(57)【要約】【課題】本発明の目的は、従来の方法に比べて、簡易かつ正確に、ウェーハ裏面に形成されるゲッタリング層の良否を確認することができる評価方法の提供することにある。【解決手段】ウェーハ表面にサンドブラストを打ち付けてショット跡を形成するサンドブラスト工程（図１(ａ)）と、前記ウェーハ表面を洗浄する洗浄工程（図１(ｂ)）と、洗浄したウェーハ表面のショット跡の面内分布と密度をパーティクルカウンタにより測定する測定工程（図１(ｃ)）とを有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡面としたウェーハ表面に、ウェーハ裏面にゲッタリング層を形成するのと同一の条件で、サンドブラストを打ち付けてショット跡を形成するサンドブラスト工程と、前記ウェーハ表面を洗浄する洗浄工程と、洗浄したウェーハ表面のショット跡の面内分布と密度をパーティクルカウンタにより測定する測定工程とを有することを特徴とするウェーハ裏面に形成されるゲッタリング層の良否の間接評価方法。
【請求項２】
前記ウェーハ表面は、エピタキシャル成長面であることを特徴とする請求項１記載のウェーハ裏面に形成されるゲッタリング層の良否の間接評価方法。
【請求項３】
前記ウェーハの鏡面は、ＣＯＰを有しないウェーハ鏡面であることを特徴とする請求項１記載のウェーハ裏面に形成されるゲッタリング層の良否の間接評価方法。
【請求項４】
前記洗浄工程は、純水による洗浄を行った後、アンモニア過酸化水素水溶液を用いて行う二段階の洗浄であることを特徴とする請求項１、２または３記載のウェーハ裏面に形成されるゲッタリング層の良否の間接評価方法。
【請求項５】
前記ウェーハ表面のショット跡の面内分布と密度の測定は、ウェーハ裏面にゲッタリング層を形成した複数枚のウェーハの中から任意に１枚抜き出して行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のウェーハ裏面に形成されるゲッタリング層の良否の間接評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハ表面に、ウェーハ裏面にゲッタリング層を形成するのと同一の条件で、サンドブラストを打ち付けてショット跡を形成した後、前記ウェーハ裏面に形成されるゲッタリング層の良否の間接評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話及びデジタルスチルカメラのような電子機器等の技術の発展に伴い、これら機器へ内蔵する半導体デバイスパッケージが薄厚化する傾向がある。パッケージを薄厚化するためには、半導体デバイスチップの薄厚化を図ることが必要とされ、現在多くの薄厚化されたデバイスチップが製造されている。
【０００３】
半導体デバイスプロセスでの問題点としては、シリコンウェーハ中への、不純物である重金属の混入が挙げられる。重金属が混入した場合、ポーズタイム不良、リテンション不良、接合リーク不良、及び酸化膜の絶縁破壊といったデバイスの電気特性に著しい悪影響をもたらす。このため、シリコンウェーハの表面側のデバイス形成（活性）領域に重金属が拡散するのを抑制するため、ゲッタリング法を採用するのが一般的であり、ゲッタリング法の一つとして、サンドブラストを打ち付けて機械的歪み（ショット跡）を与え、ウェーハの裏面にゲッタリング層を形成する、サンドブラスト法が知られている。
【０００４】
しかしながら、上記のようなサンドブラスト法は、サンドブラストを打ち付ける装置の不具合や、サンドブラストによって発生する異物を除去するための洗浄装置の不具合等により、裏面のショット跡が不均一となる場合があり、かかる場合には、ウェーハのゲッタリング効果が十分に発揮されないため、チップ不良等の歩留まり低下を引き起こすことになる。
【０００５】
そのため、前記サンドブラスト法によりゲッタリング層を形成する際には、サンドブラストを打ち付ける装置等の不具合をなくすことが必要であるとともに、前記ウェーハ裏面のゲッタリング層が適正に形成されているか否かの良否を評価する方法が必要である。
【０００６】
ゲッタリング層の良否を評価するための従来の手段としては、例えば非特許文献１に開示されているように、サンドブラストを打ち付けたシリコンウェーハに、酸化熱処理を施してショット跡を起点に積層欠陥を形成させた後、酸化膜を除去及び選択エッチングを施し、光学顕微鏡で積層欠陥を観察しその個数を検査する方法が挙げられる。しかし、非特許文献１の方法は、酸化処理工程、酸化膜の除去工程及び選択エッチング工程を有することを必須とするため、手間やコストがかかり、また、ウェーハ全体のショット跡の分布が把握しにくいこと等の問題があった。
【非特許文献１】阿部孝夫・小切間正彦・谷口研二、「シリコン結晶とドーピング」、丸善、1986年、Ｐ24
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、従来の方法に比べて、簡易かつ正確に、ウェーハ裏面に形成されるゲッタリング層の良否を評価することができる間接評価方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく検討を重ねた結果、ウェーハの裏面ではなく、特にＣＯＰ（Crystal Originated Particle）を有しない鏡面ウェーハのような、ウェーハの表面にサンドブラストを打ち付けてショット跡を形成し、前記ウェーハ表面を洗浄し、その後、洗浄したウェーハ表面のショット跡の面内分布と密度をパーティクルカウンタにより測定することで、簡易かつ正確に、ウェーハ裏面に形成されるゲッタリング層の良否を評価できることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の要旨構成は以下の通りである。
（１）鏡面としたウェーハ表面に、ウェーハ裏面にゲッタリング層を形成するのと同一の条件で、サンドブラストを打ち付けてショット跡を形成するサンドブラスト工程と、前記ウェーハ表面を洗浄する洗浄工程と、洗浄したウェーハ表面のショット跡の面内分布と密度をパーティクルカウンタにより測定する測定工程とを有することを特徴とするウェーハ裏面に形成されるゲッタリング層の良否の間接評価方法。
【００１０】
（２）前記ウェーハ表面は、エピタキシャル成長面であることを特徴とする上記（１）記載のウェーハ裏面に形成されるゲッタリング層の良否の間接評価方法。
【００１１】
（３）前記ウェーハの鏡面は、ＣＯＰを有しないウェーハ鏡面であることを特徴とする上記（１）記載のウェーハ裏面に形成されるゲッタリング層の良否の間接評価方法。
【００１２】
（４）前記洗浄工程は、純水による洗浄を行った後、アンモニア過酸化水素水溶液を用いて行う二段階の洗浄であることを特徴とする上記（１）、（２）又は（３）記載のウェーハ裏面に形成されるゲッタリング層の良否の間接評価方法。
【００１３】
（５）前記ウェーハ表面のショット跡の面内分布と密度の測定は、ウェーハ裏面にゲッタリング層を形成した複数枚のウェーハの中から任意に１枚抜き出して行うことを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれか１項記載のウェーハ裏面に形成されるゲッタリング層の良否の間接評価方法。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、従来の方法に比べて、簡易かつ正確に、ウェーハ裏面に形成されるゲッタリング層の良否を評価することができる間接評価方法の提供が可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に従うゲッタリング層の評価方法について図面を参照しながら説明する。
図１は、ウェーハ裏面に形成されるゲッタリング層の間接評価方法の工程を説明するためのフローチャートである。
【００１６】
この発明による評価方法は、ウェーハ表面にサンドブラストを打ち付けてショット跡を形成するサンドブラスト工程（図１(ａ)）と、前記ウェーハ表面を洗浄する洗浄工程（図１(ｂ)）と、洗浄したウェーハ表面のショット跡の面内分布と密度をパーティクルカウンタにより測定する測定工程（図１(ｃ)）とを有する間接評価方法である。
【００１７】
（サンドブラスト工程）
本発明によるサンドブラスト工程（図１(ａ)）は、鏡面としたウェーハ表面にサンドブラストを打ち付けてショット跡を形成する工程である。従来の方法のように、ウェーハの裏面ではなく、あえて欠陥が少ない表面（鏡面）にショット跡を形成することで、裏面に形成したショット跡を確認する場合に比べて、より明確にショット跡を確認・評価することができる点で有効な手段である。
【００１８】
前記サンドブラストの打ち付けは、特に限定はなく、公知のサンドブラスト方法と同じく、シリコン酸化物の砥粒を吹付けることにより機械的なダメージを与える方法等が挙げられる。
【００１９】
また、前記ウェーハ表面は、ウェーハ鏡面またはエピタキシャル成長面であることが好ましい。エピタキシャル層は、特に欠陥やパーティクルが少なく、評価に用いる面に適しているからである。
【００２０】
さらに、前記ウェーハ表面は、ＣＯＰ（Crystal Originated Particle）を有しないウェーハ鏡面であることが好ましい。ＣＯＰのような欠陥の外乱があるとショット跡との区別が難しく、正確なショット跡の測定が困難となるからである。
【００２１】
（洗浄工程）
本発明による洗浄工程（図１(ｂ)）は、前記サンドブラストを打ち付けたウェーハの表面を洗浄する工程である。前記サンドブラスト工程で打ち付けたサンドや、付着したパーティクル等をウェーハの評価に用いる表面から取り除き、後に続く測定工程の精度を高めるために行われる。
【００２２】
前記洗浄工程は、前記ウェーハの表面に付着したパーティクルを取り除ける洗浄方法であれば、特に限定はないが、前記洗浄工程は、純水による洗浄を行った後、アンモニア過酸化水素水溶液を用いて行う二段階の洗浄であることが、パーティクル除去力が大きく、高い洗浄効果を得られる点から好ましい。
【００２３】
さらに、前記純水による洗浄は、あらかたのスラリーを洗い流すために行うものであり、アンモニア過酸化水素水溶液を用いて行う洗浄は、アンモニアと、過酸化水素水と、水の割合が、１：１：５であることが、より高い洗浄効果を得られるため好ましい。
【００２４】
さらにまた、サンドブラストのショット跡が不均一になった場合には、前記洗浄方法を定期的に変更することが好ましい。洗浄方法を変更することで、ショットブラスト装置に不具合があるのか、洗浄方法に不具合があるのかを把握できるためである。
【００２５】
（測定工程）
本発明による測定工程は、（図１(ｃ)）は、前記洗浄工程（図１(ｂ)）で洗浄したウェーハ表面のショット跡の、面内分布と密度をパーティクルカウンタにより測定する工程である。パーティクルカウンタを用いてウェーハ表面の全体を観察することができるため、従来方法では、評価が困難であったショット跡の面内分布についても把握することができ、さらに、従来方法のように、酸化処理や選択エッチング等の複雑な工程を要することなくショット跡の密度を観察することが可能となる点で有効な手段である。
【００２６】
前記パーティクルカウンタによるウェーハ表面の観察は、0.12μm以上のサイズの輝点を測定するという条件で行うことが好ましい。上記条件で行うことで、表面全体のショット跡の分布を観察できると共に、密度についても正確に観察できるためである。
【００２７】
また、前記ウェーハ表面のショット跡の面内分布と密度の測定は、ウェーハ裏面にゲッタリング層を形成した複数枚のウェーハの中から任意に１枚抜き出して行うことが好ましい。定期的にショット跡の観察を行うことで、ゲッタリング層の形成に不具合がないかを常に把握できるからである。
【００２８】
なお、上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【実施例】
【００２９】
（実施例１）
実施例１は、サイズが直径150mm、Ｐ型で結晶方位が＜１００＞の表面が鏡面であり、裏面がエッチング面のシリコンウェーハの表面に、サンドブラストショット機を用いてサンドブラストを打ち付けた（サンドブラスト工程）後、ショット跡を形成したシリコンウェーハについて、純水を用いた洗浄と、アンモニア：過酸化水素水：水＝1：1：5（体積比）で70〜80℃のアンモニア水過酸化水素水混合液を用いた洗浄の２段階の洗浄を施し（洗浄工程）、その後パーティクルカウンタを用いてショット跡の面内分布及び密度を観察することにより、ゲッタリング層の評価を行った。パーティクルカウンタでの観察結果を図２に示す。
【００３０】
（比較例１）
比較例１は、実施例１と同じシリコンウェーハを用い、該シリコンウェーハの裏面に、サンドブラストショット機を用いてサンドブラストを打ち付けた（サンドブラスト工程）後、実施例１と同様の洗浄工程を行い、その後、前記ウェーハ裏面に酸化処理を施し、酸化膜の除去および選択エッチングを施した後、光学顕微鏡により積層欠陥を観察して個数を数えることにより、ゲッタリング層の評価を行った。観察した積層欠陥のウェーハ径方向の分布を示したものを図３に示す。
【００３１】
（比較例２）
比較例２は、実施例１と同じシリコンウェーハを用い、該シリコンウェーハの裏面にサンドブラストを打ち付けることなく、実施例１と同様の洗浄工程を行い、その後、前記ウェーハ裏面に酸化処理を施し、酸化膜の除去および選択エッチングを施した後、光学顕微鏡により積層欠陥を観察して個数を数えることにより、ゲッタリング層の評価を行った。観察した積層欠陥のウェーハ径方向の分布を示したものを図４に示す。
【００３２】
（比較例３）
比較例３は、実施例１と同じシリコンウェーハを用い、サンドブラスト工程において、シリコンウェーハの裏面にサンドブラストを打ち付けたこと以外は、実施例１と同様の洗浄工程及び測定工程を行うにより、ゲッタリング層の評価を行った。観察した積層欠陥のウェーハ径方向の分布を示したものを図５に示す。
【００３３】
（評価方法）
各実施例及び比較例で得られた結果（図２〜６）について、（ｉ）ショット跡又は積層欠陥について面内分布が把握できるか否か、（ｉｉ）ショット跡又は積層欠陥の密度が把握できるか否か、（ｉｉｉ）評価に時間を要するか否かの３点を基準に、ゲッタリング層の評価方法としての是非を検討した。
【００３４】
その結果、比較例１及び２については、図３及び４に示すように、積層欠陥のウェーハ径方向分布及び密度のみしか把握できず、酸化処理やエッチング等の工程を有することから、評価に時間を要することがわかった。また、比較例３については、図５に示すように、裏面の面荒れにより途中で計測不可能となり、評価を行うことができなかった。
一方、実施例１については、図２に示すように、サンドブラストショット跡のウェーハ面内分布及び密度を把握することが可能で、パーティクルカウンタを用いた方法であるため短時間での評価が可能であった。また、ウェーハ表面またはエピタキシャル成長面にサンドブラストのショット跡を形成したため、面荒れにより測定不能となることもなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
この発明によれば、従来の方法に比べて、簡易かつ正確に、ウェーハ裏面に形成されるゲッタリング層の良否を評価することができる間接評価方法の提供が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に従うウェーハ裏面に形成されるゲッタリング層の良否の間接評価方法の工程を説明するためのフローチャートである。
【図２】実施例１のウェーハをパーティクルカウンタで測定した輝点の面内分布を示す図である。
【図３】比較例１のウェーハについて積層欠陥のウェーハ径方向の分布を示したグラフである。
【図４】比較例２のウェーハについて積層欠陥のウェーハ径方向の分布を示すグラフである。
【図５】比較例３のウェーハをパーティクルカウンタで測定した輝点の面内分布を示す図である。
【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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