Relative quantitative evaluation of mechanical damage layer by X-ray diffuse scattering in silicon wafer surface

실리콘 웨이퍼 표면에서 X-선 산만산란에 의한 기계적 손상층의 상대 정량 평가

  • 최치영 (경북대학교 무기재료공학과) ;
  • 조상희 (경북대학교 무기재료공학과)
  • Published : 1998.08.01

Abstract

We investigated the effect of mechanical back side damage in Czochralski grown silicon wafer. The intensity of mechanical damage was evaluated by minority carrier recombination lifetime by laser excitation/microwave reflection photoconductivity decay method, degree of X-ray diffuse scattering, X-ray section topography, and wet oxidation/preferential etching methods. The data indicate that the higher the mechanical damage intensity, the lower the minority carrier lifetime, and the magnitude of diffuse scattering and X-ray excess intensity increased proportionally, and it was at Grade 1:Grade 2:Grade 3=1:7:18.4 that the normalized relative quantization ratio of excess intensity in damaged wafer was calculated, which are normalized to the excess intensity from sample Grade 1.

초크랄스키 실리콘 기판의 뒷면에 형성된 기계적 손상이 미치는 효과에 대하여 고찰하였다. 기계적 손상의 정도는 레이저 여기/극초단파 반사 광전도 감쇠법에 의한 소수반송자 재결합 수명, X-선 단면 측정 및 습식 산화/선택적 식긱 방법으로 평가하였다. 그 결과, 웨이퍼 뒷면에 가해지는 기계적 손상의 세기가 강할수록 소수반송자 재결합 수명은 짧아지고, 산만 산란 정도와 X-선 과잉 강도의 적분값은 비례적으로 증가하였으며, 그 값을 Grade 1의 손상된 웨이퍼에서의 과잉 강도로 정규화하면 과잉 강도의 상대 정량비는 Geade 1:Grade 2:Grade 3 = 1:7:18.4이다.

Keywords

References

  1. Proc. IEEE 1991 Int. Conference on Microelectronic Test Structures v.4 A. Usami
  2. J. Appl. Phys. v.72 A. Buczkowski;Z.J. Radzimski;G.A. Rozgonyi;F. Shimura
  3. Jpn. J. Appl. Phys. v.30 K. Katayama;Y. Kirino;K. Iba;F. Shimura
  4. J. Cryst. Growth v.126 B.K. Tanner;D.K. Bowen
  5. J. Appl. Phys. v.64 M.L. Polignano;G.F. Cerfolini;H. Bender;C. Claeys
  6. Semiconductor silicon crystal technology F. Shimura
  7. 1989 International Conference on VLSI and CAD S. Hahn
  8. Annual Book of ASTM Standards American Society for Testing and Materials
  9. J. Appl. Phys. v.51 V. Cazcarra;P. Zunino
  10. Semiconductor material and device characterization D.K. Schroder
  11. J. Electrochem. Soc. v.124 M.W. Jenkins
  12. Jpn. J. Appl. Phys. v.32 C. Fujihara;M. Morin;H. Hashizume;J. Friedt;Y. Nakai;M. Hirose
  13. Phys. Status Solidi v.A70 P. Zaumseil;U. Winter
  14. J. Polym. Sci., Polym. Phys. Ed. v.16 R.J. Matyi;B. Crist, Jr.