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半導体ウエハー面内の転位分布・ひずみ分布の可視化に成功名古屋大学,Mipox(株)

 名古屋大学,Mipox(株)の研究グループは,非破壊・低コストで半導体結晶ウエハー内部の結晶欠陥(転位)を可視化し,製品の耐圧特性を劣化させる欠陥(キラー欠陥)を自動検査するシステムの共同研究を行い,転位をカウントするシステムの構築と,ウエハー全体の転位やひずみの分布を直感的に分かりやすく表示するヒートマップ表示機能の開発に成功したと発表した。
 パワー半導体基板を製造する際には多くの転位が含まれることがある。これらはキラー欠陥となり得るため,検査によって欠陥の領域や密度を的確に把握する必要があるが,製品品質の確保とコストの観点から,高精度・高効率の欠陥検査技術が求められている。従来の技術では,転位部分を機械的に抽出できず,観察された像の定量的な評価が困難だった。本成果によりグレースケールのコントラストで形成された転位の位置情報を抽出して計数し,転位の数密度や分布の様子をカラースケールで可視化し定量化することが可能になった。
 そのうえで,Mipox(株)は同社の製品であるSiC結晶転位高感度可視化装置「XS-1 Sirius」にこれら2つの成果をベースとした機能(転位カウント・ヒートマップ表示)を実装した。これにより,ウエハーに含まれる転位の数を95%以上の検出率で測定することに成功した。また,これらの新機能を撮像とマルチタスクで処理させることで検査時間を短縮し,ウエハーの全面検査において3インチウエハーで約4分,4インチで約7分,6インチ約15分という高速検査能力を実現した。

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