(57)【要約】  本発明は、ウェハーや単結晶インゴットの品質評価方法及びこれを利用した単結晶インゴットの品質制御方法に関するものである。本発明のウェハーや単結晶インゴットの品質評価方法は、ウェハーや単結晶インゴットのスライスに対する銅ヘイズ評価を実施するステップと、前記銅ヘイズ評価結果に対して銅ヘイズスコアリングをするステップと、を含む。【選択図】図２
2014518196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハーや単結晶インゴットのスライス(slice)に対する銅ヘイズ(Cu haze)評価を実施するステップと、
前記銅ヘイズ評価結果に対して銅ヘイズスコアリング(Cu haze Scoring)をするステップと、
を含むウェハーや単結晶インゴットの品質評価方法。
【請求項２】
前記銅ヘイズ評価を実施するステップは、
前記ウェハーや前記単結晶インゴットのスライスの一部領域に対して第１熱処理をするステップと、
前記ウェハーや前記単結晶インゴットのスライスの他の領域に対して第２熱処理をするステップと、
を含む請求項１に記載のウェハーや単結晶インゴットの品質評価方法。
【請求項３】
前記第１熱処理は、O-band熱処理をするステップを含み、
前記第２熱処理は、Pv、Pi熱処理をするステップを含む、
請求項２に記載のウェハーや単結晶インゴットの品質評価方法。
【請求項４】
前記銅ヘイズスコアリングステップにおいて、
銅ヘイズスコアリング方法は、前記ウェハーまたは前記インゴットのスライスの欠陥領域の細分化によって、銅ヘイズスコアリングを行う請求項１に記載のウェハーや単結晶インゴットの品質評価方法。
【請求項５】
前記銅ヘイズスコアリング方法は、
前記ウェハーまたは前記インゴットのスライスのPv領域及びPi領域のスコア(score)を指定することで、銅ヘイズスコアリングを行う請求項４に記載のウェハーや単結晶インゴットの品質評価方法。
【請求項６】
前記銅ヘイズスコアリングステップは、
銅ヘイズ評価法によるO-band熱処理領域に対する第１Pi領域の広さを測定するステップと、
Pv、Pi熱処理領域に対する第２Pi領域の広さを測定するステップと、
前記第１Pi領域の広さと前記第２Pi領域の広さを合算して、銅ヘイズスコア(Cu haze Score)値に設定するステップと、
を含む請求項３に記載のウェハーや単結晶インゴットの品質評価方法。
【請求項７】
前記銅ヘイズスコアリングステップは、
銅ヘイズ評価による銅ヘイズスコアリングマップ(Cu haze Scoring map)を確立するステップを含む請求項１に記載のウェハーや単結晶インゴットの品質評価方法。
【請求項８】
ウェハーや単結晶インゴットのスライスに対する銅ヘイズ評価を実施するステップと、
前記銅ヘイズ評価結果に対して銅ヘイズスコアリングをするステップと、
前記銅ヘイズスコアリングの評価結果値を基準として、ターゲット引上げ速度をチューニング(tuning)するステップと、
を含む単結晶インゴットの品質制御方法。
【請求項９】
前記ターゲット引上げ速度をチューニングするステップは、
前記銅ヘイズ評価による銅ヘイズスコアリングマップを確立するステップと、
前記銅ヘイズスコアリングマップを基準として、ターゲット引上げ速度の設定において定量的なチューニング基準を用意するステップと、
を含む請求項８に記載の単結晶インゴットの品質制御方法。
【請求項１０】
前記ターゲット引上げ速度をチューニングするステップは、
前記銅ヘイズスコアリングマップを基準として、単結晶インゴットの結晶領域別に前記チューニング基準に応じて定量化(score)された引上げ速度を加減することで、以後行われるバッチ(batch)でのターゲット引上げ速度を設定する請求項９に記載の単結晶インゴットの品質制御方法。
【請求項１１】
前記銅ヘイズスコアリングステップは、
請求項４〜７のいずれか一項に記載の単結晶インゴットの品質評価方法を採用する請求項８に記載の単結晶インゴットの品質制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハーや単結晶インゴットの品質評価方法及びこれを利用した単結晶インゴットの品質制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、シリコンウェハーを製造する方法としてチョクラルスキー(CZochralski：以下CZ法)法が多く利用されており、CZ法では、石英ルツボに多結晶シリコンを装入し、これを黒鉛発熱体によって加熱して溶融させた後、溶融により形成されたシリコン溶融液にシード結晶を浸し、界面で結晶化が起きるようにして、シード結晶を回転させながら引上げることで、単結晶のシリコンインゴットを成長させる。その後、シリコンインゴットをスライシング、エッチング及び研磨してウェハーの形態に作り上げる。
【０００３】
このような方法で製造された単結晶シリコンインゴットまたはシリコンウェハーは、COP(Crystal Originated Particles)、FPD(Flow Pattern Defect)、OISF(Oxygen induced Stacking Fault)、BMD(Bulk Micro Defect)などの結晶欠陥が現れており、このような成長中に導入される欠陥(grown-in defect)の密度とサイズの減少が求められており、前記結晶欠陥は、素子の収率及び品質に影響を及ぼすことが確認されている。従って、結晶欠陥を除去させるとともに、このような欠陥を容易かつ迅速に評価する技術は重要である。
【０００４】
また、単結晶シリコンインゴットまたはシリコンウェハーは、その結晶の成長条件によって空孔型点欠陥が優勢して過飽和となった空孔(Vacancy)が凝集した欠陥を持つV-rich領域、空孔型点欠陥が優勢しているが凝集した欠陥がないPv領域、空孔／インターステシャル境界(V／I boundary)、インターステシャル(Interstitial)点欠陥が優勢しているが凝集した欠陥がないPi領域、インターステシャル点欠陥が優勢して過飽和となったインターステシャルシリコンが凝集した欠陥を持つI-rich領域などが存在する。
【０００５】
そして、このような欠陥領域が発生する位置と単結晶シリコンインゴットの結晶の長さ毎に、このような欠陥領域がどのように変化していくのかを確認することは、結晶の品質レベルを評価することにおいて重要である。
【０００６】
従来技術によれば、CZ法で製造される単結晶インゴットにおいて、V／Gと呼ばれるボロンコフの理論に基づいてV／Gの閾値以上に成長する場合(高速成長)には、ボイド(Void)欠陥が存在するV-rich領域が発生し、V／Gの閾値以下に成長する場合(低速成長)には、OISF(Oxidation Induced Stacking Fault)欠陥がエッジまたはセンター領域にリング状に発生し、さらに低速にした場合、格子間シリコンが集合した電位ループ(Dislocation Loop)が絡み合ってLDP(Loop Dominant Point defect zone)欠陥領域であるI-rich領域が発生する。
【０００７】
このようなV領域とI領域の境界の間には、V-richもI-richでもない無欠陥領域が存在する。無欠陥領域内でも、VDP(Vacancy Dominant Point defect zone)無欠陥領域であるPv領域と、IDP(Interstitial Dominant Point defect zone)無欠陥領域であるPi領域と区分され、このような無欠陥ウェハーを製造するためには、前記領域を製造マージンと認識されている。
【０００８】
図１は、従来技術による引上げ速度制御の例示図で、単結晶成長時にターゲットの引上げ速度を設定するための実験例(Case１、Case２)である。
【０００９】
ムーアの法則に従う高集積化のために微細回路の線幅を縮小するためには、単結晶成長中に導入される結晶欠陥の制御が大変重要である。従来の無欠陥単結晶ウェハーの製造方式は、図１に示すように、無欠陥マージンを確認するために、人為的に引上げ速度を加減するV-test及びN-testにより該当領域の垂直分析(vertical analysis)をすることで無欠陥領域の引上げ速度を確認した後、ターゲットを設定することで行われていた。
【００１０】
また、従来技術によれば、無欠陥単結晶を製造するために、上部HZ(hot zone)のデザイン設計、例えば上部断熱材の多様な形状により欠陥形成温度区間に対立するようにして、結晶のG値及び△G(半径方向の温度勾配)を調節したり、融液(Melt)表面から上部HZまでの距離(Gap)を調節することで蓄熱空間の効率を最大化したり、ヒーター(Heater)の最大発熱部位から融液表面までの相対的位置により、シリコン融液(Si Melt)の対流制御または熱伝達経路を制御しようとする試みがあった。もう一方では、アルゴン(Ar)フローレート(flow rate)を調節したり、SR/CR(Seed Rotation speed/Crucible Rotation speed)の比率を調節したり、多様な形態の磁場の印加などのような工程パラメーター(parameter)の最適化を試みてきた。
【００１１】
ところで、従来技術の場合、無欠陥単結晶を製造において無欠陥マージンの最適化に困難がある。
【００１２】
例えば、V testまたはN testは、一つのバッチ(１batch)内でボディー(body)区間の一部領域しか確認できず、一般的にCZ法を利用したSi単結晶の製造は、連続製造(continuous growing)なので、同じHZ及び工程パラメーターを用いてもインゴットの長さによる結晶冷却熱履歴差が発生する。また、結晶成長にともなうシリコン融液量(Si melt volume)の変化によって、無欠陥ターゲットの引上げ速度が結晶長さ増加によって影響を受けることになる。
【００１３】
また、従来技術によれば、無欠陥単結晶を製造において品質ロス(loss)により費用損失が発生するという問題がある。
【００１４】
例えば、ターゲット引上げ速度の設定が不正確であるので、主な区間で品質不合格率の増加でロスが発生し、長さ別の無欠陥ターゲット引上げ速度を確認するためには、図１のようなテストを何回も行わなければならないという問題が発生する。
【００１５】
ところで、ターゲット引上げ速度は、図１のような急激な引上げ速度の変化にともなう結晶冷却熱履歴の変化を与えないので、V testまたはN testで確認された品質マージンとターゲット引上げ速度の設定値との間の実際の熱履歴差に起因して、ターゲット値が変わることがある。
【００１６】
また、図１に示されたように、特に、３００mm以上の大口径で重い単結晶の成長時、従来技術による無欠陥単結晶を成長させるためには、正確なターゲット引上げ速度の設定が何より重要である。しかし、上述したように、従来では無欠陥領域はインゴットの長さ別に異なって現れるが、V testまたはN testの後ターゲット引上げ速度の設定時に不可避的に現れる結晶熱履歴差の発生による誤差が発生したり、長さ別にマージンを確認するための追加テスターが繰り返され、品質、費用、時間のロスが発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、高品質のシリコン(Si)単結晶を成長させるとき、銅ヘイズ評価法を利用したモデル(model)を確立し、ターゲット引上げ速度の設定において定量的な基準を用意することで、プライム(Prime)全区間に対してスコアリング(scoring)による品質予測と精密制御が可能となるウェハーや単結晶インゴットの品質評価方法及びこれを利用した単結晶インゴットの品質制御方法を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明のウェハーや単結晶インゴットの品質評価方法は、ウェハーや単結晶インゴットのスライス(slice)に対する銅ヘイズ評価を実施するステップと、前記銅ヘイズ評価結果に対して銅ヘイズスコアリングをするステップと、を含むことができる。
【００１９】
また、本発明の単結晶インゴットの品質制御方法は、ウェハーや単結晶インゴットのスライスに対する銅ヘイズ評価を実施するステップと、前記銅ヘイズ評価結果に対して銅ヘイズスコアリングをするステップと、前記銅ヘイズスコアリングの評価結果値を基準として、ターゲット引上げ速度をチューニングするステップと、を含むことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のウェハーや単結晶インゴットの品質評価方法及びこれを利用した単結晶インゴットの品質制御方法によれば、高品質のシリコン単結晶を成長させるとき、銅ヘイズ評価法を利用したモデルを確立し、ターゲット引上げ速度の設定において定量的な基準を用意することで、プライム全区間に対してスコアリングによる品質予測と精密制御が可能となる。
【００２１】
例えば、本発明によれば、銅ヘイズモデリング(Cu haze modeling)による無欠陥単結晶成長時、銅ヘイズ評価法による定量化(score)が可能で、結晶領域別にスコアを付与することで、品質評価時現れる銅ヘイズマップ(Cu haze map)により該当領域を判別できるので、プライム区間別マップ(Map)で判別された領域に対して定量化された引上げ速度を加減することで、次のバッチでの正確なターゲット引上げ速度の設定が可能となる。
【００２２】
また、本発明によれば、単結晶の中心部及びエッジ部の結晶領域の確認が可能で、工程パラメーターの微細調整時の適用基準となることができる。
【００２３】
また、本発明によれば、高品質のSi単結晶を成長させるためのターゲット引上げ速度の設定において繰り返されるV test及びN testなしに、正確なターゲット引上げ速度を設定することができ、単結晶成長工程に直ちに適用が可能となる。
【００２４】
また、本発明によれば、スコア範囲、品質マージン内の調節値により、プライム全区間に対して実際の無欠陥マージン領域に対する正確なデータ確保が可能で、品質低下(down)費用の最小化が可能で、生産性の増大とともに最小の時間で均一な高品質のSi単結晶の製造が可能となる。
【００２５】
また、本発明によれば、小口径から大口径の全体に適用が可能である。
【００２６】
また、本発明によれば、結晶領域の細分化、例えばPvと、Piとにスコアを別途に指定することで、より精密な判定と品質の具現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来技術による引上げ速度制御の例示図である。
【図２】実施例に係るウェハーや単結晶インゴットの品質評価方法及びこれを利用した単結晶インゴットの品質制御方法の概略図である。
【図３】実施例に係るウェハーや単結晶インゴットの品質評価方法及びこれを利用した単結晶インゴットの品質制御方法において、サンプルに対する銅ヘイズスコア算定方法の例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
実施例の説明において、各ウェハー、装置、チャック、部材、部、領域または面などが、各ウェハー、装置、チャック、部材、部、領域または面などの「上」にまたは「下」に形成されると記載される場合、その「上」と「下」は「直接」または「他の構成要素を介在して」形成されるものを全部含む。また、各構成要素の「上」または「下」に対する基準は、図面を基準として説明する。図面における各構成要素の大きさは、説明の便宜を図り誇張して図示される場合があるが、実際適用される大きさを意味するものではない。
【００２９】
（実施例）
図２は、実施例に係るウェハーや単結晶インゴットの品質評価方法及びこれを利用した単結晶インゴットの品質制御方法の概略図である。
【００３０】
実施例は、高品質のシリコン単結晶を成長させるとき、銅ヘイズ評価法を利用したモデルを確立し、ターゲット引上げ速度の設定において定量的な基準を用意することで、プライム全区間に対してスコアリングによる品質予測と精密制御が可能となる、ウェハーや単結晶インゴットの品質評価方法及びこれを利用した単結晶インゴットの品質制御方法を提供しようとする。
【００３１】
このために、実施例に係るウェハーや単結晶インゴットの品質評価方法は、ウェハーや単結晶インゴットのスライスに対する銅ヘイズ評価を実施するステップと、前記銅ヘイズ評価結果に対して銅ヘイズスコアリングをするステップを含むことができる。
【００３２】
実施例によれば、銅ヘイズモデリングによる無欠陥単結晶を成長させるとき、銅ヘイズ評価法による定量化が可能で、結晶領域別にスコアを付与することで品質評価時現れる銅ヘイズマップにより該当領域を判別できるので、プライム区間別マップで判別された領域に対して定量化された引上げ速度を加減することで、次のバッチでの正確なターゲット引上げ速度の設定が可能となる。
【００３３】
また、実施例によれば、単結晶の中心部及びエッジ部の結晶領域の確認が可能で、工程パラメーターの微細調整時の適用基準となることができる。
【００３４】
実施例によれば、前記銅ヘイズ評価を実施するステップは、前記ウェハーや単結晶インゴットのスライスの一部領域に対して、第１熱処理(BP)をするステップと、前記ウェハーや単結晶インゴットのスライスの他の領域に対して、第２熱処理(BSW)をするステップとを含むことができる。
【００３５】
例えば、前記第１熱処理は、O-band熱処理をするステップを含むことができ、前記第２熱処理は、Pv、Pi熱処理をするステップを含むことができる。
【００３６】
実施例で、前記銅ヘイズスコアリング方法は、前記ウェハーまたは前記インゴットのスライスの欠陥領域の細分化によって、銅ヘイズスコアリングを行うことができる。
【００３７】
例えば、前記銅ヘイズスコアリング方法は、前記ウェハーまたは前記インゴットのスライスのPv領域、Pi領域のスコアを指定することで、銅ヘイズスコアリングを行うことができる。
【００３８】
実施例によれば、結晶領域の細分化、例えばPvと、Piとにスコアを別途に指定することで、より精密な判定と品質の具現が可能となる。
【００３９】
また、実施例で、前記銅ヘイズスコアリングステップは、前記銅ヘイズ評価による銅ヘイズスコアリングマップを確立するステップを含むことができる。
【００４０】
実施例に係るウェハーや単結晶インゴットの品質評価方法によれば、高品質のシリコン単結晶を成長させるとき、銅ヘイズ評価法を利用したモデルを確立し、ターゲット引上げ速度の設定において定量的な基準を用意することで、プライム全区間に対してスコアリングによる品質予測と精密制御が可能となる。
【００４１】
実施例に係る単結晶インゴットの品質制御方法は、ウェハーや単結晶インゴットのスライスに対する銅ヘイズ評価を実施するステップと、前記銅ヘイズ評価結果に対して銅ヘイズスコアリングをするステップと、前記銅ヘイズスコアリングの評価結果値を基準として、ターゲット引上げ速度をチューニングするステップを含むことができる。
【００４２】
前記銅ヘイズ評価を実施するステップと、前記銅ヘイズ評価結果に対して銅ヘイズスコアリングをするステップの内容は、上述したウェハーや単結晶インゴットの品質評価方法の内容の技術的な特徴を採用することができる。
【００４３】
実施例で、前記ターゲット引上げ速度をチューニングするステップは、前記銅ヘイズ評価による銅ヘイズスコアリングマップを確立するステップの後に、前記銅ヘイズスコアリングマップを基準として、前記ターゲット引上げ速度の設定において定量的なチューニング基準を用意するステップを含むことができる。
【００４４】
これによって、実施例によれば、前記ターゲット引上げ速度をチューニングするステップで、前記銅ヘイズスコアリングマップを基準として、単結晶インゴットの結晶領域別に前記チューニング基準に応じて定量化された引上げ速度を加減することで、以後行われるバッチでのターゲット引上げ速度を設定することができる。
【００４５】
実施例に係る、単結晶インゴットの品質制御方法によれば、高品質のシリコン単結晶を成長させるとき、銅ヘイズ評価法を利用したモデルを確立し、ターゲット引上げ速度の設定において定量的な基準を用意することで、プライム全区間に対してスコアリングによる品質予測と精密制御が可能となる。
【００４６】
また、実施例によれば、高品質のSi単結晶を成長させるためのターゲット引上げ速度の設定において繰り返されるV test及びN testなしに、正確なターゲット引上げ速度を設定することができ、単結晶成長工程に直ちに適用が可能となる。
【００４７】
また、実施例によれば、スコア範囲、品質マージン内の調節値により、プライム全区間に対して実際の無欠陥マージン領域に対する正確なデータ確保が可能で、品質低下に起因する費用の最小化が可能で、生産性の増大とともに最小の時間で均一な高品質のSi単結晶の製造が可能となる。
【００４８】
また、実施例によれば、小口径から大口径まで広く適用が可能である。
【００４９】
以下、図２を参照して、ウェハーや単結晶インゴットの品質評価方法及びこれを利用した単結晶インゴットの品質制御方法をより具体的に説明する。
【００５０】
図２は、実施例に係る概略図として、無欠陥単結晶成長時の引上げ速度の変化にともなう結晶内の欠陥分布図を示している。
【００５１】
例えば、銅ヘイズ評価法による第１熱処理(BP)、第２熱処理(BSW)によって、O-band領域、Pv領域、Pi領域、及びLDP領域に区分することができる。
【００５２】
実施例で採用する銅ヘイズ評価法は、BOE(Buffered Oxide Etchant)溶液とCuの混合溶液である銅汚染溶液を利用して、ウェハーまたは単結晶シリコンスライスの片方面に高濃度でCuを汚染させ、短い拡散熱処理を実施した後、汚染された面または汚染された面の反対面をポットライトの下で肉眼で観察して、結晶欠陥領域を区分する評価法を用いることができるが、これに限定されるものではない。
【００５３】
図２で、右側の第１サンプル〜第７サンプル(S１〜S７)の例示は、所定のターゲット引上げ速度で単結晶を成長させた後、銅ヘイズスコアリングマップとして現れる多様な類型を示したものである。
【００５４】
例えば、一番上側の全面が黒い第１サンプル(S１)は、無欠陥ターゲット引上げ速度が高く、O-band領域に偏っていることを示し、引上げ速度(PS)の減少、例えば０.０１mm/mimの減少によりO-band領域が消えることになることを示している。
【００５５】
また、下から３番目の第５サンプル(S５)の場合、ウェハー全面の左半側はが白く現れるが、このようなターゲットに成長された単結晶はO-bandが制御されたことを示し、ウェハー全面の右半側は黒色と白色が混ざって現れるが、黒い部分はPv領域を、白い部分はPi領域を示し、この第５サンプル(S５)の場合、ウェハー内の無欠陥領域はPv-Pi-Pvのように形成されることがわかる。
【００５６】
また、一番下の第７サンプル(S７)の場合、左右側両方が白く現れる場合、Pi領域しかないウェハーが製造されたことがわかる。
【００５７】
実施例で、図２の左側には、例えば０〜３００までスコアを付与でき、スコアの細分化は調整が可能である。
【００５８】
ターゲットとする品質が、O-bandが制御されたPv領域とPi領域で構成された製品を作る場合、ターゲットスコアを２２０にすることができる。
【００５９】
例えば、図２では１５０〜２８０の範囲内でターゲットスコアを定めることができる。ここで、無欠陥マージン(Free Margin)を求めて、これをスコアで分けることで、スコア毎に引上げ速度の調節率を求めることができる。
【００６０】
例えば、図２の場合、ターゲットスコアが２２０を引上げ速度の調節率がない０と仮定し、該当銅ヘイズスコアリングマップにスコアに該当する調節値をターゲット引上げ速度に加減することで、プライム全区間の均一な品質の具現が可能となる。
【００６１】
図３は、実施例に係るウェハーや単結晶インゴットの品質評価方法及びこれを利用した単結晶インゴットの品質制御方法において、第５サンプル(S５)に対する銅ヘイズスコア算定方法の例示図である。
【００６２】
図３は、実施例によって成長した３００mmの単結晶の垂直方向の欠陥分布を、銅ヘイズ評価法によって分析した断面図であり、スコアの付与方法は次のようであるが、これに限定されるものではない。
【００６３】
まず、銅ヘイズ評価法による第１熱処理(BP)評価法(図３でウェハーの左側)の白い部分の広さを測る。そして、第２熱処理(BSW)評価法(図３でウェハーの右側)の白い部分の広さを測って、第１熱処理領域と第２熱処理領域での白い部分の広さを合算した値がスコア値となる。
【００６４】
また他の例として、図２の右側の図で、第２サンプル(S２)マップの場合、BP評価法によるマップの白い部分と黒い部分が混在しているが、この場合には白い部分の領域を合算することで求められ、BSWにおいても同様である。
【００６５】
実施例において、スコア３００は、３００mmのウェハーの断面に対するものとして、各口径に応じて該当口径をそのまま適用することができ、細分化のために比例的に増減させて用いることもできる。
【００６６】
表１は、実施例に係るウェハーや単結晶インゴットの品質評価方法及びこれを利用した単結晶インゴットの品質制御方法でのターゲット引上げ速度の調節例として、銅ヘイズスコアリングマップを基準として、前記ターゲット引上げ速度の設定において定量的なチューニング基準の例であるが、実施例はこれに限定されるものではない。
【００６７】
【表１】
2014518196.tif 000003
【００６８】
また、実施例によれば、銅ヘイズ評価法のマップによりプライム区間の結晶欠陥領域の確認が定量的に行われ、パラメーターの最適化時に基準となることができる。例えば、プライム区間での図２の右側のマップが多様に混在して現れる場合、区間別の適用パラメーターのレベルの微細調整により目標とする品質の具現が可能となる。
【００６９】
【表２】
2014518196.tif 000004
【００７０】
表２は、インゴットの位置(Position)別の引上げ速度(PS)と、実施例に係るウェハーや単結晶インゴットの品質評価方法及びこれを利用した単結晶インゴットの品質制御方法が適用されて、インゴットの位置別の銅ヘイズスコアに応じてスコアに該当するターゲット引上げ速度のチューニング値を引上げ速度から加減することで、次のバッチに適用されるターゲット引上げ速度を求める例であるが、これに限定されるものではない。
【００７１】
実施例で、ターゲット引上げ速度(Target PULL SPEED)は、該当引上げ速度(P/S)にMargin対比％を合わせた値からなることができる。この時、Margin範囲は約０.１〜約０.５mm/minであるが、これに限定されるものではない。
【００７２】
表１及び表２は、実施例が適用された例示であるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７３】
本実施例に係るウェハーや単結晶インゴットの品質評価方法及びこれを利用した単結晶インゴットの品質制御方法に基づいて、実際のSi単結晶を成長させるとき、銅ヘイズスコアリングマップによるスコア法によって適用した後に得られた結果として、プライム全体区間に対して均一な品質を具現することができた。
【００７４】
実施例によれば、従来のV testまたはN testによるマージン確認や結晶長さ別の無欠陥マージンの変化にともなう確認のための無限反復的なテストが画期的に減少し、最小V testまたはN testの結果を基にスコアを算定した後定量化が可能で、正確な品質の予測が可能であるだけでなく、ターゲット引上げ速度を設定するための明確な基準(model)の設定により、品質費用減少と生産性の向上が可能である。
【００７５】
また、実施例は、HZの構造または形状の変化に応じて変形適用が可能である。例えば、HZ構造の変更、磁場、工程パラメーターの変更による無欠陥マージンが変わる場合、スコアに該当する調節値の変化が可能である。また、他の例として、スコア値そのものを口径別に１５０mm、２００mm、３００mm、４５０mmのように適用が可能で、細分化のために適正割合で増減が可能である。
【００７６】
実施例に係るウェハーや単結晶インゴットの品質評価方法及びこれを利用した単結晶インゴットの品質制御方法によれば、高品質のシリコン単結晶を成長させるとき、銅ヘイズ評価法を利用したモデルを確立し、ターゲット引上げ速度の設定において定量的な基準を用意することで、プライム全区間に対してスコアリングによる品質予測と精密制御が可能となる。
【００７７】
例えば、実施例によれば、銅ヘイズモデリングによる無欠陥単結晶を成長させるとき、銅ヘイズ評価法による定量化が可能で、結晶領域別にスコアを付与することで、品質評価時に現れる銅ヘイズマップにより該当領域を判別できるので、プライム区間別のマップで判別された領域に対して定量化された引上げ速度を加減することで、次のバッチでの正確なターゲット引上げ速度の設定が可能となる。
【００７８】
また、実施例によれば、単結晶の中心部及びエッジ部の結晶領域の確認が可能で、工程パラメーターの微細調整時の適用基準となることができる。
【００７９】
また、実施例によれば、高品質のSi単結晶を成長させるためのターゲット引上げ速度の設定において繰り返されるV test及びN testなしに、正確なターゲット引上げ速度を設定することができ、単結晶成長工程に直ちに適用が可能となる。
【００８０】
また、実施例によれば、スコア範囲、品質マージン内の調節値により、プライム全区間に対して実際の無欠陥マージン領域に対する正確なデータ確保が可能で、品質低下に起因する費用の最小化が可能で、生産性の増大とともに最小の時間で均一な高品質のSi単結晶の製造が可能となる。
【００８１】
また、実施例によれば、小口径から大口径まで広く適用が可能である。
【００８２】
また、実施例によれば結晶領域の細分化、例えばPvと、Piとにスコアを別途に指定することで、より精密な判定と品質の具現が可能となる。
【００８３】
以上の実施例で説明された特徴、構造、効果などは少なくとも一つの実施例に含まれ、必ず一つの実施例に限定されるものではない。また、各実施例で例示された特徴、構造、効果などは、他の実施例に組合または変形して実施可能であり、またそうした組合と変形も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００８４】
以上、実施例を中心に説明したが、これは例示であり、本発明を限定するものではなく、本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲で、以上に例示されなかった多様な変形と応用が可能であることは、当業者にとって自明である。例えば、実施例に具体的に示された各構成要素は、変形して実施することができ、このような変形と応用に係る差異点は、添付された請求の範囲で設定する本発明の範囲に含まれると解釈されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、ウェハーまたは単結晶インゴットの品質評価を実施することができ、このような品質評価を利用して単結晶インゴットの品質を制御することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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