JPH0488652A - シリコンウェーハの製造方法 - Google Patents
シリコンウェーハの製造方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
鏡面研磨工程で表面が鏡面研磨された引上シリコンウェ
ーハに対し平行偏光をブリュースター角で入射せしめて
測定した光透過特性と表裏両面が鏡面研磨された対照と
しての浮遊帯域シリコンウェーハに対し平行偏光をブリ
ュースター角で入射せしめて測定した光透過特性とから
引上シリコンウェーハの格子間酸素濃度を算出し基準値
と比較することにより格子間酸素濃度が不良の引上シリ
コンウェーハを排除してなるシリコンウェーハの製造方
法に関するものである。
鏡面研磨工程で表面が鏡面研磨されかつ裏面が鏡面研磨
工程に後続するウェーハ処理工程において表裏両面の識
別を容易とする目的で粗面とされており製造ラインから
抜き取られた引上シリコンウェーハと、表面が鏡面研磨
されかつ裏面が引上シリコンウェーハの裏面と同一の光
学的な挙動を確保するために粗面とされた対照としての
浮遊帯域シリコンウェーハとに対して赤外光を同時に入
射せしめることにより、引上シリコンウェーハの光透過
特性および浮遊帯域シリコンウェーハの光透過特性を測
定して引上シリコンウェーハの格子間酸素濃度を求め、
その求められた格子間酸素濃度に応じて不良の引上シリ
コンウェーハか否かを判断するものが、提案されていた
。
、引上シリコンウェーハと浮遊帯域シリコンウェーハと
が光学的挙動を同一とされていたので、li)測定作業
が煩雑で時間を要する欠点があり、ひいては!ii!製
造ラインうで引上シリコンウェーハを全数検査すること
が事実上不可能となる欠点があって、(iii)不良の
引上シリコンウェーハに不必要な加工処理を施してしま
う欠点があり、結果的に(ivl製造ラインの生産性を
改善できない欠点があった。
裏両面が鏡面研磨された浮遊帯域シリコンウェーハをそ
のまま対照として使用可能とすることにより測定作業を
簡潔としかつ引上シリコンウェーハの格子間酸素濃度を
製造ライン中の所望の箇所で全数検査可能としてなるシ
リコンウェーハの製造方法を提供せんとするものである
。
リコン単結晶から切り出されたウェーハに対し鏡面研磨
工程を含む一遣の処理工程を施すことにより引上シリコ
ンウェーハを作成してなるシリコンウェーハの製造方法
において、 (a)鏡面研磨工程によって表面が鏡面研磨された引上
シリコンウェーハに 対し平行偏光をブリュースター角で 入射せしめることにより引上シリコ ンウェーへの光透過特性を測定する ための第1の工程と。
シリコンウェーハに 対し平行偏光をブリュースター角で 入射せしめることにより浮遊帯域シ リコンウェーハの光透過特性を測定 するための第2の工程と、 (c)第1の工程によって測定された弓上シリコンウェ
ーハの光透過特性と 第2の工程によって測定された浮遊 帯域シリコンウェーハの光透過特性 とから引上シリコンウェーハの格子 間酸素濃度を算出するためのIJ3の 工程と、 (d)第3の工程によって算出された引上シリコンウェ
ーハの格子間酸素濃 度を基準値と比較するための第4の 工程と、 (@)第4の工程によって比較された結果に応じ格子間
酸素濃度が不良の弓 上シリコンウェーハを排除するため の第5の工程と を備えてなることを特徴とするシリコンウェーハの製造
方法」 である。
E問題点の解決手段]に明示したごとく、鏡面研磨工程
によって表面がi*’i研磨された引上シリコンウェー
ハの光透過特性と表裏両面が鏡面研磨された浮遊帯域シ
リコンウェーハの光透過特性とから引上シリコンウェー
ハの格子間酸素濃度を算出し基準値と比較することによ
り格子間酸素濃度が不良の引上シリコンウェーハを排除
しているので、 fi)表裏両面が鏡面研磨された浮遊帯域シリコンウェ
ーハの裏面を粗面とすることなく鏡面のままで使用可能
とする作用 をなし、ひいては fii)引上シリコンウェーハの格子間酸素濃度の測定
作業を簡潔とする作用 をなし、これにより (iii)引上シリコンウェーハの格子間酸素濃度を製
造ライン中の所望の箇所で全数検査によって測定可能と
する作用 をなし、結果的に (1v)製造ラインの生産性を改善する作用をなす。
いて、その好ましい実施例を挙げ、添付図面を参照しつ
つ、具体的に説明する。
の第1の実施例を実行する測定装置を示すための簡略構
成図である。
の第1の実施例を実行する搬送装置を示すための簡略構
成図である。
ハの製造方法の一実施例を説明するための説明図である
。
1の実施例について、その構成および作用を詳細に説明
する。
イン中の鏡面研磨工程に付随して実行される洗浄工程の
のち、ゲッタリング工程に先行して格子間酸素濃度の測
定工程が実行される。
における測定工程は、製造ライン中の鏡面研磨工程によ
って表面が鏡面研磨され洗浄工程で洗浄された引上シリ
コンウェーハ(“片面研磨引上シリコンウェーハ”とい
う)に対し平行偏光をブリュースター角φ、で入射せし
めることにより引上シリコンウェーハ(すなわち片面研
磨引上シリコンウェーハ)の光透過特性(ここでは透過
光強度工。8.;以下同様)を測定するための第1の工
程と、表裏両面が鏡面研磨された対照としての浮遊帯域
シリコンウェーハ(“両面研磨浮遊帯域シリコンウェー
ハ”という)に対し平行偏光をブリュースター角φ、で
入射せしめることにより浮遊帯域シリコンウェーハ(す
なわち両面研磨浮遊帯域シリコンウェーハ)の光透過特
性(ここでは透過光強度工。;以下同様)を測定するた
めの第2の工程と、第1の工程によって測定された引上
シリコンウェーハ(すなわち片面研磨引上シリコンウェ
ーハ)の光透過特性(ここでは透過光強度工。、)と第
2の工程によって測定された浮遊帯域シリコンウェーハ
(すなわち両面研磨浮遊帯域シリコンウェーハ)の光透
過特性(ここでは透過光強度工。)とから引上シリコン
ウェーハの格子間酸素濃度[olclを算出するための
第3の工程と、第3の工程によって算出された引上シリ
コンウェーハの格子間酸素濃度[0,CIを基準値と比
較するための第4の工程と、第4の工程によって比較さ
れた結果に応じて格子間酸素濃度[o、clが不良の
(たとえば基準値を超えた)引上シリコンウェーハを排
除するための第5の工程とを備えている。
(すなわち片面研磨引上シリコンウエーハ)および浮遊
帯域シリコンウェーハ(すなわち両面研磨浮遊帯域シリ
コンウェーハ)に対してそれぞれブリュースター角ψ3
で平行偏光を入射せしめる根拠は、引上シリコンウェー
ハ(すなわち片面研磨引上シリコンウェーハ)および浮
遊帯域シリコンウェーハ(すなわち両面研磨浮遊帯域シ
リコンウェーハ)への平行偏光の入射および出射に際し
て反射が生じることを実質的に阻止し、引上シリコンウ
ェーハ(すなわち片面研磨引上シリコンウェーハ)およ
び浮遊帯域シリコンウェーハ(すなわち両面研磨浮遊帯
域シリコンウェーハ)の内部で多重反射が生じることを
防止することにある。ここで、平行偏光とは、入射対象
(ここでは片面研磨引上シリコンウェーハならびに両面
研磨浮遊帯域シリコンウェーハ)への入射面に平行な成
分のみを有する偏光をいう。また、引上シリコンウェー
ハとは、引上法(いわゆる“チョクラルスキー法”)に
よって製造されたシリコン単結晶(°゛引上シリコン単
結晶”という)から切り出されたウェーハに対し鏡面研
磨工程を含む一違の処理工程を施すことにより加工され
たシリコンウェーハをいい、通常は裏面が後続のウェー
ハ処理工程において表裏両面の識別を容易とするために
粗面のまま放置されている。更に、浮遊帯域シリコンウ
ェーハとは、浮遊帯域溶融法によって製造されたシリコ
ン単結晶から作成されたシリコンウェーハをいう。
採用されている根拠は、その格子間酸素濃度[0□1が
引上シリコンウェーハの格子間酸素濃度[0,c]に比
べて極めて小さいことにある。また、浮遊帯域シリコン
ウェーハの表裏両面が鏡面研磨されている根拠は、入射
光(ここでは平行偏光)が表裏両面で散乱されることを
防止することにある。
コンウェーハ(すなわち片面研磨引上シリコンウェーハ
)の光透過特性(ここでは透過光強魔王。6.)と第2
の工程によって測定された浮遊帯域シリコンウェーハ(
すなわち両面研磨浮遊帯域シリコンウェーハ)の光透過
特性(ここでは透過光強魔王。)とから引上シリコンウ
ェーハの格子間酸素濃度[O,C] を算出する要領は
、以下のとおりである。
lは、引上シリコンウェーハの格子間酸素の振動に起因
した光吸収係数(“引上シリコンウェーハの光吸収係数
”ともいう)α2と変換係数k(現在3.03X 10
”個/Cがと考えられている;以下同様)とを用いて [otcl=にαよ のごとく表現できる。ここで、引上シリコンウェーハの
光吸収係数αgは、波数1106cm”における肉厚d
の引上シリコンウェーハの吸光度Aとブリュースター角
φ1で入射された平行偏光の光路長β=1.041dと
を用いて、ランベルト−ベールの法則から、 が鏡面研磨された引上シリコンウェーハ(゛両面研磨引
上シリコンウェーハ”ともいう)の光透過特性(ここで
は透過光強魔王)と浮遊帯域シリコンウェーハ(すなわ
ち両面研磨浮遊帯域シリコンウェーハ)の光透過特性(
ここでは透過光強度Io)とを用いて のごとく表現できるので、片面研磨引上シリコンウェー
ハの格子間酸素による光吸収に伴なう光透過特性(ここ
では透過光強魔王。3.)と両面研磨浮遊帯域シリコン
ウェーハの光透過特性(ここでは透過光強魔王。)と片
面研磨引上シリコンウェーハの裏面における光散乱特性
(ここでは散乱光強度1.1とを用いて のごと(表現できる。
0□、]は、 のごとく表現できる。
れる。
王。3.)と片面研磨引上シリコンウェーハの裏面にお
ける光散乱特性(ここでは散乱光強度1、)との和と両
面研磨浮遊帯域シリコンウェーハの光透過特性(ここで
は透過光強魔王。)との比の逆数の自然対数である吸光
度特性から算出すればよく、具体的には波数1106c
m−’における吸光度特性の偵(すなわちピーク([)
と波数1106cm”’における吸光度特性の漸近線上
の値とから第2図に示したごとく求めればよい。
るシリコンウェーハの製造方法の第1の実施例を実行す
るための測定装置について、その構成および作用を詳細
に説明する。
実行するための測定装置(単に“測定装置”ともいう)
であって、グローバー灯などの光源11と、光源11か
ら与えられた光を半透明1112Aによって2つに分け
て可動鏡12Bおよび固定鏡12Cによって反射せしめ
たのち重ね合わせることにより干渉光を形成するマイケ
ルソン干渉計12と、マイケルソン干渉計12から与え
られた光(すなわち干渉光)を偏光せしめて得た平行偏
光を後述の搬送装置赳によって供給された試料にこては
片面研磨引上シリコンウェーハ)Mおよび対照 (ここ
では両面研磨浮遊帯域シリコンウェーハ)Rに与えるた
めの偏光子13と、試料Mの光透過特性にこでは平行偏
光の透過光強魔王。、8)および対照Rの光透過特性に
こでは平行偏光の透過光強魔王。)を検出するための検
圧器14と、検出器14に接続されており試料Mの光透
過特性(すなわち透過光強魔王。、、)および対照Rの
光透過特性(すなわち透過光強魔王。)から吸光度特性
を算出したのち試料Mの格子間酸素濃度を算出するため
の計算装置15と、計算装置15によって算出された格
子間酸素濃度を基準Ia(たとえば上限基準値および下
限基準値)と比較するための比較装置16とを備えてい
る。試料Mおよび対照Rと検出器14との間には、必要
に応じ、反射!17A、17Bが挿入されている。ちな
みに、マイケルソン干渉計12と偏光子13との間には
、必要に応じ、反射鏡(図示せず)が挿入されていても
よい。
Tz、T+□から1つずつ押し出すための押出部材21
と、押出部材21によって押し出された試料Mおよび対
照Rを1つずつ一端部から他端部へ搬送するための搬送
ベルト22と、搬送ベルト22の他端部において試料M
および対照Rを1つずつ把持して測定領域まで搬送し測
定領域で回転装置23Aにより試料Mおよび対照Rを回
転せしめて平行偏光に対しブリュウスター角φ、に保持
し格子間酸素濃度の測定が終了したのち再び回転装置2
3Aにより試料Mおよび対照Rを当初の状態まで回転せ
しめて測定領域から除去するための把持部材23と、把
持部材23によって測定領域から除去され解放された試
料Mおよび対照Rを一端部で受は取って他端部に配置さ
れた搬送容器T @ 1 、 T @ @T’s T
a2まで搬送するための他の搬送ベルト24とを備えて
いる。対照Rは、搬送容器T1.に対して収容されてい
るが、搬送容器T、に試料Mとともに収容されていても
よい (このときには搬送容器TItが除去される)。
たとえば格子間酸素濃度が上限の基準値を超えた不良の
試料Mを収容するための搬送容器と、格子間酸素濃度が
上限の基準値と下限の基準値との間にある良好な試料M
を収容するための搬送容器と、格子間酸素濃度が下限の
基準値に達しない不良の試料Mを収容するための搬送容
器と、対照Rを収容するための搬送容器として準備され
ており、測定装置刊の比較装置16による比較の結果に
応じて試料Rを受は取り、また対照Rを受は取るために
搬送ベルト24の他端部に移動される。
からマイケルソン干渉計12によって作成された干渉光
が、偏光子13によって平行偏光とされたのち、搬送装
置翻によって搬送容器Tll、 Tl!から1つずつ押
し出されたのち測定領域まで搬送され保持された試料M
および対照Rに対しブリュウスター角φ、で入射される
。
らびに散乱が行なわれるので、検出器14による検出結
果から計算装置15によって算出された吸光度特性は、
第3図に示したごとき形状となる。
片面研磨引上シリコンウェーハ)Mの光吸収係数α、を のごとく算aし、更に試料(すなわち片面研磨引上シリ
コンウェーハ)Mの格子間酸素濃度[0,、]を のごとく算出する。
された試料(すなわち片面研磨引上シリコンウェーハ)
Mの格子間酸素濃度[0,c] を基準値(たとえば上
限基準値および下限基準値)と比較する。
り、試料Mおよび対照Rを搬送容器T 21T **、
T 2s、 T Hに収容するために利用される。
2の実施例について、その構成および作用を詳細に説明
する。
素濃度の測定工程に加え、ゲッタリング工程に後続して
格子間酸素濃度の測定工程を実行してなることを除き、
第1の実施例と同一の構成を有している。
は、ゲッタリング工程に先行する格子間酸素濃度の測定
工程すなわち第1の実施例の測定工程と同一の構成を有
している。
照すれば容易に理解できようから、ここでは、これ以上
の説明を省略する。
第3の実施例について、その構成および作用を詳細に説
明する。
素濃度の測定工程に代え、ゲッタリング工程に後続して
格子間酸素濃度の測定工程を実行してなることを除き、
第1の実施例と同一の構成を有している。
は、第1の実施例の測定工程と同一の構成を有している
。
照すれば容易に理解できようから、ここでは、これ以上
の説明を省略する。
理解を促進する目的で、具体的な数値などを挙げて説明
する。ここでは、便宜上、上述の第1の実施例の場合に
ついて説明する。
れた状態(すなわち片面研磨引上シリコンウェーハの状
態)で、本発明にかかる製造方法にしたがって格子間酸
素濃度[0,c]が測定された(第1表参照)。
れ、この状態(すなわち両面研磨引上シリコンウェーハ
の状態)で、本発明にかかる製造方法にしたがって格子
間酸素濃度[0,e]”が測定された(第1表参照)。
間酸素濃度[0゜1と両面研磨引上シリコンウェーハに
ついて測定された格子間酸素濃度[0,e]−は、それ
ぞれを縦軸Yおよび横軸Xとするグラフ上にプロットし
たところ、第4図に示すとおり、直線Y=X上にあって
十分に一致していた。
ェーハおよび両面研磨浮遊帯域シリコンウェーハをその
まま試料および対照として採用することにより、引上シ
リコンウェーハの格子間酸素濃度[0,,1を製造ライ
ン中で直接に測定できることが判明した。
合についてのみ説明したが、本発明は、これに限定され
るものではなく、マイケルソン干渉計に代え分光器を利
用する場合をも包摂している。
したゲッタリング工程の前後で実行される場合について
のみ説明したが、本発明は、これらに限定されるもので
はなく、格子間酸素濃度の測定工程が鏡面研磨工程に後
続した他の所望の箇所(たとえばシリコンウェーハの出
荷直前の最終検査工程)で実行される場合も包摂してい
る。
ーハの製造方法は、上述の[問題点の解決手段]に開示
したごとく、鏡面研磨工程によって表面が鏡面研磨され
た引上シリコンウェーハの光透過特性と表裏両面が鏡面
研磨された浮遊帯域シリコンウェーハの光透過特性とか
ら引上シリコンウェーハの格子間酸素濃度を算出し基準
値と比較することにより格子間酸素濃度が不良の引上シ
リコンウェーハを排除しているので、 (i)表裏両面が鏡面研磨された浮遊帯域シリコンウェ
ーハの裏面を粗面とすることなく鏡面のままで使用可能
とできる効果 を有し、ひいては (ii)引上シリコンウェーハの格子間酸素濃度の測定
作業を簡潔とできる効果 を有し、これにより (iiil 引上シリコンウェーハの格子間酸素濃度を
製造ライン中の所望の箇所で全数検査によって測定可能
とできる効果 を有し、結果的に (ivl製造ラインの生産性を改善できる効果を有する
。
第1の実施例を実行するための製造装置を示す簡略構成
図、第2図は本発明にかかるシリコンウェーハの製造方
法の第1の実施例を実行するための搬送装置を示す簡略
構成図、第3図および第4図は本発明にかかるシリコン
ウェーハの製造方法の一実施例を説明するための説明図
である。 10・・・・・・・・・・・・・・・・測定装置11・
・・・・・・・・・・・・・光源12・・・・・・・・
・・・・・・マイケルソン干渉計12A・・・・・・・
・・・半透明鏡 12B・・・・・・・・・可動鏡 12c・・・・・・・・・・固定鏡 13・・・・・・・・・・・・・・偏光子14・・・・
・・・・・・・・・・検出器15・・・・・・・・・・
・・・・計算装置16・・・・・・・・・・・・・・比
較装置17A、 17B・・・・・・・・反射鏡20・
・・・・・・・・・・・・・・・搬送装置21・・・・
・・・・・・・・・・押出部材22・・・・・・・・・
・・・・・搬送ベルト23・・・・・・・・・・・・・
・把持部材23A・・・・・・・・・・回転装置
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 引上シリコン単結晶から切り出されたウェーハに対し
鏡面研磨工程を含む一連の処理工程を施すことにより引
上シリコンウェーハを作成してなるシリコンウェーハの
製造方法において、 (a)鏡面研磨工程によって表面が鏡面研磨された引上
シリコンウェーハに対し平行偏光をブリュースター角で
入射せしめることにより引上シリコンウェーハの光透過
特性を測定するための第1の工程と、 (b)表裏両面が鏡面研磨された対照としての浮遊帯域
シリコンウェーハに対し平行偏光をブリュースター角で
入射せしめることにより浮遊帯域シリコンウェーハの光
透過特性を測定するための第2の工程と、 (c)第1の工程によって測定された引上シリコンウェ
ーハの光透過特性と第2の工程によって測定された浮遊
帯域シリコンウェーハの光透過特性とから引上シリコン
ウェーハの格子間酸素濃度を算出するための第3の工程
と、 (d)第3の工程によって算出された引上シリコンウェ
ーハの格子間酸素濃度を基準値と比較するための第4の
工程と、 (e)第4の工程によって比較された結果に応じ格子間
酸素濃度が不良の引上シリコンウェーハを排除するため
の第5の工程とを備えてなることを特徴とするシリコン
ウェーハの製造方法。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP2203416A JP2897931B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | シリコンウェーハの製造方法 |
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| DE69130245T DE69130245T2 (de) | 1990-07-31 | 1991-07-31 | Verfahren zum Messen der Zwischengittersauerstoffkonzentration |
| EP91112865A EP0469572B1 (en) | 1990-07-31 | 1991-07-31 | A method measuring interstitial oxygen concentration |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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Family Applications (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP2897931B2 (ja) |
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|---|---|
| JP2897931B2 (ja) | 1999-05-31 |
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