[发明专利]标记扫描器

说明书

本发明涉及一种获得单晶锭的纵向取向标记的表面特性参数的方法、一种生产取向被标记的单晶锭的方法、以及一种用于执行该方法的锭扫描器系统。该方法包括围绕旋转轴线旋转单晶锭，记录在角位置处从测量点到单晶锭的表面的距离，将距离与背景形状进行比较以识别偏离背景形状的距离，以及记录偏离背景形状的距离的角位置和相应距离。表面特性参数根据具有偏离背景形状的距离的连续角位置和相应距离被限定。该方法允许确定表面特性参数，不确定性较低。

技术领域

本发明涉及一种从单晶锭的纵向标记获得表面特性参数的方法，并且涉及一种生产取向被标记的单晶锭的方法。这些方法提供了公差得到改善的单晶锭。本发明还涉及一种用于执行该方法的锭扫描器系统。

现有技术

单晶材料具有许多应用，并且通常由于材料是单晶材料，单晶材料也具有晶体取向，并且此外，晶体取向对于单晶材料的使用可能是重要的。例如，从硅单晶锭切割的硅晶圆用于生产微电子器件，以及硅单晶锭通常设置成{100}或{111}取向，然而其他取向也可能是相关的。作为取向标志在半导体领域中如何相关的示例，EP 0610563披露了一种用于组合确定半导体锭的晶体取向以及利用取向平边或凹口标记锭的装置和过程。

可以使用不同的方法(例如丘克拉斯基(CZ)工艺或浮区(FZ)法)制造单晶，例如Si、GaAs、InAs、InP或蓝宝石的单晶，丘克拉斯基工艺和浮区法都将提供单晶锭形式的单晶。许多单晶材料用于薄片或类似物中。例如，硅单晶锭通常被切割成晶圆，例如厚度高达约1mm。

为了正确地定向晶圆、即相对于晶体取向，用于后续处理，硅单晶锭通常在基于硅单晶锭的实际取向的知识的位置处设有取向标记。由此，从硅单晶锭切割的所有晶圆可以具有取向标志并且被正确地定向。

硅单晶锭和其他单晶锭通常例如在CZ或FZ工艺中被制备成具有大致圆形截面的圆柱形，然后研磨硅单晶锭以提供圆形硅单晶锭的光滑表面。然后将通常沿着硅单晶锭的整个长度在光滑表面上刻上取向标志。

硅单晶锭的取向标志传统上是“平边”、“凹口”、或平边和凹口的组合。平边在圆形截面中具有正割的形状，以及凹口可以被成形为像单锭的表面中的字母“V”或“U”。“U”形凹口也可以称为圆形凹口，并且具有圆形形状。对于大的单晶锭，例如直径为150mm或更大的单晶锭，凹口通常是优选的，因为平边可能会从单晶锭中去除太多的材料。

取向标志的实际形状通常不包含任何关于单晶锭的具体信息。然而，单晶锭可以具有不止一个取向标志，其中关于单晶的附加信息可以由多个取向标志来指示。通常，主平边用于识别晶圆的晶体取向。次平边(又被称为副平边)通常用于通过将其与主平边成给定角度放置而识别掺杂物类型。根据SEMI标准，与主平边成45度定位的次平边指示{111}n型晶体。然而，这仅是一个指南，不同于SEMI标准限定的平边也是可能的。副平边也可以用于识别晶圆的前侧和背侧。

对于最终客户而言，晶体取向在加工步骤中是重要的。

直接测量晶圆的晶体取向是可能的，然而，这是麻烦的，并且需要附加步骤和装备。在锭上例如使用X射线测角器比在单个晶圆上测量晶体取向更容易。因此，对于最终客户而言，具有识别晶体取向的标记是一个优势。主平边可以用于通过将平边放置在为晶圆设计的固持器中、或者使用对准平边，而在加工步骤中对准晶圆取向。

凹口可以用于以与平边一样的方式标记晶体取向。也就是说，代替平边，而是可以制做凹口。使用凹口是有益的，因为凹口比平边切掉的材料少。对于较大的晶体而言，益处更大，因为在制造平边时要切掉的材料增加，而凹口要切掉的材料保持不变。然而，基于平边比基于凹口更容易对准晶圆。通常，平边用于高达6英寸的锭上，但在甚至更大的晶体中制做这些平边也是一个选择。凹口通常用于6英寸的晶体或更大的晶体。可能的是在同一锭上放置平边和凹口。