加工变质层的评价方法和半导体单晶衬底的制造方法技术

本发明专利技术所要解决的问题是提供一种能够在不破坏半导体单晶衬底的情况下评价加工变质层的新技术。本发明专利技术是一种加工变质层的评价方法，其中，使激光(L1)从半导体单晶衬底(100)的表面入射，基于在所述半导体单晶衬底的内部散射的散射光(L4)的强度来评价加工变质层(101)。本发明专利技术包括：测量步骤(S20)，测量使激光(L1)入射到半导体单晶衬底(100)的内部而散射的散射光(L4)；以及评价步骤(S30)，基于散射光(L4)的强度来评价加工变质层(101)。(L4)的强度来评价加工变质层(101)。(L4)的强度来评价加工变质层(101)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】加工变质层的评价方法和半导体单晶衬底的制造方法


[0001]本专利技术涉及加工变质层的评价方法和半导体单晶衬底的制造方法。

技术介绍

[0002]通常，半导体单晶衬底(所谓的晶圆)是通过对半导体材料的晶锭进行切片并对其表面进行研磨/抛光而形成的。在这种半导体单晶衬底的表面处存在具有在切片时或研磨/抛光时所引入的晶体的应变、划痕等的表面层(以下，称为加工变质层)。该加工变质层在器件的制造工序中成为降低器件的成品率的主要原因，所以优选的是将其去除。
[0003]以往，作为评价这种加工变质层的有无或程度的方法，一般采用破坏检查。例如，在被分类为极难加工的材料的化合物半导体材料的碳化硅(SiC)中，通过使用透射型电子显微镜(Transmission Electron Microscope:TEM)或扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope:SEM)的电子射线后方散射衍射(Electron Back Scattered Diffraction Pattern:EBSD)法来观察将半导体单晶衬底劈开的截面，进行加工变质层的评价(参照专利文件1)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文件1：日本特开2020
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017627号公报

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的问题
[0008]如上所述，以往对加工变质层的评价主要是通过劈开半导体单晶衬底来进行破坏检。因此，存在的问题是，评价了加工变质层的半导体单晶衬底不能再返回到器件制造工序。
[0009]另外，在半导体单晶衬底的加工变质层的评价中，对于采用拉曼光谱法进行了各种研究。另一方面，拉曼光谱法与瑞利散射等弹性散射相比，需要测量弱的拉曼散射，因而评价一个半导体单晶衬底的整个表面需要时间。因此，在引入到半导体单晶衬底的制造工序时，存在生产率降低的问题。
[0010]鉴于上述问题，本专利技术所要解决的问题是提供一种可以在不破坏半导体单晶衬底的情况下评价加工变质层的新颖的技术。
[0011]另外，本专利技术所要解决的问题是提供一种可以在不破坏半导体单晶衬底的情况下高速映射加工变质层的分布的新技术。
[0012]用于解决问题的手段
[0013]解决上述问题的本专利技术是一种加工变质层的评价方法，其中，使激光从半导体单晶衬底的表面入射，基于在所述半导体单晶衬底的内部散射的散射光的强度，评价所述半导体单晶衬底的加工变质层。
[0014]在本专利技术的优选方式中，包括：测量步骤，测量使激光入射到所述半导体单晶衬底
的内部而散射的散射光的强度；以及评价步骤，基于所述散射光的强度来评价所述加工变质层。
[0015]在本专利技术的优选方式中，所述评价步骤具有：区域设置步骤，设置以任意面积划分所述半导体单晶衬底的多个任意区域；以及统计量计算步骤，针对每个所述任意区域计算所述散射光的强度的统计量。
[0016]在本专利技术的优选方式中，所述统计量计算步骤具有：累计步骤，累计所述任意区域内的所述散射光的强度；以及除法步骤，将在所述累计步骤中得到的累计值除以所述任意区域内取得的数据数。
[0017]在本专利技术的优选方式中，包括：阈值设置步骤，设置用于判别所述加工变质层的好坏的阈值；以及映射步骤，映射所述统计量超过所述阈值的所述任意区域。
[0018]在本专利技术的优选方式中，所述测量步骤是在使所述半导体单晶衬底旋转的同时扫描所述激光的步骤。
[0019]在本专利技术的优选方式中，所述测量步骤是测量包括弹性散射的所述散射光的步骤。
[0020]在本专利技术的优选方式中，所述测量步骤是使所述激光以相对于所述半导体单晶衬底的表面的法线倾斜的入射角度入射的步骤。
[0021]在本专利技术的优选方式中，所述激光具有比所述半导体单晶衬底的带隙大的光子能量的波长。
[0022]在本专利技术的优选方式中，包括清洗所述半导体单晶衬底的表面的清洗步骤。
[0023]在本专利技术的优选方式中，所述半导体单晶衬底是化合物半导体单晶衬底。
[0024]另外，本专利技术还涉及半导体装置的制造方法。即，解决上述问题的本专利技术是一种半导体单晶衬底的制造方法，包括：测量步骤，测量使激光从半导体单晶衬底的表面入射而在所述半导体单晶衬底的内部散射的散射光的强度；以及评价步骤，基于所述散射光的强度来评价所述半导体单晶衬底的加工变质层。
[0025]在本专利技术的优选方式中，在所述评价步骤之后进行去除所述半导体单晶衬底的加工变质层的加工变质层去除步骤。
[0026]在本专利技术的优选方式中，所述加工变质层去除步骤是化学机械抛光。
[0027]在本专利技术的优选方式中，所述加工变质层去除步骤是蚀刻。
[0028]在本专利技术的优选方式中，所述半导体单晶衬底是化合物半导体。
[0029]专利技术的效果
[0030]根据所公开的技术，可以提供一种能够在不破坏半导体单晶衬底的情况下评价加工变质层的新技术。
[0031]另外，根据所公开的技术，可以提供一种能够在不破坏半导体单晶衬底的情况下高速映射加工变质层的分布的新技术。
[0032]其他问题、特征和优点将通过阅读以下记载的具体实施方式并结合附图和权利要求书而变得显而易见。
附图说明
[0033]图1是说明根据实施方式的加工变质层的评价方法的说明图。
[0034]图2是在根据实施方式的评价方法中使用的评价装置的框图。
[0035]图3是根据实施方式的评价方法的测量工序的说明图。
[0036]图4是根据实施方式的评价方法的评价工序的说明图。
[0037]图5是说明实施例的评价结果的说明图。
具体实施方式
[0038]以下，参照附图详细说明本专利技术的加工变质层的评价方法和半导体单晶衬底的制造方法的优选实施方式。本专利技术的技术范围不限于附图所示的实施方式，可以在权利要求书所记载的范围内进行适当的变更。另外，在以下的实施方式的说明和附图中，对于同样的结构标注相同的附图标记，并省略重复的说明。
[0039]《加工变质层的评价方法》
[0040]图1是说明根据实施方式的加工变质层的评价方法的说明图。
[0041]本专利技术的加工变质层的评价方法的特征在于，根据在加工变质层101中散射的散射光L4的强度来评价该加工变质层101。具体而言，使从投光系统10照射的激光L1从半导体单晶衬底100的表面入射到内部。入射到半导体单晶衬底100内部的入射光L3在加工变质层101处散射，由此产生散射光L4。该散射光L4由光接收系统20测量，并根据散射光L4的强度来评价加工变质层101。
[0042]半导体单晶衬底100是通过包括切片步骤、抛光步骤和研磨步骤中的至少一种的步骤来制造的半导体材料。作为通过这些步骤制造的半导体单晶衬底100，可以例示硅(Si)衬底。在上述的切片步骤、抛光步骤和研磨步骤中，可以引入对器件的制造产生不利的影本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种加工变质层的评价方法，其中，使激光从半导体单晶衬底的表面入射，基于在所述半导体单晶衬底的内部散射的散射光的强度，评价所述半导体单晶衬底的加工变质层。2.根据权利要求1所述的加工变质层的评价方法，包括：测量步骤，测量使激光入射到所述半导体单晶衬底的内部而散射的散射光的强度；以及评价步骤，基于所述散射光的强度来评价所述加工变质层。3.根据权利要求2所述的加工变质层的评价方法，其中，所述评价步骤具有：区域设置步骤，设置以任意面积划分所述半导体单晶衬底的多个任意区域；以及统计量计算步骤，针对每个所述任意区域计算所述散射光的强度的统计量。4.根据权利要求3所述的加工变质层的评价方法，其中，所述统计量计算步骤具有：累计步骤，累计所述任意区域内的所述散射光的强度；以及除法步骤，将在所述累计步骤中得到的累计值除以所述任意区域内的取得数据数。5.根据权利要求3或4所述的加工变质层的评价方法，其中，所述评价步骤包括：阈值设置步骤，设置用于判别所述加工变质层的好坏的阈值；以及映射步骤，映射所述统计量超过所述阈值的所述任意区域。6.根据权利要求2至5中任一项所述的加工变质层的评价方法，其中，所述测量步骤是在使所述半导体单晶衬底旋转的同时扫描所述激光的步骤。7.根据权利要求2至6中任一项所述的加工变质层的评价方法，其中，所述测量步骤是测量包括弹性散射的...

【专利技术属性】
技术研发人员：金子忠昭，名仓义信，浅川和宣，小岛清，
申请(专利权)人：株式会社山梨技术工房丰田通商株式会社，
类型：发明
国别省市：