発生状 態を十分に見極め、実態に即した設定を行うことが必要である。
[0084] 新基準 4による判定：
新基準 1、 2、 3による判定結果についての検討を踏まえ、新基準 4を設定した。新 基準 4では、新基準 3と比較して、「< φ 50」の領域での COP個数の上限を 10個か ら 8個に減少させ、「 φ 250— 280」の領域での COP個数の上限を 16個から 20個に 増加させた。また、ゥエーハ全面での COP個数を 100個にするために、「 φ 50—10 0」の領域の COP個数を 23個から 21個に減少させた。
[0085] 図 12は、新基準 4による不合格率を領域ごとに分けて示した図である。
新基準 4での不合格率は 0. 1387であった。この新基準 4による COP評価では、新 基準 1、 2または 3による評価で見られたようなパターン判定における不具合はなかつ た。
[0086] 以上、本発明の COP評価方法の適用例について述べた。新基準 1〜新基準 4は いずれも前述の本発明の COP評価方法における規定に基づいて、評価領域の幅、 各評価領域における上限値等を具体的に定めた COPの判定基準であるが、この場 合は、新基準 4が評価基準として最適であった。
[0087] このように、本発明の COP評価方法を適用するにあたっては、製造されるゥヱーハ における COPの発生 (存在)状態、要求される品質レベル等を勘案し、過去の評価（ 検査)実績を活用する半経験的手法を取り入れて、ゥ ーハの評価領域の分割幅、 各評価領域における COP個数の上限値等についての具体的な基準を定めることが 肝要である。
[0088] 本発明の COP評価方法を適用する際には、この具体的な基準に基づき合否の判 定を行うので、明確な (定量的な)基準のもとで、判定者の主観に頼らず客観的に評 価することが可能である。また、それ故に、 COP評価 (検査）が自動で行われるように なった場合にも十分対応することができる。
[0089] さらに、前記評価領域の分割幅、 COP個数の上限値等について、半経験的手法を 取り入れて評価基準の見直しを柔軟に行うことができるので、将来の高品質ィ匕にも十 分対応することが可能である。
産業上の利用の可能性
[0090] 本発明の単結晶シリコンゥヱーハの COP評価方法によれば、定量性、客観性のあ る評価が可能であり、明確な基準のもとで適正な判定を与えることができる。この評価 方法は、 COP評価 (検査)の自動化、将来におけるゥ ーハの高品質化にも十分対 応可能であり、単結晶シリコンゥ ーハの製造、半導体デバイス製造に広く利用する ことができる。

Claims

請求の範囲
[1] 単結晶シリコンゥ ーハの COP評価方法であって、前記ゥ ーハの評価領域を半 径方向に同心円状に分割し、分割した評価領域ごとに COP個数の上限値を設定し
、この上限値を基準として合否判定を行うことを特徴とする単結晶シリコンゥエーハの
COP評価方法。
[2] 前記同心円状に分割した評価領域のうちの中心部と外周部の領域の COP個数が 前記上限値を超える場合に不合格とすることを特徴とする請求項 1に記載の単結晶 シリコンゥエーハの COP評価方法。
[3] 前記同心円状に分割する各評価領域の幅を 15mmから 30mmの範囲内とすること を特徴とする請求項 1または 2に記載の単結晶シリコンゥ ーハの COP評価方法。
[4] 請求項 1〜3のいずれかに記載の単結晶シリコンゥエーハの COP評価方法におい て、さらに、前記ゥ ーハ全面での COP個数があら力じめ設定した上限値以下であ ることを特徴とする単結晶シリコンゥエーハの COP評価方法。
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