JP2761055B2 - Silicon wafer and inspection method of silicon wafer - Google Patents
Silicon wafer and inspection method of silicon waferInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明はシリコンウェーハ及びシリコンウェーハの検
査方法に関する。The present invention relates to a silicon wafer and a method for inspecting a silicon wafer.
(従来の技術) 近年、LSIの高集積化、高微細化等の進行に伴い、そ
の基板としてのシリコンウェーハに要求される性能は、
ますます厳しいものとなってきている。このため、シリ
コン単結晶の引上げの段階では、不純物量の低減、格子
間酸素濃度の適正化等が行われ、又加工の段階では、ウ
ェーハ平坦度の向上等の各種の改善が行われており、あ
る程度の製品歩留りの向上が達成されている。(Prior Art) In recent years, with the progress of high integration and high miniaturization of LSI, the performance required for a silicon wafer as a substrate has been
It is becoming more and more severe. For this reason, at the stage of pulling a silicon single crystal, reduction of the amount of impurities, optimization of the interstitial oxygen concentration, etc. are performed, and at the stage of processing, various improvements such as improvement of wafer flatness are performed. Some improvement in product yield has been achieved.
しかしながら、これらの改善が加えられたウェーハを
用いて半導体製品を製造してみても、ウェーハ起因と考
えられる歩留りのバラツキが生じ、全体としての歩留り
は一向に改善する傾向がみられない。なお、この傾向
は、N型のウェーハに著しいことが知られている。However, even when a semiconductor product is manufactured using a wafer to which these improvements have been added, a variation in the yield which is considered to be caused by the wafer occurs, and the overall yield does not tend to be improved at all. It is known that this tendency is remarkable in an N-type wafer.
(発明が解決しようとする課題) ウェーハ起因による歩留りのバラツキの原因の一つに
考えられるものとして、ウェーハを高温で酸化したとき
に生じる積層欠陥がある。積層欠陥のなかでも、特にウ
ェーハ表面部に生じるものは、OSF(oxidation−induce
d stacking fault)と呼ばれ、デバイス特性に直接的な
悪影響を及ぼすことが知られている。(Problems to be Solved by the Invention) One of the causes of the variation in the yield due to the wafer is a stacking fault generated when the wafer is oxidized at a high temperature. Among stacking faults, those that occur particularly on the wafer surface are OSF (oxidation-induce).
d stacking fault), which is known to have a direct adverse effect on device characteristics.
よって、ウェーハ起因による歩留りのバラツキを低減
し、全体として高歩留りを達成するには、所定領域内に
OSFがどれだけ存在するかを示すOSF密度(ヶ/cm2)を測
定し、OSF密度が高いウェーハを排除することが必要で
ある。Therefore, in order to reduce the variation in yield due to the wafer and to achieve a high yield as a whole,
It is necessary to measure the OSF density (units / cm 2 ), which indicates how much OSF is present, and eliminate wafers with high OSF density.
従来、OSF密度の測定は、酸化処理を行った後、ウェ
ーハ表面を選択化学エッチングすると、ウェーハ表面に
線状ピット(OSF)が表れるため、所定領域内の線状ピ
ットの数を光学顕微鏡を用いて数えることにより行って
いた。しかし、この測定方法は、エッチングを必要とす
る破壊評価方法であり、かつ、光学顕微鏡を使用しての
非常に疲労を伴う目視検査が必要となるため、エッチン
グや目視検査なしにOSF密度を測定することが望まれて
いた。Conventionally, OSF density is measured by performing selective chemical etching on the wafer surface after performing oxidation treatment. Since linear pits (OSF) appear on the wafer surface, the number of linear pits in a predetermined area is determined using an optical microscope. I was going by counting. However, since this measurement method is a destructive evaluation method that requires etching, and requires a visual inspection with extremely fatigue using an optical microscope, the OSF density is measured without etching or visual inspection. Was desired.
本発明の課題は、エッチングを必要とする破壊評価方
法及び光学顕微鏡を使用する目視検査により直接OSF密
度を測定することなく、OSF密度を把握することができ
る手法を提案し、これにより、シリコンウェーハを用い
て半導体製品を製造する際に発生する歩留りのバラツキ
を低減し、全体として高歩留りを達成することである。The object of the present invention is to propose a method for determining the OSF density without directly measuring the OSF density by a destructive evaluation method requiring etching and a visual inspection using an optical microscope. The purpose of the present invention is to reduce the variation in the yield that occurs when a semiconductor product is manufactured by using the method, and to achieve a high yield as a whole.
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記課題を解決するために、本発明は、シリコンウェ
ーハが、シリコン単結晶インゴットのブロックから第1
及び第2の検査用試料を取り出し、酸素雰囲気中におい
て前記第1の検査用試料に950〜1100℃の温度で15〜20
時間の第1の熱処理を施したときの、前記第1の熱処理
前における格子間酸素濃度を[Oi]1iniとし、前記第1
の熱処理後における格子間酸素濃度を[Oi]1afとし、
酸素雰囲気中において前記第2の検査用試料に750〜800
℃の温度で3〜5時間の第2の熱処理を施した後、続け
て酸素雰囲気中において前記第2の検査用試料に950〜1
100℃の温度で15〜20時間の第3の熱処理を施したとき
の、前記第2及び第3の熱処理前における格子間酸素濃
度を[Oi]2iniとし、前記第2及び第3の熱処理後にお
ける格子間酸素濃度を[Oi]2afとした場合に、 で示される条件を満たすようにする、という手段を講じ
た(請求項1)。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention provides a method in which a silicon wafer is formed from a block of a silicon single crystal ingot.
And taking out the second test sample and placing the first test sample in an oxygen atmosphere at a temperature of 950 to 1100 ° C. for 15 to 20 minutes.
The interstitial oxygen concentration before the first heat treatment at the time of performing the first heat treatment for a time is [Oi] 1ini ,
The interstitial oxygen concentration after the heat treatment is [Oi] 1af ,
750-800 in the second test sample in an oxygen atmosphere
After the second heat treatment at a temperature of 3 ° C. for 3 to 5 hours, the second test sample is successively placed in an oxygen atmosphere at 950 to 1
When the third heat treatment is performed at a temperature of 100 ° C. for 15 to 20 hours, the interstitial oxygen concentration before the second and third heat treatments is [Oi] 2ini, and after the second and third heat treatments When the interstitial oxygen concentration at is [Oi] 2af , (Means 1).
また、本発明は、シリコンウェーハの検査方法とし
て、シリコン単結晶インゴットのブロックから第1及び
第2の検査用試料を取り出し、前記第1の検査用試料の
格子間酸素濃度[Oi]1ini及び前記第2の検査用試料の
格子間酸素濃度[Oi]2iniをそれぞれ測定し、酸素雰囲
気中において前記第1の検査用試料に第1の熱処理を施
した後に前記第1の検査用試料の格子間酸素濃度[Oi]
1afを測定すると共に、酸素雰囲気中において前記第2
の検査用試料に第2の熱処理を施した後、続けて酸素雰
囲気中において前記第2の検査用試料に第3の熱処理を
施した後に前記第2の検査用試料の格子間酸素濃度[O
i]2afを測定し、以下の式 で定義される[Oi]変化率を計算することにより、前記
シリコン単結晶インゴットのブロックから得られるシリ
コンウェーハの良否を決定するようにする、という手段
を講じた(請求項2)。Further, according to the present invention, as a silicon wafer inspection method, first and second inspection samples are taken out from a block of a silicon single crystal ingot, and the interstitial oxygen concentration [Oi] 1ini of the first inspection sample and the first inspection sample are extracted. The interstitial oxygen concentration [Oi] 2ini of the second test sample was measured, and after performing the first heat treatment on the first test sample in an oxygen atmosphere, the interstitial oxygen concentration of the first test sample was measured. Oxygen concentration [Oi]
1af and measure the second in an oxygen atmosphere.
After the second heat treatment is performed on the test sample of the above, the third heat treatment is continuously performed on the second test sample in an oxygen atmosphere, and then the interstitial oxygen concentration [O
i] Measure 2af and use the formula By calculating the [Oi] change rate defined by the above, a measure is taken to determine the quality of the silicon wafer obtained from the block of the silicon single crystal ingot (claim 2).
さらに、本発明は、シリコンウェーハの検査方法とし
て、前記第1の熱処理の条件を950〜1100℃の温度で15
〜20時間とし、前記第2の熱処理の条件を750〜800℃の
温度で3〜5時間とし、前記第3の熱処理の条件を950
〜1100℃の温度で15〜20時間としたとき、前記[Oi]変
化率が20以上の前記シリコン単結晶インゴットのブロッ
クから得られるシリコンウェーハを良と決定するように
する、という手段を講じた(請求項3)。Further, the present invention provides a method of inspecting a silicon wafer, wherein the first heat treatment is performed at a temperature of 950 to 1100 ° C.
To 20 hours, the conditions of the second heat treatment are 750 to 800 ° C. for 3 to 5 hours, and the conditions of the third heat treatment are 950
At a temperature of 11100 ° C. for 15 to 20 hours, a measure was taken such that the silicon wafer obtained from the block of the silicon single crystal ingot having the [Oi] change rate of 20 or more was determined to be good. (Claim 3).
(実施例) 以下、本発明の一実施例について詳細に説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail.
まず、例えばCZ法で引き上げられ作成される、N型、
比抵抗1〜5[Ω・cm]、格子間酸素濃度14.0〜18.0×
1017[atoms/cm3](旧ASTM表示)、直径5インチの各
種の改善が施された10本のシリコン単結晶インゴット
(A〜J)を用意する。次に、各々のインゴットから任
意の2ヶ所をそれぞれ約30[cm]幅で切り取り、20個の
シリコン単結晶のブロック(A1,A2〜J1,J2)を作成す
る。First, for example, N-type, which is raised and created by the CZ method,
Specific resistance 1-5 [Ωcm], interstitial oxygen concentration 14.0-18.0 ×
10 17 [atoms / cm 3 ] (former ASTM display), 10 silicon single crystal ingots (A to J) with various improvements of 5 inches in diameter are prepared. Next, two arbitrary portions are cut out from each ingot with a width of about 30 [cm] to form 20 silicon single crystal blocks (A1, A2 to J1, J2).
また、切り取った各々のブロックから25枚の片面鏡面
シリコウェーハを作成する。さらに、これら25枚の片面
鏡面シリコンウェーハのうち測定用試料(サンプル)と
なる1枚を取り出し、これを半割れの2枚にへき開す
る。そして、この2枚の測定用試料を、本発明に係わる
シリコンウェーハを提供するための2種類のウェーハ格
子間酸素濃度測定に使用すると共に、次に示す2種類の
OSF(Oxidation−Induced Stacking Fault)測定に使
用する。In addition, 25 single-sided mirror-surfaced silicon wafers are prepared from each cut block. Further, one of the 25 single-sided mirror-faced silicon wafers to be a measurement sample (sample) is taken out and cleaved into two half-split wafers. Then, these two measurement samples are used for two kinds of wafer lattice oxygen concentration measurement for providing the silicon wafer according to the present invention, and the following two kinds of measurement are performed.
Used for OSF (Oxidation-Induced Stacking Fault) measurement.
第1のウェーハ格子間酸素濃度測定として、まず、作
成した2枚の測定用試料の一方について、例えばFT−IR
(フーリエ変換型赤外吸収分光器)を用いて格子間酸素
濃度を測定する(旧ASTM表示、例えばウェーハの中央付
近1点を測定)。また、酸素雰囲気中、約1000℃、約16
時間の酸化熱処理(第1の熱処理)を施した後、例えば
FT−IRを用いて、この酸化熱処理後における格子間酸素
濃度を測定する。なお、前記酸化熱処理を施す前のウェ
ーハの格子間酸素濃度を[Oi]1iniとし、前記酸化熱処
理を施した後のウェーハの格子間酸素濃度を[Oi]1af
とする。As the first measurement of the interstitial oxygen concentration of the wafer, first, for example, FT-IR
The interstitial oxygen concentration is measured using a (Fourier transform infrared absorption spectrometer) (old ASTM display, for example, measuring one point near the center of the wafer). In an oxygen atmosphere, about 1000 ° C, about 16
After performing the oxidation heat treatment (first heat treatment) for a long time, for example,
The interstitial oxygen concentration after the oxidation heat treatment is measured using FT-IR. The interstitial oxygen concentration of the wafer before the oxidizing heat treatment was set to [Oi] 1ini, and the interstitial oxygen concentration of the wafer after the oxidizing heat treatment was set to [Oi] 1af
And
また、第1のOSF測定として、前記酸化熱処理を施し
たシリコンウェーハ表面に形成されている酸化膜を弗酸
を用いて除去する。さらに、そのシリコンウェーハに全
面蝕刻(wright etching)を約2μm施す。この後、
光学顕微鏡を用いて、シリコンウェーハのOSF密度を測
定する(以下、このようにして測定されたOSF密度を「O
SF密度1」という。)。Further, as a first OSF measurement, an oxide film formed on the surface of the silicon wafer subjected to the oxidizing heat treatment is removed using hydrofluoric acid. Further, the silicon wafer is subjected to overall etching (wright etching) by about 2 μm. After this,
Using an optical microscope, measure the OSF density of the silicon wafer (hereinafter, the OSF density thus measured is referred to as “O
SF density 1 ”. ).
次に、第2のウェーハ格子間酸素濃度測定として、ま
ず、作成した2枚の測定用試料の他方について、例えば
FT−IRを用いて格子間酸素濃度を測定する。また、酸素
雰囲気中、約780℃、約3時間の酸化熱処理(第2の熱
処理)を施した後、これに連続して酸素雰囲気中、約10
00℃、約16時間の酸化熱処理(第3の熱処理)を施す。
そして、例えばFT−IRを用いて、前記第2及び第3の熱
処理後における格子間酸素濃度を測定する。なお、前記
第2及び第3の熱処理を施す前のウェーハの格子間酸素
濃度を[Oi]2iniとし、前記第2及び第3の熱処理を施
した後のウェーハの格子間酸素濃度を[Oi]2afとす
る。Next, as a second wafer interstitial oxygen concentration measurement, first, for example, the other of the two prepared measurement samples, for example,
The interstitial oxygen concentration is measured using FT-IR. After performing an oxidation heat treatment (second heat treatment) at about 780 ° C. for about 3 hours in an oxygen atmosphere, the heat treatment is continuously performed in an oxygen atmosphere for about 10 hours.
An oxidation heat treatment (third heat treatment) is performed at 00 ° C. for about 16 hours.
Then, the interstitial oxygen concentration after the second and third heat treatments is measured using, for example, FT-IR. The interstitial oxygen concentration of the wafer before the second and third heat treatments is [Oi] 2ini, and the interstitial oxygen concentration of the wafer after the second and third heat treatments is [Oi]. 2af .
また、第2のOSF測定として、前記第2及び第3の熱
処理を施したシリコンウェーハ表面に形成されている酸
化膜を弗酸を用いて除去する。さらに、そのシリコンウ
ェーハに全面蝕刻(wright etching)を約2μm施
す。この後、光学顕微鏡を用いて、シリコンウェーハの
OSF密度を測定する(以下、このようにして測定されたO
SF密度を「OSF密度2」という。)。As a second OSF measurement, an oxide film formed on the surface of the silicon wafer subjected to the second and third heat treatments is removed using hydrofluoric acid. Further, the silicon wafer is subjected to overall etching (wright etching) by about 2 μm. Then, using an optical microscope, the silicon wafer
The OSF density is measured (hereinafter, the O
The SF density is called “OSF density 2”. ).
なお、全てのブロック(A1,A2〜J1,J2)に係わる測定
用試料ついて、同様に前記第1及び第2のウェーハ格子
間酸素濃度測定を行い、[Oi]1ini、[Oi]1af、[O
i]2ini及び[Oi]2afを測定する。そして、この測定結
果から各ブロックの[Oi]変化率(≡([Oi]2ini−
[Oi]2af)/([Oi]1ini−[Oi]1af))を計算す
る。また、前記第1及び第2のOSF測定を行い、OSF密度
1及びOSF密度2を測定する。The first and second wafer inter-lattice oxygen concentrations were similarly measured for the measurement samples relating to all the blocks (A1, A2 to J1, J2), and [Oi] 1ini , [Oi] 1af , [ O
i] 2ini and [Oi] 2af are measured. From this measurement result, the [Oi] change rate of each block ( ブ ロ ッ ク ([Oi] 2ini −
[Oi] 2af ) / ([Oi] 1ini- [Oi] 1af )) is calculated. Further, the first and second OSF measurements are performed, and the OSF density 1 and the OSF density 2 are measured.
第1図は、これらの測定結果及び計算結果をまとめて
示すものである。FIG. 1 shows these measurement results and calculation results collectively.
第1のOSF測定の条件における測定結果では、OSF密度
1が全てのウェーハについて小さな値となっており、一
見、シリコン単結晶の引上げの段階や加工の段階におけ
るシリコンウェーハの改善の効果が認められるようであ
る。しかしながら、第2のOSF測定の条件における測定
結果では、OSF密度2が大きな値(78.2ケ/cm2)から小
さな値(0.7ケ/cm2)まで、かなりのバラツキが生じて
いることが認められる。これは、第1のOSF測定のみで
は、シリコンウェーハの検査が完全でないために、実際
の製造段階において転位、OSF等の結晶欠陥が発生する
可能性が十分にあることを意味している。In the measurement results under the first OSF measurement conditions, the OSF density 1 is a small value for all wafers, and at first glance, the effect of improving the silicon wafer in the stage of pulling up the silicon single crystal and the stage of processing is recognized. It seems. However, the measurement results under the conditions of the second OSF measurement show that the OSF density 2 varies considerably from a large value (78.2 pieces / cm 2 ) to a small value (0.7 pieces / cm 2 ). . This means that since the inspection of the silicon wafer is not complete with only the first OSF measurement, there is a sufficient possibility that crystal defects such as dislocations and OSFs will occur in the actual manufacturing stage.
第2図は、シリコンウェーハの[Oi]変化率とOSF密
度2との関係を示すものである。FIG. 2 shows the relationship between the [Oi] change rate of the silicon wafer and the OSF density 2.
同図によれば、[Oi]変化率(但し、[Oi]1ini=
[Oi]1afの場合は、+∞とする。)をパラメータとす
ることにより、第2のOSF測定の条件でのOSF密度(OSF
密度2)を見積もることができる。これによると、20以
上の[Oi]変化率を持つシリコンウェーハのOSF密度2
が、5ケ/cm2以下となっているのがわかる。また、OSF
密度2は、[Oi]変化率20を境にそれ以下になると急激
に増加しており、シリコンウェーハとしては好ましくな
い状態になっている。According to the figure, [Oi] change rate (however, [Oi] 1ini =
[Oi] In the case of 1af , it is + ∞. ) As a parameter, the OSF density (OSF density) under the condition of the second OSF measurement
Density 2) can be estimated. According to this, the OSF density of silicon wafers with [Oi] change rate of 20 or more 2
However, it can be seen that it was 5 or less / cm 2 . Also, OSF
The density 2 sharply increases below the [Oi] change rate 20 and becomes unfavorable for a silicon wafer.
即ち、前記第1図及び第2図に示す結果から次のこと
がわかる。That is, the following can be understood from the results shown in FIG. 1 and FIG.
第一に、[Oi]変化率とOSF密度2は、第2図に示す
ような関係を有しているため、例えば、非破壊評価方法
であるFT−IRを用いて[Oi]変化率のみを求めれば、OS
F密度2を直接求めることなしに、OSF密度2を把握する
ことができる。第二に、第2のOSF測定によるOSF密度2
は、パラメータとしての[Oi]変化率が20を境にそれ以
下になると急激に増加している。このため、[Oi]変化
率が20以上のシリコンウェーハを実際の製造に使用する
ことにより、半導体製品の製造の際に発生する歩留りの
バラツキが低減され、全体として高歩留りが期待され
る。なお、シリコン単結晶インゴットの同一ブロック
(シリコン単結晶のインゴットから任意に切り取られる
約30[cm]幅のブロック。)から作成されるシリコンウ
ェーハは、その測定用試料と実質的に同一の測定結果が
得られるものとみなしてよい。First, since the [Oi] change rate and the OSF density 2 have a relationship as shown in FIG. 2, for example, using the FT-IR which is a non-destructive evaluation method, only the [Oi] change rate is used. If you ask for the OS
The OSF density 2 can be grasped without directly obtaining the F density 2. Second, OSF density 2 from the second OSF measurement
Increases rapidly when the [Oi] change rate as a parameter falls below the boundary of 20. For this reason, by using a silicon wafer having a [Oi] change rate of 20 or more in actual manufacturing, the variation in yield that occurs during the manufacture of semiconductor products is reduced, and high yield is expected as a whole. A silicon wafer created from the same block of a silicon single crystal ingot (a block of about 30 cm width that is arbitrarily cut from a silicon single crystal ingot) has substantially the same measurement results as the measurement sample. May be considered to be obtained.
次に、このようにして作成した[Oi]変化率が20以上
のシリコンウェーハ(測定用試料1枚を除いた24枚)を
10組(NO.1〜NO.10)用いて4メガビットのマスクROM
(本発明品)を作成した。また、第1のOSF測定のみに
よるシリコンウェーハ(測定用試料1枚を除いた24枚)
を10組(NO.1〜NO.10)用いて4メガビットのマスクROM
(比較品)を作成し、本発明品と歩留りの差について調
べた。Next, the silicon wafer (Oi) having a [Oi] change rate of 20 or more prepared in this manner (24 wafers excluding one measurement sample) was used.
4 megabit mask ROM using 10 sets (NO.1 to NO.10)
(Product of the present invention) was prepared. In addition, a silicon wafer based on only the first OSF measurement (24 wafers excluding one measurement sample)
4 bit mask ROM using 10 sets (NO.1 to NO.10)
(Comparative product) was prepared, and the difference in yield from the product of the present invention was examined.
第3図は、本発明品の歩留りを比較品との相対歩留り
として示す歩留り比較図である。ここで、縦軸の目盛り
1は、比較品の平均歩留りを示している。FIG. 3 is a yield comparison diagram showing the yield of the product of the present invention as a relative yield to a comparative product. Here, the scale 1 on the vertical axis indicates the average yield of the comparative product.
同図によれば、本発明品の歩留りは、比較品の最高歩
留り付近で安定しているという顕著の効果があるのに対
し、比較品の歩留りは、バラツキのあることが確認でき
る。また、[Oi]変化率から求めるOSF密度(OSF密度
2)は、常に実際に近い値に保たれることが間接的なが
らわかる。According to the figure, it can be confirmed that the yield of the product of the present invention is remarkably stable near the maximum yield of the comparative product, while the yield of the comparative product varies. In addition, it can be seen indirectly that the OSF density (OSF density 2) obtained from the [Oi] change rate is always kept close to the actual value.
ところで、前記実施例では、第1及び第2のウェーハ
格子間酸素濃度測定と、前記第1及び第2のOSF測定と
を行うために、1枚のシリコンウェーハを半割れにして
2枚の測定用試料を作成したが、シリコン単結晶のブロ
ックから作成される2枚のシリコンウェーハをそれぞれ
第1及び第2のウェーハ格子間酸素濃度測定と、前記第
1及び第2のOSF測定とを行う測定用試料としてもよ
い。By the way, in the embodiment, in order to perform the first and second inter-lattice oxygen concentration measurements and the first and second OSF measurements, one silicon wafer is divided into half and two measurements are performed. A sample for use was prepared, but two silicon wafers prepared from silicon single crystal blocks were subjected to the first and second interstitial oxygen concentration measurements and the first and second OSF measurements, respectively. It may be a sample for use.
また、第1のウェーハ格子間酸素濃度測定において、
熱処理温度は約1000℃に限定されず、950℃〜1100℃の
範囲であればよい。また、第2のウェーハ格子間酸素濃
度測定において、第1の酸化熱処理における温度は約78
0℃に限定されず、750℃〜800℃の範囲であればよく、
又第2の酸化熱処理における温度は約1000℃に限定され
ず、950℃〜1100℃の範囲であればよい。Also, in the first wafer interstitial oxygen concentration measurement,
The heat treatment temperature is not limited to about 1000C, but may be in the range of 950C to 1100C. In the second wafer interstitial oxygen concentration measurement, the temperature in the first oxidation heat treatment was about 78 ° C.
The temperature is not limited to 0 ° C, and may be in the range of 750 ° C to 800 ° C,
Further, the temperature in the second oxidation heat treatment is not limited to about 1000 ° C, but may be in the range of 950 ° C to 1100 ° C.
さらに、第1及び第2のウェーハ格子間酸素濃度測定
における第1〜第3の熱処理は、酸素雰囲気中で行った
が、窒素雰囲気中で行っても問題はない。Furthermore, the first to third heat treatments in the first and second wafer interstitial oxygen concentration measurements were performed in an oxygen atmosphere, but there is no problem if performed in a nitrogen atmosphere.
[発明の効果] 以上、説明したように、本発明によれば、次のような
効果を生じる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the following effects are produced.
エッチングを必要とする破壊評価方法及び光学顕微鏡
を用いる目視検査によりOSF密度を直接測定しなくて
も、例えば、非破壊評価方法であるFT−IRを用いて[O
i]変化率を求めることで、OSF密度を把握することがで
きる。従って、シリコン単結晶インゴットのブロックか
ら得られるシリコンウェーハの良否をエッチングや目視
検査なしに判定することができる(請求項2)。Even if the OSF density is not directly measured by a destructive evaluation method requiring etching and a visual inspection using an optical microscope, for example, using the nondestructive evaluation method FT-IR [O
i] OSF density can be grasped by calculating the rate of change. Therefore, the quality of the silicon wafer obtained from the block of the silicon single crystal ingot can be determined without etching or visual inspection.
また、第2図によれば、パラメータとしての[Oi]変
化率が20を境にそれ以上になると、OSF密度が急激に減
少し、5ケ/cm2以下となっている。従って、直接OSF密
度を測定することなく[Oi]変化率を求め、この値が20
以上のシリコンウェーハを用いて半導体製品を製造すれ
ば、その製造の際に起こり歩留りのバラツキが低減で
き、全体として高歩留りを達成することができる(請求
項1,3)。According to FIG. 2, when the rate of change of [Oi] as a parameter exceeds 20, the OSF density rapidly decreases to 5 pieces / cm 2 or less. Therefore, the [Oi] rate of change was determined without directly measuring the OSF density.
If a semiconductor product is manufactured using the above-described silicon wafer, variations in the yield that occur during the manufacturing can be reduced, and a high yield can be achieved as a whole (claims 1 and 3).
第1図は第1及び第2のウェーハ格子間酸素濃度測定
と、前記第1及び第2のOSF測定とに係わる測定結果及
び計算結果をまとめて示す図、第2図はシリコンウェー
ハの[Oi]変化率とOSF密度2との関係について示す
図、第3図は本発明品の歩留りを比較品との相対歩留り
として示す歩留り比較図である。FIG. 1 is a diagram collectively showing measurement results and calculation results relating to the first and second interstitial oxygen concentration measurements and the first and second OSF measurements, and FIG. FIG. 3 is a view showing the relationship between the change rate and the OSF density 2. FIG. 3 is a yield comparison diagram showing the yield of the product of the present invention as a relative yield to a comparative product.
Claims (3)
第1及び第2の検査用試料を取り出し、 酸素雰囲気中において前記第1の検査用試料に950〜110
0℃の温度で15〜20時間の第1の熱処理を施したとき
の、前記第1の熱処理前における格子間酸素濃度を[O
i]1iniとし、前記第1の熱処理後における格子間酸素
濃度を[Oi]1afとし、 酸素雰囲気中において前記第2の検査用試料に750〜800
℃の温度で3〜5時間の第2の熱処理を施した後、続け
て酸素雰囲気中において前記第2の検査用試料に950〜1
100℃の温度で15〜20時間の第3の熱処理を施したとき
の、前記第2及び第3の熱処理前における格子間酸素濃
度を[Oi]2iniとし、前記第2及び第3の熱処理後にお
ける格子間酸素濃度を[Oi]2afとした場合に、 で示される条件を満たしている、前記シリコン単結晶イ
ンゴットのブロックから得られる半導体製品製造用シリ
コンウェーハ。A first and a second test sample are taken out of a block of a silicon single crystal ingot, and the first and the second test samples are removed in an oxygen atmosphere.
When the first heat treatment was performed at a temperature of 0 ° C. for 15 to 20 hours, the interstitial oxygen concentration before the first heat treatment was changed to [O
i] 1ini , the interstitial oxygen concentration after the first heat treatment is [Oi] 1af, and the second test sample is 750 to 800 in an oxygen atmosphere.
After the second heat treatment at a temperature of 3 ° C. for 3 to 5 hours, the second test sample is successively placed in an oxygen atmosphere at 950 to 1
When the third heat treatment is performed at a temperature of 100 ° C. for 15 to 20 hours, the interstitial oxygen concentration before the second and third heat treatments is [Oi] 2ini, and after the second and third heat treatments When the interstitial oxygen concentration at is [Oi] 2af , A silicon wafer for manufacturing a semiconductor product, obtained from the block of the silicon single crystal ingot, which satisfies the condition shown by:
第1及び第2の検査用試料を取り出し、 前記第1の検査用試料の格子間酸素濃度[Oi]1ini及び
前記第2の検査用試料の格子間酸素濃度[Oi]2iniをそ
れぞれ測定し、 酸素雰囲気中において前記第1の検査用試料に第1の熱
処理を施した後に前記第1の検査用試料の格子間酸素濃
度[Oi]1afを測定すると共に、酸素雰囲気中において
前記第2の検査用試料に第2の熱処理を施した後、続け
て酸素雰囲気中において前記第2の検査用試料に第3の
熱処理を施した後に前記第2の検査用試料の格子間酸素
濃度[Oi]2afを測定し、 以下の式 で定義される[Oi]変化率を計算することにより、前記
シリコン単結晶インゴットのブロックから得られるシリ
コンウェーハの良否を決定するシリコンウェーハの検査
方法。2. A first and a second test sample are taken out from a block of a silicon single crystal ingot, and the interstitial oxygen concentration [Oi] 1ini of the first test sample and the lattice of the second test sample are taken out. The interstitial oxygen concentration [Oi] 1af is measured after the first test sample is subjected to a first heat treatment in an oxygen atmosphere, and the interstitial oxygen concentration [Oi] 1af is measured. And performing a second heat treatment on the second test sample in an oxygen atmosphere, and then subjecting the second heat treatment to a third heat treatment on the second test sample in an oxygen atmosphere. The interstitial oxygen concentration [Oi] 2af of the test sample was measured, and the following formula was used. A silicon wafer inspection method for determining the quality of a silicon wafer obtained from the block of the silicon single crystal ingot by calculating the [Oi] change rate defined by:
温度で15〜20時間とし、前記第2の熱処理の条件を750
〜800℃の温度で3〜5時間とし、前記第3の熱処理の
条件を950〜1100℃の温度で15〜20時間としたとき、前
記[Oi]変化率が20以上の前記シリコン単結晶インゴッ
トのブロックから得られるシリコンウェーハを良と決定
する請求項2に記載のシリコンウェーハの検査方法。3. The condition of the first heat treatment is a temperature of 950-1100 ° C. for 15-20 hours, and the condition of the second heat treatment is 750.
When the temperature of 800800 ° C. is 3 to 5 hours and the condition of the third heat treatment is 950 to 1100 ° C. for 15 to 20 hours, the silicon single crystal ingot having the [Oi] change rate of 20 or more 3. The method for inspecting a silicon wafer according to claim 2, wherein the silicon wafer obtained from said block is determined to be good.
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