(57)【要約】【課題】略扇状の検査サンプルの検査時の作業性及び繰り返し検査精度を高める。【解決手段】検査治具１は、円形のウェーハを分割して得られる略扇状の検査サンプル５が載置されるベース１０と、検査サンプルの円弧形状の外周に当接して検査サンプル５をベース１０上の所定の設置位置に位置決めする位置決め部２１と、同一平面上に設けられ、１箇所で交わる複数本のワイヤー１５ａ〜１５ｃと、複数本のワイヤー１５ａ〜１５ｃを支持するワイヤー支持部材２０とを備え、ワイヤー支持部材２０は、ワイヤー１５ａ〜１５ｃを所定の設置位置の上方に配線する第１の状態と、ワイヤー１５ａ〜１５ｃを所定の設置位置の上方から退避させる第２の状態とを切り換え自在に構成されており、第１の状態において複数本のワイヤー１５ａ〜１５ｃは所定の設置位置に位置決めされた検査サンプル５の円弧に対して法線方向を向くように配線される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形のウェーハを分割して得られる略扇状の検査サンプルが載置されるベースと、
前記検査サンプルの円弧形状の外周に当接して前記検査サンプルを前記ベース上の所定の設置位置に位置決めする位置決め部と、
同一平面上に設けられ、１箇所で交わる複数本のワイヤーと、
前記複数本のワイヤーを支持するワイヤー支持部材とを備え、
前記ワイヤー支持部材は、
前記複数本のワイヤーを前記所定の設置位置の上方に配線する第１の状態と、前記複数本のワイヤーを前記所定の設置位置の上方から退避させる第２の状態とを切り換え自在に構成されており、
前記第１の状態において、前記複数本のワイヤーは、前記所定の設置位置に位置決めされた前記検査サンプルの円弧に対して法線方向を向くように配線されること特徴とする検査治具。
【請求項２】
前記位置決め部は、前記ワイヤー支持部材に形成されている、請求項１に記載の検査治具。
【請求項３】
前記位置決め部は、前記ベースに形成されている、請求項１に記載の検査治具。
【請求項４】
前記位置決め部は、前記検査サンプルの円弧形状と実質同一の曲率半径の円弧形状を有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の検査治具。
【請求項５】
前記位置決め部は、前記検査サンプルの円弧形状の外周に当接する複数のピンを含む、請求項１又は３に記載の検査治具。
【請求項６】
前記複数のピンは着脱自在に構成されており、第１の直径を有する第１の検査サンプルの外周に当接可能な第１の取り付け位置又は前記第１の直径よりも小さな第２の直径を有する第２の検査サンプルの外周に当接可能な第２の取り付け位置に取り付けられる、請求項５に記載の検査治具。
【請求項７】
前記第１の状態において、前記複数本のワイヤーは前記検査サンプルの上面に接触している、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の検査治具。
【請求項８】
前記所定の設置位置には、前記所定の設置位置の周囲よりも高い面からなるステージが設けられている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の検査治具。
【請求項９】
前記複数本のワイヤーは、放射状に等間隔に配線されている、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の検査治具。
【請求項１０】
前記検査サンプルは、前記ウェーハを４等分して得られる四半円形状を有する、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の検査治具。
【請求項１１】
前記ワイヤーの本数は３本であり、互いに隣接する２本のワイヤーのなす角度は２２．５度である、請求項１０に記載の検査治具。
【請求項１２】
前記複数本のワイヤーの少なくとも一本には目盛りが設けられている、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の検査治具。
【請求項１３】
前記ワイヤー支持部材は、前記ベースの上面に対して開閉自在に連結されており、
前記第１の状態は、前記ワイヤー支持部材を閉じた状態であり、
前記第２の状態は、前記ワイヤー支持部材を開いた状態である、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の検査治具。
【請求項１４】
シリコンウェーハを分割して得られる略扇状の検査サンプルを用意し、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の検査治具を使用して前記シリコンウェーハの結晶欠陥を検査する方法であって、前記検査サンプルを前記ベース上の所定の設置位置に位置決めすると共に、前記検査サンプルの円弧の法線方向に配線される前記複数本のワイヤーに沿って顕微鏡の観察位置を移動させて前記シリコンウェーハの径方向の結晶欠陥分布を検査することを特徴とするシリコンウェーハの欠陥検査方法。
【請求項１５】
熱処理されてないシリコンウェーハに含まれるＣＯＰの分布を検査する、請求項１４に記載のシリコンウェーハの欠陥検査方法。
【請求項１６】
熱処理後のシリコンウェーハに含まれるＯＳＦの分布を検査する、請求項１５に記載のシリコンウェーハの欠陥検査方法。
【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結晶欠陥分布の検査に好ましく用いられる検査治具及びこれを用いたシリコンウェーハの欠陥検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの基板材料としてシリコンウェーハが広く用いられている。シリコンウェーハの多くは、チョクラルスキー法（ＣＺ法）により製造されたシリコン単結晶インゴットから切り出された後、数多くの物理的、化学的、さらには熱的処理が施されて製造される。ＣＺ法によれば、大口径で高品質なシリコンウェーハを低コストに製造することが可能である。
【０００３】
ＣＺ法により製造されたシリコン単結晶には、Grown-in欠陥と呼ばれる微小欠陥が導入されることが知られている。このGrown-in欠陥は、結晶引き上げ速度Ｖと引き上げ軸方向の結晶内温度勾配Ｇとの比Ｖ／Ｇに依存し、Ｖ／Ｇが大きい場合には空孔が過剰となり、空孔の凝集体であるＣＯＰ（Crystal Originated Particle）が発生する。一方、Ｖ／Ｇが小さい場合には格子間シリコン原子が過剰となり、格子間シリコンの凝集体である転位クラスターが発生する。
【０００４】
シリコンウェーハを用いた半導体デバイスの製造において、ＣＯＰは初期の酸化膜耐圧を低下させる原因となり、転位クラスターもデバイス特性不良の原因となる。近年の半導体デバイスの小型化及び高集積化により、極めて小さいＣＯＰをも極力低減させた高品質なシリコンウェーハが求められている。したがって、ＣＯＰも転位クラスターも含まないシリコン単結晶を製造するためには、Ｖ／Ｇを厳密に制御しなければならない。
【０００５】
また、ＣＺ法により製造されたシリコン単結晶には、高温の酸化熱処理を受けたとき、ＯＳＦ（Oxidation induced Stacking Fault：酸化誘起積層欠陥）がリング状に発生する場合がある。このＯＳＦリングが発生する領域は、育成中の結晶の熱履歴に依存し、育成中の引き上げ速度を小さくしていくと、ＯＳＦリングが現われる領域が結晶の外周側から内側に収縮していく。言い換えると、単結晶を高速で育成するとＯＳＦリングの内側領域がウェーハ全体に広がり、低速で育成するとＯＳＦリングの外側領域がウェーハ全体に広がる傾向が見られる。このようなＯＳＦがデバイスの活性領域であるウェーハ表面に存在する場合には、リーク電流の原因になりデバイス特性を劣化させる。
【０００６】
以上のように、シリコン単結晶中の欠陥の種類や分布は半導体デバイスを製造する上で様々な問題を引き起こすことから、シリコンウェーハの結晶欠陥の面内分布を正しく評価することはＣＺ法によるシリコン単結晶インゴットの引き上げ条件を決定する上でも非常に重要である。
【０００７】
シリコンウェーハの欠陥検査方法として、円形のシリコンウェーハの全面を検査対象とし、ウェーハの中心から径方向に顕微鏡走査ラインを形成し、この顕微鏡走査ラインに沿って結晶欠陥を観察する方法がある（例えば特許文献１参照）。しかし、円形のウェーハを丸ごと使用するため検査コストが高くなり、検査面積も広いため作業工数が増加する。
【０００８】
一方、結晶欠陥が同心円状に分布していることに着目し、円形のシリコンウェーハを例えば４等分して得られる四半円形状のシリコンウェーハの検査サンプルを用いて結晶欠陥分布の検査を行う方法もある。シリコンウェーハの結晶欠陥は同心円状に分布するので、シリコンウェーハの１／４面を測定するだけで、ウェーハ全面の結晶欠陥分布を予測することが可能となる。また、ＣＺ法により製造されたシリコンウェーハの品質検査項目は、結晶欠陥以外にも、抵抗率、酸素濃度、ライフタイムなど様々である。一枚のウェーハを複数個に分割し、それぞれに検査項目を割り当てて同時並行に検査を行うことにより、ウェーハの品質検査を効率よく行うことができる。また検査面積も狭く検査時間が短くなるので、検査コストを下げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−１１７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、４分割されたシリコンウェーハを検査サンプルとして用いる従来のシリコンウェーハの欠陥検査方法では、検査サンプルの円弧の中心から径方向に顕微鏡走査ラインを設定する際に中心位置の誤差が生じやすい。特に、四半円形状のウェーハの中心位置から外周に向かってウェーハの表面にペン等を用いて直線を引き、この直線に沿って顕微鏡の観察位置を移動させるため、検査サンプルの中心位置のずれに伴って検査結果にバラつきが生じ、繰り返し検査精度が低くなる。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、略扇状の検査サンプルの結晶欠陥分布を測定する際に中心位置の誤差が生じにくく、作業性に優れ、繰り返し検査精度を高めることが可能な検査治具及びこれを用いたシリコンウェーハの欠陥検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明による検査治具は、円形のウェーハを分割して得られる略扇状の検査サンプルが載置されるベースと、前記検査サンプルの円弧形状の外周に当接して前記検査サンプルを前記ベースの上面の所定の設置位置に位置決めする位置決め部と、同一平面上に設けられ、１箇所で交わる複数本のワイヤーと、前記複数本のワイヤーを支持するワイヤー支持部材とを備え、前記ワイヤー支持部材は、前記複数本のワイヤーを前記所定の設置位置の上方に配線する第１の状態と、前記複数本のワイヤーを前記所定の設置位置の上方から退避させる第２の状態とを切り換え自在に構成されており、前記第１の状態において、前記複数本のワイヤーは、前記所定の設置位置に位置決めされた前記検査サンプルの円弧に対して法線方向を向くように配線されること特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、検査サンプルの中心位置の誤差を低減することができる。また、ベースに対して顕微鏡走査ラインの位置が固定されるので、繰り返し検査精度を良好にすることができる。また、ウェーハの表面にペン等を用いて顕微鏡走査ラインを引く作業が不要になるため検査時間の短縮化と検査の信頼性の向上を図ることができる。
【００１４】
本発明において、前記位置決め部は、前記ワイヤー支持部材に形成されていることが好ましい。この場合において、前記位置決め部は、前記ワイヤー支持部材に形成され、前記検査サンプルを収容可能な開口部であることが好ましい。この構成によれば、検査サンプルを開口部に収容するだけで検査サンプルを所定の設置位置に正確に位置決めすることができる。
【００１５】
本発明において、前記位置決め部は、前記ベースに形成されていることもまた好ましい。この場合において、前記位置決め部は、前記ベースの上面に形成された座繰り（凹部）であることが好ましい。この構成によれば、検査サンプルを座繰りにセットするだけで検査サンプルを所定の設置位置に正確に位置決めすることができる。
【００１６】
本発明において、前記位置決め部は、前記検査サンプルの円弧形状と実質同一の曲率半径の円弧形状を有することが好ましい。この構成によれば、検査サンプルの円弧の中心を位置決め部の円弧の中心と一致させることができ、顕微鏡走査ラインを検査サンプルの径方向に正確に設定することができる。
【００１７】
本発明において、前記位置決め部は、前記検査サンプルの円弧形状の外周に当接する複数のピンを含むことが好ましい。このような構成であっても、検査サンプルを所定の設置位置に正確に位置決めすることができ、顕微鏡走査ラインを検査サンプルの径方向に正確に設定することができる。
【００１８】
本発明において、前記複数のピンは着脱自在に構成されており、第１の直径を有する第１の検査サンプルの外周に当接可能な第１の取り付け位置又は前記第１の直径よりも小さな第２の直径を有する第２の検査サンプルの外周に当接可能な第２の取り付け位置に取り付けられることが好ましい。この構成によれば、半径が異なる複数の検査サンプルに対応することができる。
【００１９】
前記第１の状態において、前記複数本のワイヤーは前記検査サンプルの上面に接触していることが好ましい。この構成によれば、検査サンプルの表面付近を顕微鏡で観察する際に検査サンプルとワイヤーの両方に顕微鏡の焦点を合わせることができる。
【００２０】
本発明において、前記所定の設置位置には、前記所定の設置位置の周囲よりも高い面からなるステージが設けられていることが好ましい。この構成によれば、ワイヤー支持部材の厚さが検査サンプルよりも厚い場合であっても検査サンプルの上面をワイヤー支持部材の上面よりも上方に突出させることができ、複数本のワイヤーを検査サンプルの上面に対して適度なテンションで接触させることができる。
【００２１】
本発明において、前記複数本のワイヤーは、等間隔に放射状に配線されていることが好ましい。この構成によれば、検査サンプルの全面のできるだけムラなく検査することができる。
【００２２】
本発明において、前記検査サンプルは、前記ウェーハを４等分して得られる四半円形状を有することが好ましい。この場合、前記ワイヤーの本数は３本であり、互いに隣接する２本のワイヤーのなす角度は２２．５度であることが好ましい。一枚のウェーハを複数個に分割し、それぞれに検査項目を割り当てて同時並行に検査を行うことにより、ウェーハの品質検査を効率よく行うことができる。また検査面積も狭く検査時間が短くなるので、検査コストを下げることができる。
【００２３】
前記複数本のワイヤーの少なくとも一本には目盛りが設けられていることが好ましい。この構成によれば、ワイヤーに沿ってウェーハの表面付近を顕微鏡で観察する際にウェーハ中心からの位置を容易に特定することができる。
【００２４】
本発明において、前記ワイヤー支持部材は、前記ベースの上面に対して開閉自在に連結されており、前記第１の状態は、前記ワイヤー支持部材を開いた状態であり、前記第２の状態は、前記ワイヤー支持部材を閉じた状態であることが好ましい。この構成によれば、検査サンプルに対する複数本のワイヤーの位置決めを容易に行うことができる。
【００２５】
また上記課題を解決するため、本発明によるシリコンウェーハの欠陥検査方法は、シリコンウェーハを等分して得られる略扇状の検査サンプルを用意し、上述した本発明による検査治具を使用して前記シリコンウェーハの結晶欠陥を検査する方法であって、前記検査サンプルを前記ベースの上面に位置決めすると共に、前記検査サンプルの円弧の中心を通って径方向に配線される前記複数本のワイヤーに沿って顕微鏡の観察位置を移動させて前記シリコンウェーハの径方向の結晶欠陥分布を検査することを特徴とする。
【００２６】
本発明によるシリコンウェーハの欠陥検査方法は、熱処理されてないシリコンウェーハに含まれるＣＯＰの分布を検査する方法であってもよく、熱処理後のシリコンウェーハに含まれるＯＳＦの分布を検査する方法であってもよい。このように、本発明は、熱処理の前後によらずシリコンウェーハの結晶欠陥分布の検査精度を高めることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、略扇状の検査サンプルの結晶欠陥分布を測定する際に中心位置の誤差が生じにくく、作業性に優れ、繰り返し検査精度を高めることが可能な検査治具及びこれを用いたシリコンウェーハの欠陥検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態によるシリコンウェーハの検査治具１の構成を示す略斜視図であって、特にワイヤー支持部材２０を閉じた状態を示している。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態によるシリコンウェーハの検査治具１の構成を示す略斜視図であって、特にワイヤー支持部材２０を開いた状態を示している。
【図３】図３は、検査サンプル５の形状を示す平面図である。
【図４】図４は、ワイヤー支持部材２０の開口部２１及びワイヤー１５ａ〜１５ｃのレイアウトを示す略平面図である。
【図５】図５は、開口部２１内に収容された検査サンプル５と各ワイヤー１５ａ〜１５ｃとの位置関係を示す略断面図である。
【図６】図６は、検査治具１を用いたシリコンウェーハの欠陥検査方法を説明するためのフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の第２の実施の形態によるシリコンウェーハの検査治具２の構成を示す略平面図である。
【図８】図８は、本発明の第３の実施の形態によるシリコンウェーハの検査治具３の構成を示す略断面図である。
【図９】図９は、本発明の第４の実施の形態によるシリコンウェーハの検査治具４の構成を示す略平面図であって、（ａ）は２ピンタイプ、（ｂ）は４ピンタイプをそれぞれ示している。
【図１０】図１０は、図９（ａ）に示した２ピンタイプの位置決め部の変形例を示す略平面図であって、（ａ）は検査サンプル５がセットされていない状態、（ｂ）及び（ｃ）は検査サンプル５がセットされた状態を示している。
【図１１】図１１は、比較例及び実施例によるシリコンウェーハの結晶欠陥検査試験の方法を説明するための図であって、３本の顕微鏡走査ライン＃１〜＃３の設定位置を説明するための平面図である。
【図１２】図１２（ａ）〜（ｃ）は、顕微鏡走査ライン＃１〜＃３のＣＯＰ検査結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００３０】
図１及び図２は、本発明の第１の実施の形態によるシリコンウェーハの検査治具１の構成を示す略斜視図であって、特に、図１はワイヤー支持部材２０を閉じた状態、図２はワイヤー支持部材２０を開いた状態をそれぞれ示している。また図３は、検査サンプル５の形状を示す平面図である。
【００３１】
図１及び図２に示すように、検査治具１は、シリコンウェーハの検査サンプル５が載置されるベース１０と、ベース１０の上面１０ａに載置された検査サンプル５の上面に沿って配線される３本のワイヤー１５ａ〜１５ｃと、ベース１０に対して開閉自在に設けられ、ワイヤー１５ａ〜１５ｃを支持するワイヤー支持部材２０とを備えている。
【００３２】
ワイヤー支持部材２０は、検査サンプル５を収容可能な開口部２１を有している。図１に示すワイヤー支持部材２０を閉じた状態（第１の状態）では、ベース１０の上面１０ａに載置された検査サンプル５が開口部２１内に収容され、これにより検査サンプル５はベース１０の上面１０ａの所定の設置位置に位置決めされ、ワイヤー１５ａ〜１５ｃは検査サンプル５の上方に配線される。また図２に示すワイヤー支持部材２０を開いた状態（第２の状態）では、ベース１０の上面１０ａが開放され、ワイヤー１５ａ〜１５ｃは検査サンプル５の所定の設置位置から離れた位置に退避している。
【００３３】
図３に示すように、検査サンプル５は、円形のシリコンウェーハ５Ｗを４等分したものである。円形のシリコンウェーハ５Ｗから四半円形状の検査サンプル５を切り出すときの加工精度が悪い場合、切断ラインＬＸ，ＬＹが円の中心５Ｗａを通過せず、切断ラインＬＸ，ＬＹの交点が円の中心５Ｗａと一致しないが、本実施形態による検査治具１はそのような検査サンプル５でも検査が可能である。四半円形状の検査サンプル５は、円弧形状の一辺（円弧辺５ｒ）と、縦方向に延びる直線状の一辺（縦辺５ｙ）と、横方向に延びる直線状の一辺（横辺５ｘ）とを有している。縦辺５ｙ及び横辺５ｘは、シリコンウェーハ５Ｗを切断することによって形成された辺（切断辺）である。シリコンウェーハ５Ｗのサイズは特に限定されないが、直径が２００ｍｍ以上の比較的大きなシリコンウェーハを対象とすることが好ましい。
【００３４】
図１及び図２に示すように、ベース１０は、検査サンプル５よりも大きな面積を有する略矩形の支持基板である。ベース１０の上面１０ａには検査サンプル５を設置すべき概略位置を示す略四半円形状のステージ１１が形成されている。ステージ１１の上面は周囲よりも高いので、ステージ１１上に置かれた検査サンプル５の上面の高さをできるだけ高くすることができ、これにより開口部２１内に収容された検査サンプル５の上面の高さをワイヤー支持部材２０の上面よりも高くすることができる。
【００３５】
ワイヤー支持部材２０は、ベース１０と同様に検査サンプル５よりも大きな面積を有する基板である。ワイヤー支持部材２０の一端は、ヒンジ部２４（連結部材）を介して略矩形のベース１０の長手方向の一端側に連結されており、これによりワイヤー支持部材２０はベース１０に対して開閉自在に構成されている。図１に示すワイヤー支持部材２０を閉じた状態では、開口部２１がステージ１１と平面視で重なり、ステージ１１の上面は露出しているが、ワイヤー１５ａ〜１５ｃが開口部２１を横切って架線されているため、ステージ１１上に検査サンプル５を載置することはできない。一方、図２に示すワイヤー支持部材２０を持ち上げて開いた状態では、ベース１０の上面１０ａが開放されるので、ワイヤー１５ａ〜１５ｃに邪魔されることなくステージ１１上に検査サンプル５を載置することが可能となる。
【００３６】
図４は、ワイヤー支持部材２０の開口部２１及びワイヤー１５ａ〜１５ｃのレイアウトを示す略平面図であって、（ａ）は開口部２１内に検査サンプル５が収容されていない状態、（ｂ）は開口部２１内に検査サンプル５が収容された状態をそれぞれ示している。
【００３７】
図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、ワイヤー支持部材２０の開口部２１は、検査サンプル５を収容可能な大きさを有し、特に検査サンプル５と実質同一の大きさを有している。したがって、ワイヤー支持部材２０の開口部２１は、検査サンプル５を位置決めすることができ、検査サンプル５の上面の全面を露出させることができる。特に、開口部２１の円弧形状は、検査サンプル５（シリコンウェーハ５Ｗ）と実質同一の曲率半径を有しているので、検査サンプル５の円弧形状を開口部２１の円弧形状にフィットさせることができ、検査サンプル５の円弧形状の外周端面（円弧辺５ｒ）を開口部２１の円弧形状の内周面（円弧辺２１ｒ）に当接させることで検査サンプル５の円弧の中心５ａを開口部２１の円弧の中心２１ａに一致させることができ、ベース１０上に載置される検査サンプル５の位置決め精度を高めることができる。また本実施形態において、検査サンプル５の縦辺５ｙ及び横辺５ｘは開口部２１の対応する直線辺２１ｙ及び直線辺２１ｘにそれぞれ当接しているが、これらの接触状態は必須ではない。このように、ワイヤー支持部材２０の開口部２１は、検査サンプル５の円弧形状の外周に当接して検査サンプル５をベース１０上の所定の設置位置に位置決めする位置決め部を構成している。
【００３８】
３本のワイヤー１５ａ〜１５ｃは開口部２１を跨ぐように架線されている。これらのワイヤー１５ａ〜１５ｃは、検査サンプル５上に顕微鏡走査ラインを設定するために設けられている。ワイヤー１５ａ〜１５ｃの一端は、四半円形状の中心側に設けられたワイヤー固定部材１６ａ〜１６ｃに取り付けられており、ワイヤー１５ａ〜１５ｃの他端は、四半円形状の外周側に設けられたテンション調整機構付きワイヤー固定部材１７ａ〜１７ｃに取り付けられている。
【００３９】
ワイヤー１５ａ〜１５ｃは、開口部２１の円弧形状（円弧辺２１ｒ）の中心２１ａを通過して径方向に配線されており、特にＹ軸に対してそれぞれ２２．５度、４５度、６７．５度の傾斜角度を有している。すなわち、ワイヤー１５ａ〜１５ｃは等間隔に放射状に配線されており、互いに隣接する２本のワイヤーのなす角度は２２．５度である。ワイヤーの線径は０．１ｍｍ以下であることが好ましく、線材はナイロンであることが好ましい。ワイヤーの本数は特に限定されず、１本でもよいが、本発明の効果を高めるためには２本以上であることが好ましく、３本以上であることが特に好ましい。
【００４０】
ワイヤー１５ａ〜１５ｃの表面には開口部２１の円弧の中心２１ａからの距離を示す目盛りが設けられていることが好ましい。ワイヤー１５ａ〜１５ｃに目盛りを設けることにより、顕微鏡で観察する際にウェーハの中心からの位置を容易に特定することができる。なお目盛りの表示形式や表示態様は特に限定されない。また目盛りはワイヤー１５ａ〜１５ｃのすべてに設けられていることが好ましいが、いずれか１本に設けられていてもよい。
【００４１】
開口部２１の円弧形状は検査サンプル５の円弧形状とほぼ一致しており、ワイヤー１５ａ〜１５ｃはワイヤー支持部材２０の開口部２１の円弧の中心２１ａから放射状に延びているので、複数本のワイヤー１５ａ〜１５ｃの各々は、開口部２１内に収容されて正確に位置決めされた検査サンプル５の円弧の中心５ａを通過して径方向に配線される（図４（ｂ）参照）。したがって、各ワイヤー１５ａ〜１５ｃに沿って顕微鏡の観察位置を走査して検査サンプル５の結晶欠陥を観察することにより、ウェーハの径方向の結晶欠陥分布の測定精度を高めることができる。特に、ベース１０に対して顕微鏡走査ラインの位置が固定されるので、繰り返し検査精度を向上させることができる。
【００４２】
図５は、開口部２１内に収容された検査サンプル５と各ワイヤー１５ａ〜１５ｃとの位置関係を示す略断面図である。
【００４３】
図５に示すように、検査サンプル５の厚さは予め決まっており、例えば直径３００ｍｍのシリコンウェーハの規格上の厚さは７７５μｍである。一方、ワイヤー支持部材２０の機械的強度を確保するためにはその厚さもある程度必要であるため、検査サンプル５の上面をワイヤー支持部材２０の上面よりも高くするためには、ベース１０の上面１０ａのうち検査サンプル５の設置位置を周囲よりも一段高くする必要がある。本実施形態においては、ステージ１１の高さをある程度高くしているので、ワイヤー支持部材２０の上面よりも上方に架線されたワイヤー１５ａ〜１５ｃと接触する高さまで検査サンプル５の上面を持ち上げることができる。このように、本実施形態においては、ワイヤー１５ａ〜１５ｃが検査サンプル５の上面と適度なテンションで接触しているので、顕微鏡で観察する際に検査サンプル５とワイヤー１５ａ〜１５ｃの両方に顕微鏡の焦点を合わせることができる。
【００４４】
四半円形状の検査サンプル５の縦方向（Ｙ軸方向）及び横方向（Ｘ軸方向）の切断ラインの少なくとも一方が円弧の中心５ａを通らない場合、縦横方向の切断ラインの交点は円の真の中心位置からずれているため、縦横方向の切断ラインの交点を顕微鏡走査ラインの始点に設定した場合には、ウェーハの径方向の結晶欠陥分布を正確に検査することができない。しかし、図４に示すように検査サンプル５の円弧辺５ｒを開口部２１の円弧辺２１ｒに当接させた場合には、検査サンプル５の円弧の中心５ａを開口部２１の円弧の中心２１ａと一致させることができ、顕微鏡走査ラインとなるワイヤー１５ａ〜１５ｃの始点（ワイヤー１５ａ〜１５ｃの交点）を検査サンプル５の円弧の中心５ａに一致させることができる。
【００４５】
図６は、検査治具１を用いたシリコンウェーハの欠陥検査方法を説明するためのフローチャートである。
【００４６】
図６に示すように、このシリコンウェーハの欠陥検査方法は、まず四半円形状のシリコンウェーハの検査サンプル５を用意し（ステップＳ１１）する。検査対象のシリコンウェーハは、単結晶成長後に何ら熱処理を行っていないas-grown状態のシリコンウェーハであってもよく、１０００〜１２００℃の熱酸化後のシリコンウェーハであってもよい。前者のシリコンウェーハの場合、検査対象の結晶欠陥は主にＣＯＰである。また後者のシリコンウェーハの場合、検査対象となる結晶欠陥は主にＯＳＦ（Oxidation induced Stacking Fault）である。
【００４７】
次に、検査サンプル５を検査治具１にセットする。詳細には、検査治具１のワイヤー支持部材２０を開いて検査サンプル５をベース１０のステージ１１上に載置した後（ステップＳ１２）、ワイヤー支持部材２０を閉じてワイヤー支持部材２０の開口部２１内に検査サンプル５を収容してその設置位置を固定する（ステップＳ１３）。このとき、検査サンプル５の上面は、開口部２１に張り渡されたワイヤー１５ａ〜１５ｃと接触した状態となっている。また検査サンプル５が開口部２１内に収容されることでワイヤー１５ａ〜１５ｃは検査サンプル５の円弧の中心位置から放射状に配線された状態となる。
【００４８】
その後、ワイヤー１５ａ〜１５ｃに沿って顕微鏡の観察位置を移動させながら結晶欠陥の大きさ及び個数をカウントし、結晶欠陥分布を検査する（ステップＳ１４）。その後、ワイヤー支持部材２０を開いてベース１０上の検査サンプル５を取り出して検査が終了となる（ステップＳ１５）。
【００４９】
通常、シリコンウェーハの面内の特性変化は同心円状に発生する。ＣＺ法によるシリコン結晶の製造では、結晶引き上げ軸及びシリコン融液を保持する石英ルツボを回転させながらシリコン単結晶を引き上げて円柱状のシリコン単結晶インゴットを育成するため、ドーパントや酸素などの分布あるいは熱分布は回転軸を中心に等方性を有している。このようなシリコン単結晶インゴットから切り出されたシリコンウェーハ（ＣＺウェーハ）の品質検査では、ウェーハの中心から最外周まで径方向に検査を行うことによりウェーハ全体の評価が可能である。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態によるシリコンウェーハの検査治具１は、四半円形状の検査サンプル５が載置されるベース１０と、ベース１０上に位置決めされた検査サンプル５の上面に沿って配線されるワイヤー１５ａ〜１５ｃと、ベース１０の上面１０ａに対して開閉自在に構成され、ワイヤー１５ａ〜１５ｃを支持するワイヤー支持部材２０とを備え、ワイヤー支持部材２０は検査サンプル５（シリコンウェーハ５Ｗ）と同一の曲率半径を有する四半円形状の開口部２１を有し、検査サンプル５を開口部２１内に収容することによって検査サンプル５がベース１０上の所定の設置位置に位置決めされ、ワイヤー１５ａ〜１５ｃは検査サンプル５の円弧の中心５ａを通過して法線方向に配線されるので、検査サンプル５に対する顕微鏡走査ラインの位置精度を高めることができる。
【００５１】
また、本実施形態によるシリコンウェーハの欠陥検査方法は、円形のシリコンウェーハ５Ｗを４等分して得られる四半円形状の検査サンプル５を用意し、この検査サンプル５を所定の設置位置に固定すると共に、この検査サンプル５の設置位置に対して予め位置決めされた複数本のワイヤー１５ａ〜１５ｂに沿って顕微鏡の観察位置を移動させて結晶欠陥分布を検査するので、検査サンプル５に対して顕微鏡走査ラインを固定することができ、繰り返し検査精度が良好となり、結晶欠陥検査の信頼性を向上させることができる。また、検査サンプルの表面に顕微鏡走査ラインを直接引く作業が不要になるため検査時間の短縮化も可能となる。
【００５２】
図７は、本発明の第２の実施の形態によるシリコンウェーハの検査治具２の構成を示す略平面図であって、特にワイヤー支持部材２０の開口部２１の形状の変形例を示すものである。
【００５３】
図７に示すように、この検査治具２の特徴は、ワイヤー支持部材２０の開口部２１が四半円形状よりも大きく、特にＸ軸方向の切断ラインからＹ方向に広げられた一定幅の拡張領域１７ｅが設けられている点にある。その他の構成は第１の実施の形態と同様である。本実施形態による開口部２１がＹ方向にのみ拡張されているが、Ｙ方向とＸ方向の両方に拡張されていてもよく、Ｘ方向にのみ拡張されていてもよい。
【００５４】
開口部２１が図示のようにＹ方向に拡張されている場合、四半円形状の検査サンプル５の横辺５ｘが開口部２１の対応する直線辺２１ｘにそれぞれ当接することはなく、また開口部２１がＸ方向に拡張されている場合、四半円形状の検査サンプル５の縦辺５ｙが開口部２１の対応する直線辺２１ｙに当接することはない。しかし、開口部２１がＹ方向又はＸ方向に拡張されていたとしても、検査治具２の円弧形状を開口部２１の円弧形状に揃えることにより両者の中心位置を一致させることができる。したがって、第１の実施の形態と同様に検査サンプル５に対する顕微鏡走査ラインの位置精度を高めることができる。また本実施形態によれば検査サンプル５が四半円形状よりも大きくカットされた場合でも開口部２１内に収容可能であり、検査可能なサンプル形状の許容範囲を広げることができる。
【００５５】
図８は、本発明の第３の実施の形態によるシリコンウェーハの検査治具３の構成を示す略断面図であって、特にベース１０の上面１０ａのステージ１１の形状の変形例を示すものである。
【００５６】
図８に示すように、この検査治具３の特徴は、ベース１０の上面１０ａに形成されたステージ１１の上面に座繰り１２（凹部）が形成されており、この座繰り１２が検査サンプル５を所定の設置位置に位置決めするための位置決め部を構成している点にある。座繰り１２の平面形状は検査サンプル５の平面形状と実質同一の四半円形状であり、検査サンプル５の円弧形状の外周端面（円弧辺５ｒ）を座繰り１２の円弧形状の内周面に当接させることにより検査サンプル５をステージ１１上に正確に位置決めすることができる。
【００５７】
一方、ワイヤー支持部材２０の開口部２１の形状は、検査サンプル５の全面（又は一部の面）を露出させることができる形状であればよく、必ずしも検査サンプル５の形状と実質同一の四半円形状にする必要はない。本実施形態において、開口部２１は四半円形状であるが、その曲率半径は検査サンプル５の円弧形状の曲率半径よりも大きく、開口部２１の円弧形状の内周面は座繰り１２内に設置された検査サンプル５に接触しない。すなわち、開口部２１は検査サンプル５の位置決めに寄与しない。
【００５８】
このように本実施形態においてはワイヤー支持部材２０の開口部２１ではなくベース１０側の座繰り１２によって検査サンプル５が位置決めされるが、ワイヤー支持部材２０を閉じることで複数本のワイヤー１５ａ〜１５ｃは所定の設置位置の上方に配線され、また検査サンプル５の円弧の中心５ａを通って径方向に配線されるので、第１の実施の形態と同様に検査サンプル５に対する顕微鏡走査ラインの位置精度を高めることができる。
【００５９】
図９は、本発明の第４の実施の形態によるシリコンウェーハの検査治具４の構成を示す略平面図であって、（ａ）は２ピンタイプ、（ｂ）は４ピンタイプをそれぞれ示している。
【００６０】
図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、この検査治具４Ａ，４Ｂの特徴は、検査サンプル５の位置決め部がベース１０の上面に設けられた複数のピン２５（突起部）からなる点にある。特に、図９（ａ）は２つのピン２５を用いて構成したものであり、図９（ｂ）は４つのピン２５を用いて構成したものである。このように、本実施形態による位置決め部はそれ自体が円弧形状を有するものではないが、検査サンプル５の円弧形状の外周端面をこれらのピン２５に当接させることにより、検査サンプル５をベース１０上の所定の設置位置に位置決めすることができる。
【００６１】
本実施形態において、ワイヤー支持部材２０の開口部２１は位置決め部として機能するものではなく、検査サンプル５の上面を露出させるために設けられている。開口部２１の平面形状は四半円形状であるが、検査サンプル５よりも大きな曲率半径を有している。ワイヤー支持部材２０を閉じて検査サンプル５を開口部２１内に収容したとき、複数本のワイヤー１５ａ〜１５ｃは、開口部２１内の所定の設置位置に位置決めされた検査サンプル５の円弧に対して法線方向を向くように配線される。
【００６２】
図１０は、図９（ａ）に示した２ピンタイプの位置決め部の変形例を示す略平面図であって、（ａ）は検査サンプル５がセットされていない状態、（ｂ）及び（ｃ）は検査サンプル５がセットされた状態を示している。
【００６３】
図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、位置決め用の複数のピン２５は、検査サンプルのサイズに合わせてベース１０上の取り付け位置を選択可能に構成されていてもよい。例えば、半径１５０ｍｍの検査サンプル５を用いる場合には、図１０（ｂ）に示すように当該検査サンプル５の円弧形状の外周に当接する位置Ｐ１にピン２５を取り付けて使用する。また半径１００ｍｍの検査サンプルに用いる場合には、図１０（ｃ）に示すように当該検査サンプル５の円弧形状の外周に当接する位置Ｐ２にピン２５を取り付けて使用する。ピン２５はベース１０の上面に形成された差し込み穴２６に差し込んで取り付けることができる。
【００６４】
このように、本実施形態においては複数のピン２５がベース１０に対して着脱自在に構成されており、半径１５０ｍｍの検査サンプル５の外周に当接可能な第１の取り付け位置Ｐ１又は半径１００ｍｍの検査サンプル５の外周に当接可能な第２の取り付け位置Ｐ２にピン２５を取り付けることができるので、サイズ（半径）が異なる複数の検査サンプルに対応することができる。
【００６５】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００６６】
また上記実施形態では、４分割されたシリコンウェーハ５Ｗの一つを結晶欠陥の検査サンプル５としているが、本発明はこのような分割数に限定されず、２分割や３分割であってもよく、５分割以上であってもよく、任意の数に分割された略扇状のシリコンウェーハを対象とすることができる。ただし、シリコンウェーハの検査項目数や分割のし易さを考慮すると、４分割が最も好ましい。４分割されたシリコンウェーハは適度な大きさを有し、各分割ウェーハを用いて主要な検査を効率よく実施することが可能である。
【００６７】
また、上記実施形態においては、シリコンウェーハを検査サンプルとする場合を説明したが、本発明は様々な素材のウェーハを検査サンプルとすることができ、円弧形状の検査サンプルの径方向の特性分布の検査するための治具として様々な場面で用いることができる。
【実施例】
【００６８】
ＣＯＰが形成されていることが事前に判明している四半円形状のシリコンウェーハの検査サンプルを用意し、表面処理と選択エッチングを施した後、図１１のようにウェーハの表面に３本の顕微鏡走査ライン＃１〜＃３を２２．５度間隔で形成し、その顕微鏡走査ラインに沿って検査サンプルの中心から外周に向かって１０分割された各視野領域（セル）内のＣＯＰの個数の確認を５回繰り返し実施した。
【００６９】
ここで、比較例（従来方法）では、検査サンプルの四半円形状の略直角のコーナーから径方向にペンで直線を引き、この直線を顕微鏡走査ラインとした。一方、実施例（本発明）では、図１に示した検査治具１を使用し、検査サンプルに重ねたワイヤーを顕微鏡走査ラインとした。
【００７０】
図１２（ａ）〜（ｃ）は、顕微鏡走査ライン＃１〜＃３のＣＯＰ検査結果を示すグラフである。ＣＯＰはセル１からセル６までの範囲では検出されず、セル７からセル１０までの範囲（サンプル外周部）でのみ検出され、実施例、比較例ともに同様の傾向を示したため、図１２にはセル７からセル１０までのＣＯＰ検査結果のみが示されている。図示のように、比較例では５回の測定のすべてが同一個数ではなく、検出個数にバラつきがあるのに対して、実施例では５回とも同一個数のＣＯＰが検出されており、安定した検査を実現できていることが分かった。
【符号の説明】
【００７１】
１，２，３，４，４Ａ，４Ｂ    検査治具
５    検査サンプル
５ａ    検査サンプルの円弧の中心
５ｒ    検査サンプルの円弧辺
５Ｗ    シリコンウェーハ
５Ｗａ    シリコンウェーハの中心
５ｘ    検査サンプルの横辺
５ｙ    検査サンプルの縦辺
１０    ベース
１０ａ    ベースの上面
１１    ステージ
１２    座繰り
１５ａ-１５ｃ    ワイヤー
１６ａ-１６ｃ    ワイヤー固定部材
１７ａ-１７ｃ    テンション調整機能付きワイヤー固定部材
２０    ワイヤー支持部材
２１    開口部（位置決め部）
２１ａ    開口部の円弧の中心
２１ｅ    開口部の拡張領域
２１ｒ    円弧辺
２１ｘ    直線辺
２１ｙ    直線辺
２４    ヒンジ部（連結部材）
２５    ピン
２６    取り付け穴
ＬＸ，ＬＹ    切断ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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