Analýza světlo rozptylujících defektů na povrchu leštěné křemíkové desky

Abstract

Důležitou součástí technologie výroby křemíkových desek je kontrola povrchových defektů a částicové kontaminace leštěných křemíkových desek. Predikce vzniku bodových poruch při růstu křemíkového monokrystalu metodou Czochralského má mimo jiné význam i pro přítomnost COP (Crystal Originated Particles) defektů na povrchu leštěných křemíkových desek. Po procesu chemicko mechanického leštění ulpívají na povrchu chemické zbytky z leštění, které jsou následně odstraňovány vícekrokovými čistícimi procesy. Částice submikronových rozměrů (rezistentní vůči čistícím procesům) a COP defekty se kontrolují optickým laserovým zařízením. Pro analýzu povrchu optickým přístrojem je důležitý princip rozlišení defektů a heterogenních částic. K rozlišení míry částicové kontaminace a COP defektů byly vybrány Si desky s krystalografickou orientací (111), legované bórem. Je zde studována radiální distribuce COP defektů a jejich hustota v závislosti na koncentraci elektricky aktivní příměsi. Zjišťováno je axiální rozložení vakantní oblasti v krystalu. Za pomoci oxidačního testu lze porovnat středovou vakantní oblast na radiálním profilu desky (oblast výskytu COP defektů) s oblastí ohraničenou prstencem vrstevných chyb. V další části se zaměřuji na analýzu míry částicové kontaminace na povrchu desek a možnou spojitost se změnou pH suspenze v dolešťovací fázi.

The essential part of silicon wafer manufacturing is a surface defect and particle control on polished silicon wafers. Prediction of the point defect formation during silicon single crystal growth by Czochralski method has a significant impact on the presence of COPs (Crystal Originated Particles) on the polished silicon surface. After the polishing process chemical residues adhering to the silicon wafer surface are removed by a multi – step cleaning process. Submicron particles (resistant to cleaning processes) and COPs are inspected by optical particle counter. The principle of defect and heterogeneous particle distinction is important for the surface analysis by the inspection system. Heavily boron – doped silicon wafers with crystallographic orientation (111) were selected to distinguish rate of particle contamination and COPs. In this work, radial distribution of COP defects and their density, depending on the boron concentration are studied. Axial distribution of vacancy region within the crystal is found. Using the oxidation test vacancy central region on the radial profile of wafer (identical to COP defect area) can be compared to the area bounded by ring consisting of stacking faults. The next section focuses on analysis of particle count on the wafer surface and possible pH dependence of final polishing slurry.