用于评估晶片的有缺陷区域的方法技术

本实施例包括：用于制备样本晶片的步骤；用于在700‑800℃的温度下在样本晶片上形成第一氧化物膜的步骤；用于在800‑1000℃的温度下在第一氧化物膜上形成第二氧化物膜的步骤；用于在1000‑1100℃的温度下在第二氧化物膜上形成第三氧化物膜的步骤；用于在1100‑1200℃的温度下在第三氧化物膜上形成第四氧化物膜的步骤；用于移除第一至第四氧化物膜的步骤；用于通过对从中已移除第一至第四氧化物膜的样本晶片进行蚀刻来在该样本晶片的表面上形成雾霭的步骤；以及用于基于雾霭来评估样本晶片的有缺陷区域的步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于评估晶片的有缺陷区域的方法
各实施例涉及一种评估硅晶片的缺陷区域的方法。
技术介绍
在通过CZ法制造的单晶硅中，取决于在根据与拉晶速度(V)/温度梯度(G)相关的沃隆科夫理论(VoronkovTheory)的生长过程中混合的点缺陷的浓度，可能生成以下晶体缺陷区域。例如，在单晶硅生长到V/G的临界值或以上的高速生长的情形中，可能生成具有空隙缺陷的富V(V-rich)区域。另外，例如，在单晶硅生长到V/G临界值或以上、但以低于富V区域的速度生长的情形中，可生成O带，其中在该O带的边缘或中心区域生成具有环形的氧化诱发的堆垛层错(OISF)。另外，例如，在单晶硅生长到V/G临界值或以下的低速生长的情形中，可能出现富I(I-rich)区域，其中自发生成由于位错环的相互钉扎引起的大型位错坑(LDP)缺陷区域。在富V区域与富I区域之间可能存在没有点缺陷内聚的无缺陷区域。取决于点缺陷的属性，无缺陷区域可以划分为空位占主导的空位主导式纯(VDP)区域和自间隙(self-interstitial)占主导的间隙主导式纯(IDP)区域。CZ-Si中的原生(grown-in)缺陷(诸如源自晶体的颗粒(COP)和LDP)与器件故障(诸如电流泄漏或氧化物击穿)直接相关。因此，优选将包括具有高的原生缺陷生成频率的区域的晶片排除在生长过程之外。另外，由于VDP缺陷区域和IDP缺陷区域的混合而引起的氧沉淀的差异导致相对于晶片中的金属污染的吸杂能力的差异，从而可以防止由于金属污染引起的器件故障。然而，由于过度的氧沉淀引起的洁净区(denudedzone,DZ)的减少或残余氧量(残余Oi)的减少，可能出现诸如晶片强度降低的问题。因此，优选控制原生缺陷生成区域，以在晶体生长步骤中提前掌握无缺陷区域中的点缺陷分布，并准确地识别O带、VDP区域和IDP区域之间的边界。尤其在当前，无COP晶片被商业化，正在开发一种能够识别包括O带的无缺陷区域以及VDP和IDP的所有边界的评估方法。公开内容技术问题各实施例提供了一种能够快速且容易地区分无COP晶片的O带、VDP、IDP和B带的晶片缺陷区域评估方法。技术方案根据一实施例的一种晶片缺陷区域评估方法包括：制备样本晶片；在700℃至800℃的温度下在该样本晶片上形成第一氧化物膜；在800℃至1000℃的温度下在该第一氧化物膜上形成第二氧化物膜；在1000℃至1100℃的温度下在该第二氧化物膜上形成第三氧化物膜；在1100℃至1200℃的温度下在该第三氧化物膜上形成第四氧化物膜；移除该第一氧化物膜至该第四氧化物膜；对从中移除了该第一氧化物膜至该第四氧化物膜的该样本晶片进行蚀刻以在该样本晶片的表面上形成雾霭(haze)；以及基于该雾霭来评估该样本晶片的缺陷区域。第一氧化物膜、第二氧化物膜和第三氧化物膜可以通过干氧化工艺形成，并且第四氧化物膜可以通过湿氧化工艺形成。第二氧化物膜的厚度可以大于第一氧化物膜的厚度，并且第四氧化物膜的厚度可以大于第一氧化物膜至第三氧化物膜中的每一者的厚度。根据另一实施例的一种晶片缺陷区域评估方法包括：制备样本晶片的步骤；包括将温度升高到第一目标温度的第一温度升高阶段和维持该第一目标温度的第一温度维持阶段的步骤，其中在该第一温度维持阶段中使用干氧化工艺在该样本晶片上形成第一氧化物膜；包括将温度从该第一目标温度升高到第二目标温度的第二温度升高阶段和维持该第二目标温度的第二温度维持阶段的步骤，其中在该第二温度升高阶段和该第二温度维持阶段中使用干氧化工艺在该第一氧化物膜上形成第二氧化物膜；包括将温度从该第二目标温度升高到第三目标温度的第三温度升高阶段和维持该第三目标温度的第三温度维持阶段的步骤，其中在该第三温度升高阶段和该第三温度维持阶段中使用干氧化工艺在该第二氧化物膜上形成第三氧化物膜；包括将温度从该第三目标温度升高到第四目标温度的第四温度升高阶段和维持该第四目标温度的第四温度维持阶段的步骤，其中在该第四温度维持阶段中使用湿氧化工艺在该第三氧化物膜上形成第四氧化物膜；移除该第一氧化物膜至该第四氧化物膜的步骤；对从中移除了该第一氧化物膜至该第四氧化物膜的该样本晶片进行蚀刻以在该样本晶片的表面上形成雾霭的步骤；以及基于该雾霭来评估该样本晶片的缺陷区域的步骤。第一目标温度可以是750℃至800℃，第二目标温度可以是850℃至900℃，第三目标温度可以是950℃至1050℃，并且第四目标温度可以是1100℃至1200℃。第三温度升高阶段的温度升高梯度和第四温度升高阶段的温度升高梯度中的每一者均可以是4[℃/分钟]至6[℃/分钟]。该晶片缺陷区域评估方法可以进一步包括：在形成该第四氧化物膜的步骤与移除该第一氧化物膜至该第四氧化物膜的步骤之间将温度从该第四目标温度降低到第五目标温度的冷却过程。第五目标温度可以是750℃至850℃。冷却过程中的温度降低梯度可以是3[℃/分钟]至10[℃/分钟]。雾霭可以包括白色区域和黑色区域中的至少一者，并且评估该样本晶片的该缺陷区域的步骤可以包括：取决于该样本晶片的该白色区域的面积或该黑色区域的面积来赋予分数，并基于所赋予的分数来评估该样本晶片的该缺陷区域。有利效果根据各实施例，可以通过快速且容易地区分无COP晶片的O带、VDP、IDP和B带来评估晶片缺陷区域。附图说明图1是根据一实施例的晶片缺陷区域评估方法的流程图。图2示出了根据另一实施例的第一干氧化工艺、第二干氧化工艺、第三干氧化工艺和湿氧化工艺的工艺条件。图3是示出根据进一步实施例的第一干氧化工艺、第二干氧化工艺、第三干氧化工艺和湿氧化工艺的工艺条件的图形。图4示出了取决于锭的拉晶速度的单晶中的缺陷分布。图5A到5C示出了图4中所示的通过铜污染方法和根据一实施例的方法形成的样本晶片的部分A到F。图6示出了通过铜污染方法和根据图5A到5C中的实施例的方法测得的VDP宽度之间的相关性。图7示出了第一种情形和第二种情形的实验结果。最佳实施方式下文将参照附图描述能够具体实现上述目的的实施例。在实施例的以下描述中，将理解，当每个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”在另一元件上或下，或者可以相对于另一元件“间接”设置以使得它们之间存在中间元件。另外，当元件被称为“上”或“下”时，基于该元件可以包括“在元件下”以及“在元件上”。另外，诸如“第一”、“第二”、“上/上部/上方”和“下/下部/下方”之类的关系术语仅用于区分一个主题或元件与另一主题和元件，而不必要求或不涉及此类主题或元件之间的任何物理或逻辑关系或顺序。另外，在任何可能的情况下，贯穿附图将使用相同的附图标记来指代相同或类似的部件。另外，术语“包括”，“包含”和“具有”意指元件可以是固有的，除非另有说明。因此，这些术语应当被解释为不排除其他元件，而是进一步包括此类其他本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶片缺陷区域评估方法，包括：/n制备样本晶片；/n在700℃至800℃的温度下在所述样本晶片上形成第一氧化物膜；/n在800℃至1000℃的温度下在所述第一氧化物膜上形成第二氧化物膜；/n在1000℃至1100℃的温度下在所述第二氧化物膜上形成第三氧化物膜；/n在1100℃至1200℃的温度下在所述第三氧化物膜上形成第四氧化物膜；/n移除所述第一氧化物膜至所述第四氧化物膜；/n对从中移除了所述第一氧化物膜至所述第四氧化物膜的所述样本晶片进行蚀刻以在所述样本晶片的表面上形成雾霭；以及/n基于所述雾霭来评估所述样本晶片的缺陷区域。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180820 KR 10-2018-00965591.一种晶片缺陷区域评估方法，包括：
制备样本晶片；
在700℃至800℃的温度下在所述样本晶片上形成第一氧化物膜；
在800℃至1000℃的温度下在所述第一氧化物膜上形成第二氧化物膜；
在1000℃至1100℃的温度下在所述第二氧化物膜上形成第三氧化物膜；
在1100℃至1200℃的温度下在所述第三氧化物膜上形成第四氧化物膜；
移除所述第一氧化物膜至所述第四氧化物膜；
对从中移除了所述第一氧化物膜至所述第四氧化物膜的所述样本晶片进行蚀刻以在所述样本晶片的表面上形成雾霭；以及
基于所述雾霭来评估所述样本晶片的缺陷区域。


2.根据权利要求1所述的晶片缺陷区域评估方法，其特征在于，所述第一氧化物膜、所述第二氧化物膜和所述第三氧化物膜是通过干氧化工艺形成的，并且所述第四氧化物膜是通过湿氧化工艺形成的。


3.根据权利要求1所述的晶片缺陷区域评估方法，其特征在于，所述第二氧化物膜的厚度大于所述第一氧化物膜的厚度，并且所述第四氧化物膜的厚度大于所述第一氧化物膜至所述第三氧化物膜中的每一者的厚度。


4.一种晶片缺陷区域评估方法，包括：
制备样本晶片的步骤；
包括将温度升高到第一目标温度的第一温度升高阶段和维持所述第一目标温度的第一温度维持阶段的步骤，其中在所述第一温度维持阶段中使用干氧化工艺在所述样本晶片上形成第一氧化物膜；
包括将温度从所述第一目标温度升高到第二目标温度的第二温度升高阶段和维持所述第二目标温度的第二温度维持阶段的步骤，其中在所述第二温度升高阶段和所述第二温度维持阶段中使用干氧化工艺在所述第一氧化物膜上形成第二氧化物膜；
包括将温度从所述第二目标温度升高到第三目标温度的第三温度升高阶段和维持所述第三目标温度的第三温度维持阶段的步骤，其中在所述第三温度升高阶段和所述第三温度维持阶段中使用干氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：李在炯，
申请(专利权)人：爱思开矽得荣株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR