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JP2653566B2 - 半導体基板評価方法及び装置 - Google Patents
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JP2653566B2 - 半導体基板評価方法及び装置 - Google Patents

半導体基板評価方法及び装置

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JP2653566B2 JP3063586A JP6358691A JP2653566B2 JP 2653566 B2 JP2653566 B2 JP 2653566B2 JP 3063586 A JP3063586 A JP 3063586A JP 6358691 A JP6358691 A JP 6358691A JP 2653566 B2 JP2653566 B2 JP 2653566B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板評価方法及
びその方法の実施に用いる装置に関し、さらにその装置
の較正に用いて好適な標準基板及びその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路は半導体基板(ウェー
ハ)上に形成される。このため、ウェーハ内部の結晶性
はもとより、ウェーハの表面近傍の品質が非常に重要で
ある。このため、ウェーハ表面と、表面に影響を及ぼす
表面近傍の結晶性の評価がそれぞれ行われている。その
評価の多くは、酸化や拡散などの熱処理をしたときや、
ダメージを与えたときの、積層欠陥やスリップといった
結晶性の悪化の程度や、表面近傍の固溶酸素起因の析出
物の量で評価をしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の評価方法では、実際の半導体装置の製造プロセスに
おけると同様の熱処理を施さなければ、正確な評価はで
きない。
【0004】また、DRAMでは、高集積化に伴ない、
接合リーク特性などの電気特性がより重要となってきて
いる。しかし、上記特性には、上記評価では検出が難し
いほど微小な表面近傍の結晶欠陥が、影響を与える。こ
のため、上記従来の評価方法では差のみられないウェー
ハを用いた場合であっても、デバイスの歩留に明らかな
差異が認められるようになってきている。
【0005】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的は、実際の半導体装置の製造プロセスにおける
と同様の熱処理を施すことなく、製品の歩留に影響を与
える結晶欠陥を検出することにより、半導体基板の評価
を可能とした方法及び装置を提供すること、さらにその
装置の較正に使用する標準基板及びその製造方法を提供
することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の評価方法
は、半導体基板をアルカリ性水溶液でエッチングする第
1のエッチング工程と、前記第1のエッチング工程でエ
ッチングした前記半導体基板の表面に光線や電子線等の
ビームを照射し、前記基板の表面における前記ビームの
第1の反射ビームを受ける第1の検査工程と、前記第1
のエッチング工程を経た前記半導体基板をアルカリ性水
溶液でエッチングする第2のエッチング工程と、前記第
2のエッチング工程でエッチングした前記半導体基板の
表面に光線や電子線等のビームを照射し、前記基板の表
面における前記ビームの第2の反射ビームを受ける第2
の検査工程と、前記第1反射ビームと前記第2反射ビー
ムとの関係から結晶欠陥と異物とを判別する工程と、こ
の半導体基板の表面近傍に存在する結晶欠陥の数と、こ
れらの欠陥の形状・大きさ・分布状態等の特性を得て、
この数及び特性から前記半導体基板を評価する評価工程
と、を備えるものとして構成される。
【0007】本発明の第1の評価装置は、半導体基板を
アルカリ性水溶液で複数回繰り返してエッチング可能な
エッチング機構と、エッチングする毎に前記半導体基板
の表面に光線や電子線等のビームを照射可能なビーム射
出手段と、前記ビームの前記基板表面における反射ビー
ムをその都度受けることのできる反射ビーム検出手段
と、前記反射ビーム検出手段からの各出力によって結晶
欠陥と異物とを判別する判別手段、この半導体基板の表
面近傍に存在する結晶欠陥の数と、これらの欠陥の形状
・大きさ・分布状態等の特性を得て、この数及び特性か
ら前記基板を評価する評価手段と、を備えるものとして
構成される。
【0008】
【作用】半導体基板をエッチングすると、表面上の欠陥
としての凹部の径は、エッチング量に依存して大きくな
る。このため、あるエッチング量と、他のエッチング量
においては、同一の欠陥であっても、その大きさは変化
する。これに対し、微粒子の径はエッチング量と無関係
である。よって、ビームを照射すると、2つの異なるエ
ッチング量における同一点での反射ビームが異なるもの
として得られたときには、それは欠陥であると認識され
る。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【0010】図1は、本発明の実施例に係る評価装置の
平面的な概略図を示す。
【0011】図中、101は測定ウェーハ用キャリア、
102は測定済ウェーハ用キャリアを示す。測定時に
は、ウェーハをキャリア101にセットし、キャリア1
02を空の状態にセットする。測定時には、キャリア1
01から、ウェーハ搬送機104により、ウェーハを1
枚ぬき取り、そのウェーハをエッチングチェンバ106
内のウェーハチャックへ載置する。エッチングチェンバ
106は、薬液に対し不活性なPTFEでできており、
円板状のウェーハ載置台とカバーとを有する。つまり、
カバーによってチェンバ106内が密閉可能に開閉され
る。エッチングチェンバ106には、排液口、薬液供給
口、純水供給口、および高純度Nガス供給口が設けら
れている。そして、図2に示したフローに従って、ウェ
ーハに対してのエッチング(S3)、水洗(S4)およ
び乾燥(S5)を行う。エッチング液としては、NH
OH:H:HO=1:1:5のものを用いる。
【0012】エッチング後乾燥させたウェーハ107
を、搬送機104により欠陥検出装置105へ搬送する
(S6,S7)。欠陥検出装置105内の真空チャック
108にウェーハ107を固定し、エッチングにより顕
在化させたウェーハ表面の欠陥を検出する(S8)。こ
の装置105はHe−Neレーザーを有する。このレー
ザーからのレーザー光をウェーハの表面に照射する。レ
ーザー光はウェーハ表面の欠陥で散乱する。その散乱光
をフォトマルチプライヤにより受光し、電気量へ変換す
る。このときの光照射位置を検出することにより、ウェ
ーハ面内の座標における光散乱量のマッピングが可能と
なる。このマッピングデータは、演算装置103内のメ
モリに記憶される。なお、エッチングから欠陥検出まで
の工程(S1〜S8)はプログラムにより任意回数繰り
返すことができる(R1)。検出済のウェーハをウェー
ハキャリア102へ搬送する(S9)。この後、演算装
置103からデータを出力する(S10)。この演算装
置103は、フォトマルチプライヤからの出力に基づい
て評価も行う。以上のステップS1〜S10を、異なる
ウェーハについて繰返す(R2)。上記検査は、0.5
μm以上の微粒子が10000個/tf以下の環境下
で行うのが望ましい。
【0013】このような構成の評価装置を用いることに
より、1枚のウェーハについて複数回のエッチングおよ
び欠陥検出をくりかえすことが自動的に行える。これ
は、作業者の負担軽減となる。また、エッチングを繰り
返すと、ウェーハ表面に顕在する欠陥は大きくなるもの
の、ウェーハ表面上に付着している微粒子は、その数に
ばらつきは生じても大きさは変化しない。このため、検
出時に得たマッピングのデータから、ある特定の座標に
存在する光散乱物体が微粒子であるか欠陥であるかを見
分けることができる。これは、複数回のエッチングを行
うことによって、より顕著となる。つまり、欠陥の数と
大きさからウェーハの評価ができる。
【0014】図3は、その評価フローの1例を示す。同
図において、An(X,Y)、Cは、それぞれ、 An(X,Y):n回エッチング(S3)を繰り返した
後の光散乱強度。この強度は散乱を生じさせる粒子、溝
等の径に比例。 C:ばらつきを表わす係数。 を示す。つまり、エッチング数が増えているにも拘ら
ず、あるウェーハのある座標点において、散乱光強度が
増大したか(S23のYes)、しないか(S23のN
O)によって、光散乱物体が欠陥か、微粒子かが判定で
きる。
【0015】なお、上記実施例において、上記エッチン
グ液として、例えば、コリンとHを含む液を用い
ることもできる。また、エッチング時間を制御可能な場
合には、ウェーハのエッチングを繰り返すことなく、あ
る所定の時間だけ一回でエッチングするようにしてもよ
い。
【0016】また、欠陥の検出に用いるレーザーとし
て、He−Neレーザーに代えて、他のレーザーや電子
線など、所望の微小な凹凸を検出しうるソースを用いる
ことが可能である。当然、検出子(プローバー)を光検
出子に限る必要もないのもいうまでもない。
【0017】図4は、図1のエッチングチェンバ106
と光散乱式欠陥検出装置105とを一体化したものを示
す。被測定用ウェーハ201は、真空チャック205に
保持され、所望の回転数による回転が可能である。これ
らが納まっているエッチングチェンバ206内には、パ
ージ・乾燥用ガス口208、レーザー光入射窓204、
散乱光検出器203、およびエッチング液注入口209
が設けられている。排液・排気口は図示されていないが
薬液注入口209に並行して設けることができる。
【0018】このチェンバ206内で、エッチングから
ウェーハ乾燥、欠陥検出まで一貫して行うことができ
る。このため、図1に示した装置よりも、エッチングを
繰り返すたびにわずかながら増減する微粒子の増減幅
(ばらつき)が少なくなるという利点がある。これによ
り、より精度の高い欠陥検出が可能となる。
【0019】なお、ウェーハ201の出入れは、チェン
バ206上端の蓋207を開閉して、ウェーハ搬送機に
よって行われる。真空チャック205に固定されたウェ
ーハ201が、チャック205の下降に伴って、Oリン
グ210に密閉状態に当接する。次に、注入口209よ
りエッチング液を注入し、エッチングを行う。エッチン
グ後、図示しない純水口より純水を注入して水洗いす
る。この後、排液し、チャック205を上昇させてウェ
ーハ201をOリングより離す。そして、ウェーハ20
1を回転しつつ、ガス口208より乾燥空気または
、An等の高純度ガスをウェーハ201に吹き付け
て、ウェーハ201を乾燥させる。ウェーハ201乾燥
後、レーザー照射し、散乱されたレーザー光を検出し
て、欠陥を認識する。この認識方法は前述の方法と同様
である。レーザー光入射窓204や検出器203等は、
エッチング液に充分耐えられる材質を用いる必要がある
のは当然である。このような方式であれば、上述の如
く、測定中におけるウェーハ201上の微粒子の増減が
より少なくなり、精度の高い欠陥検出が可能である。
【0020】以上詳述した様に、上述の方法では、ウェ
ーハのエッチングとそれに続く散乱体の検出を複数回行
うようにした。このため、エッチング量に依存して大き
くなる欠陥と、エッチング量に依存しない微粒子との分
離を行うことができる。かつ、欠陥の数も把握できる。
このため、半導体デバイス等の製造歩留に影響するよう
なウェーハ表面近傍の結晶欠陥を、熱処理を行うことな
く、きわめて容易に評価できる。
【0021】処理済のウェーハの表面をレーザー光で検
査するに当っては、レーザー光をウェーハ表面へ複数の
異なる入射角をもって入射させることも非常に有意義で
ある。
【0022】図5は、レーザー光103,105を2つ
の異なる入射角θ,θをもって入射させるようにし
た装置の一例を示す。
【0023】図中、201はウェーハ、202および2
04は散乱光検出器、203,205はレーザー光を示
す。206は自転可能なウェーハチャックで、ウェーハ
面に平行な方向に移動可能である。散乱光検出器202
は、レーザー光203からの散乱光を、散乱光検出器1
04はレーザー光105からの散乱光をそれぞれ検出す
る。計測方法を次に述べる。被測定用のウェーハ201
をウェーハチャック106に固定し、所定の回転数で回
転させる。次に、先ず、レーザー光203をウェーハ2
01の端に照射し、照射した部分の直上へ散乱光検出器
204を移動させる。散乱光が検出された時、ウェーハ
チャック106のウェーハ面方向移動量から検出部のウ
ェーハの座標位置を記憶装置に記憶させる。つまり、図
5中のレーザー光203による散乱光強度のマップを表
1の如く作成する。
【0024】 即ち、ある座標位置で散乱光が検出された場合、その座
標位置との関係で、散乱光の強度に対応した値が記憶さ
れる。また、図5中のレーザー光205による散乱光の
マップも、上記と同様に記憶する。この時に、ウェーハ
チャック206のモータの信号から、レーザー光203
による場合と同一の座標関係で散乱光強度を検出するこ
とができる。
【0025】ウェーハ201の全面をレーザー光20
3,205で走査し終えた後に、2つのレーザー光20
3,205における散乱光強度の比較を行う。即ち、図
7に示すように、凸部よりも凹部からの散乱光の方がレ
ーザーの入射角依存性が高い。このため、入射角の異な
る2つのレーザー光による同一の凹部からの散乱光の比
をとると、同一の凸部からの散乱光の比に比べて大きな
値になる。このことから、例えば表2に示すように、散
乱体の径の大きさを、入射角θの大きな方の散乱光検出
器を用いて計測する。
【0026】 そして、散乱体の形状(凸か凹か)を判断するのに、散
乱光強度Iの比としてIθ/Iθ(θ>θ:図
5参照)を用いる。これにより、散乱体の形状と大きさ
を評価することが可能となる。これらの散乱体の分布は
図6に示したマップから出力可能なことは明白である。
【0027】以上詳述した装置を用いることで、半導体
ウェーハの結晶性の評価をすることが可能である。前述
のように、本装置で散乱光を検出する前に、ウェーハは
所定の条件で処理される。即ち、例えばNHOH:H
:HO=1:1:5の液を70℃とし、これに
ウェーハを10分間浸漬する。この後、純水で10分間
流水洗浄する。このような処理を行うことにより、ウェ
ーハ表面に存在する微小な欠陥部が選択的にエッチング
され、0.1μm程度の微小な欠陥(エッチピット)が
発生する。上記液および純水は当然のことながら微粒子
を全く含まないものが望ましい。実際には、処理槽や乾
燥機および薬液、純水からもある程度の微粒子の付着が
生ずるのは防げない。このため、上記処理で顕在化させ
たエッチピットと微粒子との区別が必要となり、本装置
によりそれが達成されるのである。
【0028】以上詳述した様に、この装置では、半導体
ウェーハ上に照射する光を同一箇所に対し、少なくとも
2種以上の入射角で入射させるようにしている。散乱光
の強度は散乱体の形状(凹および凸)で散乱光の強度比
が異なること。このため、一方の散乱光強度から散乱体
の大きさを判断できる。また、高入射角からの散乱光強
度と低入射角からの散乱光強度との比から、散乱体が凹
であるか凸であるかを判断することができる。つまり、
前処理として、pH8以上の雰囲気に半導体ウェーハを
晒し、微小欠陥をエッチピットの形で顕在化させたもの
の数と分布を、簡便に測定することができる。
【0029】上述の装置(光散乱方式ウェーハ表面パー
ティクル計測装置)は、予め感度較正をしておく必要が
ある。その感度較正には従来ポリスチレンラテックス製
の標準粒子を塗布した鏡面ウェーハを、標準ウェーハと
して使用していた。しかしながら、ポリスチレンラテッ
クス製の標準粒子を塗布した標準ウェーハの使用には以
下のような問題があった。 1) 均一な塗布が困難。特に低密度領域の塗布は不可
能に近く、パーティクル密度を保証した標準ウェーハは
皆無である。 2) 保管環境や取り扱いによる経時変化が発生し易
い。 3) 標準粒子塗布作業は手作業となるため、作成に時
間を要しばらつきも多い。 4) 塗布した標準粒子と、塗布後ウェーハ表面に付着
したパーティクルとは見分けがつかず、標準ウェーハと
しての信頼性に欠ける。
【0030】このため、上記従来の標準ウェーハに代え
て、本発明者らが新たに提案する以下の標準ウェーハを
使用するのが望ましい。即ち、本発明者らが提案する標
準ウェーハは、ウェーハの表面に凹部を形成したもので
ある。そのウェーハは、アルカリ系の洗浄薬液中ではシ
リコンウェーハ表層部の欠陥が選択エッチングされる性
質と、欠陥密度は結晶基板作成方法により任意にコント
ロール可能なことを利用した技術手段により作成したも
のである。洗浄薬液中でのシリコンウェーハのエッチン
グ速度は0〜100オングストローム/分の範囲で調整
できる。このため凹部(パーティクルサイズに相当)の
大きさのコントロールは容易である。
【0031】エッチングにより発生する凹部の数(パー
ティクル密度に相当)も結晶基板作成方法により0〜1
000個/cmの範囲で調整力可能である。
【0032】以下に、上記新たに提案した標準ウェーハ
について詳述する。
【0033】新たに提案する標準ウェーハのアルカリエ
ッチング前後の概略断面図を図8に示す。(a)はエッ
チング前断面図、(b)はエッチング後断面図を示す。
【0034】シリコンウェーハ1の内部には、シリコン
単結晶育成時やウェーハ加工後の熱処理時に生成され
た、酸素、炭素、金属不純物を核とした析出物3が存在
している。また、析出物の密度は、単結晶育成条件、酸
素濃度、炭素濃度、金属不純量及び熱処理条件等によ
り、0〜10個/cmの範囲内に分布している。
【0035】機械研磨後のウェーハ表面4にも、析出物
2は存在する。この状態では、析出物2のサイズが小さ
いため、レーザー光を当てても散乱光は生じない。この
ため、パーティクル測定装置の標準ウェーハには使えな
い。しかし、これら析出物2は、アルカリ系の薬品処理
でシリコンに対し100以上の高選択比でエッチングさ
れる性質がある。このため、アルカリ性のメカノケミカ
ルポリッシング剤によるミラーポリッシングや、アンモ
ニア水/過酸化水素水/水(容積比一例 1:1:4)
処理液により析出物2は選択エッチングされ、凹部5を
形成する。凹部5の大きさはアルカリ性薬液処理時間で
調整可能である。図10に、薬液処理時間と凹部の大き
さ(直径)との対応データ例を示す。凹部の密度は、前
記したように、ウェーハ結晶の種類により異なる。凹部
密度は、ウェーハ結晶において、FZ<CZ、Epi
CZ)低酸素密度<高酸素密度等の性質を有する(図1
1参照)。
【0036】図9は、上述の方法で作成した標準ウェー
ハの、パーティクル測定装置(0.1μm対応)による
測定結果を示す。
【0037】上述の本発明者らの提案した標準ウェーハ
には、次のような効果が得られる。 1) 標準ウェーハ表面の凹部からは、ウェーハ表面に
塗布した標準粒子と同様に、レーザー光照射による散乱
光を得ることができる。
【0038】凹部の大きさはアルカリ系薬液によるウェ
ーハ処理時間により、密度は結晶製法やウェーハ熱処理
条件により任意に選択できる。このため、パーティクル
の大きさと同時に、従来不可能であったパーティクル密
度も保証できる。 2) 量産化が可能なので、標準ウェーハの大量供給が
できる。 3) 保管時や取り扱い時に付着した標準ウェーハ表面
の汚れやパーティクルは、通常の薬液洗浄により除去で
きる。これにより、従来の標準粒子塗布法の標準ウェー
ハに見られるようなパーティクル密度や大きさの経時変
化はなくなる。
【0039】これにより、標準ウェーハとしての信頼性
も向上する。
【0040】
【発明の効果】本発明によれば、半導体基板をエッチン
グするに当り、アルカリ性水溶液を用いるようにしたの
で、欠陥部分とそうでない部分とを区別してエッチング
でき、このエッチング量との関係で表面をビームで検査
するようにしたので、表面上の欠陥をエッチング量に応
じたものとして得ることができ、よって基板の評価が適
正に行える。また、エッチングを複数回行うようにした
ので、欠陥部分とそうでない部分のエッチング量により
大きな差をもたせることができ、これによってより適正
に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の装置の平面図。
【図2】図1の装置の動作フロー。
【図3】ウェーハ表面上の微粒子と欠陥とを区別するた
めのフロー。
【図4】本発明の第2実施例の装置の断面図。
【図5】本発明の第3実施例の概念図。
【図6】ウェーハ面上のマップを示す概念図。
【図7】散乱体形状による散乱光強度の光発射角依存性
を示す概念図。
【図8】標準ウェーハの製造工程を示す断面図。
【図9】標準ウェーハのパーティクル(凹部)分布例を
示す平面図。
【図10】薬液処理時間と凹部の直径との関係を示す
図。
【図11】ウェーハ結晶の種類と凹部密度との関係を示
す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−178135(JP,A) 特開 昭63−155628(JP,A) 特開 平1−137641(JP,A)

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体基板をアルカリ性水溶液でエッチン
    グする第1のエッチング工程と、 前記第1のエッチング工程でエッチングした前記半導体
    基板の表面に光線や電子線等のビームを照射し、前記基
    板の表面における前記ビームの第1の反射ビームを受け
    る第1の検査工程と、 前記第1のエッチング工程を経た前記半導体基板をアル
    カリ性水溶液でエッチングする第2のエッチング工程
    と、 前記第2のエッチング工程でエッチングした前記半導体
    基板の表面に光線や電子線等のビームを照射し、前記基
    板の表面における前記ビームの第2の反射ビームを受け
    る第2の検査工程と、 前記第1反射ビームと前記第2反射ビームとの関係から
    結晶欠陥と異物とを判別する工程と、 この半導体基板の表面近傍に存在する結晶欠陥の数と、
    これらの欠陥の形状・大きさ・分布状態等の特性を得
    て、この数及び特性から前記半導体基板を評価する評価
    工程と、 を備えることを特徴とする半導体基板評価方法。
  2. 【請求項2】前記アルカリ性水溶液として、pH8以上
    のものを用いる、請求項1に記載の半導体基板評価方
    法。
  3. 【請求項3】前記アルカリ性水溶液として、NH
    H:H:HO=1:1:5のものを用いる、請
    求項1又は2に記載の半導体基板評価方法。
  4. 【請求項4】前記ビームとしてレーザー光を用いる、請
    求項1〜3のうちの1つに記載の方法。
  5. 【請求項5】前記ビームとして、電子線を用いる、請求
    項1〜3のうちの1つに記載の方法。
  6. 【請求項6】前記評価工程では、前記第1及び第2反射
    ビームの強度を比較して評価を行う、請求項1〜5の1
    つに記載の方法。
  7. 【請求項7】前記検査工程では、前記第1及び第2反射
    ビームとして散乱ビームを受ける、請求項1〜6の1つ
    に記載の方法。
  8. 【請求項8】前記検査工程では、前記ビームを前記基板
    の複数の微小点に順次当て、それらの各微小点毎の反射
    ビームを微小点座標との関係で受ける、請求項1〜7の
    1つに記載の方法。
  9. 【請求項9】前記評価工程では、前記第1及び第2反射
    ビームから、エッチング数の増加に伴って、径の増加す
    る欠陥に着目して評価する、請求項1〜8の1つに記載
    の方法。
  10. 【請求項10】前記検査工程は、0.5μm以上の微粒
    子が10000個/ft以下の環境下で行う、請求項
    1〜9の1つに記載の方法。
  11. 【請求項11】半導体基板をアルカリ性水溶液で複数回
    繰り返してエッチング可能なエッチング機構と、 エッチングする毎に前記半導体基板の表面に光線や電子
    線等のビームを照射可能なビーム射出手段と、 前記ビームの前記基板表面における反射ビームをその都
    度受けることのできる反射ビーム検出手段と、 前記反射ビーム検出手段からの各出力によって結晶欠陥
    と異物とを判別する判別手段と、 この半導体基板の表面近傍に存在する結晶欠陥の数と、
    これらの欠陥の形状・大きさ・分布状態等の特性を得
    て、この数及び特性から前記基板を評価する評価手段
    と、を備えることを特徴とする半導体基板評価装置。
  12. 【請求項12】前記ビーム射出手段は、前記ビームを前
    記基板の複数の微小点に順次照射するものである、請求
    項11記載の装置。
  13. 【請求項13】前記ビーム射出手段が前記ビームを照射
    している前記基板上の座標を出力可能な照射位置出力手
    段をさらに備える、請求項12記載の装置。
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Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5766360A (en) * 1992-03-27 1998-06-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Substrate processing apparatus and substrate processing method
JPH06295945A (ja) * 1993-04-08 1994-10-21 Shin Etsu Handotai Co Ltd 半導体製造プロセスの評価方法および装置
US5413941A (en) * 1994-01-06 1995-05-09 Micron Technology, Inc. Optical end point detection methods in semiconductor planarizing polishing processes
JPH0817815A (ja) * 1994-06-30 1996-01-19 Toshiba Corp 半導体デバイスの製造方法、半導体基板の処理方法、分析方法及び製造方法
KR970030227A (ko) * 1995-11-11 1997-06-26 김광호 현상 모니터링 장치 및 이를 이용한 현상 모니터링 방법
US5695601A (en) * 1995-12-27 1997-12-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for planarizing a semiconductor body by CMP method and an apparatus for manufacturing a semiconductor device using the method
JPH10189677A (ja) * 1996-12-27 1998-07-21 Komatsu Electron Metals Co Ltd シリコンウェーハの評価方法
US5927512A (en) 1997-01-17 1999-07-27 Micron Technology, Inc. Method for sorting integrated circuit devices
US6100486A (en) * 1998-08-13 2000-08-08 Micron Technology, Inc. Method for sorting integrated circuit devices
US5844803A (en) * 1997-02-17 1998-12-01 Micron Technology, Inc. Method of sorting a group of integrated circuit devices for those devices requiring special testing
US5915231A (en) * 1997-02-26 1999-06-22 Micron Technology, Inc. Method in an integrated circuit (IC) manufacturing process for identifying and redirecting IC's mis-processed during their manufacture
US5856923A (en) 1997-03-24 1999-01-05 Micron Technology, Inc. Method for continuous, non lot-based integrated circuit manufacturing
US5907492A (en) 1997-06-06 1999-05-25 Micron Technology, Inc. Method for using data regarding manufacturing procedures integrated circuits (IC's) have undergone, such as repairs, to select procedures the IC's will undergo, such as additional repairs
US7120513B1 (en) 1997-06-06 2006-10-10 Micron Technology, Inc. Method for using data regarding manufacturing procedures integrated circuits (ICS) have undergone, such as repairs, to select procedures the ICS will undergo, such as additional repairs
US5794175A (en) * 1997-09-09 1998-08-11 Teradyne, Inc. Low cost, highly parallel memory tester
US6049624A (en) * 1998-02-20 2000-04-11 Micron Technology, Inc. Non-lot based method for assembling integrated circuit devices
KR100299375B1 (ko) * 1998-04-17 2001-10-19 박종섭 반도체 박막의 표면 특성 모니터링 방법
US6559456B1 (en) * 1998-10-23 2003-05-06 Canon Kabushiki Kaisha Charged particle beam exposure method and apparatus
US6494984B2 (en) * 1999-01-14 2002-12-17 Semitool, Inc. Flat media processing machine
US20030051656A1 (en) 1999-06-14 2003-03-20 Charles Chiun-Chieh Yang Method for the preparation of an epitaxial silicon wafer with intrinsic gettering
US6238273B1 (en) * 1999-08-31 2001-05-29 Micron Technology, Inc. Methods for predicting polishing parameters of polishing pads and methods and machines for planarizing microelectronic substrate assemblies in mechanical or chemical-mechanical planarization
US6339016B1 (en) 2000-06-30 2002-01-15 Memc Electronic Materials, Inc. Method and apparatus for forming an epitaxial silicon wafer with a denuded zone
US6599815B1 (en) 2000-06-30 2003-07-29 Memc Electronic Materials, Inc. Method and apparatus for forming a silicon wafer with a denuded zone
EP1295324A1 (en) * 2000-06-30 2003-03-26 MEMC Electronic Materials, Inc. Method and apparatus for forming a silicon wafer with a denuded zone
US6596553B1 (en) * 2002-06-26 2003-07-22 Advanced Micro Devices, Inc. Method of pinhole decoration and detection
US7195679B2 (en) * 2003-06-21 2007-03-27 Texas Instruments Incorporated Versatile system for wafer edge remediation
JP4755855B2 (ja) * 2005-06-13 2011-08-24 株式会社東芝 半導体ウェーハの検査方法
US7497026B2 (en) * 2007-01-11 2009-03-03 Sokudo Co., Ltd. Method and system for detection of wafer centering in a track lithography tool
CN104766807A (zh) * 2014-01-06 2015-07-08 上海华虹宏力半导体制造有限公司 一种检测化学气相沉积薄膜小微粒的方法
JP6352133B2 (ja) * 2014-09-26 2018-07-04 株式会社Screenホールディングス 位置検出装置、基板処理装置、位置検出方法および基板処理方法
JP6536502B2 (ja) * 2016-07-06 2019-07-03 信越半導体株式会社 パーティクルカウンタ校正用ウェーハの作製方法
CN112461861B (zh) * 2020-12-09 2022-12-30 中国电子科技集团公司第四十六研究所 一种直接键合用硅单晶抛光片表面质量的评价方法
CN113325004B (zh) * 2021-07-07 2023-03-31 上海超硅半导体股份有限公司 一种半导体晶片表面缺陷检测方法以及检测装置
JP7667035B2 (ja) * 2021-08-27 2025-04-22 キオクシア株式会社 基板処理装置および半導体装置の製造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE247771C (ja) *
JPS6056289B2 (ja) * 1976-12-27 1985-12-09 信越半導体株式会社 半導体シリコンの結晶欠陥検出方法および検出液
JPS54155761A (en) * 1978-05-30 1979-12-08 Fujitsu Ltd Appreciating method for crystal of semiconductor wafer
JPS57178135A (en) * 1981-04-27 1982-11-02 Toshiba Corp Specular surface defect observing device
JPS5975640A (ja) * 1982-10-23 1984-04-28 Nireko:Kk エツチピツト密度の測定方法
JPS60101942A (ja) * 1983-11-07 1985-06-06 Mitsubishi Chem Ind Ltd 単結晶表面のエツチピツトの測定方法およびそのための装置
JPS6063449A (ja) * 1984-04-25 1985-04-11 Hitachi Ltd 欠陥検査装置
JPS61122648A (ja) * 1984-11-20 1986-06-10 Nippon Kogaku Kk <Nikon> 欠陥検査装置
JPS62119439A (ja) * 1985-11-20 1987-05-30 Mitsubishi Chem Ind Ltd 単結晶表面のエツチピツトの測定方法
JPH06103713B2 (ja) * 1986-12-18 1994-12-14 松下電子工業株式会社 結晶欠陥の測定方法
JPH0320647A (ja) * 1989-06-16 1991-01-29 Matsushita Electron Corp 異物検査方法
JP2520316B2 (ja) * 1990-02-08 1996-07-31 三菱マテリアル株式会社 シリコンウエ―ハの微小ピットの検出方法

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