单晶硅片的cop产生原因的判定方法

专利名称：单晶硅片的cop产生原因的判定方法
技术领域：
本发明涉及适用于以单晶硅片为对象的COP (Crystal Originated Particle:晶体原生颗粒)产生原因的判定方法。
背景技术：
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(Czochmlski 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 Originated Particle)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10pm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法制得的硅单晶片在进行高温氧化热处理时，有时会产 生环状的氧化诱生叠层缺陷(以下称"OSF" -Oxidation Induced Stacking Fault)。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，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，利用缺陷(COP)的个 数和图案的有无来进行确保结晶性(无缺陷性)的合格与否判定。另外， 在进行COP评价时，作为COP的检测方法的一个例子，采用被称为铜析 出法(铜装饰法)的方法。
这是一种利用当在晶片的表面形成绝缘膜(氧化膜)时在存在缺陷
(COP)的部位的氧化膜变得不均一这一现象的方法，该方法在晶片表面 形成了规定厚度的氧化膜后，施加外部电压，在上述晶片表面的缺陷部位， 与氧化膜破裂的同时使铜析出，通过用肉眼观察该析出的铜，或通过用透 射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)进行观察，来检测缺陷
(COP)。
COP的产生原因可分为结晶引起和非结晶引起这个两个原因。结晶引 起的COP是指在上述单晶育成时引入结晶内的Grown-in缺陷。
据迄今为止的调査可知，该结晶引起的COP的生成图案可分为以下4 种。即
(1) 在晶片中心以盘状出现。
(2) 沿晶片外周以环状出现。
(3) 上述(1)和(2)同时出现、即以盘环状出现。
(4) 在晶片整个表面高密度(直径300mm晶片上300个以上)出现。 另一方面，非结晶引起的COP从严格的意义上讲并非COP，是由在
硅片的操作时在晶片表面产生的微细损伤或刮伤而引起的，当用表面缺陷 检测装置(例如SP2: KLA-Tencor公司制)或铜析出法(铜装饰法)观察 时，可见以线状出现或在局部或晶片整个表面以斑点状出现等。
非结晶引起的COP并非是来自构成晶片的单晶硅本身的本质缺陷， 因此应该在COP评价中被排除，但现在进行的COP评价无法将能够容易
4从评价中排除。
但是，没有将非结晶引起的COP与结晶引起的COP区分(g卩、区分 两者而将非结晶引起的COP从评价中排除)的合适方法，特别是没有将 在晶片整个表面以斑点状出现的非结晶引起的COP判定为不是结晶引起 的COP的方法。

发明内容
如上所述，对无缺陷结晶的硅片实施COP评价。但是，在COP评价
中存在如下问题难以将本应排除的非结晶引起的COP、特别是在晶片整
个表面以斑点状出现的COP与结晶引起的COP区分。
即，线状出现的COP和局部斑点状出现的COP易于判断为非结晶引
起，但当在晶片整个表面以斑点状出现时，很难判断这是结晶引起还是非
结晶引起，交由受过专门培训的操作员来进行判断。即使产生了COP，但
若其起源是非结晶引起，则该晶片应判为合格，因此将此类合格品判为不 合格时，会导致晶片的生产合格率不合理地下降。
作为提高该合格与否判断的精度的方法，可特别列举使在晶片整个表
面以斑点状出现的COP的产生原因的判定基准明确化的方法，但由于利
用人的眼睛来判断(目视判定)，因此其判定基准很难用语言来描述。 今后，为了即使在生产量增加的情况下也能在提高生产合格率的同时
提供品质稳定的晶片，明确非结晶引起的COP的判定基准、换言之用数 值来定量规定是非常重要的。这在COP评价(检测)的自动化中也很需要。
本发明是鉴于上述情况而完成的发明，目的在于提供根据明确的基准
来区分非结晶引起的COP和结晶引起的COP的定量的单晶硅片COP产生 原因的判定方法，以恰当地进行COP的评价。
本发明者为了解决上述技术问题，为了确立能根据明确的基准来判定
COP产生原因的方法而进行了反复研究。从而设计出如下方法，即利用 后述的结晶引起的COP的产生行为的特征，将通过计算晶片r方向(半径
方向)或e方向(圆周方向)的cop密度而求出的密度分布与用半经验
方法设定的阈值进行对比，或考虑COP的产生位置，来判定是结晶引起的COP还是非结晶引起的COP。
本发明的主要技术内容为下述(1) (4)的单晶硅片的COP评价 方法。
(1) 一种单晶硅片的COP产生原因的判定方法，其将上述晶片的判 定区域沿半径方向以同心圆状分割，求出各分割而成的判定区域的COP
密度，将其中的最大值作为COP密度蹄max，最小值作为COP密度賴min， 当由"(COP密度錢max-COP密度蹄画)/COP密度特max"算得的值为预
定的设定值以下时，判定COP的产生原因为结晶育成时引入的缺陷以外
的原因。
(2) —种单晶硅片的COP产生原因的判定方法，其将上述晶片的判 定区域沿半径方向以同心圆状分割，将在分割而成的判定区域中的除中心 部和外周部以外的区域产生的COP判定为由结晶育成时引入的缺陷以外 的原因引起。
在上述(1)或(2)的单晶硅片的COP产生原因的判定方法中，优 选将上述以同心圆状分割的各判定区域的宽度设定为15mm到30mm的范 围内。
(3) —种单晶硅片的COP产生原因的判定方法，其将上述晶片的判 定区域沿半径方向以同心圆状分割，再沿圆周方向分割，求出各同一半径 的判定区域中圆周方向的各判定区域的COP密度，将同一半径的判定区 域内的最大值作为COP密度^max，最小值作为COP密度,min，当由
"(COP密度圆周max-COP密度圆周min) /COP密度圃周max"算得的值为预定的
设定值以上时，判定COP的产生原因为结晶育成时引入的缺陷以外的原因。
在上述(3)的单晶硅片的COP产生原因的判定方法中，将上述以同 心圆状分割时的各判定区域的宽度设定为15mm到30mm的范围内，进而 将所述圆周方向分为3等份到8等份。
(4) 一种单晶硅片的COP产生原因的判定方法，当COP以线状、 虚线状或局部斑点状出现时，判定COP的产生原因为结晶育成时引入以 外的原因。
在上述(1) (4)的COP产生原因的判定方法中，"单晶硅片"主
6要是指直径300mm的硅片。g卩，该判定方法是以直径300mm以上的大口 径硅片为主要对象的判定方法。
本发明的单晶硅片的COP产生原因的判定方法是如下的方法，即将 晶片的判定区域在半径方向上分割为同心圆状，或再在圆周方向分割，基 于每个判定区域求得的COP的密度，或者考虑COP产生位置来区分非结 晶造成的COP和结晶造成的COP，该判定方法可以根据明确的基准来进 行COP产生原因的判定。
通过该方法，可以挽救尽管是非结晶造成的COP但被判定为结晶造 成的COP的成为不合格的晶片，可以使晶片的生产性提高。另外，通过 判定基准的明确化，可以提供稳定品质的晶片。


图1是模式地表示Grown-in缺陷的分布状态的一个例子的图。 图2是例示在COP产生原因判定方法的研讨过程中无法判定为非结 晶引起的COP的样品的COP的图。
图3是表示单晶硅片的COP评价过程的图。
图4是例示单晶硅片的COP评价过程的COP评价结果的图。
具体实施例方式
以下，详细说明上述(1) (4)中所述的本发明的单晶硅片COP 产生原因的判定方法。本发明对象的COP利用使用表面缺陷检测装置(例 如SP1: KLA-Tencor公司制)的方法，通过目视检查来计算晶片表面的个 数及测定分布。
通常，结晶引起的COP以盘状、环状或盘-环状出现。而且，有时会 在晶片整个表面以高密度出现。COP之所以如上所述那样以图案呈现，是 因为使籽晶浸渍于石英坩埚内的瑢融硅并拉提时的拉提速度与在单晶育 成时引入的Grown-in缺陷的分布具有如下所述的特定关系。
图1是模式地表示利用能制造Grown-in缺陷极少的晶片的育成装置 拉提的单晶硅的截面的缺陷分布状态的一个例子的以拉提速度为对比的 图。该图显示出了将成长后的单晶沿拉提轴切断并浸渍到硝酸铜水溶液中
7使铜附着并在热处理后用X射线形貌术观察微小缺陷的分布状态的结果。 图1中，"V-富"是COP多的区域，"I-富"是在单晶育成时引入的因 晶格间原子引起的错位簇缺陷多的区域。另外，"P-带"是氧化诱生叠层
缺陷(OSF)。与其相比拉提速度为低速侧的"PV"是氧析出促进区域， 是空孔占优势的无缺陷区域，速度更低侧的"PI"是氧析出抑制区域，是 格子间原子占优势的无缺陷区域。
当以与该无缺陷区域相当的拉提速度拉起单晶时，得到Grown-in缺 陷极少的晶片，但当拉提速度偏向比其更高的高速侧时，产生具有特定图 案的COP。例如，当单晶硅的截面为图l所示的缺陷分布状态时，若以拉 提速度Vd拉起，则会形成在中心部存在盘状COP的晶片。
V-富侧的缺陷(LPD、 OSF)的面内分布除了因拉提炉的热过程而形 成如图l所示的中心部和外周部几乎均等地向低速侧伸出的形状外，还可 以采取中心部向低速侧伸出的形状或外周部向低速侧伸出的形状。但是， 以半径为r， r/2左右(即沿半径方向离中心为1/2左右的距离)的部分不 会向低速侧伸出。因此，结晶引起的COP具有盘状或环状的图案。特别 是环状图案不会在r/2左右的位置产生，而沿结晶的外周产生。
由于热过程是轴(拉提轴)对象，因此在e方向(晶片的圆周方向) 上也均等地产生COP。因此，以环状或盘状出现的COP的密度在圆周方 向上大致均一。
在拉提速度向高速侧较大偏移的情况下COP在晶片整个表面高密度 出现。但是，此时产生的COP密度为高密度，COP的个数在晶片整个表 面上为300 400个以上。因此，即使COP在晶片整个表面出现，当COP 个数为200个左右以下时，可认为其产生原因不是由结晶引起。
结晶引起的COP具有上述产生行为。本发明的COP产生原因的判定 方法是利用该产生行为来判定COP为结晶引起还是非结晶引起的方法。
本发明中，上述(1)所述的判定方法以Gmwn-in缺陷极少的单晶硅 片为对象，将上述晶片的判定区域沿半径方向以同心圆状分割，求出各分 割而成的判定区域的COP密度，当由"(COP密度特max-COP密度半径min) /COP密度粋max"算得的值为预定的设定值以下时，判定COP的产生原 ,因为结晶育成时引入的缺陷以外的原因。这里，COP密度特max表示各分割而成的判定区域中求得的COP密度中的最大值，COP密度半径mn表示最 小值。
上述(1)所述的判定方法是着眼于COP在r方向(晶片的半径方向) 的密度分布的方法。上述通过求各分割而成的判定区域的COP密度来计
算"(COP密度判爆ax-COP密度蹄M!N)/COP密度半径max"(这里，称为"评
价函数")而得的值是表示COP分布是否均匀的一个指标，若该值小，则 可认为各分割而成的判定区域的COP密度的差小，晶片表面的r方向的 COP分布均匀。
如上所述，结晶引起的COP具有盘状或环状的图案，因此，当产生 该结晶引起的COP时，COP分布在r方向上不均一，"(COP密度半径
max-COP密度粘min)/COP密度半径max"的值变大。因此，当评价函数"(COP 密度格MAX-COP密度絲薩)/COP密度特MAX"的值为预定的设定值以下
时，可视为不具有盘状或环状的图案，可判定COP的产生原因为结晶育
成时引入的缺陷以外的原因(即非结晶引起的COP)。
上述设定值可根据以往判定中的成果等，用半经验方法来设定。 上述(2)所述的判定方法将晶片的判定区域沿半径方向以同心圆状
分割，将在分割而成的判定区域中的中心部和外周部以外的区域产生的
COP判定为结晶育成时引入的缺陷以外的原因。
上述(2)所述的判定方法是着眼于COP在r方向的产生位置的方法。
结晶引起的COP具有盘状或环状的图案，且不会在晶片的中心部和外周
部以外的区域产生，因此中心部和外周部以外的区域的COP可视为非结
晶引起的COP。
在上述(1)或(2)的判定方法中，上述以同心圆状分割的各判定区 域(即、环)的宽度优选为从15mm到30mm的范围内。
适用上述判定方法的主要对象是直径300mm的晶片。通常，最外周 的宽10mm的环状区域不作为评价的对象，因此若晶片的直径为300mm, 则成为评价对象的判定区域为从晶片的中心到半径为140mm为止的区域。 将该范围以环状分割时，若其宽度小于15mm，则判定区域过多，评价复 杂，成本高。
另外，若宽度大于30mm，则评价粗糙，容易降低评价的精度。直径
9300mm晶片时的理想宽度为25mm左右。另外，分割的各判定区域的宽 度通常以均等为宜，但并不限于此，可根据COP的产生情况等来适当确 定。
上述(3)所述的判定方法将上述晶片的判定区域沿半径方向以同心 圆状分割，再沿圆周方向分割，求出各同一半径的判定区域中圆周方向的 各区域的COP密度，将同一半径的区域内的最大值作为COP密度，max，
最小值作为COP密度圆周mn，当由"(COP密度圆周max-COP密度圆周m!n)/COP 密度,max"算得的值为预定的设定值以上时，判定COP的产生原因为结 晶育成时引入的缺陷以外的原因。另外，COP密度，max表示同一半径的
判定区域中圆周方向的各判定区域的COP密度中的最大值，COP密度圆周 min 表示最小值。
上述(3)所述的判定方法是着眼于COP在0方向(晶片的圆周方向)
的分布行为的方法。如上所述，由于成长的单晶的热过程以拉提轴为对象，
因此cop在e方向上均等地产生，以环状或盘状出现的cop的密度在e
方向上大致均一。
因此，在上述(3)的判定方法中，将晶片的判定区域沿半径方向以
同心圆状分割，再沿圆周方向分割，求出各同一半径的判定区域的圆周方
向的各区域的COP的密度，当评价函数"(COP密度mmax-COP密度圆周
MIN) /COP密度關max"的值为预定的设定值以上时，认为圆周方向的各判
定区域中的COP的密度不均一，因此判定COP的产生原因为非结晶引起。 在上述(3)所述的判定方法中，上述以同心圆状分割时的各判定区
域(即、环)的宽度优选为从15mm到30mm的范围内，且间上述圆周方
向的分成3等份到8等份。
将以同心圆状分割时的各判定区域的宽度定为从15mm到30mm的范
围内的原因如上所述。另外，进一步将上述圆周方向分成3等份到8等份，
是因为即使将圆周方向分割得很细，判定的精度也并未同步提高，当分成
2等份时，由于判定区域过大，因此即使e方向上的cop的分布密度有所
改变也并不显著，判定精度下降。
上述(4)所述的判定方法是当COP以线状、虚线状或局部斑点状出 现时判定COP的产生原因为结晶育成时引入以外的原因。以线状、虚线状或局部斑点状出现的COP很明显是由样品表面产生
的微细的损伤或刮伤引起，能容易地判定为非结晶引起的COP。因此，此 类COP作为非判定对象而被排除。
以下，对于用本发明的判定方法判定COP产生原因后是否适用的研
究结果进行说明。
判定中采用的方法为下述(a) (e)的方法。另外，(a) (c)是 着眼于晶片在r方向的COP密度分布的方法(上述(1)的判定方法)，(d) 是着眼于r方向的COP的产生位置的方法(上述(2)的判定方法)，(e) 是着眼于晶片在e方向的COP分布行为的方法(上述(3)的判定方法)。
(a) 当050 ^250的COP的密度分布均一时判定为非结晶引起的 COP的方法。
将050 ^250的环状区域沿r方向分成多个区域，求出各判定区域 的评价函数"(COP密度半径max-COP密度蹄画)/COP密度蹄max"的值， 当该值为预定的设定值(阈值)以下时，判定为非结晶引起的COP。另外， 上述"^5O 025O"表示直径50mm 直径250mm间的环状区域。
(b) 当0100 ^250的COP的密度分布均一时判定为非结晶引起的 COP的方法。
除了采用改变上述(a)中的COP的观察位置的方法外，均与(a)相同。
(c) 针对经COP评价方法判定为不合格的晶片、利用COP的密度分 布来判定该不合格区域的COP是否为非结晶引起的COP的方法。另外， 上述COP评价方法是利用COP的个数或上述图案的有无来判定是否能确 保结晶性(无缺陷性)的合格与否判定中使用的方法，这里，采用本发明 者提出的、将晶片的判定区域沿半径方向以同心圆状分割、对各分割而成 的判定区域设定COP个数的上限值并以该上限值为基准进行合格与否判 定的COP评价方法。在此将该方法称为"新评价法"。
这对经上述"新评价法"判定为不合格的各晶片，抽出判定为不合格 (以下称为"NG")的判定区域、即COP的个数超过基准值的判定区域， 计算COP的密度。仅求出这些判定区域的评价函iT(COP密度蹄MAx-COP
密度 半径min )/COP密度特max"的值，当该值为预定的设定值(阈值)以
11下时，判定为非结晶引起的COP。但是，当COP的个数超过基准值的区 域只有1个时，COP密度特mn^，评价函数的值为l。
(d) 利用COP的产生位置来判定COP是否为非结晶引起的COP的方法。
将在050 ^200产生的COP判定为非结晶引起的COP。
(e) 对经新评价法判定为不合格的晶片、当晶片在0方向的COP的 密度分布不均一时判定为非结晶引起的COP的方法。
将晶片分为第1 第4个象限，由针对各象限计算的COP个数求出 COP的密度，当同一半径的判定区域内的通过评价函数"(COP密度, max—COP "^S、i^圆周MrN )/COP密度Mmax"算得的值为预定的设定值(阈值) 以上时，判定为非结晶引起的COP。
表1显示采用(a)和(b)的方法得到的判定结果。作为判定对象使 用的晶片(样品)是通过用目视判定判定为非结晶引起的斑点状COP的9 个样品(在该表中，作为基准同时显示)。(a)、 (b)两种方法均在2个水 平改变阈值，共在4个条件下进行判定。
表l
判定方法目视判定 (基准)(a) 用小50-小200的COP的 密度分布来判定(b) 用(|)100-(|)250的COP的 密度分布来判定阈值一0.50.70.50.7
判定数97778
如表1所示，相对于通过用目视判定判定为非结晶引起的COP的9 个样品，(a)的判定方法能判定出7个样品、(b)的判定方法能判定出7 或8个样品为非结晶引起的COP。
图2是表示用(a)或(b)的判定方法无法判定为非结晶引起的COP 的样品中的COP的图，图2 (a)是在上述(a)、 (b)的判定方法中的4 个条件下均无法判定为非结晶引起的COP的样品，图2 (b)是用上述(b) 的判定方法在阈值为0.7时能判定为非结晶引起的COP而在其余的3个条
12件下无法判定的样品。图2 (a)中，虚线椭圆所包围的部分是以线状出现 的非结晶引起的COP。
表2表示用(c)和(d)的方法得到的判定结果。采用的样品与上述 (a)或(b)的判定方法中使用的样品相同的9个样品。
表2
判定方法
(c)(d)
以NG部的COP以NG部的COP
的密度分布来判定的产生位置来判定
阈值0.8-
判定数83
(c) 的判定方法如上所述，对经新评价法判定为不合格的样品，仅
对COP个数超过基本值成为NG区域，求出评价函数"(COP密度半径
max-COP密度半径m!n) /COP密度半径max"的值，当该值为0.8以下时判定为
非结晶引起。此时，能判定出非结晶引起的9个样品中的8个为非结晶引 起°
(d) 的判定方法是将在050 0200发生的COP判定为非结晶引起 的COP的方法，该方法能判定出产生非结晶引起的COP的9个样品中的 3个为非结晶引起。
以上述(a)或(b)的判定方法中使用的样品相同的9个样品为对象，
分析上述(e)的利用在e方向的分布行为来判定非结晶引起的cop的方
法是否适用。即，将以环状分割而成的各判定区域分成第1 第4的象限，
计算同一环区域的各象限间的评价函iT(COP密度關MAX-COP密度圆周M!N)
/COP密度 圆周max "，阈值为0.8，当在所有环区域"(COP密度關max-COP
g^圆周MIN) /COP 1^i、^圆周MAX"
〉0.8都成立时，将该晶片上产生的COP判
定为由非结晶引起。
其结果是，能判定为非结晶引起的COP的只有1例。
因此，可认为该方法不适合作为判定上述产生了非结晶引起的COP
的样品的非结晶原因的方法。
以上，对本发明的COP产生原因的判定方法的适用例进行了说明。虽然上述(e)、即上述(3)所述的利用0方向的分布行为判定非结 晶引起的COP的方法不适合作为这里使用样品的判定方法，但如下所述， 其并未失去作为本发明的COP产生原因判定方法的意义。
艮口，上述(1) (3)所述的判定方法中非常重要的都是在实际应用 时考察制造的晶片的COP产生(存在)状态、晶片所要求的品质水平等， 利用发挥以往的COP产生原因判定成果的半经验方法，制定晶片判定区 域的分割宽度、设定值(阈值)等具体的基准。
因此，对于上述(3)所述的判定方法，通过基于上述具体的基准来 发现更合适的条件，也能确立十分适用的判定方法。
将本发明的COP产生原因的判定方法用于单晶硅片的COP评价时， 该方法当然也可以单独使用，能在明确的基准下判定COP产生原因，将 非结晶引起的COP与结晶引起的COP区分(从COP的评价中排除)。但 是，以往使用的单晶硅片的COP评价方法优选通过与进一步改善的COP 评价方法组合，能更有效地发挥本发明的判定方法，提高单晶硅片的COP
评价的精度和可靠性。
以下，对本发明的COP产生原因判定方法与上述"新评价法"组合 进行的单晶硅片的COP评价方式(过程)进行说明。该COP评价过程基
于上述本发明判定方法的适用与否讨论结果，例如，若通过改变制造条件
等改变评价对象的晶片，则晶片的COP产生(存在)状态等会发生变化，
因此有时必须对晶片判定区域的分割宽度、阈值等进行更恰当的设定。
组合了本发明的COP产生原因判定方法的单晶硅片的COP评价过程
中的步骤(工序)如下所述。
步骤l.利用晶片整个表面的COP个数进行判定。合格的用步骤2的 "新评价法"判定。不合格的移至步骤3。
步骤2.用"新评价法"判定硅片合格与否。在该合格与否判定中进行 图案判定。
步骤3.若在上述步骤1和2中判为不合格(具体为COP的个数超过 基准值而导致COP总数超过基准值的样品)，利用COP的密度分布进行 是否为非结晶引起的COP的判定。例如，以设定值(阈值)为0.7实施上 述(a)的COP产生原因的判定方法。在该判断中为合格时，用目视进行最终判定。
步骤4.若在上述步骤3中判为不合格，则利用COP的产生位置进行
是否为非结晶引起的COP的判定。例如，以设定值(阈值)0.8实施上述(d)的COP产生原因的判定方法。在该判断中为合格时，用目视进行最终判定。
由于该COP评价过程的使用之初为检测用，因此在步骤3和4中进行目视判定来确认晶片分割判定区域的宽度、设定值(阈值)等的妥当性。图3是表示该单晶硅片的COP评价过程的概略工序例的图。该图中所示的"步骤1" "步骤4"、以及步骤3、 4中的(a) (d)与上述"步骤l" "步骤4"、以及上述(a) (d)的方法对应。实线框中的"合格"、"不合格"表示COP评价的中途阶段的合格或不合格，双实线框中的"合格"、"不合格"表示COP评价的最终结果。
如图3所示，通过将本发明的COP产生原因判定方法与"新评价法"组合，能将在COP总数判定(步骤l)中为不合格的晶片或在图案判定(步骤2)中为不合格的晶片判定为非结晶引起的COP的晶片(参照带箭头的粗实线)，提高晶片的生产合格率。
图4是例示上述单晶硅片的COP评价过程的COP评价结果的图。是适用于无缺陷结晶的硅片(n=173)的情况。
图4中，横坐标的"^〈50"表示直径不足50mm的盘状区域，例如"05O 1OO"表示直径50mm 直径100mm间的环状区域。"^〈50" "0250 0280"的各判定区域的不合格率为根据该图下方所示的判定基准为不合格的晶片在总晶片数中的比例，各判定区域的不合格率包括重复的晶片。
横坐标的"新评价法"中的不合格率是基于这些判定基准为不合格晶片的总计(排除上述重复)，"结晶引起"的不合格率是通过在COP评价工序中组合使用本发明的判定方法将非结晶引起的COP与结晶引起的COP区分而将判定为非结晶引起的COP的晶片从横坐标的"新评价法"中为不合格的晶片中除去后的不合格率。
如图4所示，通过使用本发明的判定方法，不合格率从0.139下降到0.087，可知晶片的生产合格率相应提高。
15工业上的可利用性
采用本发明的单晶硅片的COP产生原因的判定方法，能在明确的基准下将非结晶引起的COP与结晶引起的COP区分，判断COP产生原因。利用该方法，能挽救尽管是非结晶引起的COP却被判定为结晶引起的COP
而成为不合格的晶片，提高晶片的生产合格率。
因此，本发明的COP产生原因的判定方法能适用于单晶硅片的制造、
半导体器件的制造。
权利要求
1. 一种单晶硅片的COP产生原因的判定方法，其特征在于，将所述晶片的判定区域沿半径方向以同心圆状分割，求出各分割而成的判定区域的COP密度，将其中的最大值作为COP密度半径MAX，最小值作为COP密度半径MIN，当由“(COP密度半径MAX-COP密度半径MIN)/COP密度半径MAX”算得的值为预定的设定值以下时，判定COP的产生原因为结晶育成时引入的缺陷以外的原因。
2. —种单晶硅片的COP产生原因的判定方法，其特征在于，将所述晶片的判定区域沿半径方向以同心圆状分割，将在分割而成的判定区域中的除 中心部和外周部以外的区域产生的COP判定为由结晶育成时引入的 缺陷以外的原因引起。
3. 根据权利要求1或2所述的单晶硅片的COP产生原因的判定方法， 其特征在于，将所述以同心圆状分割的各判定区域的宽度设定在15mm到 30mm的范围内。
4. 一种单晶硅片的COP产生原因的判定方法，其特征在于，将所述 晶片的判定区域沿半径方向以同心圆状分割，再沿圆周方向分割，求出各 同一半径的判定区域中圆周方向的各判定区域的COP密度，将同一半径的判定区域内的最大值作为COP密度^MAX，最小值作为COP密度,M!N， 当由"(COP密度圆周MAX-COP密度圆周MiN) /COP密度圆周MAX"算得的值为预定的设定值以上时，判定COP的产生原因为结晶育成时引入的缺陷以外的原因。
5. 根据权利要求4所述的单晶硅片的COP产生原因的判定方法，其 特征在于，将所述以同心圆状分割时的各判定区域的宽度设定在15mm到 30mm的范围内，进而将所述圆周方向分为3等份到8等份。
6. —种单晶硅片的COP产生原因的判定方法，其特征在于，当COP 以线状、虚线状或局部斑点状出现时，判定COP的产生原因为结晶育成 时引入以外的原因。
全文摘要
将对象晶片的判定区域沿半径方向以同心圆状分割，求出各分割而成的判定区域的COP密度，将其中的最大值作为COP密度_半径MAX，最小值作为COP密度_半径MIN，将由“(COP密度_半径MAX-COP密度_半径MIN)/COP密度_半径MAX”算得的值与预定的设定值比较，根据明确的基准来区分非结晶引起的COP和结晶引起的COP，可进行COP产生原因的判定。由此，能挽救是非结晶引起的COP却被判定为结晶引起的COP而成为不合格的晶片，能提高晶片的生产合格率。
文档编号C30B29/06GK101460665SQ20078002098
公开日2009年6月17日 申请日期2007年5月22日 优先权日2006年6月7日
发明者稻见修一 申请人:上睦可株式会社