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先進パワーエレクトロニクス研究センター

ウェハ品質管理WG
  • SiCデバイス研究・試作・製造、物性評価などに必要なウェハを全世界から入手(購入)しているが、必ずしも最適なウェハが常時入手できるわけではない。

  • 入手したウェハを検査・評価して、使用用途に適合したウェハを提供できるように努力している。

  • 検査・評価の結果は、完成したデバイス特性との相関を調べる為にデータを常時参照できる状態に保持している。

  • 検査項目はウェハ形状、表面状態、結晶欠陥(完全性)などで、光学顕微鏡、X線/レーザ観察装置を用いて観察・評価する。

  • 多種多様のウェハを評価する必要が有り、簡便且つ的確な検査手法の確立が望まれ、改善の努力を重ねている


SiCウェハ検査・評価とは?


  • 入手したウェハの全数を、レーザ表面検査装置、レーザ形状測定装置その他により検査。

  • ウェハにはミクロ的にはゴミだらけのものもあり、その場合は洗浄工程へ渡す。

  • レーザ表面検査装置によりウェハ表面のクリーン度を確認。

  • ゴミがないとウェハの欠陥が明瞭に観察でき、表面の傷のため使用に耐えないウェハは再研磨工程へ。

  • レーザ形状測定装置によりウェハの「そり」や平坦度を測定し、仕様からはずれたウェハを除外。

  • 傷のない(少ない)クリーンなウェハをエピ加工工程へ渡す。

  • エピウェハを洗浄後、レーザ表面検査装置により表面欠陥のマッピングを実施。

  • エピ欠陥のない(少ない)ウェハをデバイス製造に提供。

    納品されたベアウェハの欠陥マップ → 洗浄済ウェハの欠陥マップ
    納品されたベアウェハの欠陥マップ  洗浄済ウェハの欠陥マップ


                     

                                                 

レーザー表面検査装置とは?

  • 青色レーザを照射し、ウェハ表面からの反射や内部からの散乱などにより表面欠陥を検知します。

レーザー表面検査装置による欠陥マッピングとは?

  • ウェハの全面をスキャンして欠陥を検出・マッピングします。 検出された欠陥を光学顕微鏡観察・確認することにより同定・分類します。 レーザー表面検査装置の欠陥解析ソフトの調整により、光学顕微鏡観察結果と大略一致した欠陥分類で検査結果をマッピングすることができます。 ベアウェハメーカ、エピウェハメーカ毎に欠陥形状が異なる場合があるので、欠陥分布を比較するために、メーカ毎に欠陥解析ソフトを調整する場合もあります。

その他の特性評価

  • 透過X線トポ像、反射X線トポ像の撮影による結晶欠陥評価 エピウェハの濃度分布、膜厚分布の評価 エピウェハ上にMOSキャパシタを作製し、TDDB試験によりキラー欠陥を同定します。

検査・評価結果の管理

  • レーザー表面検査装置による検査結果などはデータシステム(サーバ)に入力・保存され、必要に応じ参照できる体制となっています。

  • 評価結果はウェハメーカ、エピメーカ、研磨メーカなどに適宜報告し、メーカの製造技術向上を促進するように指導します。



エピウェハの欠陥マップ

エピウェハの欠陥マップ

ウェハとデータのフロー


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