单晶硅片的COP评价方法技术

将作为评价对象的晶片的评价区域沿半径方向以同心圆状分割，设定各分割而成的评价区域的ＣＯＰ个数的上限值，以该上限值为基准进行单晶硅片的合格与否的判定，从而能定量并客观地评价ＣＯＰ，能在明确的基准下给予正确的判定。通过使用该评价方法，能充分适应ＣＯＰ评价（检检测）的自动化、未来晶片的高品质化，能在单晶硅片的制造、半导体器件的制造中得到广泛应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及以单晶硅片、特别是直径为300mm的大口径硅片为对象进行的COP (Crystal Originated Particle:晶体原生颗粒)评价方法。
技术介绍
作为半导体器件的基板的单晶硅片，通过从硅的单晶块切割，经大量物理的、化学的、以及热处理来制造。硅的单晶块一般通过使籽晶浸渍于石英坩埚内熔融的硅中并拉提使单晶成长的切克老斯基法(Czochralski法)(以下称CZ法)来获得，但在单晶育成时会在结晶内引入被称为Grown-in缺陷的微细缺陷。该Grown-in缺陷与单晶育成时的拉提速度和凝固后的单晶内温度分布(拉提轴方向的结晶内温度梯度)相关，以被称为COP(Crystal OriginatedParticle)等的大小为0.1 0.2pm左右的空孔凝集缺陷、被称为错位簇(Dislocation Cluster)的大小为lOjim左右的微小错位形成的缺陷等形式存在于单晶内。另外，用CZ法制得的单晶硅片在接受高温氧化热处理时，有时会产生环状的氧化诱生叠层缺陷(以下称OSF -Oxidation Induced StackingFault)。潜在发生该OSF环的区域与育成中的结晶的热过程有关，特别是受到育成中的拉提速度的影响，拉提速度越小，出现OSF环的区域从结晶的外周侧越向内侧收縮。换言之，当以较高速度育成单晶时，OSF环的内侧区域向整个晶片扩展，当以较低速度育成时，OSF环的外侧区域向整个晶片扩展。当OSF存在于作为器件活性区域的晶片表面时，成为泄漏电流的产生原因，致使器件特性下降。另外，COP是导致初期的氧化膜耐压性下降的因素，错位簇也是导致在其上形成的器件特性不良的原因。因此，以往一直通过提高拉提速度使环状OSF的产生区域位于结晶的外周部来进行单晶育成。例如如日本专利特开2002-145698号公报中所述，提出了通过调节单晶成长界面附近的晶体块的成长以及冷却条件使OSF区域广泛分布于从晶片的周缘部到中心部且该区域的内侧为低密度的微小COP区域的晶片。但是，近年来随着小型化、高度化的需求，半导体器件逐渐向微细化发展，已经能够制造该极小的COP大大减少的Grown-in缺陷极少的单晶硅片(以下也称为无缺陷结晶的硅片)。同时，对无缺陷结晶的硅片实施COP评价。另外，在进行COP评价时，作为COP的检测方法，通常采用使用表面缺陷检测装置(例如SP2:KLA-Tencor公司制)的方法或被称为铜析出法(铜装饰法)的方法等。艮P，通过COP评价，利用缺陷(COP)的个数和图案的有无来进行保证结晶性(无缺陷性)的合格与否判定，当COP的个数超过在晶片整个表面的规定数时或有图案存在(产生)时，该晶片被判定为不合格。另外，这里所谓的COP是指在上述单晶育成时引入结晶内的作为Grown-in缺陷的COP (以下称为COP，特别区分时指结晶引起的COP)。除此以外的例如因在晶片操作时产生的微细的损伤或刮伤等而引发的COP (以下将这些结晶引起的COP以外的缺陷称为非结晶引起的COP)由于不是来自单晶硅本身的本质性缺陷，因此从COP评价的对象中排除。另外，上述图案是指因育成的单晶硅晶体块的热过程以拉提轴为对象以及拉提速度与Grown-in缺陷的分布具有特定关系而引发的结晶引起的COP形态，通常在晶片的中心部以盘状出现(盘状图案)，或在外周部以环状出现(环形图案)，或者两者同时出现(环盘图案)。此外，有时没有图案形状而在晶片整个表面高密度出现。
技术实现思路
如上所述，对Grown-in缺陷极少的无缺陷结晶的硅片实施COP评价。但是，定量判定的项目只有晶片整个表面的COP个数，图案判定中是否视为产生盘状图案或环状图案则依靠目视判定，没有定量性、客观性。此外，在直径300mm的硅片的COP评价中存在如下所述的问题，即4有COP图案的判定过于严格。随着器件的微细化，合格的基准需要越来越严，这虽然是事实，但若合格的基准过严，则会直接导致硅片的生产合格率的下降，必须谨慎进行硅片的COP评价。本专利技术是鉴于上述情况而完成的专利技术，目的在于提供对Grown-in缺陷极少的特别是直径300mm的大口径单晶硅片能在明确的基准下判定有无图案的、具有客观性和定量性的单晶硅片的COP评价方法。本专利技术的主要
技术实现思路
在于下述单晶硅片的COP评价方法。艮P，本专利技术提供一种单晶硅片的COP评价方法，该方法将上述晶片的评价区域沿半径方向以同心圆状分割，对分割而成的各评价区域设定COP个数的上限值，基于该上限值进行合格与否的判定。上述单晶硅片主要指直径300mm的硅片。即，本评价方法是以直径300mm以上的大口径硅片为主要对象的评价方法。关于本评价方法作为对象的硅片，即使在晶片表面存在COP，但只要它们没有局部集中形成上述图案，或晶片整个表面的个数非常多，就允许作为高集成化IC生产用晶片。在该单晶硅片的COP评价方法中，能釆用当上述以同心圆状分割而成的评价区域中的中心部和外周部的区域的COP个数超过所述上限值时为不合格的方法(实施方式l)。在该COP评价方法(包含实施方式l)中，上述以同心圆状分割的各评价区域的宽度优选在从15mm到30mm的范围内(实施方式2)。在该COP评价方法(包含实施方式l、 2)中，可以使上述晶片整个表面的COP个数为预先设定的上限值以下(实施方式3)。本专利技术的单晶硅片的COP评价方法是将晶片的评价区域沿半径方向以同心圆状分割并对各评价区域设定COP个数的上限值的方法，是具有定量性的评价方法。根据该方法，对于例如用现行的判定方法按COP个数视为盘状图案而为不合格的晶片能在明确的基准下给予无图案(合格)的判定。该评价方法是基于具有定量性的明确的基准的方法，因此能应对COP评价(检测)的自动化。另外，由于能通过考虑COP的产生情况等来灵活地重新设定晶片分割区域的宽度和各区域的COP个数的上限值等评价 基准，因此也能充分应对未来的高品质化要求。附图说明图1是表示晶片的非结晶引起的COP的产生例的图，(a)是曲线状 或虚线状延伸的COP， (b)是以局部斑点状出现的COP。图2是表示晶片的非结晶引起的COP的其他产生例的图。 图3是表示无缺陷结晶的硅片的COP评价结果的图。 图4是表示用现行的判定基准将非结晶引起的COP判定为不合格的 判定例的图。图5是表示根据新基准1的判定结果的图。图6是例示恰当进行了利用新基准1的救济的样品和过度进行的样品 的图，(a)是恰当救济的例子，(b)和(c)是过度救济的例子。 图7是表示样品整体的各测定区域的COP密度的图。 图8是表示按各区域分别表示新基准2的不合格率的图。 图9是表示按各区域分别表示新基准3的不合格率的图。 图10是例示用现行基准判定为合格、用新基准2判定为不合格的样 品的图，(a)是判定为有盘状图案的例子，(b)是判定为有环状图案的例 子。图11是例示被新基准1过度救济、也被新基准3过度救济的样品的图。图12是按各领域分别表示新基准4的不合格率的图。 具体实施例方式以下，具体说明本专利技术的单晶硅片的COP评价方法。本专利技术对象的 COP经后述使用Cu析出装置的铜析出法处理后，通过目视检测来计算晶 片表面的个数和测定分布。本专利技术的单晶硅片的COP评价方法为如上所述的单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单晶硅片的ＣＯＰ评价方法，其特征在于，将所述晶片的评价区域沿半径方向以同心圆状分割，对分割而成的各评价区域设定ＣＯＰ个数的上限值，以该上限值为基准进行合格与否的判定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-6-9 161094/20061. 一种单晶硅片的COP评价方法，其特征在于，将所述晶片的评价区域沿半径方向以同心圆状分割，对分割而成的各评价区域设定COP个数的上限值，以该上限值为基准进行合格与否的判定。2. 根据权利要求l所述的单晶硅片的COP评价方法，其特征在于， 当所述以同心圆状分割...

【专利技术属性】
技术研发人员：稻见修一，
申请(专利权)人：上睦可株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]