布函數(shù)的例子，但是在本發(fā)明的 這一實(shí)施例的金屬污染評(píng)價(jià)方法中，也可以使用威布爾概率分布（威布爾圖）來(lái)作為概率 分布函數(shù)。當(dāng)使用威布爾概率分布時(shí)，可將威布爾系數(shù)m= 1(隨機(jī)故障）用為閾值。例如， 當(dāng)基于分析方法1獲取分析值時(shí)，可將m< 1 (初期故障或隨機(jī)故障）的閾值判斷成存在局 部金屬污染。
[0059] 用上述本發(fā)明金屬污染評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)的半導(dǎo)體晶片可以是通過將單晶硅塊切片 為設(shè)定厚度而獲得的硅晶片等。熱處理例如可以是摻雜劑擴(kuò)散、外延生長(zhǎng)、氫退火等各種熱 處理。作為評(píng)價(jià)對(duì)象的金屬種類可以是諸如Fe、Ni、Cu等能夠?qū)υO(shè)備特性造成惡劣影響的 各種金屬。
[0060] 例如，在用本發(fā)明金屬污染評(píng)價(jià)方法判斷出具有局部金屬污染的半導(dǎo)體晶片生產(chǎn) 線上，通過維修或更換設(shè)備來(lái)降低金屬污染，能夠防止同一生產(chǎn)線上后續(xù)制造的半導(dǎo)體晶 片出現(xiàn)局部金屬污染。從而，本發(fā)明金屬污染評(píng)價(jià)方法能夠在工程管理中以此方式來(lái)應(yīng)用。 而且，本發(fā)明金屬污染評(píng)價(jià)方法也適用于穩(wěn)定供給無(wú)局部金屬污染的高質(zhì)量成品晶片。
[0061] 也就是說，本發(fā)明另一方面涉及一種制造半導(dǎo)體晶片的方法，包括下述步驟：通過 包括熱處理的制造工序準(zhǔn)備出包括多個(gè)半導(dǎo)體晶片的晶片批次；從晶片批次中抽出至少一 個(gè)半導(dǎo)體晶片作為評(píng)價(jià)用晶片；利用本發(fā)明所述的金屬污染評(píng)價(jià)方法對(duì)抽出的評(píng)價(jià)用晶片 進(jìn)行評(píng)價(jià)；以及將包含在同一批次內(nèi)作為評(píng)價(jià)用晶片，由上述評(píng)價(jià)判斷為無(wú)局部金屬污染 的半導(dǎo)體晶片作為成品晶片出廠。
[0062] 如上所述，本發(fā)明金屬污染評(píng)價(jià)方法能夠高精度地評(píng)價(jià)硅晶片等半導(dǎo)體晶片在熱 處理后是否具有局部金屬污染。通過將相同批次內(nèi)評(píng)價(jià)判斷為熱處理后無(wú)局部金屬污染 的半導(dǎo)體晶片作為成品晶片出廠，從而可高可靠性地提供無(wú)局部金屬污染的高質(zhì)量成品晶 片。在此，1個(gè)批次所包含的晶片數(shù)量和抽出的晶片數(shù)量可合理設(shè)定。
[0063] 實(shí)施例
[0064] 下面將根據(jù)實(shí)施例來(lái)說明本發(fā)明。但是，本發(fā)明并不局限于實(shí)施例所示的方式。
[0065]〔實(shí)施例1〕
[0066] 1?壽命測(cè)量
[0067] 制備4個(gè)直徑200mm的硅晶片（以下表示為No. 1~4)。為強(qiáng)化吸雜功能，這些 硅晶片形成微小的BMD。雖然這些硅晶片的BMD在設(shè)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，但各晶片的BMD 密度彼此不同。
[0068] 在1000°C、氧氣條件下，對(duì)這些晶片熱處理90分鐘。此時(shí)，將這些晶片劃分成兩個(gè) 組。一組放置在高污染級(jí)別的處理舟上并投入熱處理爐內(nèi)，以在晶片外周附近，形成以與熱 處理舟接觸部位為起點(diǎn)而擴(kuò)大的局部低壽命區(qū)域。另一組使用低污染級(jí)別的熱處理舟進(jìn)行 熱處理。
[0069] 熱處理后，對(duì)各個(gè)晶片上距外周邊緣10mm之外的區(qū)域內(nèi)、彼此間距8mm的面內(nèi)500 個(gè)部位，通過U-PCD法進(jìn)行壽命測(cè)量。圖1(a)示出了高污染級(jí)別組內(nèi)的No. 1晶片的壽命 圖。圖1(b)示出了低污染級(jí)別組內(nèi)的No.3晶片的壽命圖。通過對(duì)兩個(gè)壽命圖對(duì)比，可以 看出在屬于高污染級(jí)別組的晶片中，局部金屬污染（壽命下降）在與處理舟接觸部位（3個(gè) 部位）附近。
[0070] 2?數(shù)值P的估算
[0071] 圖2示出了上述1.中處理舟與硅晶片之間的一個(gè)接觸部位附近的示意圖。如果 將評(píng)價(jià)對(duì)象設(shè)為Ni、Fe，則根據(jù)文獻(xiàn)公知的數(shù)值，在1000°C條件下，90分鐘熱處理的Ni的 擴(kuò)散長(zhǎng)度是7. 6mm，F(xiàn)e的擴(kuò)散長(zhǎng)度是4mm。根據(jù)晶片尺寸、測(cè)量部位的尺寸（8mmX8mm正方 形）和上述Ni、Fe的擴(kuò)散長(zhǎng)度，能夠預(yù)料到位于與處理舟接觸的一個(gè)部位附近的3個(gè)測(cè)量 部位的污染金屬元素因熱處理而擴(kuò)散。由于晶片與處理舟之間的接觸部位是3個(gè)部位，所 以估算分析部位的數(shù)量P是3X3 = 9個(gè)，分析部位的數(shù)量P是評(píng)價(jià)對(duì)象污染金屬元素因熱 處理而擴(kuò)散到達(dá)的分析部位的數(shù)量。
[0072] 另外在本實(shí)施例中，與污染源處理舟接觸的部位位于壽命測(cè)量區(qū)域之外。當(dāng)熱處 理舟、基座、三點(diǎn)支撐銷等污染源與晶片之間的接觸部位落入壽命測(cè)量區(qū)域內(nèi)時(shí)，將與污染 源接觸的測(cè)量部位的總數(shù)可與其金屬元素被預(yù)料為從與污染源接觸的測(cè)量部位擴(kuò)散的測(cè) 量部位的總數(shù)相加，且相加結(jié)果設(shè)為數(shù)量P。
[0073] 而且，各種設(shè)備的構(gòu)造材料，即諸如不銹鋼合金等材料的微粒子在熱處理之前或 熱處理中附著在晶片表面，有時(shí)在熱處理后會(huì)產(chǎn)生局部金屬污染。在此情況下，可預(yù)料到金 屬元素從附著有金屬微粒子的部位以圓盤狀擴(kuò)散，并估算達(dá)到了金屬污染的測(cè)量部位，從 而估算出數(shù)量P。
[0074] 3?閾值（由概率分布函數(shù)規(guī)定的正常值的下限值）的計(jì)算
[0075] 在上述2.中，由于在總數(shù)量500個(gè)測(cè)量部位中估算出P= 9,所以，累積頻率X% 計(jì)算為約2%。在此，如果將Y設(shè)為Y= 3,則f(Y) =0. 15,且滿足X>f(Y)的關(guān)系。如果 將Y設(shè)為Y= 2,則f(Y) = 2. 5,則不滿足X>f(Y)的關(guān)系。所以應(yīng)采用Y= 3。
[0076] 求取No. 1~No. 4中各個(gè)晶片表面上500個(gè)部位測(cè)量出的壽命值的平均值和標(biāo)準(zhǔn) 偏差，并將Y設(shè)成3，通過Avg. -Y* 〇計(jì)算出閾值。
[0077] 針對(duì)No. 1~No. 4各個(gè)晶片，將在500個(gè)部位測(cè)量到的壽命值按照從小到大的方 式遞升排序。當(dāng)?shù)?個(gè)壽命值小于或等于計(jì)算出的閾值時(shí)，判斷為在熱處理后存在局部金 屬污染，而當(dāng)超過閾值時(shí)，判斷為無(wú)局部金屬污染。表1示出了判斷結(jié)果，并示出了目視觀 察壽命圖得到的判斷結(jié)果，以及基于是否存在低壽命區(qū)域來(lái)判斷是否存在局部金屬污染的 結(jié)果。
[0078]表1
[0079]
[0080] 如表1所不，即使在同一組內(nèi)，晶片之間的壽命差異也很大。這是因?yàn)閮?nèi)在的BMD 是降低壽命的關(guān)鍵因素，且晶片之間的BMD密度差異相當(dāng)大。
[0081]當(dāng)對(duì)晶片組（有舟污染和無(wú)舟污染）使用面內(nèi)平均值作為指標(biāo)，來(lái)判斷是否存在 局部金屬污染時(shí)，例如，當(dāng)將No. 3的壽命平均值429. 4ys設(shè)為無(wú)局部污染的閾值（下限 值）時(shí)，則結(jié)束對(duì)高污染級(jí)別組的NO. 2晶片判斷為沒有局部污染。相反地，當(dāng)將No. 2的壽 命平均值491. 4ys設(shè)為閾值（下限值），則結(jié)束對(duì)低污染級(jí)別組的NO. 3晶片判斷為具有局 部污染。
[0082] 與此相對(duì)地，根據(jù)表1所示的結(jié)果，本發(fā)明能夠不受晶片BMD密度差異造成的影 響，來(lái)判斷熱處理后是否具有局部金屬污染。
[0083] 而且，當(dāng)用具體的壽命測(cè)量值設(shè)定判斷閾值時(shí)，存在遺漏"微弱、微量"的"異常"的 危險(xiǎn)。但是在本發(fā)明中，由于基于"從晶片表面整體觀看，是否具有被認(rèn)為是異?；虍愘|(zhì)的 分析值"來(lái)判斷是否具有局部金屬污染，所以能夠無(wú)遺漏地評(píng)價(jià)微弱、微量的"異常"，也就 是說能夠無(wú)遺漏地評(píng)價(jià)局部污染。
[0084] 上述實(shí)施例1是使用分析方法1的實(shí)例。下面的實(shí)施例2將為使用分析方法2的 實(shí)例。
[0085] 〔實(shí)施例2〕
[0086] 1.利用SPV法測(cè)量Fe污染量
[0087] 制備2個(gè)直徑200mm的硅晶片（以下表示為試樣1、試樣2)。
[0088] 在1150°C下對(duì)這些晶片實(shí)施10分鐘的高溫短時(shí)間熱處理。然后，根據(jù)SPV法獲得 的擴(kuò)散長(zhǎng)度來(lái)求取各個(gè)晶片的177個(gè)測(cè)量部位的Fe污染量。
[0089] 另外，圖3是針對(duì)試樣1、試樣2的晶片，由SPV進(jìn)行Fe濃度圖測(cè)量獲得的結(jié)果。 目視圖3中的圖，則能夠判斷試樣1中具有局部Fe污染。
[0090] 2?數(shù)值P的估算
[0091] 假設(shè)含