(57)【要約】      （修正有）【課題】シリコンウェーハの欠陥の形状を精度良く判定する検査方法及び検査装置並びに品質の高いシリコンウェーハの製造方法を提供する。【解決手段】本発明の検査方法は、シリコンウェーハの端面部を撮像する撮像工程と、撮像された画像に基づいて欠陥を認識する欠陥認識工程と、撮像された画像の平面視における認識された前記欠陥の短軸の長さＢに対する、長軸の長さＡの所定の関係を算出する、第１の算出工程と、算出された所定の関係に基づいて欠陥の形状を判定する判定工程と、を含む。エピタキシャルウェーハの製造方法は、上記検査方法により、シリコンウェーハを検査し、所定の品質基準を満たすか否か判定する、検査工程を含む。【選択図】図６
2020009924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコンウェーハの端面部の画像を撮像する、撮像工程と、
撮像された前記画像に基づいて、欠陥を認識する、欠陥認識工程と、
撮像された前記画像の平面視における、認識された前記欠陥の短軸の長さＢに対する、長軸の長さＡの所定の関係を算出する、第１の算出工程と、
算出された前記所定の関係に基づいて、前記欠陥の形状を判定する、判定工程と、を含むことを特徴とする、シリコンウェーハの検査方法。
【請求項２】
前記端面部は、前記シリコンウェーハのノッチ部である、請求項１に記載のシリコンウェーハの検査方法。
【請求項３】
前記所定の関係は、以下の式、
Ｃ１＊（Ａα／Ｂβ）＋Ｃ２
ただし、Ｃ１、Ｃ２は定数であり、α、βは重み係数である
によって表される関係である、請求項１又は２に記載のシリコンウェーハの検査方法。
【請求項４】
前記所定の関係は、前記短軸の長さＢに対する、前記長軸の長さＡの比Ａ／Ｂ、又は、その逆数である比Ｂ／Ａである、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシリコンウェーハの検査方法。
【請求項５】
撮像された前記画像の平面視における第１の所定の一方向と、前記シリコンウェーハの第２の所定の一方向との関係が把握され、
前記平面視において、認識された前記欠陥に外接する矩形の傾きを算出する、第２の算出工程をさらに含み、
前記判定工程は、前記第１の算出工程において算出した前記所定の関係及び前記第２の算出工程において算出した前記傾きに基づいて、前記欠陥を分類する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシリコンウェーハの検査方法。
【請求項６】
シリコンウェーハの端面部の画像を撮像する、撮像部と、
撮像された前記画像に基づいて、欠陥を認識する、欠陥認識部と、
撮像された前記画像の平面視における、認識された前記欠陥の短軸の長さＢに対する、長軸の長さＡの所定の関係を算出する、第１の算出部と、
算出された前記所定の関係に基づいて、前記欠陥の形状を判定する、判定部と、を備えることを特徴とする、シリコンウェーハの検査装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のシリコンウェーハの検査方法により、シリコンウェーハを検査し、所定の品質基準を満たすか否か判定する、検査工程を含むことを特徴とする、シリコンウェーハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンウェーハの検査方法、検査装置、及び製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウェーハの外周部には、特定の結晶方向を示すノッチが形成される場合が多い。例えば、結晶面が（１００）面のシリコンウェーハには、＜１１０＞方向等を示すノッチが形成される。このノッチは、ウェーハ製造工程において、育成した単結晶シリコンインゴットの直径を調整した後、例えば砥石をインゴットの軸方向に移動させることによって形成される。
【０００３】
上述のように形成されたノッチ及びその近傍の領域（以下、「ノッチ部」という）は、デバイス工程の熱処理時に熱応力が集中しやすい。シリコンウェーハの製造時における、ノッチの形成、端面の面取り、表面研磨時等においてノッチ端面に付着した異物や形成された傷は除去するのが難しく、デバイス形成工程の熱処理時の熱応力によって転位やスリップが発生してしまう場合がある。
【０００４】
これに対し、欠陥の検査方法として、例えば、特許文献１では、撮像部によりを撮像した欠陥画素数をカウントして、設定した閾値を越えるものを欠陥のパターンとして得ることで、欠陥を検査することが提案されている。この方法では、得られた欠陥のパターンと、予め定められた欠陥形状パターンとを比較し、それらが一致する場合に、当該欠陥形状パターンの欠陥が存在すると判定している。特に、ノッチ部の検査に関する文献としては、例えば特許文献２が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３２０５３２号公報
【特許文献２】特開２０１６−１７８２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の手法では、欠陥パターンとして認識させるために既存の欠陥パターンと比較して判定する処理が必要であり、そのためには、比較対象として予め欠陥のパターンを記憶させる必要がある。従って、特許文献１の手法では、未知の欠陥形状に対する判定ができない場合が生じるという問題があった。そして、このような問題は、シリコンウェーハのノッチ部の検査のみならず、シリコンウェーハの端面等を検査する場合にも生じ得るものである。また、特許文献２では、チッピングによる検査を行っているが、画像処理により欠陥の分類を行うものではない。
【０００７】
そこで、本発明は、シリコンウェーハの欠陥の形状を精度良く判定することのできる、シリコンウェーハの検査方法及び検査装置、並びに、品質の高いシリコンウェーハの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の要旨構成は、以下の通りである。
本発明のシリコンウェーハの検査方法は、
シリコンウェーハの端面部の画像を撮像する、撮像工程と、
撮像された前記画像に基づいて、欠陥を認識する、欠陥認識工程と、
撮像された前記画像の平面視における、認識された前記欠陥の短軸の長さＢに対する、長軸の長さＡの所定の関係を算出する、第１の算出工程と、
算出された前記所定の関係に基づいて、前記欠陥の形状を判定する、判定工程と、を含むことを特徴とする。
ここで、「シリコンウェーハの端面部」とは、シリコンウェーハの側面視で側面となる（シリコンウェーハの主面（おもて面及び裏面）に垂直な）端面、及び、シリコンウェーハの主面（おもて面及び裏面）と該端面とを斜めに接続する面取り部を意味するものとする。また、「シリコンウェーハの端面部」には、ノッチ部を形成する端面及び面取り部も含まれる。このため、ノッチ部の場合は、端面は、側面視で、シリコンウェーハの中心から外周端面に向かう方向に対して斜めになっている場合もあり、また、面取り部は、複数の面で形成される場合もある。
また、「長軸の長さＡ」及び「短軸の長さＢ」とは、撮像された画像の平面視において、平行な２軸で欠陥の外輪郭を挟んだ場合に、２軸間の距離がそれぞれ最大及び最小となる場合の当該距離をいうものとする。
【０００９】
本発明のシリコンウェーハの検査方法では、前記端面部は、前記シリコンウェーハのノッチ部であることが好ましい。
【００１０】
本発明のシリコンウェーハの検査方法では、前記所定の関係は、以下の式、
Ｃ１＊（Ａα／Ｂβ）＋Ｃ２
ただし、Ｃ１、Ｃ２は定数であり、α、βは重み係数である
によって表される関係であることが好ましい。
【００１１】
本発明のシリコンウェーハの検査方法では、前記所定の関係は、前記短軸の長さＢに対する、前記長軸の長さＡの比Ａ／Ｂ、又は、その逆数である比Ｂ／Ａであることが好ましい。
【００１２】
本発明のシリコンウェーハの検査方法では、撮像された前記画像の平面視における第１の所定の一方向と、前記シリコンウェーハの第２の所定の一方向との関係が把握され、
前記平面視において、認識された前記欠陥に外接する矩形の傾きを算出する、第２の算出工程をさらに含み、
前記判定工程は、前記第１の算出工程において算出した前記所定の関係及び前記第２の算出工程において算出した前記傾きに基づいて、前記欠陥を分類することが好ましい。
【００１３】
本発明のシリコンウェーハの検査装置は、
シリコンウェーハの端面部の画像を撮像する、撮像部と、
撮像された前記画像に基づいて、欠陥を認識する、欠陥認識部と、
撮像された前記画像の平面視における、認識された前記欠陥の短軸の長さＢに対する、長軸の長さＡの所定の関係を算出する、第１の算出部と、
算出された前記所定の関係に基づいて、前記欠陥の形状を判定する、判定部と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明のシリコンウェーハの製造方法は、上記のいずれかに記載のシリコンウェーハの検査方法により、シリコンウェーハを検査し、所定の品質基準を満たすか否か判定する、検査工程を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、シリコンウェーハの欠陥の形状を精度良く判定することのできる、シリコンウェーハの検査方法及び検査装置、並びに、品質の高いシリコンウェーハの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態にかかるシリコンウェーハの検査装置の機能ブロック図である。
【図２Ａ】シリコンウェーハのノッチ部を撮像するための撮像部の配置を示す平面図である。
【図２Ｂ】シリコンウェーハのノッチ部を撮像するための撮像部の配置を示す側面図である。
【図３Ａ】欠陥の形状の一例及び長軸の長さＡ及び短軸の長さＢを示す平面図である。
【図３Ｂ】欠陥の形状の一例及び長軸の長さＡ及び短軸の長さＢを示す平面図である。
【図３Ｃ】欠陥の形状の一例及び長軸の長さＡ及び短軸の長さＢを示す平面図である。
【図４】シリコンウェーハのノッチ部に形成された欠陥Ｄ１〜Ｄ６を示す部分平面図である。
【図５Ａ】欠陥の形状の一例及び外接する矩形の辺の長さＸ及び辺の長さＹを示す平面図である。
【図５Ｂ】欠陥の形状の一例及び外接する矩形の辺の長さＸ及び辺の長さＹを示す平面図である。
【図５Ｃ】欠陥の形状の一例及び外接する矩形の辺の長さＸ及び辺の長さＹを示す平面図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかるシリコンウェーハの検査方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に例示説明する。
【００１８】
＜シリコンウェーハの検査装置＞
まず、本発明の一実施形態にかかるシリコンウェーハの検査装置について説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかるシリコンウェーハの検査装置の機能ブロック図である。本実施形態のシリコンウェーハＷの検査装置１００は、シリコンウェーハＷの端面部の画像を撮像する、撮像部１と、撮像された画像に基づいて、欠陥Ｄを認識する、欠陥認識部２と、撮像された画像の平面視における、認識された欠陥Ｄの短軸の長さＡに対する、長軸の長さＢの所定の関係を算出する、第１の算出部３と、算出された所定の関係に基づいて、欠陥Ｄの形状を判定する、判定部４と、を備える。
【００１９】
撮像部１は、シリコンウェーハＷの端面部の画像を撮像するように構成されたものである。撮像部１は、１つ以上の任意の既知のカメラ（例えばＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳイメージセンサ等）とすることができる。撮像部１は、シリコンウェーハＷの端面部（欠陥Ｄが含まれる可能性のある検査箇所）を撮像する。例えば、撮像部１は、シリコンウェーハＷの端面部の、所定の画素数が含まれる面積の画像を撮像し、欠陥Ｄが生じた箇所の反射輝度が一定以上である（欠陥Ｄがない箇所に比べて反射輝度が高い）画像を撮像するように構成されている。
【００２０】
撮像部１が撮像する、シリコンウェーハＷの端面部は、従って、欠陥Ｄが生じ得る箇所であれば良く、欠陥Ｄが発生し易い箇所として、上記端面部は、シリコンウェーハＷのノッチ部とすることが好ましい。なお、上記端面部は、シリコンウェーハＷの端面等とすることもできる。
【００２１】
図２Ａは、シリコンウェーハのノッチ部を撮像するための撮像部の配置を示す平面図である。図２Ｂは、シリコンウェーハのノッチ部を撮像するための撮像部の配置を示す側面図である。ノッチ部の形状は、平面状ではなく、シリコンウェーハＷの他の箇所に比して、狭い領域に多数の方向を向いた面が連続した形状である。従って、一方向からの撮影では、全体を撮像することが難しい場合がある。撮像部１がシリコンウェーハＷのノッチ部を撮像する場合の例として、図２Ａ、図２Ｂに示すように、ノッチＮの端面に対向する位置であって、正面位置に１台のカメラ１ａとその両隣に１台ずつのカメラ１ｂ、１ｃ、並びに、ノッチＮの上下（シリコンウェーハＷの主平面に垂直な方向を上下とした）方向に１台ずつのカメラ１ｄ、１ｅの、計５台のカメラが配置されている。図示例では、カメラ１ａ、１ｂ、１ｃは、共通の固定具１１によって同一平面上に位置しており、これらは、該平面内で、シリコンウェーハＷの中心位置を中心として、隣接するカメラ同士が約３０°の角度をなすように配置されている。同様に、カメラ１ａ、１ｄ、１ｅも、共通の固定具１１によって（シリコンウェーハＷの主平面に平行な）同一平面上に位置しており、これらは、該平面内で、シリコンウェーハＷの中心位置を中心として、隣接するカメラ同士が約３０°の角度をなすように配置されている。上記のカメラの数及び配置は、一例であり、シリコンウェーハＷのノッチ部の欠陥Ｄを鮮明に撮像することができるような数及び配置であれば、適宜変更することができる。また、シリコンウェーハＷのノッチ部以外の端面部を撮像する場合にも、シリコンウェーハＷの当該箇所の欠陥Ｄを鮮明に撮像することができるような数及び配置に適宜設定すれば良い。カメラ１ａ、１ｂ、１ｃが、図２Ａに示すように位置していることで、ノッチ部の側面視で正対する端面のみならず、傾斜した（シリコンウェーハの中心から外周端面に向かう方向に対して斜めになっている）端面も含めて、死角なく一度に検査することができる。この場合、カメラ１ｂ、１ｃは、傾斜した面にそれぞれ正対するように配置される。また、図２Ｂに示すように、カメラ１ａ、１ｄ、１ｅが、図２Ｂに示すように位置していることで、端面及び面取り部も含めて、死角なく一度に検査することができる。加えて、必要に応じて、それぞれのカメラ１ａ〜１ｅで撮像した画像を連結することによって、欠陥の大きさをより正確に判定することが可能になる。
【００２２】
欠陥認識部２は、撮像された画像に基づいて欠陥Ｄを認識するように構成されている。欠陥認識部２は、撮像部１から、例えば、有線又は無線等の通信や記録媒体等を介して、撮像された画像を取得する。このような通信や記録媒体は、任意の既知のものを用いることができる。そして、欠陥認識部２は、撮像された画像に基づいて、例えば、所定の画素数が含まれる面積の画像のうち、反射輝度が一定以上である画素を欠陥Ｄが存在する領域であると認識するように構成することができる。この場合において、欠陥Ｄの長軸及び短軸の長さをできるだけ正確に計測可能であるように一定以上の画素数とすることが好ましい。欠陥認識部２は、任意の既知のプロセッサ等とすることができる。
【００２３】
第１の算出部３は、撮像された画像の平面視における、認識された欠陥Ｄの短軸の長さＢに対する、長軸の長さＡの所定の関係を算出するように構成されている。第１の算出部３は、任意の既知のプロセッサ（欠陥認識部２と同一のプロセッサとしても良いし、異なるプロセッサとしても良い）等とすることができる。図３Ａ〜図３Ｃは、欠陥の形状の一例及び長軸の長さＡ及び短軸の長さＢを示す平面図である。図３Ａに示す例では、欠陥Ｄが平面視で楕円形であり、長軸の長さＡが短軸の長さＢより大きい。図３Ｂに示す例では、欠陥Ｄが平面視で円形であり、長軸の長さＡと短軸の長さＢとが等しい（このような場合、どちらを長軸と称しても良いこととする）。図３Ｃに示す例では、欠陥Ｄが平面視で正方形であり、長軸の長さＡと短軸の長さＢとが等しい。例えば、第１の算出部３は、認識された欠陥Ｄの長軸の長さＡ及び短軸の長さＢを計測する。そして、計測された長軸の長さＡ及び短軸の長さＢに基づいて、短軸の長さＢに対する、長軸の長さＡの所定の関係を算出する。本実施形態では、上記所定の関係は、短軸の長さＢに対する、長軸の長さＡの比Ａ／Ｂである。従って、計測された長軸の長さＡを、計測された短軸の長さＢで除することにより、比Ａ／Ｂが求められる。なお、上記の計測を他の機能部で行い、所定の関係の算出を第１の算出部３で行うようにすることもできる。また、例えば、欠陥Ｄが平面視で楕円形である場合は、外接する矩形の傾きを微分等で求めること等によっても、比Ａ／Ｂ等を求めることができるため、上記所定の関係を算出するに当たっては、必ずしも長軸の長さＡや短軸の長さＢを直接計測するとは限らない。
【００２４】
判定部４は、算出された所定の関係に基づいて、欠陥Ｄの形状を判定する。本実施形態では、判定部４は、第１の算出部３で算出された上記の比Ａ／Ｂに基づいて、欠陥Ｄの形状を判定する。判定部４は、任意の既知のプロセッサ（欠陥認識部２や第１の算出部４と同一のプロセッサとしても良いし、異なるプロセッサとしても良い）等とすることができる。例えば、比Ａ／Ｂに所定の閾値を設定して、比Ａ／Ｂが所定の閾値以上である場合に、細長い形状の欠陥Ｄであると判定することができる。例えば、この場合は、スクラッチにより形成された欠陥Ｄであるとさらに判定することができる。一方で、比Ａ／Ｂが所定の閾値以下である場合には、平面視円形又は正方形状の欠陥Ｄであると判定することができる。例えば、この場合は、付着物等による欠陥Ｄであるものとさらに判定することができる。なお、所定の閾値を２つ以上設定して、形状の判定をより細分化することもできる。
【００２５】
本実施形態のシリコンウェーハの検査装置によれば、撮像された画像の平面視における、認識された欠陥Ｄの短軸の長さＢに対する、長軸の長さＡの所定の関係（本実施形態では、比Ａ／Ｂ）を算出する第１の算出部３と、算出された上記所定の関係に基づいて、欠陥Ｄの形状を判定する、判定部４と、を備えているため、予め欠陥の形状を記憶等していなくても、上記所定の関係に基づいて、欠陥Ｄの形状を簡易且つ精度良く判定することができる。
【００２６】
本発明のシリコンウェーハの検査装置では、上記所定の関係は、例えば、以下の式、
Ｃ１＊（Ａα／Ｂβ）＋Ｃ２
ただし、Ｃ１、Ｃ２は定数であり、α、βは重み係数である
によって表される関係であることが好ましい。
このような数式を用いることにより、欠陥Ｄの形状を簡易且つ精度良く判定することができる。
Ｃ１、Ｃ２、α、β等は、適宜設定することができ、過去の欠陥形状のデータ等に基づいてフィッティング等を行い、予め定めておくこともできるし、一方で、過去の欠陥形状のデータ等を用いずに定めることもできる。なお、過去のデータ等を用いた場合、未知の欠陥Ｄに対しても、上記数式を用いた結果が一義に算出されるため、形状の判定が可能である。
【００２７】
本発明のシリコンウェーハの検査装置では、上記所定の関係は、例えば、短軸の長さＢに対する、長軸の長さＡの比Ａ／Ｂ（上記数式でＣ１＝１、Ｃ２＝０、α＝β＝１である場合に相当する）、又は、その逆数である比Ｂ／Ａ（上記数式でＣ１＝１、Ｃ２＝０、α＝β＝−１である場合に相当する）であることが好ましい。
このような数式を用いることにより、欠陥Ｄの形状を、より簡易に、精度良く判定することができる。
なお、本発明のシリコンウェーハの検査装置では、上記所定の関係は、他にも、例えば、
√Ａ／Ｂ（上記数式でＣ１＝１、Ｃ２＝０、α＝１／２、β＝１である場合に相当する）、Ａ／√Ｂ（上記数式でＣ１＝１、Ｃ２＝０、α＝１、β＝１／２である場合に相当する）、０．２＊Ａ2／Ｂ＋１（上記数式でＣ１＝０．２、Ｃ２＝１、α＝２、β＝１である場合に相当する）、１．２＊Ａ／Ｂ2−２．５（上記数式でＣ１＝１．２、Ｃ２＝−２．５、α＝１、β＝２である場合に相当する）等とすることもできる。
【００２８】
ここで、図４は、シリコンウェーハＷのノッチ部に形成された欠陥Ｄ１〜Ｄ６を示す部分平面図である。図４に示すように、欠陥Ｄ１、Ｄ３、Ｄ５、及びＤ６は、シリコンウェーハＷの主平面に略平行な方向に沿って形成されており、一方で、欠陥Ｄ２及びＤ４は、シリコンウェーハＷの主平面に略垂直な方向に沿って形成されている。欠陥Ｄは、加工方法（研磨布のウェーハに対する移動方向）に依存して、形状の異同や類似とは別に、その方向が異なる場合があり、従って、欠陥Ｄの形状の他に、方向も判定することが求められる場合がある。特に、ノッチ部の検査に関しては、複数の工程を経てノッチが形成されるため、付着する異物も一種類ではなく、加工時の不具合で発生する傷も一方向ではない。
図５Ａ〜図５Ｃは、欠陥の形状の一例及び外接する矩形の辺の長さＸ及び辺の長さＹを示す平面図である。図５Ａ〜図５Ｃでは、シリコンウェーハＷの主平面に平行な方向かつシリコンウェーハの中心からノッチ部に向かう方向に垂直な方向（ｘ軸方向）の辺の長さをＸとし、シリコンウェーハＷの主平面に垂直な方向（ｙ軸方向）の辺の長さをＹとしている。すなわち、撮像された画像の平面視における第１の所定の一方向であるｘ軸方向が、シリコンウェーハの第２の所定の一方向（シリコンウェーハＷの主平面に平行な方向かつシリコンウェーハの中心からノッチ部に向かう方向に垂直な方向）と一致するという関係にあり、この関係が（例えば第２の算出部５のプロセッサ等によって）把握されている。なお、ノッチ部の形状は、平面状ではなく、シリコンウェーハＷの他の箇所に比して、狭い領域に多数の方向を向いた面が連続した形状である。従って、シリコンウェーハＷの第１の所定の一方向と撮像した画像における第２の所定の一方向との関係を把握しなければ、シリコンウェーハＷに対する欠陥Ｄの方向を把握することができない。
このとき、欠陥Ｄに外接する矩形の傾きは、比Ｙ／Ｘで表すことができる。なお、傾きは微分等によっても求めることができるため、必ずしも、矩形のｘ軸方向の辺の長さＸ及びｙ軸方向の辺の長さＹを測定等するとは限らない。図５Ｂは、図５Ａと比べて、傾き（例えば比Ｙ／Ｘで算出することができる）は小さく、従って、シリコンウェーハＷの主平面に垂直な方向に比して主平面に平行な方向に長い形状の欠陥であることを示している。図５Ｃは、図５Ａと比べて、傾き（例えば比Ｙ／Ｘで算出することができる）は大きく、従って、シリコンウェーハＷの主平面に平行な方向に比して主平面に垂直な方向に長い形状の欠陥であることを示している。図５Ａの場合は、図５Ｂ及び図５Ｃの欠陥の中間の傾きを有している。
【００２９】
このように、本発明のシリコンウェーハの検査装置では、撮像された画像の平面視における第１の所定の一方向と、シリコンウェーハＷの第２の所定の一方向との関係（例えば、撮像された画像の平面視における横方向（ｘ軸方向）と、シリコンウェーハＷの主平面に平行な方向とが一致する関係、あるいは、撮像された画像の平面視における縦方向（ｙ軸方向）と、シリコンウェーハＷの主平面に垂直な方向とが一致する関係等）が把握され、該平面視において、認識された欠陥Ｄに外接する矩形の傾きを算出する、第２の算出部５をさらに備え、判定部４は、第１の算出部３において算出した所定の関係（上記実施形態では比Ａ／Ｂ）及び第２の算出部５において算出した上記傾き（上記の例では、比Ｙ／Ｘとすることができる）に基づいて、欠陥Ｄの形状を判定することが好ましい。
これによれば、欠陥Ｄの形状をより精度良く判定することができる他、シリコンウェーハＷにおける欠陥Ｄの延在方向も把握することができるため、欠陥Ｄを（形状の判定に加えてさらに）分類することができる。例えば、端面にある、シリコンウェーハＷの主面に垂直な方向の傷は、シリコンウェーハＷの割れに繋がる場合があり、その欠陥を正確に判定、検出することができる。
例えば、上記所定の関係及び上記傾きのそれぞれに１つ以上の閾値を設けて、欠陥Ｄの種類と関係付けたデータを予め判定部４に記憶させることができる。例えば、傾きが大きい場合（図５Ｃ）は、例えば、ノッチ形状形成時又は端面研磨時の傷であると判定し、また、例えば、傾きが小さい場合（図５Ｂ）は、例えば、ノッチ部面取り時の傷であると判定することができる。
なお、上記の例では、平面視において、ｘ軸方向がシリコンウェーハＷの主平面に平行な方向となるように撮像した例を示したが、撮像された画像の平面視における第１の所定の一方向がいずれの方向であっても、シリコンウェーハＷの第２の所定の一方向との関係が把握されていれば、適宜、回転処理等を行って同様の判定を行うことができる。
このような方法によれば、シリコンウェーハＷに対する欠陥Ｄの延在方向を判定して、欠陥Ｄをより詳細に分類することにより、原因工程を究明しやすくなる。また、デバイス工程への影響を推測することができるようにもなる。
なお、シリコンウェーハのノッチ部以外の端面であっても、同様の方法を適用することができ、その場合も、シリコンウェーハＷに対する欠陥Ｄの方向を判定し、欠陥Ｄを分類することにより、同様に、原因工程を究明しやすくなり、また、デバイス工程への影響を推測することができるようにもなる。
【００３０】
＜シリコンウェーハの検査方法＞
本発明の一実施形態にかかるシリコンウェーハの検査方法は、上記の実施形態のシリコンウェーハの検査装置を用いて行うことができる。シリコンウェーハの検査装置については上記と同様であり、以下一部説明を省略している。
【００３１】
図６は、本発明の一実施形態にかかるシリコンウェーハの検査方法のフロー図である。本実施形態のシリコンウェーハの検査方法では、まず、上記撮像部１により、シリコンウェーハＷの端面部の画像を撮像する（撮像工程：ステップＳ１０１）。撮像工程においては、上述したように、シリコンウェーハＷの端面部は、欠陥Ｄが生じ得る箇所であれば良く、シリコンウェーハＷのいずれの箇所でも良いが、欠陥Ｄが発生し易い箇所として、上記端面部は、シリコンウェーハＷのノッチ部とすることが好ましい。なお、上記端面部は、シリコンウェーハＷの端面等とすることもできる。
【００３２】
次いで、図６に示すように、本実施形態のシリコンウェーハの検査方法では、欠陥認識部２により、撮像された画像に基づいて、欠陥Ｄを認識する（欠陥認識工程：ステップＳ１０２）。
【００３３】
次いで、図６に示すように、本実施形態のシリコンウェーハの検査方法では、第１の算出部３により、撮像された画像の平面視における、認識された欠陥Ｄの短軸の長さＢに対する、長軸の長さＡの所定の関係（本実施形態では、比Ａ／Ｂ）を算出する（第１の算出工程：ステップＳ１０３）。
【００３４】
次いで、図６に示すように、本実施形態のシリコンウェーハの検査方法では、判定部４により、算出された所定の関係に基づいて、欠陥Ｄの形状を判定する（判定工程：ステップＳ１０４）
【００３５】
上述したように、例えば、比Ａ／Ｂに所定の閾値を設定して、比Ａ／Ｂが所定の閾値以上である場合に、細長い形状の欠陥Ｄであると判定することができる。例えば、この場合は、スクラッチにより形成された欠陥Ｄであるとさらに判定することができる。一方で、比Ａ／Ｂが所定の閾値以下である場合には、平面視円形又は正方形状の欠陥Ｄであると判定することができる。例えば、この場合は、付着物等による欠陥Ｄであるものとさらに判定することができる。なお、所定の閾値を２つ以上設定して、形状の判定をより細分化することもできる。これらの閾値の設定等は、上記所定の関係が比Ａ／Ｂ以外である場合でも同様に行うことができる。
【００３６】
本実施形態のシリコンウェーハの検査方法によれば、撮像された画像の平面視における、認識された欠陥Ｄの短軸の長さＢに対する、長軸の長さＡの所定の関係（本実施形態では、比Ａ／Ｂ）を算出する第１の算出工程と、算出された上記所定の関係に基づいて、欠陥Ｄの形状を判定する、判定工程と、を含むため、予め欠陥の形状を記憶等していなくても、上記所定の関係を用いて、欠陥Ｄの形状を簡易且つ精度良く判定することができる。
【００３７】
本発明のシリコンウェーハの検査方法では、上記所定の関係は、例えば、以下の式、
Ｃ１＊（Ａα／Ｂβ）＋Ｃ２
ただし、Ｃ１、Ｃ２は定数であり、α、βは重み係数である
によって表される関係であることが好ましい。
このような数式を用いることにより、欠陥Ｄの形状を簡易且つ精度良く判定することができる。
Ｃ１、Ｃ２、α、β等は、適宜設定することができ、過去の欠陥形状のデータ等に基づいてフィッティングし、予め定めておくこともできるし、一方で、過去の欠陥形状のデータ等を用いずに定めることもできる。なお、過去のデータ等を用いた場合、未知の欠陥に対しても、上記数式を用いた結果が一義に算出されるため、形状の判定が可能である。
【００３８】
本発明のシリコンウェーハの検査方法では、上記所定の関係は、例えば、短軸の長さＢに対する、長軸の長さＡの比Ａ／Ｂ、又は、その逆数である比Ｂ／Ａであることが好ましい。
このような数式を用いることにより、欠陥Ｄの形状を、より簡易に、精度良く判定することができる。
なお、本発明のシリコンウェーハの検査方法では、上記所定の関係は、他にも、例えば、
√Ａ／Ｂ、Ａ／√Ｂ、０．２＊Ａ2／Ｂ＋１、１．２＊Ａ／Ｂ2−２．５等とすることもできる。
【００３９】
本発明のシリコンウェーハの検査方法では、上記判定工程（ステップＳ１０４）は、撮像された画像の平面視における第１の所定の一方向と、シリコンウェーハＷの第２の所定の一方向との関係（例えば、撮像された画像の平面視における横方向（ｘ軸方向）と、シリコンウェーハＷの主平面に平行な方向かつシリコンウェーハの中心からノッチ部に向かう方向に垂直な方向とが一致する関係、あるいは、撮像された画像の平面視における縦方向（ｙ軸方向）と、シリコンウェーハＷの主平面に垂直な方向とが一致する関係等）が把握され、該平面視において、認識された欠陥Ｄに外接する矩形の傾きを算出する、第２の算出工程（ステップＳ１０３´）をさらに含み、判定工程（ステップＳ１０４）において、第１の算出工程において算出した所定の関係（上記実施形態では比Ａ／Ｂ）及び第２の算出工程において算出した上記傾き（上記の例では、比Ｙ／Ｘとすることができる）に基づいて、欠陥Ｄを分類することが好ましい。
これによれば、欠陥Ｄの形状をより精度良く判定することができる他、シリコンウェーハＷにおける欠陥Ｄの延在方向も把握することができるため、欠陥Ｄを分類することができる。
なお、第２の算出工程（ステップＳ１０３´）は、欠陥認識工程（ステップＳ１０２）の後、判定工程（ステップＳ１０４）の前に行うものであるが、第１の算出工程（ステップＳ１０３）との前後関係は問わず、どちらを先に行っても良いし、あるいは、同時に行っても良い。なお、図６では、第１の算出工程（ステップＳ１０３）の後に、第２の算出工程（ステップＳ１０３´）を行う場合を例示している。
【００４０】
＜シリコンウェーハの製造方法＞
本実施形態のシリコンウェーハの製造方法は、上記のシリコンウェーハの検査方法により、シリコンウェーハＷを検査し、所定の品質基準を満たすか否か判定する、検査工程を含む。所定の品質基準は、例えば、欠陥Ｄの有無、種類、形状、個数等に応じて決めることができる。本実施形態のシリコンウェーハの製造方法によれば、品質の高いシリコンウェーハの製造方法を提供することができる。
なお、検査工程に供するシリコンウェーハＷは、以下に一例を示すように、任意の既知の手法により用意することができる。例えば、ＣＺ法により単結晶シリコンインゴットを育成し、育成した単結晶インゴットを、ブロックに切断した後、ブロックの外周部に対して、例えば、円筒研削処理を施して直径に調整し、ブロックの外周部にノッチ部を形成する。その後、単結晶シリコンブロックに対してウェーハ加工処理を施し、所定の直径及び厚さのシリコンウェーハを得る。 得られたシリコンウェーハに対して、例えば、面取り機を用いて、一次面取り処理、及び、一次平坦化処理を施す。その後、一次平坦化処理を施したシリコンウェーハに対して、例えば、上記面取り装置を用いて、二次面取り処理、及び、平面研削処理を施し、続いて、平面研削処理が施されたシリコンウェーハに対して両面研磨処理を施す。次に、両面研磨処理を施したシリコンウェーハに対して、鏡面面取り処理を施し、続いて、鏡面面取り処理を施したシリコンウェーハを、例えば、片面研磨装置に搬送し、シリコンウェーハの主面に対して仕上げ研磨処理を施す。その後、仕上げ研磨処理を施したシリコンウェーハをウェーハ洗浄装置で最終洗浄する。
【００４１】
＜エピタキシャルウェーハの製造方法＞
本実施形態のエピタキシャルウェーハの製造方法は、上記の検査工程の後、該検査工程において所定の品質基準を満たすと判定されたシリコンウェーハＷ上に、エピタキシャル層を成長させる、エピタキシャル成長工程を含む。
エピタキシャル層を成長させる手法は、特に限定されず、例えば通常の方法及び条件で行うことができる。本実施形態のエピタキシャルウェーハの製造方法によれば、品質の高いエピタキシャルウェーハの製造方法を提供することができる。
【００４２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、図３Ａ〜図３Ｃでは、欠陥Ｄの形状は、いずれも平面視で対称性を有する形状であるが、これらは例示であり、実際の欠陥Ｄの形状は、いびつであることも多いが、上記のように、撮像された画像の平面視における、認識された欠陥Ｄの短軸の長さＢに対する、長軸の長さＡの所定の関係を算出することにより、同様に欠陥の形状を判定することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１００：シリコンウェーハの検査装置
１：撮像部
２：欠陥認識部
３：第１の計算部
４：判定部
５：第２の計算部
Ｗ：シリコンウェーハ
Ｄ：欠陥
Ｎ：ノッチ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
2020009924.tif 000006
【図３Ｂ】
2020009924.tif 000007
【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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