专利名称:晶片的形状评价方法及晶片以及晶片的拣选方法
技术领域：
本发明涉及以硅晶片为代表的晶片的形状评价方法、适用于曝光装置的晶片以及质量优良晶片的拣选方法。
背景技术：
近年来，由于半导体装置技术的迅速进步而半导体装置的高集成化极为显着，且伴随着该进步，也对于硅晶片等的质量要求极为严格。而作为要求于该硅晶片的重要质量特性之一，具有一种硅晶片表面形状的问题。之所以这样是因为，半导体装置的高集成化，将会招致装置尺寸的缩小化，例如若在硅晶片上具有少许起伏状的非平整状等时，将会在光刻过程等中，在装置图案中产生误差。另外，为了有效地利用晶片，要求直至晶片主面的最外周(倒角部分极限)为止形成平整的晶片。
而作为要评价如此晶片的平整(flatness)度的指标，以往使用表面基准的区域平整性SFQR(Site Front Least Squares Range)等。所谓SFRQ是在所设定的区域(site)内，以最小平方法算出数据的区域内平面作为基准平面，而从该平面的+(正)侧、-(负)侧的各个最大位移量的绝对值的总合，并以各每一区域加以评价。区域的大小一般为20mm平方，或25mm平方。
伴随着如此高集成化，虽然曝光装置的精度也提高等，但当在晶片上形成图形时，会时常引起所谓曝光装置停止的问题。
该情况虽也可认为是装置的主要原因，但可认为由使用于曝光装置的晶片的纤细形状所引起的影响。然而，所用的晶片为以SFQR等的指标来评价时并不成为问题的晶片，使得无法察明明显的原因。为此，有需要以SFQR以外的因数来评价晶片形状，以提供在曝光装置中不会产生问题的晶片。
尤其，以如上述的SFQR等所获得的晶片内侧部分的平整度，存在以下问题，即，在评价精度良好的晶片外周部分，尤其在倒角部与晶片主面的界线附近不能被准确评价的情况。
发明内容
本发明是鉴于上述情事而完成的，其目的在于提供一种要从与以往的SFQR等为不同的观点来评价晶片形状的晶片形状评价方法及在曝光装置等中产生问题少的晶片以及可拣选具有良好质量的晶片的拣选方法。
为了解决上述课题，本发明的晶片的形状评价方法，其特征为以规定角度间隔从晶片中心部直至边缘部为止求出遍及晶片全周的多个晶片形状轮廓(形状)，且在晶片中央侧设定用于算出各轮廓的基准线的第1区域，算出该第1区域的基准线，再在该第1区域外的晶片外周侧设定第2区域，并延长在该第1区域所算出的基准线直至该第2区域为止，对该第2区域形状(侧定值)与在第2区域内的该基准线(基准值)的差(测定值-基准值)进行解析，以该值的最大值作为表面特性A及以最小值作为表面特性B并进行计算，并从这些遍及全周所获得的多个表面特性A及表面特性B来评价晶片的外周部分形状的均匀性。
以往，SFQR等是分割成20mm平方或25mm平方左右的区域(site)，并在该区域内作成基准面来进行评价，但以如此评价时，因在狭窄区域作成基准面，使得在面内成为均匀化，以致无法正确地评价实形状的不良等的情况。尤其以该评价方法，无法正确地评价晶片外周部分的形状。
由本发明的形状评价方法所获得的表面特性A(以下有时称为参数A)或表面特性(以下有时称为参数B)，由于能够极为正确地评价晶片外周部分的形状，因而是理想的。尤其，如本发明所示，以分析沿着晶片外周所获得的多个表面特性A及表面特性B，就可评价晶片外周部分的形状的均匀性。此时，尤其以由晶片外周部分所获得的多个表面特性A的最大值和最小值的差来评价晶片外周部分的形状均匀性为宜(将该外周部分形状均匀性称为A参数的外周部分均匀性)。
另外，此时，尤其以从晶片外周部分所获得的多个表面特性B的最大值和最小值的差来评价晶片外周部分的形状均匀性为宜(以下，将该外周部分形状均匀性称为B参数的外周部分均匀性)。
更理想为，预先求出从各轮廓获得的表面特性A和表面特性B的差[表面特性(A-B)]，并由从晶片面内所获得的多个表面特性(A-B)的最大值和最小值的差来评价晶片的外周部分形状均匀性[以下，将该外周部分形状均匀性称为(A-B)参数的外周部分均匀性]。另外，有关晶片的外周部分形状均匀性，也可对于从晶片外周部分所获的多个表面特性A、表面特性B，或它们的差[表面特性(A-B)]，分别求出标准偏差而作为差异来加以评价。
此处，所谓在上述晶片面内以规定间隔测定的晶片形状，是指对于晶片表面的垂直方向的位移(高度、粗糙度)或晶片厚度。若以相对于晶片表面垂直方向的位移来评价时，就可进行表面基准的评价。
前述规定的测定间隔，理想为1mm间隔以下(但要超过0mm的间隔)。
用于求出晶片形状轮廓的规定的角度间隔，理想为在于1°间隔以内(但大于0°的间隔)。
尤其，以遍及晶片全周(沿着晶片外周)来获取多个表面特性A及表面特性B，就可获得相对于外周部分形状的均匀性的指标。
将更详细地说明有关表面特性A及表面特性B的形状评价方法。在本发明方法中，如图1所示，在用于从晶片形状(各轮廓)算出的整体(广范围)区域(第1区域)中制作基准线，并以延长该基准线直至要评价晶片外周部分等的区域(第2区域)为止，且使用该基准线来分析该第2区域的表面特性，以评价该区域的表面特性。而采取(测定)该基准线和实际形状的差(测定值-基准值)，将最大值作为溅出(spatter)(图1A)，最小值作为下垂(sagging)(图1B)来加以评价。
也就是本发明方法至少并非如以往的以SFQR等来评价每一区域(site)的评价，且区域大小也比以SFQR等评价的面积大，换言之，本发明的方法是在较以以往评价方法要评价的面积更广阔范围的特定区域(第1区域)内予以制成基准线，且以在广范围的特定区域内所决定的基准线作为基准来评价拟评价该第1区域外的区域(第2区域)的表面特性用者。
当实施如此的本发明的形状评价方法时，就可决定最适合于曝光装置的晶片。由曝光装置所形成的良率(装置图形产生滑移的频率等有关)是主要起因于表面特性A倘若该表面特性A的值为较150nm小时，为理想的晶片。又有关装置产生异常停止等，察明在由本发明的形状评价方法沿晶片外周部分评价的表面特性B的值具有局部性大的变化值时，会引起频繁的异常停止等。具体地言时，在晶片面内所获得的多个表面特性B的最大值和最小值的差(B参数的外周部分均式性)倘若较600nm大时，就频繁地产生异常停止。为此，作为最适合于曝光装置的晶片是在于600nm以下的晶片。
又以表面特性A和表面特性B的差，亦就是表面特性(A-B)来评价时，作为使用于曝光装置的晶片，更能正确地予以分离为良品者和不良品者。亦即，适合于曝光装置的晶片为在晶片面内所获得的多个表面特性(A-B)的最大值和最小值的差[(A-B)参数的外周部分均性]为500nm以下，更理想为400nm以下的晶片。
再者，上述表面特性A、B的值是使用令第1区域和第2区域的界线(任意的位置X)位于从晶片外周部分有30mm的位置，又有关测定晶片形状则排除(除去)外周1mm(去除去角部)的资料来评价的值。
如此的晶片是在以表面特性A、B来评价晶片外周时，并不有极端的垂下及局部性垂下的晶片。
要制造如此的晶片的晶片加工过程虽可想到各种制程，但以例如在切片过程使用钢丝锯来实施时，应以切片成由钢丝所形成的异常切入包含于晶片外周部分。而在蚀刻过程，应令支承晶片的蚀刻筒(drum)和接触晶片的面积成为小。倘右包括有平面轮磨则应去除轮磨条痕。要防止由研光引起的外周部分下垂。具有以控制在抛光过程时的外周部分的磨光压力来制造的方法等。因此，以如此地可由晶片加工过程的各过程而实施种种的改善，因此，对于制造方法，并未加以特别的限定。
即使以如此的方法来制造晶片，也难以完整地制造能在于上述限制范围内的晶片，因此，理想为由上述形状评价方法来评价，且拣选所获得的多个表面特性B的最大值和最小值的差(B参数的外周部分均式性)在于600nm以下的晶片，以使用该晶片于曝光装置。
再者，其特征为，予以拣选所获得的多个表面特性(A-B)的最大值和最小值的差[(A-B)参数的外周部分均匀性]在于500nm以下的晶片，而使用该晶片于曝光装置，更理想为，予以拣选所获得的多个表面特性(A-B)的最大值和最小值的差[(A-B)参数的外周部分均匀性]在于400nm以下的晶片，而使用该晶片于曝光装置为其特征。
以如上述，可由本发明的晶片的形状评价方法来拣选晶片，并使用于曝光装置，就可显着地减少曝光装置的异常停止等的情事。
图1是以模式显示在本发明的晶片的形状评价方法的基准线和第1区域及第2区域的立体性关系的说明图。
图2是显示在本发明的晶片的形状评价方法的第1区域和第2区域的说明图。
图3是显示在本发明的晶片的形状评价方法的评价区域的一例子的说明图。
图4是显示有关在实施例1的晶片S1的晶片外周部分的测定位置和A、B参数值的关系的曲线图。
图5是显示有关在实施例2的晶片S2的晶片外周部分的测定位置和A、B参数值的关系的曲线图。
图6是显示有关在实施例2的晶片S3的晶片外周部分的测定位置和A、B参数值的关系的曲线图。
图7是显示有关在实施例2的晶片S4的晶片外周部分的测定位置和A、B参数值的关系的曲线图。
图8是显示有关在比较例1的晶片S5的晶片外周部分的测定位置和A、B参数值的关系的曲线图。
图9是显示对于晶片S1-S5的B参数的外周部分均匀性的曲线图。
图10是显示对于晶片S1-S5的(A-B)参数的外周部分均匀性的曲线图。
图11是显示有关本发明的晶片的形状评价方法的晶片的形状评价装置的主要部分结构的一例子以侧面性概略显示的说明图。
图12是显示有关本发明的晶片的形状评价方法的晶片的形状评价装置的主要部分结构的其他例子以侧面性概略显示的说明图。
符号的说明10基准线20晶片的形状评价加装置23测试台24位移计26位移测定机构28电脑30晶片的形状评价装置32厚度计32a静电电容型测感器32b静电电容型测感器34厚度测定机构36晶片保持具A溅出B下垂S1-S5晶片W晶片W1第1区域W2第2区域Wc晶片中心部We晶片缘部Wm去角部分Wn晶片的主面X任意位置(界线)具体实施方式
实施发明用的最佳形态以下，将参照所附上的图式来详细说明本发明的实施形态。
显示晶片W的形状的模式图于图2。一般为了防止晶片W的断片(打碎)，实施去角于晶片W的外周部分，而形成有去角部Wm。通常该去角部分Wm的形状是忽视其评价，而成为测定对象之外。
又形状(profile)评价是在从晶片W的主面Wn的去角部分排除有3mm或2mm左右的区域来进行评价者为多。然而，近年来，也有要求希望能评价1mm或者是直至晶片主面和去角界限的极限为止的情事。因此，测定区域(尤其有关排除区域)虽未特别予以限定，但考虑到评价装置的精度及分析后的资料(数据)精度，理想为以排除1mm左右来评为佳。
图1为成模式显示晶片W表面的厚度变位者。由本发明方法所进行的晶片形状的评价，主要目的是要在周边10mm(从去角部分起10mm)左右的区域容易引起溅出或垂下予以定量化者。
在本发明的晶片的形状评价方法是如图1所示，将在从晶片W的基本性形状要算出晶片面内的基准线用的广范围区域(第1区域)W1内予以制成基准线10，且延长该基准线10直至拟评价晶片外周部分的区域(第2区域)W2为止来使用，并分析该第2区域W2的表面形状，以评价该第2区域W2的表面特性。
采集该基准线10(基准值)和实际形状(测定值)的差(测定值-基准值)，并评价最大值为溅出A，最小值为垂下B。而在图1中，Wc为晶片中心部，We为晶片(边)缘部，X为第1区域W1和第2区域W2的界线，乃形成于任意的位置。
而作为制成基准线来进行晶片W的形状评价方法，是以规定的测定间隔来测定晶片形状，并依序记忆前述所测定的形状，而由该所记忆的形状来求出如图3所示的从晶片W的中心部Wc遍及缘部We的形状(轮廓)，以计算从中心部(朝晶片直径方向的)配设于任意位置的第1区域W1的界线X为止的基准线，其次予以分析(晶片厚度方向的)在任意位置的形状，(测定值)和在该位置的基准线10的值的差，以作为表面特性来算出。
晶片面内的规定测定间隔，理想为在于1mm间隔以下。当然要以超过(大于)0mm的间隔，但尽可能地以细小间隔来实施评价，就能以更正确的形状来定量化。
基准线虽近似于如最能反映晶片W中央部形状的直线或曲线就可，但通常在晶片W的中央部分因磨光成具有极高的平整度，若近似于直线时则已足够。
所谓成为第1区域W1和第2区域W2的界线的任意位置X，理想为设定于在晶片W的直径方向的任意位置且未发生晶片的外周下垂或溅出的范围(能使第1区域成为广阔范围的范围)为佳。例如，下垂等通常乃从晶片外周部分10mm左右起的外侧方向处产生，因此，任意位置(界线)X乃设定于从晶片外周部分有30mm左右就可。倘若为8寸晶片(直径为200mm)时，就从中心部起70mm的位置，若为12寸晶片(直径为300mm)时，就从中心部起120mm的位置，予以制成基准线就可。但该设定位置可任意地改变，只要设定成能最准确地评价晶片质量的值就可。
而作为制成基准线来算出用于评价具体性的表面特性的方法，乃求出从晶片W中心部Wc遍及缘部We的形状，且计算从中心部Wc直至任意位置X为止的基准线，接着分析在于从任意位置X直至缘部Wc为止的范围在任意位置的形状和在该位置的基准线的差[任意位置形状(测定值)—在任意位置的基准线(基准值)]，并算出该值的最大值(通常为正的最大变位量或最大厚度差)而作为表面特性(溅出)A。该表面特性A是成定量地来表示a晶片外周部分的溅出形状者。
又求出从晶片W中心部Wc遍及边缘部We的形状(Profile)，而计算从中心部直至任意位置X为止的基准线，接着分析在于从任意位置X直至缘部We为止的范围且在于任意位置的形状和在该位置的基准线的差[任意位置形状(测定值)—在任意位置的基准线(基准值)]，并算出该值的最小值(通常为负的最大值)而作为表面特性(下垂)B。该表面特性B是成定量性地来表示晶片外周部分的下垂形状者。
在本发明乃为了评价晶片整体，是如在图3以虚线所示，将晶片全周(整个圆周)的多个处的辐射状的测定位置作为对象，且依据每一定角度(θ)来获得该等的从晶片W中心部Wc直至缘部We为止(但去角部Wm为除外)的形状，而对于每一形状逐一地进行如此的单元性的分析，以求出各个表面特性A、B。
其结果，可获得沿晶片外周部分的多个表面特性A、B。尤其，理想为在晶片面内以约400条左右(1°间隔角度左右或以内)成辐射状来分析为佳。当然间隔应大于0°，但以1°间隔以内的角度间隔来评价时，能极为正确地来评价晶片外周部分。再者，缺口(凹口)或取向用平直部(orientation flat)及以激光标志印有文字的部分，因容易成为异常数据，因此，理想为排除该部分来评价为佳。
以利用该表面特性A、B时，可进行较习知的晶片形状更确实的评价。又以分析沿着晶片外周部分的表面特性A、B时，可评价晶片外周部分形状的均匀性。
接着，将说明有关用于进行上述评价用的形状评价装置。图11是显示有关本发明的晶。圆的形状评价装置的主要部分结构的概略说明图。在图11所示的晶片的形状评价装置20是用于测定晶片W表面的位移(变位)量来评价用的装置，由以测试台22和具备激光振荡器或自动聚焦机构的位移计24所形成的位移测定机构26，及电脑28等所构成，并使从预先被校正的基准点所滑移的距离作为位移(变位)而由光学来测定。图11的实施形态时，位移测定机构26将作为形状测定机构来产生作用。
前述测试台22是用于载置作为被测定对象物的硅晶片W的台。位移计24是以规定间隔来照射激光光于载置在，前述测试台22的硅晶片W表面用的装置，而作为激光光，将使用例如HeNe激光等。该位移计24具备有自动聚焦机构(省略图示)，该自动聚焦机构乃具备有CCD(电荷耦合装置)摄像机(省略图示)，自动聚焦机构(省略图示)等，而形成可自动地聚焦来自激光振荡器所照射的激光光从晶片所反射的像成焦点。
前述位移计24是由前述自动聚焦机构来调整成焦点时的从基准点的变位作为位移加以测定，而输入于前述电脑28。
前述电脑28具备有CPU(中央处理装置)RAM(随机存取记忆)、ROM(唯读记忆器)等。前述电脑28是输入从前述移位器24所输出的位移资料(数据)，且以RAM作为作业区域来读出内装于ROM的规定分析程式，并以CPU来算出来自所输入的前述位移资料成为本发明的质量的表面特性A、B。该表面特性是尤其是用于评价晶片外周部分形状用的参数。
亦即，上述电脑28乃具有用于依序输入保存由上述位移测定机构(形状测定机构)26所测定的形状资料用的记忆机构，及由该记忆机构读取从晶片W中心部遍及缘部的形状资料(测定值)，以计算从中心部的在任意区域的基准线(基准值)，并予以分析该基准和任意位置的差(测定值-基准值)，而作为表面特性来算出的表面特性算出机构。
图12是显示有关本发明的晶片的形状评价装的其他形态的主要部分结构的概略说明图。作为晶片的表面形状评价装置的另一形态，也可由非为晶片表面的位移量，而是由静电电容式的真平度(flatness)测定器来测定厚度。静电电容式的真平度测定器是如图12所示，使用具备由作为夹持晶片W的上下两条静电电容型测感器32a、32b所形成的厚度计32的厚度测定机构34，而由各测感器32a、32b和测定晶片W的各距离来测定厚度。作为静电电容式的真平度测定器可使用市面所贩卖的非接触晶片厚度，平整(真平)度，BOW/WARP测定装置，例如ADE公司制的ULTRAGAUGE9900等。
图12所示的晶片的形状评价装置30是由用于保持晶片W用的晶片保持具36，和上述厚度测定机构34及电脑28所构成，用于测定晶片W的厚度。于图12的实施形态时，厚度测定机构34，将作为形状测定机构产生功能。
倘若以如此，可精细且良好精度来评价晶片W的形状(凹凸)的评价装置时，并不具有所限定而可予以使用。
将依据如上述所测定的位移或厚度来评价表面特性A、B。具体地言时，基准线是由最小二乘法(平方)等所算出的线。因此，理想为要取样资料(数据)用的间隔愈精细愈为佳。具体地言时，1mm以下为适当范围。
接着，说明有关使用由上述的本发明的晶片的形评装置实际地算出的表面特性A、B的形状评价。图1是显示在于规定晶片的表面特性A、B值，和该时的剖断面形状的轮廓图。而表面特性算出机构的分析程式，是已规划用于依各每一轮廓要求出该表面特性A、B用的算出公式的程式。再者，该分析程式是用于评价从沿晶片外周部分的各轮廓所获得的多个表面特性A、B或(A-B)的各平均值，标准偏差，最大值、最小值用的软体。
分析程式是作为表面特性A，将以从完成镜(面抛)光的硅晶片中心部朝缘部方向以任意间隔(约1mm)来读取前述硅晶片的厚度资料，接着使用该厚度，在广范围的第1区域制成晶片的厚度资料且以最小二乘法来制成基准线，并算出该基准线和在拟评价的第2区域内的差，以分析在该区域(面积)内的最大值。
表面特性B是以从完成镜(面抛)光的硅晶片中心部朝缘部方向以任意间隔(约1mm)来读取前述硅晶片的厚度资料，接着使用该厚度，在广范围的第1区域制成晶片的厚度资料且以最小二乘法来制成基准线，并算出该基准线和在拟评价的第二区域内的差，以分析在该区域内的最小值。
如此的分析，将沿晶片外周部分来对于各每一轮廓实施，且以分析从该多个轮廓所获得的表面特性A、B，而评价晶片外周部分形状的均匀性(偏差)。具体地言时，要评价表面。特性A、B或表面特性A和表面特性B的差(以下，有可能表示其为表面特性(A-B)或表示为(A-B)参数)的平均值，标准偏差，最大值，最小值等。
依据以上所说明的有关本发明的晶片的形状评价装置，乃读入采用激光光所测定的变位(位移)，或以静电电容式厚度测定器所测定的厚度资料于电脑，并由分析而可算出表面特性A、B，外周部分形状均匀性等。
如上述，依据本发明乃可从与习知的SFQR等不同观点来确实地判断晶片的表面形状，尤其能以一定的基准来确实地判断晶片的外周部分。又以沿着晶片外周部分求出且分析多个表面特性A、B，就可实施评价有关晶片外周部分形状的均匀性。以致可获得较习知的晶片的形状更有效的资讯，使得可解决在装置的制造过程，例如使用曝光过程等的过程时的问题处等。又该表面特性也可作为分析种种实验资料用的参数。
(实施例)以下，将举出实施例来更具体地说明本发明，但该等实施例为表示以例子来表示者，当然不能解释为限定于该等实施例而已者。
(实施例1)将说明有关本发明的形状评价方法的实施例。在本实施例是评价以一般性的制造过程所制造的8寸镜光晶片(直径200mm的晶片，外周0.5mm为去角部)。将该晶片称为S1。
形状评价是以0.95mm间隔来测定晶片整面(排除去角部的外周0.5mm)，且依序记忆前述所测定的晶片厚度，而由该所记忆的形状来求出如图1所示的从晶片中心部直至缘部(从中心部为98.5mm)为止的轮廓(形状)，并使用从中心部(朝直径方向的)直至任意位置X(从中心部为70mm，从缘部为30mm处)为止的值，以最小二乘法来计算基准线，接着予以分析在任意位置的厚度和在该位置的基准线的值(假想性厚度)的差，而算出作为表面特性。亦即，表面特性A、B是拟评价70mm～98.5mm的在第2区域的最大值及最小值。
该等表面特性是在晶片面内，以从中心部遍及缘部的辐射状的多个轮廓来加以分析。实际上是以一定角度(θ)来分析400条的轮廓。
接着，分析从各轮廓所获得的表面特性A、B。表面特性A、B虽有400点，但以排除其中的在于缺口部的13点来加以评价。
将所评价的表面特性的对于评价位置的A、B参数的变化显示于图4。图4的横轴是所评价的位置θ。以缺口部做为0度并朝时针方向旋转360°所评价的值来画出曲线者。纵轴为A、B参数的值，单位为μm。
以如此的形态，就可确认表面特性A、B的晶片外周部分的均匀性。在此次所评价的晶片，可看出对于缺口(凹口)的大致为相反侧(180°)的位置，具有B参数的大的变化。
再者，在曝光装置进行曝光晶片S1的结果，产生了很多停止装置的情事。曝光装置是使用了对于光罩图形[标度片(reticule)图形]的投影像以重复地步进来曝光的步进器(步进式投影曝光装置的通称)。作为曝光装置，除此之外也可使用扫描式的曝光装置。本发明人等，乃对于该步进器的异常停止锐意调查的结果，想到以上述形状评价方法所获的B参数的外周部分的均式性或许会产生大的影响。
该理由乃思为倘若在晶片具有如图4所示的大的B参数的变化(局部性的下垂)，则焦点会产生偏差(位移)，以致由自动聚焦所进行的控制无法控制，使得产生聚焦误差而使装置停止的缘故。
为此，予以评价多个表面特性A、B或(A-B)的平均值，标准偏差，最大值，最小值，(最大值-最小值)。将评价的结果显示于表1。倘若制成如图4的图时，虽可由目视而看到参数的变化(偏差或分散)，但若获得如上述的(最大值-最小值)或标准偏差等时，也在定量性上可加以评价。而在本发明，能使如此的晶片外周部分形状的均匀性成为定量化来实施评价。
表1实施例1评价结果晶片外周部分形状的均匀性(测定对象晶片S1)
(实施例2)为了确认上述的见解，对于在多个晶片加工过程所制造的晶片，以上述形状评价方法来加以评价。具体地言时，是以变更晶片加工过程，以令该B参数的外周部分的均匀性值能变为小的状况来制造晶片。
晶片加工过程是由具备有一般以使用钢丝锯等切片单晶体晶锭来获得薄圆板状的晶片的切片过程；为了防止由该切片过程所获得的晶片产生破裂，缺口而实施去角其外周部分用的去角过程；令该晶片成平整化的研光过程，平面轮磨等的平整化过程；用于去除被去角及平整化的晶片所留置(残余)的加工歪曲的蚀刻过程；使该晶片表面成镜面化的抛光过程；及洗净所抛光的晶片，以去除所附着于其的抛光剂或异物用的洗净过程的过程所制造。
而在该等的过程中，作为可令B参数的外周部分均匀性成为良好的加工方法，可想到种种的方法，例如作为改善切片过程的方法，以钢丝锯等来实施时，应在实施时并不会产生由钢丝所引起的不规则的切入于晶片外周部分。又应加工所谓的弯曲(成弓状)，翘起的形状成为良好(消除该状态)。而如此的加工，具有如以调整膏剂(slurry)温度，或以输送钢丝的速度等来控制的方法。
作为改善去角过程的方法，有注意去角的均匀性来进行磨光或镜面去角。以控制晶片外周部分和去角用的磨石、擦光轮所接触的压力能成为均匀来进行去角。也有以晶片及磨石(擦光轮)的转速等来控制的方法。
而作为改善蚀刻过程的方法，则要注意于蚀刻的均匀性。尤其令蚀刻液的流动成为均匀来蚀刻。该方法有以蚀刻筒的转动速度等来控制的方法。又也可由令支承晶片的蚀刻筒和晶片的接触面积成为小等来加以改善。
作为改善平面轮磨过程，研光过程的方法，因在加工完成后，固定磨石或研光平板要熄火花(spark out)时容易产生伤痕，因此，有控制熄火花来加工的方法。又在平面轮磨时，予以调整磨石的粒度或磨石的转速，输送速度等，使之尽可能地不会产生磨光条痕。磨光条痕有一种以低损害研光来去除的方法等。
作为改善抛光过程的方法，有调整在抛光时所施加于晶片外周部分的抛光压力，亦即，对于保持工件的保持盘大小进行想办法，或作成工件保持区域的中央部分为硬质，外周部分分为软质且吸着固定外周部分等来进行抛光的方法，或形成背面包覆于工件背面，而藉由背面包覆来保持工件，且以抛光工件表面来改变外周部分和中心部的背面包覆膜厚度等，以令在外周部分的抛光压力产生变化时，也可控制外周的下垂。又也有对抛光头下工夫，以令工件周边部的推压力从中央部分能独立地控制来抛光的方法等。
在本实施力，以切片过程，去角过程，平面轮磨过程，蚀刻过程，低损害研光过程，抛光过程的过程作为中心来组合上述改善方法，且由相异的三个加工过程来制造晶片S2、S3、S4。
将该等晶片自本发明的形状评价方法予以评价的结果，对于各个制造方法获得如图5(晶片S2)、图6(晶片S3)、图7(晶片S4)的图。而评价方法是与实施例1同样来评价。
又以定量性地来评价各个晶片的表面特性A、B或(A-B)的平均值，标准偏差，最大值，最小值，(最大值-最小值))将显示评价结果于表2-4。而导入如此的晶片于步进器的结果，并未产生了装置的异常停止。该晶片乃可由表3察明在晶片面内所获得的多个表面特性B的最大值和最小值的差，各为556nm、390nm、486nm而是在于600nm以下。又可由表4察明表面特性(A-B)的晶片外周部分的均匀性，各为419nm、404nm、380nm而是在于500nm以下。而如此的晶片S2、S3、S4在于使用有步进器的过程为形成良好的产品。
表2A参数的外周部分均匀性
表3B参数的外周部分均匀性
表4(A-B)参数的外周部分均匀性
(比较例1)接着，评价了以一般性的晶片加工过程所制造的作为比较例的晶片。亦就是由具有切片单晶体晶锭来获取薄圆板状晶片的切片过程；为了防止由该切片过程所获得的晶片产生破裂、缺口，予以去角该外周部分的去角过程；用以平整化该晶片用的研光过程；用于去除留置(残余)于实施了去角及研光的晶片上的加工歪曲用的蚀刻过程；令该晶片表面成镜面化的抛光过程；及洗净抛光的晶片，以去除所附着于其的抛光剂或异物用的洗净过程的晶片加工过程来制造的晶片。将该晶片以S5来表示。
当以本发明的形状评价方法来评价该晶片55时，获得如图8的图。又定量化的评价结果，将并记于表2～4。形状评价方法是与实施例同样。
予以导入如此的晶片55于步进器的结果，产生了100％的装置的停止。在晶片面内所获得的多个表面特性B的最大值和最小值的差(B参数的外周部分均匀性)为682nm。表面特性(A-B)的晶片外周部分的均匀性为648nm。再者，有关在实施例1所评价的晶片S1也并记于表2-4。甚至在该晶片S1也观察到产生装置的异常停止。如上述，S1及S5的晶片，在于使用步进器的过程为不良品。足见B参数的局部性变化会对于装置具有极大的影响。
将对于以上所评价的晶片S1-S5，显示B参数的外周部分均匀性(最大值-最小值)于图9，而有关(A-B)参数的晶片外周部分的均匀性(最大值-最小值)显示于图10。可察明B参数的外周部分均匀性为600nm以下时成为良品，又(A-B)的晶片外周部分的均匀性为500nm以下时成为良品。
(实施例3)甚至在实施例所示的晶片加工过程，B参数的均匀性并无法完全制成600nm以下。因此，以本发明的形状评价方法来评价晶片，且在拣选在于本发明范围内的晶片后，放入装置过程实施制程。具体地言，放入表面特性B的晶片外周部分的均匀性为600nm以下的晶片[该等是表面特性(A-B)的晶片外周部分的均匀性为400nm以下]于步进器过程，并观察装置的动作。其结果，确认完全未引起装置的停止。
(比较例2)以未拣选由一般性(习知)的晶片加工过程所制造的晶片放入于步进器过程进行制程的结果，发现产生了步进器的异常停止换算成晶片处理片数目时，约有10％左右的频率产生装置的停止。而以本发明的评价方法予以评价异常产生的晶片的结果，表面特性B的晶片外周部分的均匀性为大于600nm。又表面特性(A-B)的晶片外周部分的均匀性(最大值-最小值)的值也在于600nm以上。再者，表面特性B的晶片外周部分的均匀性为500nm～700nm左右者，也会有产生异常停止或未产生异常停止的情况。倘若为600nm时虽会显着地减少产生装置停止的频率，但仅以B参数而已时，并无法正确地分离理想的晶片的情况。倘若由表面特性(A-B)的晶片外周部分的均匀性来评价时，就可正确地进行管理晶片。尤其，该值为400nm左右或以下的晶片时，就不会产生异常停止。
即使B参数的晶片外周部分的均匀性为600nm以上也有不会产生异常停止，因此，步进器会停止的原因，可思为并非仅为上述主要因数，但考虑以上所述的情况时，可思为以本发明所评价的主要因数会具有大的作用。
亦就是在步进器过程时，B参数的晶片外周部分的均匀性尤其为重要，尤其在外周部分形状均匀性中，对于(最大值-最小值)使用600nm以下的晶片时，可察明减少异常停止。尤其(A-B)参数的均匀性时(最大值-最小值)为400nm以下，就可显着地减少装置产生停止，也可增进良率(生产量)。
再者，倘若要实施评价如此的晶片外周部分形状的均匀性时，以使用本发明评价方法的任意位置X在于从晶片外周部分有30mm的位置，又有关晶片形状的测定乃排除外周1mm处(排除去角部)的资料(数据)来评价，就可实施稳定的评价。
产业上的可利用性予以说明有关本发明的代表性的效果时，由位移(变位)或厚度的测定机构且以规定间隔所测定的位移或厚度，可由表面特性算出机构来规定较习知的SFQR等的表示平整度的指标更为正确的晶片形状。尤其，能以定量性地来评价B参数的晶片外周部分的均匀性，因此，能以一定基准且确实地予以判断晶片是否为良好的产品。
依据本发明的形状评价方法，对于至今无法精确地评价的质量，尤其能成定量性地评价晶片外周部分形状的质量，使得可规定对于光刻最为适当的晶片形状。
尤其以沿着晶片外周部分的B参数及(A-B)参数的外周部分均匀性(所评价的值的最大值减最小值)的值来规定晶片时，就可拣选对于(半导体)装置过程为理想的晶片。
以利用由本发明的晶片的形状评价方法所获得的表面特性，而能为较习知的晶片的形状评价更确实地进行评价，因此，可防止在(半导体)装置制程时的异常且可意图增进良率(生产量)。
权利要求
1.一种晶片的形状评价方法，其特征为以规定角度间隔从晶片中心部直至边缘部为止求出遍及晶片全周的多个晶片形状轮廓、即形状，且设定要算出在各每一轮廓的基准线用的第1区域于晶片中央侧，算出在该第1区域的基准线，再在该第1区域外的晶片外周侧设定第2区域，并延长在该第1区域所算出的基准线直至该第2区域为止，以分析该第2区域形状、即测定值和在第2区域内的该基准线、即基准值的差、即测定值-基准值，而算出该值的最大值表面特性A及最小值作为表面特性B并从这样的晶片的遍及全周所获得的多个表面特性A及表面特性B来评价晶片的外周部分形状的均匀性。
2.如权利要求
1所述的晶片的形状评价方法，其中由从晶片外周部分所获得的多个表面特性A的最大值和最小值的差来评价晶片的外周部分形状均匀性。
3.如权利要求
1所述的晶片的形状评价方法，其中由从晶片外周部分所获得的多个表面特性B的最大值和最小值的差来评价晶片的外周部分形状均匀性。
4.如权利要求
1所述的晶片的形状评价方法，其中分析从各轮廓所获得的表面特性A及表面特性B的差、即表面特性A-B，而由从晶片外周部分所获得的多个表面特性A-B的最大值和最小值的差来评价晶片的外周部分形状均匀性。
5.如权利要求
1所述的晶片的形状评价方法，其中由从晶片外周部分所获得的多个表面特性A，表面特性B，或该等的差、即表面特性A-B的标准偏差来评价晶片的外周部分形状均匀性。
6.如权利要求
1所述的晶片的形状评价方法，其中前述晶片形状轮廓是在晶片面内以隔着规定间隔所测定的值，而是对于晶片表面成垂直方向的移位或晶片的厚度。
7.如权利要求
6所述的晶片的形状评价方法，其中前述规定的测定间隔为1mm间隔以下。
8.如权利要求
1所述的晶片的形状评价方法，其中用于求出晶片形状轮廓的规定间隔角度为1°间隔角度以内。
9.如权利要求
6所述的晶片的形状评价方法，其中用于求出晶片形状轮廓的规定间隔角度为1°间隔角度以内。
10.如权利要求
7所述的晶片的形状评价方法，其中用于求出晶片形状轮廓的规定间隔角度为1°间隔角度以内。
11.一种晶片的拣选方法，其特征为由权利要求
1～10中任一项所述的形状评价方法来加以评价，而拣选所获得的多个表面特性B的最大值和最小值的差、即B参数的外周部分均匀性为600nm以下的晶片，其使用该晶片于曝光装置。
12.一种晶片的拣选方法，其特征为由权利要求
1～10中任一项所述的形状评价方法来加以评价，而拣选所获得的多个表面特性A-B的最大值和最小值的差、即A-B参数的外周部分均匀性为500nm以下的晶片，并使用该晶片于曝光装置。
13.一种晶片的拣选方法，其特征为由权利要求
1～10中任一项所述的形状评价方法来加以评价，而拣选所获得的多个表面特性A-B的最大值和最小值的差、即A-B参数的外周部分均匀性]为400nm以下的晶片，并使用该晶片于曝光装置。
专利摘要
本发明是要提供一种从与习知的SFQR等不同的观点来评价晶片的状质量所用的晶片的形状评价方法及在曝光装置产生问题少的晶片，以及可拣选具有良好质量的晶片的拣选方法。为此，本发明乃作成以规定角度间隔从晶片中心部直至边缘部求出遍及晶片全周的多个晶片形状轮廓(形状)，且设定要算出在各每一轮廓的基准线用的第1区域于晶片中央侧，再在该第1区域外的晶片外周侧设定第2区域，并延长在该第1区域所算出的基准线直至该第2区域为止，以分析该第2区域形状(测定值)和在第2区域内的该基准线(基准值)的差(测定值-基准值)，而算出该值的最大值作为表面特性A及最小值作为表面特性B，并从该等遍及全周所获得的多个表面特性A及表面特性B来评价晶片的外周部分形状的均匀性。
文档编号G01B11/30GKCN1253934SQ02814731
公开日2006年4月26日 申请日期2002年9月6日
发明者小林诚, 小林修一 申请人:信越半导体株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan