KR20180048669A - 단결정 웨이퍼의 표리 판정 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 단결정 웨이퍼의 표리를 판정하는 방법에 있어서, 단결정 웨이퍼로서, 단결정 웨이퍼의 단부면에 형성된 방위 특정용의 절입부의 중심과 단결정 웨이퍼의 중심을 연결하는 기준 방향에 대하여, 좌우 비대칭 결정면을 가지는 것을 이용하고, 좌우 비대칭 결정면에 주목하여, 단결정 웨이퍼에 X 선을 조사하여 회절 X 선을 검출하는 것에 의해, 주목하는 결정면의 방위가 기준 방향과 이루는 각도를 측정하고, 측정된 각도의 값으로부터, 상기 단결정 웨이퍼의 면이 표면인지 이면인지 판정하는 것을 특징으로 하는 단결정 웨이퍼의 표리 판정 방법이다. 이것에 의해, 단결정 웨이퍼의 표리를 확실히 판정하는 한편, 코스트면에서 뛰어난 단결정 웨이퍼의 표리 판정 방법이 제공된다.
Description
본 발명은, 단결정 웨이퍼의 표리 판정 방법에 관한 것이다.
실리콘 단결정 웨이퍼가, 반도체 디바이스의 제조를 위해서 광범위하게 이용되고 있다. 실리콘 단결정 웨이퍼에서는, 통상, 표면이 (1 0 0) 결정면인 것이 많이 이용되고 있다. 이러한 실리콘 단결정 웨이퍼에서는, 웨이퍼의 표면 측과 이면 측에서 벽개의 방향이나 반도체 디바이스를 제조했을 때의 특성이 변함없기 때문에, 실리콘의 단결정 잉곳으로부터 실리콘 단결정 웨이퍼를 제조하는 과정에서, 만일 웨이퍼의 표면과 이면이 바뀌었다고 해도, 특별히 문제는 되지 않는다. (단, 웨이퍼의 표면과 이면에서 다른 가공을 실시한 다음에는, 예외로 한다.)
이것에 대해, 특허문헌 1에는, 단결정 잉곳 절단 시에 특정의 격자면으로부터 경사지게 절단되도록 오프 앵글하여 슬라이스된 실리콘 단결정 웨이퍼에서는, 웨이퍼의 표리를 판정할 필요가 있다는 것이 개시되어 있다.
그리고, 실리콘 단결정 웨이퍼의 표면과 이면을 판정하기 위해서, 실리콘 단결정 웨이퍼에 대해서 상대적 위치가 고정된 X 선원으로부터 X 선을 조사하고, 실리콘 단결정 웨이퍼에 대해서 상대적 위치가 고정된 검출기에 의해, 오프 앵글된 결정면으로부터의 회절 X 선을 검출하여, 검출기의 출력과 소정의 임계값을 비교 해, 표리의 판정을 실시하는 방법이 개시되어 있다.
그렇지만, 특허문헌 1에 개시된 표리의 판정 방법에서는, 오프 앵글이 없는 단결정 웨이퍼에 대해서는, 표리의 판정을 상정하고 있지 않다.
또한, 복잡한 장치를 필요로 하지 않고 단결정 웨이퍼의 표리의 판정을 실시하는 방법으로서, 단결정 웨이퍼에 형성된 노치(또는 오리엔테이션 플랫(orientation flat))의 중심과 웨이퍼 중심을 연결하는 기준 방향에 대해서, 어느 방향(각도)으로 벽개면이 있는지를, 실제로 단결정 웨이퍼를 나누어 확인하는 방법이 있다. 그렇지만, 이 벽개에 의한 표리 판정 방법은, 파괴 검사이기 때문에, 검사 웨이퍼가 폐기가 되어 코스트면에서 불리한 것에 더하여, 말하자면 샘플링 검사이어서, 제품이 되는 웨이퍼의 표리를 100% 보증하는 것은 아니다.
본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 단결정 웨이퍼의 표리를 확실히 판정하는 한편, 코스트면에서 뛰어난 단결정 웨이퍼의 표리 판정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 단결정 웨이퍼의 표리를 판정하는 방법에 있어서,
단결정 웨이퍼로서, 그 단결정 웨이퍼의 단부면에 형성된 방위 특정용의 절입부의 중심과 상기 단결정 웨이퍼의 중심을 연결하는 기준 방향에 대하여, 좌우 비대칭 결정면을 가지는 것을 이용하고,
상기 좌우 비대칭 결정면에 주목하여, 상기 단결정 웨이퍼에 X 선을 조사하여 회절 X 선을 검출하는 것에 의해, 상기 주목하는 결정면의 방위가 상기 기준 방향과 이루는 각도를 측정하고,
그 측정된 각도의 값으로부터, 상기 단결정 웨이퍼의 면이 표면인지 이면인지 판정하는 것을 특징으로 하는 단결정 웨이퍼의 표리 판정 방법을 제공한다.
이와 같이, X 선 회절에 의해, 주목하는 결정면의 방위가 기준 방향과 이루는 각도를 측정함으로써, 비파괴로 표리의 판정을 확실히 실시할 수 있다. 그 때문에, 저비용으로 표리 판정을 실시할 수 있는 것에 더하여, 전수 검사를 실시하면 단결정 웨이퍼의 표리를 100% 보증할 수 있다.
이 때, 상기 표리의 판정을 실시하는 것과 함께, 상기 주목하는 결정면의 방위가 상기 기준 방향과 이루는 각도의 실측값과 이론값의 차이를 구하는 것에 의해, 상기 절입부의 소정 방위로부터의 방위 어긋남을 측정할 수 있다.
이와 같이, 주목하는 결정면의 방위가 기준 방향과 이루는 각도의 실측값과 이론값의 차이를 구하는 것으로, 별도 추가의 측정을 실시하지 않고, 절입부의 소정 방위로부터의 방위 어긋남을 측정할 수 있다. 그 때문에, 단결정 웨이퍼의 제조 과정에 있어서, 절입부의 방위 어긋남을 측정하기 위한 독립된 공정을 마련할 필요가 없다.
이 때, 상기 표리를 판정하는 단결정 웨이퍼로서 웨이퍼 주면의 결정면이 {1 1 0}인 웨이퍼를 이용할 수 있다.
이러한 단결정 웨이퍼를 이용하면, 본 발명의 단결정 웨이퍼의 표리 판정 방법을 매우 적합하게 적용할 수 있다. 또한, 여기서, {1 1 0}은 (1 1 0)과 등가인 면군을 나타낸다.
이 때, 상기 표리를 판정하는 단결정 웨이퍼로서 상기 웨이퍼 주면의 결정면이 {1 1 0}인 것을 이용했을 때에, 상기 주목하는 결정면의 방위를, (1 -1 0) 면의 방위로 하는 것이 바람직하다.
이러한 결정면에 주목하면, 특히 매우 적합하게 본 발명을 적용할 수 있다. 또한, 결정면의 표시에 있어서는, 마이너스의 숫자는 위에 바를 붙여 나타내야 하는 것이지만, 표기의 형편상, 마이너스의 숫자인 채 기재되어 있다(이하에서도, 마찬가지로 마이너스의 숫자로 나타내는 것이 있다).
이 때, 상기 방위 특정용의 절입부가, 노치 또는 오리엔테이션 플랫인 것이 바람직하다.
이와 같이, 방위 특정용의 절입부가, 노치 또는 오리엔테이션 플랫이면, 광범위하게 일반적으로 이용되고 있는 것이기 때문에, 단결정 웨이퍼에 특별한 가공을 실시할 필요가 없다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 웨이퍼의 단부면에 형성된 절입부의 중심과 웨이퍼의 중심을 연결하는 기준 방향에 대해서 좌우 비대칭 결정면을 가지는 단결정 웨이퍼를, 비파괴로 확실히 표리 판정할 수 있으므로, 저비용의 표리 판정을 실시할 수 있는 것에 더하여, 전수 검사를 실시하는 것으로 단결정 웨이퍼의 표리를 100% 보증할 수 있다. 게다가, 표리의 판정을 실시하는 것과 함께, 절입부의 소정 방위로부터의 방위 어긋남을 측정할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 단결정 웨이퍼의 표리 판정 방법의 공정 플로우를 나타내는 도면이다.
도 2는 단결정 잉곳을 제품 웨이퍼에 가공하는 것을 나타내는 개략도이다.
도 3은 절입부를 나타내는 개략도((a) 노치, (b) 오리엔테이션 플랫)이다.
도 4는 본 발명의 단결정 웨이퍼의 표리 판정 방법으로 이용할 수 있는 실리콘 단결정 웨이퍼의 결정면의 방위를 나타내는 개략도이다.
도 5는 단결정 잉곳을 제품 단결정 웨이퍼에 가공하는 공정 플로우를 나타내는 도면이다.
도 2는 단결정 잉곳을 제품 웨이퍼에 가공하는 것을 나타내는 개략도이다.
도 3은 절입부를 나타내는 개략도((a) 노치, (b) 오리엔테이션 플랫)이다.
도 4는 본 발명의 단결정 웨이퍼의 표리 판정 방법으로 이용할 수 있는 실리콘 단결정 웨이퍼의 결정면의 방위를 나타내는 개략도이다.
도 5는 단결정 잉곳을 제품 단결정 웨이퍼에 가공하는 공정 플로우를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
상기와 같이, 단결정 웨이퍼의 표리 판정 방법에 있어서, 비파괴로 확실히 표리 판정하는 단결정 웨이퍼의 표리 판정 방법이 요구되고 있다.
본 발명자는, 상기 목적을 달성하기 위해서 열심히 검토를 실시한 결과, 단결정 웨이퍼로서 그 단결정 웨이퍼의 단부면에 형성된 방위 특정용의 절입부의 중심과 단결정 웨이퍼의 중심을 연결하는 기준 방향에 대해서, 좌우 비대칭 결정면을 가지는 것을 이용하고,
좌우 비대칭 결정면에 주목하여, 단결정 웨이퍼에 X 선을 조사하여, 회절 X 선을 검출하는 것에 의해, 주목하는 결정면의 방위가 기준 방향과 이루는 각도를 측정하고,
그 측정된 각도의 값으로부터, 단결정 웨이퍼의 면이 표면인지 이면인지 판정하는 단결정 웨이퍼의 표리 판정 방법이, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하고 본 발명을 완성시켰다.
이하, 본 발명에 대해, 실시 형태의 일례로서 도면을 참조하면서 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다.
반도체 디바이스의 미세화에 따라, 근년, 실리콘 단결정 웨이퍼에의 요구는 엄격하고 또한 다양화하고 있다. 이러한 요구 중에, CZ(쵸크랄스키) 법으로 인상(引上)을 실시한 단결정 잉곳의 꼬리 부분 측(도가니 측)을 웨이퍼의 표면 측(경면 연마면 측)으로 하는 것이 있다. 이것에 대해, 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 단결정 잉곳을 제품 웨이퍼에 가공하는 것을 나타내는 개략도이다. 도 2의 단결정 실리콘 잉곳(11)은, 위가 꼬리 부분 측(12), 아래가 시드 측(13)이 되도록 배치되어 있다. 단결정 실리콘 잉곳(11)은, 후술하는 슬라이스, 모따기, 절입부의 방위 어긋남의 측정, 연마 및 여러 가지 검사 공정 등을 거쳐, 제품 실리콘 단결정 웨이퍼(14)로 가공된다. 종래, 제품 웨이퍼의 표면이, 확실히 단결정 실리콘 잉곳(11)의 꼬리 부분 측(12)인 것을 보증하기 위해서는, 일련의 가공 및 검사 공정으로 표리를 무너뜨리지 않도록(유지하도록) 세심하게 주위를 기울이는 것과 동시에, 요소가 되는 공정에서는 웨이퍼를 발취하여, 벽개를 확인하는 파괴 검사에 의해 표리의 확인을 실시할 필요가 있었다. 그러나, 이와 같이 하여 제품 실리콘 단결정 웨이퍼(14)를 제조하였다고 해도, 검사가 파괴 검사이기 때문에, 제품 실리콘 단결정 웨이퍼(14)의 표리를 100% 보증할 수는 없었다.
또한, 단결정 웨이퍼의 단부면에 방위 특정용으로서 형성되는 절입부로서는, 노치나 오리엔테이션 플랫(orientation flat)이 일반적으로 이용되고 있지만, 이 절입부의 소정 방위로부터의 방위 어긋남을 지극히 엄격한 규격 안에 맞추라는 요구도 있다. 예를 들면, 희망하는 값 레벨에서는, 소정 방위로부터의 어긋남 양이 ±10'(분) 이내라는 것도 있다. 이 때문에, 단결정 웨이퍼마다 절입부의 방위 어긋남을 높은 정밀도로 간편하게 측정할 필요가 있었다.
여기서, 본 발명의 단결정 웨이퍼의 판정 방법으로 이용할 수 있는 장치에 대하여 설명한다. 본 발명의 단결정 웨이퍼의 표리 판정 방법으로 이용하는 장치는, X 선을 웨이퍼에 조사하는 X 선원과, 웨이퍼의 결정면으로부터의 회절 X 선을 검출하는 X 선 검출기와, 단결정 웨이퍼를 유지하는 시료 유지 기구를 구비하고 있다. 이 때, 회절 X 선은, 입사하는 X 선과 웨이퍼의 결정면이 브래그의 관계를 만족하는 방향으로 검출된다. 이 때문에, 시료 유지 기구는 웨이퍼를 회전시키는 기구를, X 선 검출기는 가동 가구를 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 구조를 구비하는 장치로서는, 회절계(diffractometer)가 있다.
다음으로, 본 발명의 단결정 웨이퍼의 표리 판정 방법에 대해 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 단결정 웨이퍼의 표리 판정 방법의 공정 플로우를 나타내는 도면이다. 본 발명의 단결정 웨이퍼의 표리 판정 방법에서는, 도 1의 A 공정에 나타낸 바와 같이, 검사 대상인 단결정 웨이퍼로서 방위 특정용의 절입부의 중심과 웨이퍼의 중심을 연결하는 기준 방향에 대해서, 좌우 비대칭 결정면을 가지는 단결정 웨이퍼를 준비한다.
방위 특정용의 절입부로서는, 전술한 바와 같이, 노치나 오리엔테이션 플랫이 있다. 여기서, 절입부의 중심이란, 노치나 오리엔테이션 플랫으로 지정하는 방위를 올바르게 나타내는 점이지만, 절입부가 도 3의 (a)에 나타낸 노치(17)인 경우에는, 예를 들면 절입부의 중심을 노치의 정점(頂点)으로 할 수 있다. 또한, 절입부가 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이 오리엔테이션 플랫(18)인 경우에는, 예를 들면 절입부의 중심을 오리엔테이션 플랫의 중점으로 할 수 있다. 또한, 노치(17)의 중심과 웨이퍼(15)의 중심(16)을 연결하는 직선으로 나타내어지는 방향이 기준 방향(19)이 된다. 마찬가지로, 오리엔테이션 플랫(18)의 중점과 웨이퍼의 중심(16)을 연결하는 직선으로 나타내어지는 방향이 기준 방향(19)이 된다.
여기서, 더하여, 기준 방향에 대해서 비대칭 결정면을 가지는 단결정 웨이퍼에 대해, 도 4를 참조해 설명한다. 도 4는 실리콘 단결정 웨이퍼를 시드 측에서 보았을 때의, 비대칭 결정면과 벽개의 방위의 예를 나타내는 모식도이다. 도 4에 나타낸 주면은 {1 1 0} 면이며, 도 4는 노치(17)가 (1 -1 -2) 면의 방위의 실리콘 단결정 웨이퍼(20)를 나타내고 있다.
도 4에서는, 예를 들면, (1 -1 0) 면이 좌우 비대칭 결정면이고, 주목하는 결정면이 된다. 또한, (1 -1 0) 면에 대한 좌우 대칭인 결정면이 (-1 1 -4) 면이며, 웨이퍼가 표리 반전하면, 본래의 (1 -1 0) 면의 방위가 (-1 1 -4) 면의 방위가 된다. (1 -1 0) 면의 방위와 기준 방향이 이루는 각도를 α1, (-1 1 -4) 면의 방위와 기준 방향이 이루는 각도를 α2로 하면, α1과 α2의 절대값은 동일하다. 시계회전의 방향을 양(플러스)으로 하면, α1 = +54.74°이다. 또한, (1 -1 -2) 면의 방위와 (1 -1 2) 면의 방위가 벽개의 방향이다.
이와 같이, 웨이퍼 주면의 결정면이 {1 1 0}인 웨이퍼에서는, 기준 방향에 대해서 좌우 비대칭 결정면이 포함되므로, 본 발명을 매우 적합하게 적용할 수 있다.
더욱이, 표리 판정하는 단결정 웨이퍼로서 웨이퍼 주면의 결정면이 {1 1 0}인 것을 이용하였을 때에, 주목하는 결정면의 방위를 (1 -1 0) 면의 방위로 할 수 있다. 이러한 단결정 웨이퍼에서는, 주목하는 결정면이 도 4에 나타낸 방위에 있어, 본 발명을 특히 매우 적합하게 적용할 수 있다.
다음으로, 준비한 단결정 웨이퍼의 좌우 비대칭 결정면에 주목하고, 단결정 웨이퍼에 X 선을 조사하여 회절 X 선을 검출하는 것에 의해, 주목하는 결정면의 방위가 기준 방향과 이루는 각도를 측정한다(도 1의 B 공정). 이미 도 4를 이용해 설명한 바와 같이, 단결정 웨이퍼의 표리가 반전하면, 주목하는 결정면이 본래의 위치에 나타나지 않게 된다. 이 경우, 단결정 웨이퍼의 주목하는 결정면이 포함되어야 할 위치에 X 선을 조사하여도, 소정의 브래그의 관계를 만족하는 회절 X 선은 검출되지 않는다. 이 때문에, 단결정 웨이퍼 및 입사 X 선의 상대적인 위치 관계를 조정하여 회절 X 선을 검출하는 것으로, 주목하는 결정면의 방위가 기준 방향과 이루는 각도를 측정할 수 있다. 이하에서는, 이 주목하는 결정면의 방위가 기준 방향과 이루는 각도의 실측값을 β라고 하는 것이 있다.
계속하여, 측정된 각도의 값으로부터, 단결정 웨이퍼의 면이 표면인지 이면인지 판정한다(도 1의 C 공정). 주목하는 결정면의 방위는, 단결정 웨이퍼를 표면으로부터 보는지 이면으로부터 보는지, 혹은 단부면으로부터 보는지에 따라서 달라, 당연히, 그러한 방위가 기준 방향과 이루는 각도도 다르다. 이러한 각도의 이론상의 값은 계산에 의해 미리 구해 둘 수 있다(이하에서는 이 각도의 이론값을 α이라고 하기도 한다). 따라서, 상술한 B 공정으로 실측된 각도 β와 이론상의 각도 α를 비교하는 것에 의해, 단결정 웨이퍼의 표리를 판정할 수 있다.
또한, 상술한 표리의 판정을 실시하는 것과 함께, 주목하는 결정면의 방위가 기준 방향과 이루는 각도의 실측값 β와 이론값 α의 차이 (β-α)를 구하는 것에 의해, 절입부의 소정 방위로부터의 방위 어긋남을 측정할 수 있다. 적절한 X 선 회절 장치를 이용하는 것에 의해, 주목하는 결정면의 방위가 기준 방향과 이루는 각도를 정확하게 구하는 것이 가능하다. 그 때문에, (β-α)의 값으로부터 절입부의 방위 어긋남을 구할 수 있다. 여기서, 소정 방위란, 절입부의 방위를 나타내는 결정면의 방위이다.
이상으로 본 발명의 단결정 웨이퍼의 표리 판정 방법에 대해 설명했지만, 이하에서는 단결정 잉곳을 제품 단결정 웨이퍼로 가공하는 공정에, 본 발명의 단결정 웨이퍼의 표리 판정 방법을 적용한 경우의 효과에 대하여, 도 5를 참조해 설명한다.
도 5는 단결정 잉곳을 제품 단결정 웨이퍼로 가공하는 공정 플로우를 나타내는 도면이다. 본 발명의 설명에 직접 관계가 없는 공정은, 적절히 생략하여 나타내고 있다.
우선, 절입부가 형성된 단결정 잉곳은, 슬라이스 공정으로 웨이퍼 형상으로 가공된다.
더하여, 모따기, 랩 등의 후속 공정의 전후의 어느 하나의 위치에, 본 발명의 단결정 웨이퍼의 표리 판정을 실시하는 공정을 마련한다. 덧붙여, 모따기 공정에서는, 노치의 방위 어긋남을 측정하고 있다. 도 5에 나타낸 표리 판정 공정의 위치는 예시이며, 이 위치로 한정되는 것은 아니다. 이 때, 본 발명에 의한 단결정 웨이퍼의 표리 판정을, 이형 모따기(모따기 폭 등이 표리에서 다른 것), 레이저 마크, 외부 게터링 및 폴리싱 등의 표리를 시각적으로 판별 가능하게 하는 가공을 실시하는 공정의 직전이나 또는 그러한 공정의 후에 실시하는 것이 바람직하다. 단결정 웨이퍼의 표리를 시각적으로 판별 가능하게 하는 가공을 실시하는 공정의 직전에 표리의 판정을 실시하면, 표리를 잘못하여 가공하는 것이 없기 때문에, 잘못한 가공에 의한 단결정 웨이퍼의 폐기를 없앨 수 있다. 또한, 단결정 웨이퍼의 표리를 시각적으로 판별 가능하게 하는 가공을 실시하는 공정의 후에 표리의 판정을 실시하면, 가공이 확실하게 실시되었는지 여부를 확인할 수 있다. 더하여, 단결정 잉곳으로부터 제품 결정 웨이퍼까지의 공정 플로우 내에서 본 발명을 실시하는 횟수는 특별히 한정되지 않는다. 또한, 1 로트 당 표리 판정을 실시하는 매수도 특별히 한정되지 않지만, 100% 보증하기 위해서는, 전수 검사가 바람직하다.
종래는, 그 후의 중간 검사 공정으로 1 로트 당 1 매 내지 수 매의 벽개에 의한 표리 확인을 실시하고 있었지만, 도 5에 나타낸, 본 발명을 적용한 공정 플로우에 있어서는 그러한 파괴 검사를 할 필요는 없다. 그 때문에, 중간 검사 공정에서의 웨이퍼 폐기를 없앨 수 있다.
그리고, 단결정 웨이퍼의 표면 측을 경면 연마하여, 경면의 검사(PW 검사) 공정을 거쳐, 제품 단결정 웨이퍼가 된다.
[
실시예
]
이하, 실시예를 나타내 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이것들로 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
이하의 표 1에 나타내는 사양(품명 A)의 좌우 비대칭 결정면을 가지는 실리콘 단결정 웨이퍼를 20매 준비하였다. 이러한 웨이퍼의 절입부는 모두 노치이다. 또한, 품명 A에는, 도 4에 나타낸 위치에 주목하는 결정면 (1 -1 0)이 있다. 또한, 본 실시예에서는, 웨이퍼의 단부면에 나타나는 좌우 비대칭 결정면에 주목하였다.
품명 A의 실리콘 단결정 웨이퍼 20매에 대해서, 각 웨이퍼 10회, 합계 200회, 본 발명의 단결정 웨이퍼의 표리 판정 방법으로 표리의 판정 검사를 실시하였다. 200회 가운데, 소정의 횟수만큼 표리를 반전시켜두고, 그것을 올바르게 판정할 수 있을지 평가하였다. 그 결과를 표 2에 나타냈다.
표 2에 나타낸 바와 같이, 각 품명의 실리콘 단결정 웨이퍼에 대해, 오판정은 한 번도 발생하지 않았다. 이와 같이, 본 발명의 단결정 웨이퍼의 표리 판정 방법에 의해, 100%의 정밀도로 실리콘 단결정 웨이퍼의 표리를 판정할 수 있었다.
(실시예 2)
품명 A의 실리콘 단결정 웨이퍼를 3매 준비하였다. 그리고, 각 실리콘 단결정 웨이퍼를 각 10회, 본 발명의 표리 판정 방법으로 검사하여, 노치의 방위 어긋남을 측정하였다. 그 결과를 표 3에 나타냈다.
표 3에 있어서, 기준값이란, 종래 장치로 측정한 값이다. 기준값 차이는, 10회의 노치의 방위 어긋남의 측정의 평균값과 기준값의 차이이다. 표준 편차는, 각 웨이퍼의 10회의 노치의 방위 어긋남의 측정값으로부터 구한 표준 편차이다. 품명 A의 어느 웨이퍼에 대해서도, 기준값 차이는 절대값으로 1분 10초 이내, 표준 편차는 10초 이내에 들어가고 있었다. 이 결과로부터, 본 발명의 단결정 웨이퍼의 표리 판정 방법에 의해, 절입부의 소정 방위로부터의 방위 어긋남을 높은 정밀도로 구할 수 있는 것을 알았다. 또한, 본 방식에서는 표리 판정과 함께, 노치의 방위 어긋남을 측정하는 것에 의해, 모따기 공정에서의 독립된 노치의 방위 어긋남 측정 공정을 생략할 수 있다.
한편, 본 발명은, 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 상기 실시 형태는, 예시이며, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고, 동일한 작용 효과를 나타내는 것은, 어떠한 것이어도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
Claims (5)
- 단결정 웨이퍼의 표리를 판정하는 방법에 있어서,
상기 단결정 웨이퍼로서, 상기 단결정 웨이퍼의 단부면에 형성된 방위 특정용의 절입부의 중심과 상기 단결정 웨이퍼의 중심을 연결하는 기준 방향에 대하여, 좌우 비대칭 결정면을 가지는 것을 이용하고,
상기 좌우 비대칭 결정면에 주목하여, 상기 단결정 웨이퍼에 X 선을 조사하여 회절 X 선을 검출하는 것에 의해, 상기 주목하는 결정면의 방위가 상기 기준 방향과 이루는 각도를 측정하고,
상기 측정된 각도의 값으로부터, 상기 단결정 웨이퍼의 면이 표면인지 이면인지 판정하는 것을 특징으로 하는,
단결정 웨이퍼의 표리 판정 방법. - 제1항에 있어서,
상기 표리의 판정을 실시하는 것과 함께, 상기 주목하는 결정면의 방위가 상기 기준 방향과 이루는 각도의 실측값과 이론값의 차이를 구하는 것에 의해, 상기 절입부의 소정 방위로부터의 방위 어긋남을 측정하는 것을 특징으로 하는,
단결정 웨이퍼의 표리 판정 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 표리를 판정하는 단결정 웨이퍼로서 웨이퍼 주면의 결정면이 {1 1 0}인 웨이퍼를 이용하는 것을 특징으로 하는,
단결정 웨이퍼의 표리 판정 방법. - 제3항에 있어서,
상기 표리를 판정하는 단결정 웨이퍼로서 상기 웨이퍼 주면의 결정면이 {1 1 0}인 것을 이용했을 때에, 상기 주목하는 결정면의 방위를 (1 -1 0) 면의 방위로 하는 것을 특징으로 하는,
단결정 웨이퍼의 표리 판정 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방위 특정용의 절입부가, 노치 또는 오리엔테이션 플랫인 것을 특징으로 하는,
단결정 웨이퍼의 표리 판정 방법.
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0379381A2 (en) * | 1989-01-20 | 1990-07-25 | Shin-Etsu Handotai Company Limited | Single crystal orientation identifying and determining apparatus for semiconductor wafer and its operation method |
JPH02218945A (ja) | 1989-02-21 | 1990-08-31 | Rigaku Corp | X線回折による単結晶板の表裏判定方法 |
Family Cites Families (15)
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---|---|---|---|---|
JP2569862B2 (ja) * | 1990-02-13 | 1997-01-08 | 三菱電機株式会社 | X線露光装置およびx線露光方法 |
JPH08111442A (ja) * | 1994-10-07 | 1996-04-30 | Hitachi Cable Ltd | 化合物半導体基板の評価方法 |
JP3943248B2 (ja) * | 1998-06-19 | 2007-07-11 | 東芝Itコントロールシステム株式会社 | 結晶方位測定装置 |
JP2000254845A (ja) * | 1999-03-10 | 2000-09-19 | Nippei Toyama Corp | ウエーハのノッチ溝の面取り方法及びウエーハ |
DE10128630A1 (de) * | 2001-06-13 | 2003-01-02 | Freiberger Compound Mat Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Orientierung einer kristallografischen Ebene relativ zu einer Kristalloberfläche sowie Vorrichtung und Verfahren zum Trennen eines Einkristalls in einer Trennmaschine |
JP3813512B2 (ja) * | 2002-01-07 | 2006-08-23 | 株式会社東芝 | 貼り合わせ基板の評価方法及び評価装置、半導体装置の製造方法 |
JP2005077271A (ja) * | 2003-09-01 | 2005-03-24 | Toshiba It & Control Systems Corp | 結晶表裏判定装置及び結晶傾斜方位判定装置 |
JP4695455B2 (ja) * | 2005-08-04 | 2011-06-08 | 株式会社中西エンジニアリング | 流体摩擦抵抗型制動装置 |
GB0710579D0 (en) * | 2007-06-02 | 2007-07-11 | Univ Cranfield | Detecion of x-ray scattering |
KR101287787B1 (ko) * | 2007-09-12 | 2013-07-18 | 쇼와 덴코 가부시키가이샤 | 에피택셜 SiC 단결정 기판 및 에피택셜 SiC 단결정 기판의 제조 방법 |
CN102087985B (zh) * | 2009-12-03 | 2013-03-13 | 无锡华润上华半导体有限公司 | 晶圆缺陷的检测方法 |
JP5828795B2 (ja) * | 2012-04-04 | 2015-12-09 | 信越化学工業株式会社 | 多結晶シリコンの結晶配向度評価方法、多結晶シリコン棒の選択方法、および単結晶シリコンの製造方法 |
KR101360906B1 (ko) * | 2012-11-16 | 2014-02-11 | 한국표준과학연구원 | 고분해능 x-선 로킹 커브 측정을 이용한 단결정 웨이퍼의 면방위 측정 방법 |
JP6048654B2 (ja) * | 2012-12-04 | 2016-12-21 | 不二越機械工業株式会社 | 半導体ウェーハの製造方法 |
JP6215059B2 (ja) * | 2014-01-10 | 2017-10-18 | 株式会社ディスコ | マーク検出方法 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0379381A2 (en) * | 1989-01-20 | 1990-07-25 | Shin-Etsu Handotai Company Limited | Single crystal orientation identifying and determining apparatus for semiconductor wafer and its operation method |
JPH02190751A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-26 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体ウエーハの表裏および方位判定検査装置 |
US4995063A (en) * | 1989-01-20 | 1991-02-19 | Shin-Etsu Handotai Company, Ltd. | Single crystal orientation identifying and determining apparatus for semiconductor wafer and its operation method |
JPH02218945A (ja) | 1989-02-21 | 1990-08-31 | Rigaku Corp | X線回折による単結晶板の表裏判定方法 |
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