[发明专利]外延晶圆背面检查方法及其检查装置、外延成长装置的起模针管理方法及外延晶圆制造方法

说明书

本发明提供一种外延晶圆背面检查方法，能够检测出外延晶圆背面的针印缺陷，且能够定量地评价该针印缺陷的各个点状缺陷的缺陷尺寸。基于本发明的外延晶圆背面的检查方法包括：一边以扫描部扫描光学系统，一边连续地拍摄外延晶圆背面的部分图像的拍摄工序（S10）；从所述部分图像中获取所述背面的整体图像的获取工序（S20）；从所述整体图像中检测出由存在于所述背面的多个点状缺陷所组成的组构成的针印缺陷的检测工序（S30）；对所述检测出的所述针印缺陷的各个点状缺陷进行数值化处理，算出所述各个点状缺陷的缺陷面积的数值化处理工序（S40）。

技术领域

本发明涉及一种外延晶圆背面检查方法、外延晶圆背面检查装置、外延成长装置的起模针（lift pin）管理方法以及外延晶圆的制造方法。

背景技术

作为半导体器件的制造工序中所使用的基板，硅晶圆等由半导体构成的晶圆被广泛地使用。作为这种晶圆，已知有对单晶锭进行切片并进行镜面研磨而成的拋光晶圆（PW晶圆）、或在PW晶圆的正面形成有外延层的外延晶圆等。例如，外延晶圆可用作MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor））、DRAM（动态随机存取存储器（Dynamic Random Access Memory））、功率晶体管及背照式固体摄像元件等各种半导体器件的器件基板。另外，本说明书中，记载为“外延晶圆正面”时，是指外延晶圆的主表面中形成有外延层的一侧的面，记载为“外延晶圆背面”时，是指外延晶圆的主表面中与形成有外延层的一侧的面相反的一侧的面（即，没有形成有外延层的一侧的面）。

在半导体器件的制造工序中为了提高成品率和可靠性，成为半导体器件的基板的晶圆正面和背面的缺陷检查技术逐渐变得极为重要。存在于晶圆的正面和背面的缺陷除了凹陷、COP等晶体缺陷、由加工造成的研磨不均及刮痕等以外、还复杂地涉及到作为异物的粒子的附着等。

以往，使用粒子测定机，进行用激光束扫描实施精加工的镜面研磨后的晶圆的正面和背面而检测由存在于所述正面和背面的粒子、刮痕等造成的散射光的晶圆检查。并且，为了判定用粒子测定机难以判别的缺陷的有无，还共同使用通过肉眼观察来判定晶圆正面和背面的外观检查。外观检查是感官检查，因此基于检查人员的判定的偏差是不可避免的，且检查人员熟练也需要时间，因此需要确立一种客观的检查方法及自动检查方法。

因此，作为晶圆检查方法的一种，本申请人等以前关于晶圆正面和背面之中尤其是背面侧的缺陷在专利文献1中提出了在不依赖外观检查的情况下对晶圆进行适当评价的方法。即，一种晶圆背面的评价方法，其具备：图像处理工序，沿晶圆的圆周方向连续地拍摄晶圆背面的部分图像（parts image），并合成所拍摄的所述部分图像而制作出晶圆背面的整体图像：及微分处理工序，对所述整体图像进行微分处理，而制作出晶圆背面的微分处理图像，根据所述整体图像或所述微分处理图像，检测研磨不均、雾、刮痕及粒子并进行评价。

利用图1A、图1B对用于制作上述整体图像的光学系统50进行说明。另外，图1B是为了图示由环形光纤照明51照射的照射光L₁及反射光（散射光）L₂，而从图1A抽取主要部分的图。该光学系统50具备环形光纤照明51、镜筒52、远心透镜53及受光部54。另外，环形光纤照明51的光源使用超高压汞灯（波长区域369nm～692nm，输出超过1,000,000Lux），且受光部54使用CCD摄像机。由环形光纤照明51照射的照射光L₁相对于晶圆面约以20度入射到晶圆W，若与存在于晶圆W的背面的缺陷D碰撞，则会产生散射光L₂。受光部54接收散射光L₂中垂直的散射光并进行拍摄，且拍摄具有光学系统50的位置信息的同时具有散射光的亮度信息的图像，而储存。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-103275号公报。

发明内容

发明所要解决的技术问题