JPH1019791A - 半導体材料の検査方法及びその装置 - Google Patents
半導体材料の検査方法及びその装置Info
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- JPH1019791A JPH1019791A JP17785896A JP17785896A JPH1019791A JP H1019791 A JPH1019791 A JP H1019791A JP 17785896 A JP17785896 A JP 17785896A JP 17785896 A JP17785896 A JP 17785896A JP H1019791 A JPH1019791 A JP H1019791A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体材料の検査時間が実質的に長くなるこ
となく、スリップ及び異物の検出を容易に行うことがで
きる半導体材料の検査方法及びその実施に使用する装置
を提供する。 【解決手段】 半導体材料Ｓによって反射されたＡｒレ
ーザ光Ｌの光路には、反射光の光量を所定の光量に減衰
させる光学フィルタ７が配置してあり、光学フィルタ７
の透過光は撮像装置８に入射され、該撮像装置８に備え
られたＣＣＤ上に、Ａｒレーザ光Ｌの照射領域の像が結
像される。撮像装置８はＣＣＤ上の画像を光電変換して
画像信号を生成し、画像処理装置９は閾値に基づいて、
与えられた画像信号を２値化して２値化画像を生成し、
それを表示装置又はプリンタ等の出力装置へ出力する。
そして、２値化画像に島状の像が形成されていた場合、
その位置に異物が存在すると判定し、線状の像が形成さ
れていた場合、スリップであると判定する。
となく、スリップ及び異物の検出を容易に行うことがで
きる半導体材料の検査方法及びその実施に使用する装置
を提供する。 【解決手段】 半導体材料Ｓによって反射されたＡｒレ
ーザ光Ｌの光路には、反射光の光量を所定の光量に減衰
させる光学フィルタ７が配置してあり、光学フィルタ７
の透過光は撮像装置８に入射され、該撮像装置８に備え
られたＣＣＤ上に、Ａｒレーザ光Ｌの照射領域の像が結
像される。撮像装置８はＣＣＤ上の画像を光電変換して
画像信号を生成し、画像処理装置９は閾値に基づいて、
与えられた画像信号を２値化して２値化画像を生成し、
それを表示装置又はプリンタ等の出力装置へ出力する。
そして、２値化画像に島状の像が形成されていた場合、
その位置に異物が存在すると判定し、線状の像が形成さ
れていた場合、スリップであると判定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハ，半
導体素子の材料等の半導体材料に生じる欠陥の有無、又
は半導体材料に付着した異物の有無を検査する方法及び
その実施に使用する装置に関する。
導体素子の材料等の半導体材料に生じる欠陥の有無、又
は半導体材料に付着した異物の有無を検査する方法及び
その実施に使用する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体材料のエネルギギャップより大き
なエネルギを有する励起光を半導体材料に照射した場
合、その半導体材料から、固有のルミネッセンスが放射
される。このルミネッセンスの強度は半導体材料の結晶
性に依存していることが知られており、そのため、発生
したルミネッセンスを測定して半導体材料を検査する装
置が実用化されている。
なエネルギを有する励起光を半導体材料に照射した場
合、その半導体材料から、固有のルミネッセンスが放射
される。このルミネッセンスの強度は半導体材料の結晶
性に依存していることが知られており、そのため、発生
したルミネッセンスを測定して半導体材料を検査する装
置が実用化されている。
【０００３】図５は従来の半導体材料検査装置の構成を
示すブロック図であり、図中21は所要のエネルギを有す
る励起光であるＡｒレーザ光（波長514.5nm ）Ｌを出射
するレーザ光源である。Ａｒレーザ光Ｌの光路には反射
鏡22，第１レンズ23及びステージ32がこの順に設置して
ある。ステージ32は図示しない支持部材によってｘ−ｙ
平面を摺動自在に支持されており、ステージ32上には半
導体材料Ｓが載置してある。レーザ光源21から出射され
たＡｒレーザ光Ｌは、反射鏡22で反射されて第１レンズ
23に入射し、該第１レンズ23で所要のスポット直径（１
〜２mm）に集光されてステージ32に載置してある半導体
材料Ｓ上に所定の入射角度で照射される。半導体材料Ｓ
に照射されたＡｒレーザ光Ｌの照射領域の真上には第２
レンズ24が設置してある。半導体材料Ｓから放射された
ルミネッセンスを含む光は第２レンズ24によって集光さ
れて分光器25に入射され、該分光器25によって波長1.14
μｍのルミネッセンスが分光される。分光されたルミネ
ッセンスは光センサ26に入射され、光センサ26は入射さ
れたルミネッセンスをその光量に応じた強度の電気信号
に変換し、ルミネッセンス信号として出力する。
示すブロック図であり、図中21は所要のエネルギを有す
る励起光であるＡｒレーザ光（波長514.5nm ）Ｌを出射
するレーザ光源である。Ａｒレーザ光Ｌの光路には反射
鏡22，第１レンズ23及びステージ32がこの順に設置して
ある。ステージ32は図示しない支持部材によってｘ−ｙ
平面を摺動自在に支持されており、ステージ32上には半
導体材料Ｓが載置してある。レーザ光源21から出射され
たＡｒレーザ光Ｌは、反射鏡22で反射されて第１レンズ
23に入射し、該第１レンズ23で所要のスポット直径（１
〜２mm）に集光されてステージ32に載置してある半導体
材料Ｓ上に所定の入射角度で照射される。半導体材料Ｓ
に照射されたＡｒレーザ光Ｌの照射領域の真上には第２
レンズ24が設置してある。半導体材料Ｓから放射された
ルミネッセンスを含む光は第２レンズ24によって集光さ
れて分光器25に入射され、該分光器25によって波長1.14
μｍのルミネッセンスが分光される。分光されたルミネ
ッセンスは光センサ26に入射され、光センサ26は入射さ
れたルミネッセンスをその光量に応じた強度の電気信号
に変換し、ルミネッセンス信号として出力する。
【０００４】このような装置で半導体材料Ｓを検査する
には、前述したステージ32をｘ軸方向又はｙ軸方向に１
〜２mmずつ移動させてルミネッセンス信号をそれぞれ
得、各位置で得られたルミネッセンス信号の信号強度を
マッピングする。そして、所定の信号強度より低い部分
がある場合、その部分に結晶欠陥があると判断し、その
半導体材料Ｓは不良品であると評価する。
には、前述したステージ32をｘ軸方向又はｙ軸方向に１
〜２mmずつ移動させてルミネッセンス信号をそれぞれ
得、各位置で得られたルミネッセンス信号の信号強度を
マッピングする。そして、所定の信号強度より低い部分
がある場合、その部分に結晶欠陥があると判断し、その
半導体材料Ｓは不良品であると評価する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の半
導体材料検査装置には次のような問題があった。
導体材料検査装置には次のような問題があった。
【０００６】図６は従来の半導体材料検査装置によって
ルミネッセンス信号の信号強度をマッピングした結果を
示す模式図である。半導体材料としては、６インチのウ
ェハを窒素雰囲気中で８００℃，１６時間加熱した後、
更に酸素雰囲気中で１１００℃，１６時間加熱したもの
を用い、ウェハの１／４の領域についてルミネッセンス
信号の信号強度をマッピングしてある。図６から明らか
な如く、ウェハの中心部分ではルミネッセンス信号の信
号強度が低く、積層欠陥又は酸素析出物等の欠陥が発生
している。この結果は、破壊検査法であるエッチング法
によって、積層欠陥又は酸素析出物等の欠陥を検出した
結果と高い相関関係があった。
ルミネッセンス信号の信号強度をマッピングした結果を
示す模式図である。半導体材料としては、６インチのウ
ェハを窒素雰囲気中で８００℃，１６時間加熱した後、
更に酸素雰囲気中で１１００℃，１６時間加熱したもの
を用い、ウェハの１／４の領域についてルミネッセンス
信号の信号強度をマッピングしてある。図６から明らか
な如く、ウェハの中心部分ではルミネッセンス信号の信
号強度が低く、積層欠陥又は酸素析出物等の欠陥が発生
している。この結果は、破壊検査法であるエッチング法
によって、積層欠陥又は酸素析出物等の欠陥を検出した
結果と高い相関関係があった。
【０００７】ところで、中心部分に比べて信号強度が高
いウェハの周縁部分にも、円で囲んだ部分のように、ル
ミネッセンス信号の信号強度が低い部分がある。ウェハ
の周縁部には、積層欠陥及び酸素析出物の外に、ウェハ
表面に線状の凹部が形成される、所謂スリップと呼ばれ
る欠陥が発生することが知られている。このスリップの
発生を検出した場合、ウェハの製造又はウェハを用いた
デバイス製造に係るプロセス装置が異常であると判断さ
れると共に、スリップが発生したウェハが他のプロセス
装置内で破損するため、欠陥の有無に加えて、スリップ
であるか否かを判定することが重要である。しかし、ル
ミネッセンス信号の信号強度をマッピングする従来の装
置では、ウェハの周縁部分にあるルミネッセンス信号の
信号強度が低い部分がスリップであるか否かを判定する
ことが困難であるという問題があった。このスリップは
Ｘ線トポログラフィ法によって検出することができる
が、これを図５に示した装置に導入する場合、装置コス
トが高くなると共に、半導体材料の検査に要する時間が
長くなるという問題があった。
いウェハの周縁部分にも、円で囲んだ部分のように、ル
ミネッセンス信号の信号強度が低い部分がある。ウェハ
の周縁部には、積層欠陥及び酸素析出物の外に、ウェハ
表面に線状の凹部が形成される、所謂スリップと呼ばれ
る欠陥が発生することが知られている。このスリップの
発生を検出した場合、ウェハの製造又はウェハを用いた
デバイス製造に係るプロセス装置が異常であると判断さ
れると共に、スリップが発生したウェハが他のプロセス
装置内で破損するため、欠陥の有無に加えて、スリップ
であるか否かを判定することが重要である。しかし、ル
ミネッセンス信号の信号強度をマッピングする従来の装
置では、ウェハの周縁部分にあるルミネッセンス信号の
信号強度が低い部分がスリップであるか否かを判定する
ことが困難であるという問題があった。このスリップは
Ｘ線トポログラフィ法によって検出することができる
が、これを図５に示した装置に導入する場合、装置コス
トが高くなると共に、半導体材料の検査に要する時間が
長くなるという問題があった。
【０００８】一方、ウェハの表面に異物が存在する場
合、該異物からルミネッセンスが放射されないので、そ
の部分のルミネッセンス信号の信号強度が低下するた
め、信号強度が所定値より低い場合、何らかの異常があ
ることが検出できるが、欠陥と異物とを判別することは
できない。また、異物のサイズがレーザ光のスポット直
径より小さい場合であって、ルミネッセンス信号の信号
強度が所定値より低くない場合は、異常が無いと判断さ
れるため異物を検出することができない。積層欠陥又は
酸素析出物等の欠陥については、欠陥の程度が低い場
合、即ちルミネッセンス信号の信号強度が所定値より低
い場合、そのウェハをＬＳＩの基板として使用すること
ができるが、異物が存在する場合はその部分にＬＳＩを
形成することができないため、異物が存在するにも拘ら
ずそれを検出し得ないことは問題である。
合、該異物からルミネッセンスが放射されないので、そ
の部分のルミネッセンス信号の信号強度が低下するた
め、信号強度が所定値より低い場合、何らかの異常があ
ることが検出できるが、欠陥と異物とを判別することは
できない。また、異物のサイズがレーザ光のスポット直
径より小さい場合であって、ルミネッセンス信号の信号
強度が所定値より低くない場合は、異常が無いと判断さ
れるため異物を検出することができない。積層欠陥又は
酸素析出物等の欠陥については、欠陥の程度が低い場
合、即ちルミネッセンス信号の信号強度が所定値より低
い場合、そのウェハをＬＳＩの基板として使用すること
ができるが、異物が存在する場合はその部分にＬＳＩを
形成することができないため、異物が存在するにも拘ら
ずそれを検出し得ないことは問題である。
【０００９】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは励起光を照射して半
導体材料から放射されるルミネッセンスを検出すると共
に、励起光を半導体材料に照射した部分を撮像し、得ら
れた画像を予め設定した閾値に基づいて２値化し、その
２値化画像に基づいて、半導体材料の表面にある欠陥の
種類を判定することによって、半導体材料の検査時間が
実質的に長くなることなく、スリップ及び異物の検出を
容易に行うことができる半導体材料の検査方法及びその
実施に使用する装置を提供することにある。
であって、その目的とするところは励起光を照射して半
導体材料から放射されるルミネッセンスを検出すると共
に、励起光を半導体材料に照射した部分を撮像し、得ら
れた画像を予め設定した閾値に基づいて２値化し、その
２値化画像に基づいて、半導体材料の表面にある欠陥の
種類を判定することによって、半導体材料の検査時間が
実質的に長くなることなく、スリップ及び異物の検出を
容易に行うことができる半導体材料の検査方法及びその
実施に使用する装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１発明に係る半導体材
料の検査方法は、半導体材料のバンドギャップより大き
いエネルギを有する励起光を照射し、半導体材料から放
射されるルミネッセンスを検出して半導体材料を検査す
る方法において、前記励起光を半導体材料に照射した部
分を撮像し、得られた画像を予め設定した閾値に基づい
て２値化し、その２値化画像に基づいて、半導体材料の
表面にある欠陥の種類を判定することを特徴とする。
料の検査方法は、半導体材料のバンドギャップより大き
いエネルギを有する励起光を照射し、半導体材料から放
射されるルミネッセンスを検出して半導体材料を検査す
る方法において、前記励起光を半導体材料に照射した部
分を撮像し、得られた画像を予め設定した閾値に基づい
て２値化し、その２値化画像に基づいて、半導体材料の
表面にある欠陥の種類を判定することを特徴とする。
【００１１】第２発明に係る半導体材料の検査装置は、
半導体材料のバンドギャップより大きいエネルギを有す
る励起光を照射し、半導体材料から放射されるルミネッ
センスを検出して半導体材料を検査する装置において、
前記励起光を半導体材料に照射した部分を撮像する撮像
装置と、得られた画像を予め設定した閾値に基づいて２
値化して２値化画像を生成する画像処理装置とを備える
ことを特徴とする。
半導体材料のバンドギャップより大きいエネルギを有す
る励起光を照射し、半導体材料から放射されるルミネッ
センスを検出して半導体材料を検査する装置において、
前記励起光を半導体材料に照射した部分を撮像する撮像
装置と、得られた画像を予め設定した閾値に基づいて２
値化して２値化画像を生成する画像処理装置とを備える
ことを特徴とする。
【００１２】第３発明に係る半導体材料の検査装置は、
第２発明において、前記撮像装置に入射する励起光の光
量を減衰させるフィルタを具備することを特徴とする。
第２発明において、前記撮像装置に入射する励起光の光
量を減衰させるフィルタを具備することを特徴とする。
【００１３】半導体材料のバンドギャップより大きいエ
ネルギを有する励起光を照射し、半導体材料から放射さ
れるルミネッセンスを検出すると共に、励起光を半導体
材料に照射した部分を撮像する。半導体材料には０．１
〜０．６Ｗ／ｃｍ2 程度の強い励起光を照射するため、
半導体材料の表面に存在する僅かな凹凸によって干渉が
生じ、得られた画像には干渉縞が写る。この干渉縞は凹
凸のサイズが大きいほど鮮明な像になるため、スリップ
及び異物が存在する場合、前記画像の背景として写って
いる干渉縞より鮮明な像が生成される。従って、背景の
干渉縞を消去する所定の閾値を用いて前記画像を２値化
すると、得られた２値化画像には、スリップ及び異物に
よる像のみが残る。そして、２値化画像において、像の
形状が線状である場合、それはスリップであると判定
し、島状である場合、それは異物であると判定する。ま
た、ルミネッセンスの検出によって、積層欠陥又は酸素
析出物等の欠陥の有無を検査する。
ネルギを有する励起光を照射し、半導体材料から放射さ
れるルミネッセンスを検出すると共に、励起光を半導体
材料に照射した部分を撮像する。半導体材料には０．１
〜０．６Ｗ／ｃｍ2 程度の強い励起光を照射するため、
半導体材料の表面に存在する僅かな凹凸によって干渉が
生じ、得られた画像には干渉縞が写る。この干渉縞は凹
凸のサイズが大きいほど鮮明な像になるため、スリップ
及び異物が存在する場合、前記画像の背景として写って
いる干渉縞より鮮明な像が生成される。従って、背景の
干渉縞を消去する所定の閾値を用いて前記画像を２値化
すると、得られた２値化画像には、スリップ及び異物に
よる像のみが残る。そして、２値化画像において、像の
形状が線状である場合、それはスリップであると判定
し、島状である場合、それは異物であると判定する。ま
た、ルミネッセンスの検出によって、積層欠陥又は酸素
析出物等の欠陥の有無を検査する。
【００１４】一方、撮像装置に入射する励起光の光量は
通常、撮像装置の許容入射光量より多いため、撮像装置
への励起光の光路にフィルタを設け、撮像装置に入射す
る励起光の光量を前記許容入射光量まで減衰させる。
通常、撮像装置の許容入射光量より多いため、撮像装置
への励起光の光路にフィルタを設け、撮像装置に入射す
る励起光の光量を前記許容入射光量まで減衰させる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係る半導
体検査装置の構成を示すブロック図であり、図中１は所
要のエネルギを有する励起光であるＡｒレーザ光（波長
514.5nm ）Ｌを出射するレーザ光源である。Ａｒレーザ
光Ｌの光路には反射鏡２，第１レンズ３及びステージ12
がこの順に設置してある。ステージ12は図示しない支持
部材によってｘ−ｙ平面を摺動自在に支持されており、
ステージ12上には半導体材料Ｓが載置してある。レーザ
光源１から出射されたＡｒレーザ光Ｌは、反射鏡２で反
射されて第１レンズ３に入射し、該第１レンズ３で所要
のスポット直径（１〜２mm）に集光されてステージ12に
載置してある半導体材料Ｓ上に所定の入射角度で照射さ
れる。半導体材料Ｓに照射されたＡｒレーザ光Ｌの照射
領域の真上には第２レンズ４が設置してある。半導体材
料Ｓから放射されたルミネッセンスを含む光は第２レン
ズ４によって集光されて分光器５に入射され、該分光器
５によって波長1.14μｍのルミネッセンスが分光され
る。分光されたルミネッセンスは光センサ６に入射さ
れ、光センサ６は入射されたルミネッセンスをその光量
に応じた強度の電気信号に変換し、ルミネッセンス信号
として出力する。
に基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係る半導
体検査装置の構成を示すブロック図であり、図中１は所
要のエネルギを有する励起光であるＡｒレーザ光（波長
514.5nm ）Ｌを出射するレーザ光源である。Ａｒレーザ
光Ｌの光路には反射鏡２，第１レンズ３及びステージ12
がこの順に設置してある。ステージ12は図示しない支持
部材によってｘ−ｙ平面を摺動自在に支持されており、
ステージ12上には半導体材料Ｓが載置してある。レーザ
光源１から出射されたＡｒレーザ光Ｌは、反射鏡２で反
射されて第１レンズ３に入射し、該第１レンズ３で所要
のスポット直径（１〜２mm）に集光されてステージ12に
載置してある半導体材料Ｓ上に所定の入射角度で照射さ
れる。半導体材料Ｓに照射されたＡｒレーザ光Ｌの照射
領域の真上には第２レンズ４が設置してある。半導体材
料Ｓから放射されたルミネッセンスを含む光は第２レン
ズ４によって集光されて分光器５に入射され、該分光器
５によって波長1.14μｍのルミネッセンスが分光され
る。分光されたルミネッセンスは光センサ６に入射さ
れ、光センサ６は入射されたルミネッセンスをその光量
に応じた強度の電気信号に変換し、ルミネッセンス信号
として出力する。
【００１６】そして、前述したステージ12をｘ軸方向又
はｙ軸方向に１mmずつ移動させてルミネッセンス信号を
それぞれ得、各位置で得られたルミネッセンス信号の信
号強度をマッピングする。このマッピングの結果、所定
の信号強度より小さい部分があれば、その部分に結晶欠
陥があると判断し、その半導体材料Ｓは不良品であると
評価する。
はｙ軸方向に１mmずつ移動させてルミネッセンス信号を
それぞれ得、各位置で得られたルミネッセンス信号の信
号強度をマッピングする。このマッピングの結果、所定
の信号強度より小さい部分があれば、その部分に結晶欠
陥があると判断し、その半導体材料Ｓは不良品であると
評価する。
【００１７】一方、半導体材料Ｓによって反射されたＡ
ｒレーザ光Ｌの光路には、反射光の光量を所定の光量に
減衰させる光学フィルタ７が配置してあり、光学フィル
タ７の透過光は撮像装置８に入射され、該撮像装置８に
備えられたＣＣＤ（２次元撮像素子）上に、前述したマ
ッピングの際に得られるＡｒレーザ光Ｌの各照射領域の
像がそれぞれ結像される。
ｒレーザ光Ｌの光路には、反射光の光量を所定の光量に
減衰させる光学フィルタ７が配置してあり、光学フィル
タ７の透過光は撮像装置８に入射され、該撮像装置８に
備えられたＣＣＤ（２次元撮像素子）上に、前述したマ
ッピングの際に得られるＡｒレーザ光Ｌの各照射領域の
像がそれぞれ結像される。
【００１８】図２はＡｒレーザ光Ｌの照射領域と撮像領
域との関係を説明する説明図であり、図中Ｓは半導体材
料であるウェハである。半導体材料Ｓ上にはスポット直
径が１〜２mmのＡｒレーザ光の照射領域15が形成され、
照射領域15及びその周囲を含む矩形状の撮像領域16の像
が撮像装置に備えられたＣＣＤ上に結像される。
域との関係を説明する説明図であり、図中Ｓは半導体材
料であるウェハである。半導体材料Ｓ上にはスポット直
径が１〜２mmのＡｒレーザ光の照射領域15が形成され、
照射領域15及びその周囲を含む矩形状の撮像領域16の像
が撮像装置に備えられたＣＣＤ上に結像される。
【００１９】撮像装置８はＣＣＤ上の画像を光電変換し
て画像信号を生成し、それを画像処理装置９に与える。
画像処理装置９には予め閾値が設定してあり、画像処理
装置９は閾値に基づいて、与えられた画像信号を２値化
して２値化画像を生成し、それを表示装置又はプリンタ
等の出力装置へ出力する。そして、２値化画像に島状の
像が形成されていた場合、その位置に異物が存在すると
判定し、線状の像が形成されていた場合、スリップであ
ると判定する。
て画像信号を生成し、それを画像処理装置９に与える。
画像処理装置９には予め閾値が設定してあり、画像処理
装置９は閾値に基づいて、与えられた画像信号を２値化
して２値化画像を生成し、それを表示装置又はプリンタ
等の出力装置へ出力する。そして、２値化画像に島状の
像が形成されていた場合、その位置に異物が存在すると
判定し、線状の像が形成されていた場合、スリップであ
ると判定する。
【００２０】図３は図１に示した撮像装置８によって撮
像された画像例を説明する説明図であり、（ａ）は撮像
装置８に入射するＡｒレーザ光Ｌの光量が適当な場合
を、（ｂ）は撮像装置８に入射するＡｒレーザ光Ｌの光
量が不適当な場合をそれぞれ示している。なお、半導体
材料には６インチのウェハを３０℃／分にて１１００℃
まで昇温し、その温度で３０分処理した後、３０℃／分
にて室温まで冷却したものを用い、これに約２０ｍＷの
パワーのＡｒレーザ光をスポット直径が２ｍｍとなるよ
うに照射し、光学フィルタの透過光を５１０×４９２画
素を有する１／２インチＣＣＤを備える撮像装置に入射
した。なお、光学フィルタとしては、石英ガラスの表面
にＣｒ金属膜が形成してあり、０．５〜１．１μｍの波
長の光を８％透過するものを用い、図３（ａ）にあって
は該フィルタを３枚、（ｂ）にあっては２枚重ねて使用
している。
像された画像例を説明する説明図であり、（ａ）は撮像
装置８に入射するＡｒレーザ光Ｌの光量が適当な場合
を、（ｂ）は撮像装置８に入射するＡｒレーザ光Ｌの光
量が不適当な場合をそれぞれ示している。なお、半導体
材料には６インチのウェハを３０℃／分にて１１００℃
まで昇温し、その温度で３０分処理した後、３０℃／分
にて室温まで冷却したものを用い、これに約２０ｍＷの
パワーのＡｒレーザ光をスポット直径が２ｍｍとなるよ
うに照射し、光学フィルタの透過光を５１０×４９２画
素を有する１／２インチＣＣＤを備える撮像装置に入射
した。なお、光学フィルタとしては、石英ガラスの表面
にＣｒ金属膜が形成してあり、０．５〜１．１μｍの波
長の光を８％透過するものを用い、図３（ａ）にあって
は該フィルタを３枚、（ｂ）にあっては２枚重ねて使用
している。
【００２１】図３（ｂ）の如く、０．５〜１．１μｍの
波長の光を８％透過するフィルタを２枚使用した場合、
約２０ｍＷのパワーのＡｒレーザ光の光量をＣＣＤの許
容入力量まで減衰させることができず、画像が形成され
ない。一方、図３（ａ）の如く、前述したフィルタを３
枚使用した場合、格子縞状の像が形成されている。これ
は、約０．６Ｗ／ｃｍ2 の高いエネルギのレーザ光が照
射されているので、ウェハ表面の僅かな凹凸によって干
渉が生じているためであると考えられる。
波長の光を８％透過するフィルタを２枚使用した場合、
約２０ｍＷのパワーのＡｒレーザ光の光量をＣＣＤの許
容入力量まで減衰させることができず、画像が形成され
ない。一方、図３（ａ）の如く、前述したフィルタを３
枚使用した場合、格子縞状の像が形成されている。これ
は、約０．６Ｗ／ｃｍ2 の高いエネルギのレーザ光が照
射されているので、ウェハ表面の僅かな凹凸によって干
渉が生じているためであると考えられる。
【００２２】図４はスリップが生じている部分を撮像し
て得た画像を説明する説明図である。図４の如く、ウェ
ハ表面に生じたスリップによって、Ａｒレーザ光が強く
干渉して矢符で示した位置に１本の線状の像が他の像よ
り鮮明に形成されている。この部分をＸ線トポログラフ
ィ法によって分析した結果、スリップであった。一方、
半導体材料の表面に異物が存在する場合、その異物によ
ってＡｒレーザ光が強く干渉し、異物のサイズに応じた
像が形成される。従って、そのような画像を２値化処理
して２値化画面を生成すると、スリップ又は異物の像の
みが生成され、その像の形状に基づいて、スリップであ
るか異物であるかを判定することができる。
て得た画像を説明する説明図である。図４の如く、ウェ
ハ表面に生じたスリップによって、Ａｒレーザ光が強く
干渉して矢符で示した位置に１本の線状の像が他の像よ
り鮮明に形成されている。この部分をＸ線トポログラフ
ィ法によって分析した結果、スリップであった。一方、
半導体材料の表面に異物が存在する場合、その異物によ
ってＡｒレーザ光が強く干渉し、異物のサイズに応じた
像が形成される。従って、そのような画像を２値化処理
して２値化画面を生成すると、スリップ又は異物の像の
みが生成され、その像の形状に基づいて、スリップであ
るか異物であるかを判定することができる。
【００２３】
【発明の効果】以上詳述した如く本発明にあっては、励
起光を照射して半導体材料から放射されるルミネッセン
スを検出すると共に、励起光を半導体材料に照射した部
分を撮像し、得られた画像を予め設定した閾値に基づい
て２値化し、その２値化画像に基づいて、半導体材料の
表面に生じた欠陥の種類を判定することによって、半導
体材料の検査時間が実質的に長くなることなく、スリッ
プ及び異物の検出を高い信頼性で行うことができる等、
本発明は優れた効果を奏する。
起光を照射して半導体材料から放射されるルミネッセン
スを検出すると共に、励起光を半導体材料に照射した部
分を撮像し、得られた画像を予め設定した閾値に基づい
て２値化し、その２値化画像に基づいて、半導体材料の
表面に生じた欠陥の種類を判定することによって、半導
体材料の検査時間が実質的に長くなることなく、スリッ
プ及び異物の検出を高い信頼性で行うことができる等、
本発明は優れた効果を奏する。
【図１】本発明に係る半導体検査装置の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】Ａｒレーザ光の照射領域と撮像領域との関係を
説明する説明図である。
説明する説明図である。
【図３】図１に示した撮像装置によって撮像された画像
例を説明する説明図である。
例を説明する説明図である。
【図４】スリップが生じている部分を撮像して得た画像
を説明する説明図である。
を説明する説明図である。
【図５】従来の半導体材料検査装置の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図６】従来の半導体材料検査装置によってルミネッセ
ンス信号の信号強度をマッピングした結果を示す模式図
である。
ンス信号の信号強度をマッピングした結果を示す模式図
である。
１ レーザ光源 ３ 第１レンズ ４ 第２レンズ ７ 光学フィルタ ８ 撮像装置 ９ 画像処理装置 Ｓ 半導体材料
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体材料のバンドギャップより大きい
エネルギを有する励起光を照射し、半導体材料から放射
されるルミネッセンスを検出して半導体材料を検査する
方法において、 前記励起光を半導体材料に照射した部分を撮像し、得ら
れた画像を予め設定した閾値に基づいて２値化し、その
２値化画像に基づいて、半導体材料の表面にある欠陥の
種類を判定することを特徴とする半導体材料の検査方
法。 - 【請求項２】 半導体材料のバンドギャップより大きい
エネルギを有する励起光を照射し、半導体材料から放射
されるルミネッセンスを検出して半導体材料を検査する
装置において、 前記励起光を半導体材料に照射した部分を撮像する撮像
装置と、得られた画像を予め設定した閾値に基づいて２
値化して２値化画像を生成する画像処理装置とを備える
ことを特徴とする半導体材料の検査装置。 - 【請求項３】 前記撮像装置に入射する励起光の光量を
減衰させるフィルタを具備する請求項２記載の半導体材
料の検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17785896A JPH1019791A (ja) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | 半導体材料の検査方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17785896A JPH1019791A (ja) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | 半導体材料の検査方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1019791A true JPH1019791A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=16038325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17785896A Pending JPH1019791A (ja) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | 半導体材料の検査方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1019791A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012060107A (ja) * | 2010-08-11 | 2012-03-22 | Toto Ltd | 吸着保持装置の表面評価方法 |
| JP2012243975A (ja) * | 2011-05-20 | 2012-12-10 | Sumco Corp | シリコンウェーハの評価方法および製造方法 |
-
1996
- 1996-07-08 JP JP17785896A patent/JPH1019791A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012060107A (ja) * | 2010-08-11 | 2012-03-22 | Toto Ltd | 吸着保持装置の表面評価方法 |
| JP2012243975A (ja) * | 2011-05-20 | 2012-12-10 | Sumco Corp | シリコンウェーハの評価方法および製造方法 |
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