JPH11237225A - 欠陥検査装置 - Google Patents
欠陥検査装置Info
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- JPH11237225A JPH11237225A JP33686598A JP33686598A JPH11237225A JP H11237225 A JPH11237225 A JP H11237225A JP 33686598 A JP33686598 A JP 33686598A JP 33686598 A JP33686598 A JP 33686598A JP H11237225 A JPH11237225 A JP H11237225A
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、半導体試料の欠陥解析に好適な欠陥
検査装置を提供することを目的とする。 【解決手段】被検体に光を照射することによって得られ
る該検体からの光情報に基づいて、前記検体の表面及び
／又は検体に内在する欠陥を検出する欠陥検査装置にお
いて、前記光情報に基づいて前記欠陥の存在する深さ、
及び前記欠陥の分布を検出する検出手段と、欠陥の存在
する深さを設定する設定手段と、前記検出手段で得られ
た欠陥の分布を表示する手段を備え、該表示手段は前記
設定手段によって設定された深さに相当する欠陥の分布
を表示する。
検査装置を提供することを目的とする。 【解決手段】被検体に光を照射することによって得られ
る該検体からの光情報に基づいて、前記検体の表面及び
／又は検体に内在する欠陥を検出する欠陥検査装置にお
いて、前記光情報に基づいて前記欠陥の存在する深さ、
及び前記欠陥の分布を検出する検出手段と、欠陥の存在
する深さを設定する設定手段と、前記検出手段で得られ
た欠陥の分布を表示する手段を備え、該表示手段は前記
設定手段によって設定された深さに相当する欠陥の分布
を表示する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は欠陥検査装置に係
り、特に、半導体シリコンウェハ中の析出物や積層欠陥
などの結晶欠陥の測定装置およびウェハ表面異物検査装
置に関するものである。
り、特に、半導体シリコンウェハ中の析出物や積層欠陥
などの結晶欠陥の測定装置およびウェハ表面異物検査装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩ(大規模集積回路)の集積度が向上
すると共に、ＬＳＩを構成するＭＯＳ（Metal Oxide Se
miconductor ）トランジスタの不良に起因した良品取得
率と信頼性の低下が大きな問題となってきている。ＭＯ
Ｓトランジスタの不良の原因としては、ゲート酸化膜の
絶縁破壊及び接合のリーク電流過多が代表的な問題であ
る。これらＭＯＳトランジスタの不良の多くは、直接も
しくは間接的にシリコン基板中の結晶欠陥に起因してい
る。すなわち、ＬＳＩ製造工程において、酸化によりシ
リコン酸化膜に変換されるシリコン基板の表面領域に結
晶欠陥が存在すると、シリコン酸化膜に構造欠陥が形成
されＬＳＩ動作時に絶縁破壊が生じる。また、接合の空
乏層に結晶欠陥が存在すると、リーク電流が多量に発生
する。このように、シリコン基板内において素子が形成
されている表面領域に結晶欠陥が形成されると、ＭＯＳ
トランジスタの不良が発生するので好ましくない。
すると共に、ＬＳＩを構成するＭＯＳ（Metal Oxide Se
miconductor ）トランジスタの不良に起因した良品取得
率と信頼性の低下が大きな問題となってきている。ＭＯ
Ｓトランジスタの不良の原因としては、ゲート酸化膜の
絶縁破壊及び接合のリーク電流過多が代表的な問題であ
る。これらＭＯＳトランジスタの不良の多くは、直接も
しくは間接的にシリコン基板中の結晶欠陥に起因してい
る。すなわち、ＬＳＩ製造工程において、酸化によりシ
リコン酸化膜に変換されるシリコン基板の表面領域に結
晶欠陥が存在すると、シリコン酸化膜に構造欠陥が形成
されＬＳＩ動作時に絶縁破壊が生じる。また、接合の空
乏層に結晶欠陥が存在すると、リーク電流が多量に発生
する。このように、シリコン基板内において素子が形成
されている表面領域に結晶欠陥が形成されると、ＭＯＳ
トランジスタの不良が発生するので好ましくない。
【０００３】このように欠陥計測は、シリコン結晶品質
管理において重要である。この様な欠陥を計測する方法
としては、シリコンを透過する赤外線を照射し、散乱光
を検出する方法が行われている。
管理において重要である。この様な欠陥を計測する方法
としては、シリコンを透過する赤外線を照射し、散乱光
を検出する方法が行われている。
【０００４】結晶欠陥はこの単結晶シリコンウェハの内
部のどの位置にも存在，分布する。一般的にＩＣ等デバ
イスを製造する際には、結晶表面（鏡面）〜０.５μｍ
以内には結晶欠陥がなく、深い領域には高密度の欠陥が
含まれるウェハの開発が望まれている。
部のどの位置にも存在，分布する。一般的にＩＣ等デバ
イスを製造する際には、結晶表面（鏡面）〜０.５μｍ
以内には結晶欠陥がなく、深い領域には高密度の欠陥が
含まれるウェハの開発が望まれている。
【０００５】このようなウェハを開発するに当たり、こ
れらの結晶欠陥を観察し、その観察結果を開発に反映さ
せる必要があるが、その観察法として、“Extended
Abstracts of the 1996 International Conference
on Solid State Devices and Materials, August 26−
29, 1996”や、“応用物理 第６５巻 第１１号（１９
９６）１１６２ページから１１６３ページ”に記載され
ている技術がある。
れらの結晶欠陥を観察し、その観察結果を開発に反映さ
せる必要があるが、その観察法として、“Extended
Abstracts of the 1996 International Conference
on Solid State Devices and Materials, August 26−
29, 1996”や、“応用物理 第６５巻 第１１号（１９
９６）１１６２ページから１１６３ページ”に記載され
ている技術がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような公知例にお
いては、シリコンウェハの吸光度が異なる特性を持つ、
波長の異なる２種類の光ビームをシリコンウェハに照射
し、このシリコンウェハに内在する結晶欠陥より散乱さ
れる光を検出し、分析することにより結晶欠陥部の分布
状況を表示したり、表面からの深さ毎の結晶欠陥の総数
を測定，表示していた。
いては、シリコンウェハの吸光度が異なる特性を持つ、
波長の異なる２種類の光ビームをシリコンウェハに照射
し、このシリコンウェハに内在する結晶欠陥より散乱さ
れる光を検出し、分析することにより結晶欠陥部の分布
状況を表示したり、表面からの深さ毎の結晶欠陥の総数
を測定，表示していた。
【０００７】シリコンウェハに内在する結晶欠陥を観察
し分析する上で、これらの結晶欠陥部の分布状況や、表
面からの深さ毎の結晶欠陥の総数は非常に重要な要素で
あり、上記の結晶欠陥表示装置はその意味でそれなりの
成果をもたらしたと言える。しかしながら、本発明の発
明者は、これらの装置は、シリコンウェハの結晶欠陥が
様々の所定の深さ位置において、どのようなサイズの結
晶欠陥がどのぐらいどのように分布するかが、きわめて
重要であることを発見した。
し分析する上で、これらの結晶欠陥部の分布状況や、表
面からの深さ毎の結晶欠陥の総数は非常に重要な要素で
あり、上記の結晶欠陥表示装置はその意味でそれなりの
成果をもたらしたと言える。しかしながら、本発明の発
明者は、これらの装置は、シリコンウェハの結晶欠陥が
様々の所定の深さ位置において、どのようなサイズの結
晶欠陥がどのぐらいどのように分布するかが、きわめて
重要であることを発見した。
【０００８】例えば、水素アニール熱処理の場合、その
熱処理の進行状況は、ＳｉＯ2 の析出物がシリコンウェ
ハの所定の深さにおいてどのようなサイズでどの位分布
するか、観察することにより判別される。このような観
察結果は、水素アニール熱処理における処理時間，温度
などの熱処理条件を最適に決定することができる。
熱処理の進行状況は、ＳｉＯ2 の析出物がシリコンウェ
ハの所定の深さにおいてどのようなサイズでどの位分布
するか、観察することにより判別される。このような観
察結果は、水素アニール熱処理における処理時間，温度
などの熱処理条件を最適に決定することができる。
【０００９】また、これまで発生挙動に不明な部分の多
かったＣＯＰ（Cristal OriginatedParticle）は、grow
−in欠陥がシリコンウェハの表面にピットとして痕跡を
残したものであるが、それらがシリコンウェハにどの程
度深く分布するか観察できれば、ＣＯＰを生じないプロ
セスの最適条件の解析を容易に行うことができるように
なる。
かったＣＯＰ（Cristal OriginatedParticle）は、grow
−in欠陥がシリコンウェハの表面にピットとして痕跡を
残したものであるが、それらがシリコンウェハにどの程
度深く分布するか観察できれば、ＣＯＰを生じないプロ
セスの最適条件の解析を容易に行うことができるように
なる。
【００１０】本発明はこのようにシリコンウェハ等の結
晶欠陥が様々の所定の深さ位置において、どのようなサ
イズの結晶欠陥がどのくらいどのように分布するかを容
易に観察することができる結晶欠陥検査装置を提供する
ことを目的とするものである。
晶欠陥が様々の所定の深さ位置において、どのようなサ
イズの結晶欠陥がどのくらいどのように分布するかを容
易に観察することができる結晶欠陥検査装置を提供する
ことを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために被検体に光を照射することによって得ら
れる該検体からの光情報に基づいて、前記検体の表面及
び検体に内在する欠陥を検出する欠陥検査装置におい
て、前記光情報に基づいて前記欠陥の存在する深さ、及
び前記欠陥の分布を検出する検出手段と、欠陥の存在す
る深さを設定する手段と、前記検出手段で得られた欠陥
の分布を表示する手段を備え、該表示手段は前記設定手
段によって設定された深さに相当する欠陥の分布を表示
することを特徴とする欠陥検査装置を提供する。
達成するために被検体に光を照射することによって得ら
れる該検体からの光情報に基づいて、前記検体の表面及
び検体に内在する欠陥を検出する欠陥検査装置におい
て、前記光情報に基づいて前記欠陥の存在する深さ、及
び前記欠陥の分布を検出する検出手段と、欠陥の存在す
る深さを設定する手段と、前記検出手段で得られた欠陥
の分布を表示する手段を備え、該表示手段は前記設定手
段によって設定された深さに相当する欠陥の分布を表示
することを特徴とする欠陥検査装置を提供する。
【００１２】以上のような欠陥検査装置の提供によっ
て、発生原因が深さに依存して異なる欠陥を、特定深さ
の設定により選択的に表示することができる。
て、発生原因が深さに依存して異なる欠陥を、特定深さ
の設定により選択的に表示することができる。
【００１３】本発明では更に、被検体に光を照射するこ
とによって得られる該検体からの光情報に基づいて、前
記検体の表面及び検体に内在する欠陥を検出する欠陥検
査装置において、前記光情報に基づいて前記欠陥の大き
さ、及び前記欠陥の分布を検出する検出手段と、欠陥の
大きさを設定する手段と、前記検出手段で得られた欠陥
の分布を表示する手段を備え、該表示手段は前記設定手
段によって設定された大きさに応じた欠陥の分布を表示
することを特徴とする欠陥検査装置を提供する。
とによって得られる該検体からの光情報に基づいて、前
記検体の表面及び検体に内在する欠陥を検出する欠陥検
査装置において、前記光情報に基づいて前記欠陥の大き
さ、及び前記欠陥の分布を検出する検出手段と、欠陥の
大きさを設定する手段と、前記検出手段で得られた欠陥
の分布を表示する手段を備え、該表示手段は前記設定手
段によって設定された大きさに応じた欠陥の分布を表示
することを特徴とする欠陥検査装置を提供する。
【００１４】以上のような欠陥検査装置の提供によっ
て、発生原因が欠陥の大きさに依存して異なる欠陥を、
特定の大きさの設定により選択的に表示することができ
る。
て、発生原因が欠陥の大きさに依存して異なる欠陥を、
特定の大きさの設定により選択的に表示することができ
る。
【００１５】また、本発明では、被検体に光を照射する
ことによって得られる該検体からの光情報に基づいて、
前記検体の表面及び検体に内在する欠陥を検出する欠陥
検査装置において、前記光情報に基づいて前記検体の所
定の単位領域毎の欠陥情報を検出する手段と、該手段で
検出された欠陥情報に基づいて前記単位領域毎の欠陥情
報を表示する表示手段を備えたことを特徴とする欠陥検
査装置を提供する。
ことによって得られる該検体からの光情報に基づいて、
前記検体の表面及び検体に内在する欠陥を検出する欠陥
検査装置において、前記光情報に基づいて前記検体の所
定の単位領域毎の欠陥情報を検出する手段と、該手段で
検出された欠陥情報に基づいて前記単位領域毎の欠陥情
報を表示する表示手段を備えたことを特徴とする欠陥検
査装置を提供する。
【００１６】以上の構成により、欠陥情報を単位領域毎
に確認できるので、上述のような単なる欠陥の分布図と
比較すると、欠陥の分布傾向を視覚的に且つ容易に判断
することが可能になる。
に確認できるので、上述のような単なる欠陥の分布図と
比較すると、欠陥の分布傾向を視覚的に且つ容易に判断
することが可能になる。
【００１７】以下詳細は発明の実施の形態の欄で詳述す
る。
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明に係る結晶欠陥計測方法お
よび結晶欠陥計測装置を実施例に基づいて以下説明す
る。図１に本発明の一実施例に係る結晶欠陥計測装置の
全体構成を示すブロック図を示す。シリコンウェハに対
する照射光の全面走査は、回転移動と中心が並進移動し
ているシリコンウェハに照射することによって、スパイ
ラル状に走査する。照射領域を散乱体が通過した瞬間
に、パルス的な散乱光が発生する。照射光として、波長
５３２ｎｍのレーザ１０からの光と、波長８１０ｎｍの
レーザ２０からの光を回転ステージ４１上のウェハ固定
金具４４に固定された試料ウェハ１に照射する。それぞ
れの欠陥からの散乱光２の検出によって、試料ウェハ１
中に含まれる酸素析出物（ＳｉＯ2 粒子）や転移等の結
晶欠陥、その他にウェハ表面に付着した異物が散乱体と
して検出される。
よび結晶欠陥計測装置を実施例に基づいて以下説明す
る。図１に本発明の一実施例に係る結晶欠陥計測装置の
全体構成を示すブロック図を示す。シリコンウェハに対
する照射光の全面走査は、回転移動と中心が並進移動し
ているシリコンウェハに照射することによって、スパイ
ラル状に走査する。照射領域を散乱体が通過した瞬間
に、パルス的な散乱光が発生する。照射光として、波長
５３２ｎｍのレーザ１０からの光と、波長８１０ｎｍの
レーザ２０からの光を回転ステージ４１上のウェハ固定
金具４４に固定された試料ウェハ１に照射する。それぞ
れの欠陥からの散乱光２の検出によって、試料ウェハ１
中に含まれる酸素析出物（ＳｉＯ2 粒子）や転移等の結
晶欠陥、その他にウェハ表面に付着した異物が散乱体と
して検出される。
【００１９】欠陥からの散乱光２を対物レンズ３により
集光し、ダイクロイックミラー４にて分岐し、波長８１
０ｎｍおよび５３２ｎｍの光を分離し、レンズ１１，２
１でそれぞれ集光し、光検出器１２，２２で波長別に検
出する。検出された信号は、それぞれアンプ１３，２３
によって増幅され、それぞれのピークホールド回路１
５，２５によってホールドされたピーク信号強度が出力
され、Ａ／Ｄコンバータ１６，２６でデジタル化してコ
ンピュータ６に取り込む。
集光し、ダイクロイックミラー４にて分岐し、波長８１
０ｎｍおよび５３２ｎｍの光を分離し、レンズ１１，２
１でそれぞれ集光し、光検出器１２，２２で波長別に検
出する。検出された信号は、それぞれアンプ１３，２３
によって増幅され、それぞれのピークホールド回路１
５，２５によってホールドされたピーク信号強度が出力
され、Ａ／Ｄコンバータ１６，２６でデジタル化してコ
ンピュータ６に取り込む。
【００２０】また、同時に、散乱光をウェハ表面に対
し、ブリュースター角以上の角度に散乱される散乱光を
検出する系を設ける。レンズ５０でブリュースター角以
上の角度に散乱される散乱光を集光し、フィルタ３０に
よって波長５３２ｎｍの散乱光を選択する。そしてレン
ズ３１で光検出器３２に集光してその出力信号をアンプ
３３で増幅して、ピークホールド回路３５によりホール
ドされたピーク信号強度をＡ／Ｄコンバータ３６でデジ
タル化してコンピュータ６に取り込む。
し、ブリュースター角以上の角度に散乱される散乱光を
検出する系を設ける。レンズ５０でブリュースター角以
上の角度に散乱される散乱光を集光し、フィルタ３０に
よって波長５３２ｎｍの散乱光を選択する。そしてレン
ズ３１で光検出器３２に集光してその出力信号をアンプ
３３で増幅して、ピークホールド回路３５によりホール
ドされたピーク信号強度をＡ／Ｄコンバータ３６でデジ
タル化してコンピュータ６に取り込む。
【００２１】一方、コンピュ−タ６よりドライバ４０，
４２を用いて回転ステ−ジ４１およびＲステージ４３を
回転方向（θ方向）及び半径方向（Ｒ方向）に走査しな
がらウェハ固定治具４４に取り付けた回転エンコーダ及
び並進エンコーダの座標（Ｒ，θ）をモニターしながら
散乱光計測を行い、欠陥から散乱光が発生した瞬間の座
標（Ｒ，θ）を散乱光強度信号とともにコンピュータ６
に取り込む。
４２を用いて回転ステ−ジ４１およびＲステージ４３を
回転方向（θ方向）及び半径方向（Ｒ方向）に走査しな
がらウェハ固定治具４４に取り付けた回転エンコーダ及
び並進エンコーダの座標（Ｒ，θ）をモニターしながら
散乱光計測を行い、欠陥から散乱光が発生した瞬間の座
標（Ｒ，θ）を散乱光強度信号とともにコンピュータ６
に取り込む。
【００２２】なお、コンピュータ６にはディスプレイ
（図示せず）が接続され、後述する欠陥の情報が表示さ
れる。
（図示せず）が接続され、後述する欠陥の情報が表示さ
れる。
【００２３】上記の欠陥から散乱光が発生した場合のデ
ータ取り込みタイミングを図２に示す散乱光信号の取り
込みタイミング図により説明する。図２（ａ）に示すよ
うに波長５３２ｎｍあるいは波長８１０ｎｍの照射光が
欠陥に照射されて散乱する光が走査に伴ってそれぞれの
検知器に取り込まれる。５３２ｎｍに着目すると、図２
（ｂ）に示すようにアンプ１３の出力信号がある設定し
たしきい値２０１を超えた場合、図２（ｃ）に示すコン
パレータ１４からの出力信号が、図２（ｄ）に示す論理
和回路５を通じてピークホールド回路１５へトリガ出力
を与え、図２（ｅ）に示すようにピークホールド回路１
５はアンプ１３のピーク強度をホールドする。８１０ｎ
ｍの散乱光信号あるいは光検出器３２による散乱光強度
信号の場合も５３２ｎｍの散乱光信号の場合と同様にピ
ークホールド回路２５あるいは３５にピーク強度がホー
ルドされる。
ータ取り込みタイミングを図２に示す散乱光信号の取り
込みタイミング図により説明する。図２（ａ）に示すよ
うに波長５３２ｎｍあるいは波長８１０ｎｍの照射光が
欠陥に照射されて散乱する光が走査に伴ってそれぞれの
検知器に取り込まれる。５３２ｎｍに着目すると、図２
（ｂ）に示すようにアンプ１３の出力信号がある設定し
たしきい値２０１を超えた場合、図２（ｃ）に示すコン
パレータ１４からの出力信号が、図２（ｄ）に示す論理
和回路５を通じてピークホールド回路１５へトリガ出力
を与え、図２（ｅ）に示すようにピークホールド回路１
５はアンプ１３のピーク強度をホールドする。８１０ｎ
ｍの散乱光信号あるいは光検出器３２による散乱光強度
信号の場合も５３２ｎｍの散乱光信号の場合と同様にピ
ークホールド回路２５あるいは３５にピーク強度がホー
ルドされる。
【００２４】それぞれのピーク強度値は図２（ｆ）に示
すように論理和回路５からのトリガ出力から一定時間後
にそれぞれのＡ／Ｄコンバータ１６，２６，３６により
デジタル化され、図２（ｇ）に示すようにＡ／Ｄ変換終
了後、コンピュータ６に取り込まれメモリに記憶され
る。このときコンピュータ６は回転エンコーダ及び並進
エンコーダの座標（Ｒ，θ）もシリコンウェハの面内位
置で散乱光が発生した位置として同時にメモリに記憶す
る。コンピュータ６にデータが取り込まれた後は論理和
回路の出力とピークホールドもリセットされる。なお本
実施例では上記座標はその座標が属する単位領域の種類
も併せて記憶される。
すように論理和回路５からのトリガ出力から一定時間後
にそれぞれのＡ／Ｄコンバータ１６，２６，３６により
デジタル化され、図２（ｇ）に示すようにＡ／Ｄ変換終
了後、コンピュータ６に取り込まれメモリに記憶され
る。このときコンピュータ６は回転エンコーダ及び並進
エンコーダの座標（Ｒ，θ）もシリコンウェハの面内位
置で散乱光が発生した位置として同時にメモリに記憶す
る。コンピュータ６にデータが取り込まれた後は論理和
回路の出力とピークホールドもリセットされる。なお本
実施例では上記座標はその座標が属する単位領域の種類
も併せて記憶される。
【００２５】図３（ａ）に各検知器のしきい値を超えた
場合に検出できる欠陥の深さ位置と大きさの関係図を示
す。上記のように波長５３２ｎｍによる散乱光強度信号
（光検出器１２の信号）あるいは波長８１０ｎｍによる
散乱光強度信号（光検出器２２の信号）あるいは光検出
器３２による散乱光強度信号のいずれかがあるしきい値
を超えた場合に散乱光強度とそのときのウェハの面内を
取り込むことで、図３(ａ)に示す表面異物検出用検知器
のトリガによる欠陥検出範囲３０１，５３２ｎｍによる
散乱光検知器のトリガによる欠陥検出範囲３０２，８１
０ｎｍによる散乱光検知器のトリガによる欠陥検出範囲
３０３をすべて包含して検出することができる。これに
より、例えば今後の主流になるエピタキシャルウェハ
で、１μｍ程度のエピタキシャル層の欠陥以外にエピタ
キシャル層とエピタキシャル層下の基板も含めた欠陥が
１回のウェハ全面走査測定で検出することが可能となっ
た。エピタキシャル層とその下の基板では欠陥特性が異
なるので、双方の欠陥を包括して検出できることはウェ
ハ製造工程における不良要因を解析する手がかりとな
る。例えば、ウェハの図３（ｂ）に示すように５３２ｎ
ｍによる散乱光検知器のトリガによる欠陥検出ではエピ
タキシャル層の欠陥は発見できるが、より深い部分に欠
陥が存在していても検出できない。図３（ｃ）に示すよ
うに８１０ｎｍによる散乱光検知器のトリガによる欠陥
検出では深さ５μｍまでの深い部分にあるスリップとい
う欠陥が検出できた。スリップとはウェハを熱処理した
場合に中央部と周辺部の温度差が原因でウェハのエッジ
部に発生する欠陥で、ウェハが大口径になると深刻な問
題となる。本例のウェハ周辺に発生したスリップによ
り、ウェハを熱処理炉へ挿入した作業に問題があるとい
う手がかりが得られることになる。
場合に検出できる欠陥の深さ位置と大きさの関係図を示
す。上記のように波長５３２ｎｍによる散乱光強度信号
（光検出器１２の信号）あるいは波長８１０ｎｍによる
散乱光強度信号（光検出器２２の信号）あるいは光検出
器３２による散乱光強度信号のいずれかがあるしきい値
を超えた場合に散乱光強度とそのときのウェハの面内を
取り込むことで、図３(ａ)に示す表面異物検出用検知器
のトリガによる欠陥検出範囲３０１，５３２ｎｍによる
散乱光検知器のトリガによる欠陥検出範囲３０２，８１
０ｎｍによる散乱光検知器のトリガによる欠陥検出範囲
３０３をすべて包含して検出することができる。これに
より、例えば今後の主流になるエピタキシャルウェハ
で、１μｍ程度のエピタキシャル層の欠陥以外にエピタ
キシャル層とエピタキシャル層下の基板も含めた欠陥が
１回のウェハ全面走査測定で検出することが可能となっ
た。エピタキシャル層とその下の基板では欠陥特性が異
なるので、双方の欠陥を包括して検出できることはウェ
ハ製造工程における不良要因を解析する手がかりとな
る。例えば、ウェハの図３（ｂ）に示すように５３２ｎ
ｍによる散乱光検知器のトリガによる欠陥検出ではエピ
タキシャル層の欠陥は発見できるが、より深い部分に欠
陥が存在していても検出できない。図３（ｃ）に示すよ
うに８１０ｎｍによる散乱光検知器のトリガによる欠陥
検出では深さ５μｍまでの深い部分にあるスリップとい
う欠陥が検出できた。スリップとはウェハを熱処理した
場合に中央部と周辺部の温度差が原因でウェハのエッジ
部に発生する欠陥で、ウェハが大口径になると深刻な問
題となる。本例のウェハ周辺に発生したスリップによ
り、ウェハを熱処理炉へ挿入した作業に問題があるとい
う手がかりが得られることになる。
【００２６】上記の照射形態において、波長５３２ｎｍ
の光と波長８１０ｎｍの光とが走査に伴って時間的に波
長５３２ｎｍが先に欠陥に照射される様に照射位置をず
らして計測してもよい。波長５３２ｎｍによる散乱光強
度信号(光検出器１２の信号)はしきい値を超えずに、波
長８１０ｎｍによる散乱光強度信号（光検出器２２の信
号）の方があるしきい値を超えた場合には波長８１０ｎ
ｍのみの信号を取り込む様にする。この場合の深さ位置
を決定可能な欠陥は波長５３２ｎｍの侵入深さ以内のも
のであるので、波長５３２ｎｍによる散乱光強度信号
（光検出器１２の信号）の値があるしきい値より小さな
値を有するデータに対しては深さ位置導出を行う必要が
ないためである。
の光と波長８１０ｎｍの光とが走査に伴って時間的に波
長５３２ｎｍが先に欠陥に照射される様に照射位置をず
らして計測してもよい。波長５３２ｎｍによる散乱光強
度信号(光検出器１２の信号)はしきい値を超えずに、波
長８１０ｎｍによる散乱光強度信号（光検出器２２の信
号）の方があるしきい値を超えた場合には波長８１０ｎ
ｍのみの信号を取り込む様にする。この場合の深さ位置
を決定可能な欠陥は波長５３２ｎｍの侵入深さ以内のも
のであるので、波長５３２ｎｍによる散乱光強度信号
（光検出器１２の信号）の値があるしきい値より小さな
値を有するデータに対しては深さ位置導出を行う必要が
ないためである。
【００２７】なお、本発明実施例の深さ位置，欠陥の大
きさ（粒径）は以下のようにして求められる。
きさ（粒径）は以下のようにして求められる。
【００２８】欠陥の深さ位置を求める計算手順を以下に
示す。物質の波長λにおける屈折率をｎ，消衰率をｋと
すれば、入射光の振幅が表面直下の値の１／ｅになる侵
入深さГは、数１で与えられる。
示す。物質の波長λにおける屈折率をｎ，消衰率をｋと
すれば、入射光の振幅が表面直下の値の１／ｅになる侵
入深さГは、数１で与えられる。
【００２９】
【数１】 Г＝λ／２πｋ …（１） したがって、空気中より入射角θで物質に入射した光の
強度は表面からの深さｚのところではexp((−２ｚ／Г)
cos(arcsin(sinθ／ｎ))）だけ表面直下より減衰するこ
とになる。したがって空気中より入射角θで物質に光を
照射し、試料表面方向への散乱光をある検出立体角で検
出したときの積分散乱断面積をσ，入射光強度をＩとし
たとき、物質表面より深さｚの位置にある欠陥からの散
乱光強度Ｓは数２のように表すことができる。
強度は表面からの深さｚのところではexp((−２ｚ／Г)
cos(arcsin(sinθ／ｎ))）だけ表面直下より減衰するこ
とになる。したがって空気中より入射角θで物質に光を
照射し、試料表面方向への散乱光をある検出立体角で検
出したときの積分散乱断面積をσ，入射光強度をＩとし
たとき、物質表面より深さｚの位置にある欠陥からの散
乱光強度Ｓは数２のように表すことができる。
【００３０】
【数２】 Ｓ＝Ｉσexp［−(２ｚ／Г)(１＋１／{cos(arcsin(sinθ／ｎ))})］ ×Ｔｉ×Ｔｆ …（２） ここで、Ｔｉは入射光の大気中から物質内表面直下への
透過率、Ｔｆは散乱光の物質内表面直下から大気中への
透過率である。
透過率、Ｔｆは散乱光の物質内表面直下から大気中への
透過率である。
【００３１】今、物質の波長λ１，λ２に対する屈折率
をそれぞれｎ１，ｎ２、侵入深さをそれぞれГ１，Г
２、入射光強度をそれぞれＩ１，Ｉ２、測定される散乱
光強度をそれぞれＳ１，Ｓ２、積分散乱断面積をそれぞ
れσ１，σ２、入射光の物質内表面直下への透過率をそ
れぞれＴ１ｉ，Ｔ２ｉ、散乱光の物質内表面直下から大
気中への透過率をそれぞれＴ１ｆ，Ｔ２ｆ、とすると数
３，数４が成り立つ。
をそれぞれｎ１，ｎ２、侵入深さをそれぞれГ１，Г
２、入射光強度をそれぞれＩ１，Ｉ２、測定される散乱
光強度をそれぞれＳ１，Ｓ２、積分散乱断面積をそれぞ
れσ１，σ２、入射光の物質内表面直下への透過率をそ
れぞれＴ１ｉ，Ｔ２ｉ、散乱光の物質内表面直下から大
気中への透過率をそれぞれＴ１ｆ，Ｔ２ｆ、とすると数
３，数４が成り立つ。
【００３２】
【数３】 Ｓ１＝Ｉ１・σ１exp［−(２ｚ／Г１)(１＋１／{cos(arcsin(sinθ ／ｎ１))})］×Ｔ１ｉ×Ｔ１ｆ …（３）
【００３３】
【数４】 Ｓ２＝Ｉ２・σ２exp［−(２ｚ／Г２)(１＋１／{cos(arcsin(sinθ ／ｎ２))})］×Ｔ２ｉ×Ｔ２ｆ …（４） 以上により、欠陥の深さ位置ｚは数５乃至数７のように
与えられる。
与えられる。
【００３４】
【数５】 ｚ＝Ｃ１・ｌｎ［Ｃ２(Ｓ１／Ｓ２)(σ２／σ１)］ …（５）
【００３５】
【数６】 Ｃ１＝１／［(４πｋ２／λ２)(１＋１／{cos(arcsin(sinθ／ｎ２))}) −(４πｋ１／λ１)(１＋１／{cos(arcsin(sinθ／ｎ１))})］ …（６）
【００３６】
【数７】 Ｃ２＝Ｉ２／Ｉ１×Ｔ２ｉ×Ｔ２ｆ／(Ｔ１ｉ×Ｔ１ｆ) …（７） 本発明において欠陥の深さ位置を求めるためには先に欠
陥の大きさを求める必要がある。数３において試料を透
過する波長λ１の光、即ちГ１が十分に大きい（Г１≫
Г２）波長λ１の光を用いると、ある検出立体角での積
分散乱断面積σ１は数８のように表すことができる。
陥の大きさを求める必要がある。数３において試料を透
過する波長λ１の光、即ちГ１が十分に大きい（Г１≫
Г２）波長λ１の光を用いると、ある検出立体角での積
分散乱断面積σ１は数８のように表すことができる。
【００３７】
【数８】 σ１＝Ｓ１／(Ｉ１×Ｔ１ｉ×Ｔ１ｆ) …（８） Ｔ１ｉ，Ｔ１ｆの値は光学原理にのっとり計算できるの
で、Ｉ１の値を事前に測定しておけば、Ｓ１を測定する
ことにより積分散乱断面積σ１の値が求まる。従って欠
陥の屈折率が既知であれば、Ｍｉｅ散乱理論式（例えば
ボルン・ウォルフ著，光学の原理（東海大学、１９７５
年），第９０２〜９７１頁）から欠陥の大きさを求める
ことができる。
で、Ｉ１の値を事前に測定しておけば、Ｓ１を測定する
ことにより積分散乱断面積σ１の値が求まる。従って欠
陥の屈折率が既知であれば、Ｍｉｅ散乱理論式（例えば
ボルン・ウォルフ著，光学の原理（東海大学、１９７５
年），第９０２〜９７１頁）から欠陥の大きさを求める
ことができる。
【００３８】大きさが判れば試料に吸収される波長λ２
の光によるある検出立体角での積分散乱断面積σ２が計
算により決まるので、積分散乱断面積の比σ１／σ２が
決定できる。上記と同様、Ｔ２ｉ，Ｔ２ｆの値を光学原
理にのっとり計算し、Ｉ２の値を事前に測定することに
より、数７からＣ２の値を求めることができる。また、
Ｃ１の値も材料定数および実験条件から数１により求ま
る。これら値を数５に代入すれば深さ位置ｚを得ること
ができる。
の光によるある検出立体角での積分散乱断面積σ２が計
算により決まるので、積分散乱断面積の比σ１／σ２が
決定できる。上記と同様、Ｔ２ｉ，Ｔ２ｆの値を光学原
理にのっとり計算し、Ｉ２の値を事前に測定することに
より、数７からＣ２の値を求めることができる。また、
Ｃ１の値も材料定数および実験条件から数１により求ま
る。これら値を数５に代入すれば深さ位置ｚを得ること
ができる。
【００３９】また、Rayleigh散乱によって欠陥の大きさ
（粒径）を求めても良い。このレーリー散乱による粒径
の算出法は、応用物理 第６５巻 第１１号（１９９
６）１１６２ページから１１６３ページに紹介されてい
る。
（粒径）を求めても良い。このレーリー散乱による粒径
の算出法は、応用物理 第６５巻 第１１号（１９９
６）１１６２ページから１１６３ページに紹介されてい
る。
【００４０】以上のようにして求められた欠陥の深さ位
置，欠陥の大きさは、上述の散乱光強度信号，検出座標
及び該座標が属する単位領域の種類等に基づいて以下の
ような表示を行うために用いられる。
置，欠陥の大きさは、上述の散乱光強度信号，検出座標
及び該座標が属する単位領域の種類等に基づいて以下の
ような表示を行うために用いられる。
【００４１】図４に本発明に係る欠陥分布の選別表示例
を示す。図４（ａ）に示すように欠陥の深さ位置と大き
さとしてポリエステル換算の粒径を数値入力で範囲指定
する手段を設け、指定された範囲の欠陥について図４
（ｂ）に示すように面分布を表層内の欠陥４０１，表面
異物４０２のように表示する。
を示す。図４（ａ）に示すように欠陥の深さ位置と大き
さとしてポリエステル換算の粒径を数値入力で範囲指定
する手段を設け、指定された範囲の欠陥について図４
（ｂ）に示すように面分布を表層内の欠陥４０１，表面
異物４０２のように表示する。
【００４２】このようにウェハ表面の全面走査計測後
は、デバイス形成に影響を与える特定の問題領域範囲あ
るいは欠陥の大きさなどを任意に直接入力指定できるこ
とで、表層内の表面近傍に存在する結晶欠陥分布あるい
は表面異物の分布を任意に選別表示することができる。
は、デバイス形成に影響を与える特定の問題領域範囲あ
るいは欠陥の大きさなどを任意に直接入力指定できるこ
とで、表層内の表面近傍に存在する結晶欠陥分布あるい
は表面異物の分布を任意に選別表示することができる。
【００４３】ウェハに形成される欠陥（傷も含む）は、
製造工程中の如何なる工程で発生したかによって、その
粒径や存在する深さが異なる場合がある。即ち欠陥の粒
径や存在する深さを確認できれば、製造工程中のどこで
欠陥が発生したかを特定することができる。
製造工程中の如何なる工程で発生したかによって、その
粒径や存在する深さが異なる場合がある。即ち欠陥の粒
径や存在する深さを確認できれば、製造工程中のどこで
欠陥が発生したかを特定することができる。
【００４４】よって特定粒径，特定深さ、或いはその両
方を選択的に設定し、この設定に適合する欠陥を選択的
に表示することができれば、特定の工程でどの程度の欠
陥が発生したのか、その傾向を観察することが容易にな
る。
方を選択的に設定し、この設定に適合する欠陥を選択的
に表示することができれば、特定の工程でどの程度の欠
陥が発生したのか、その傾向を観察することが容易にな
る。
【００４５】従来技術の欄で紹介した応用物理 第６５
巻 第１１号（１９９６）１１６２ページから１１６３
ページに開示された面内分布の例では、欠陥をすべて表
示しているため、特定情報を持つ欠陥を選択的に確認す
ることが困難であった。
巻 第１１号（１９９６）１１６２ページから１１６３
ページに開示された面内分布の例では、欠陥をすべて表
示しているため、特定情報を持つ欠陥を選択的に確認す
ることが困難であった。
【００４６】本発明実施例では欠陥が存在する深さや、
大きさ（粒径）を設定し、該設定に基づいてウェハの欠
陥の分布表示を行うことができるので、存在する欠陥の
存在深さや、大きさの程度によって、欠陥が発生した工
程と、発生した欠陥の傾向を把握することが可能にな
る。その具体例を以下に詳述する。
大きさ（粒径）を設定し、該設定に基づいてウェハの欠
陥の分布表示を行うことができるので、存在する欠陥の
存在深さや、大きさの程度によって、欠陥が発生した工
程と、発生した欠陥の傾向を把握することが可能にな
る。その具体例を以下に詳述する。
【００４７】半導体ウェハ（シリコンウェハ）はＣＺ法
や、ＦＺ法等の単結晶製造法によって得られた単結晶イ
ンゴットを円盤状に切断（スライシング）し、次いで粗
研磨（ラッピング），化学的研磨（エッチング）等のシ
ェービング工程，鏡面研磨（ポリッシング）を経た後、
仕上げ洗浄が行われる。またエピタキシャルウェハは、
その後にエピタキシャル層を気相成長させ、更に鏡面研
磨する等の処理が行われる。またウェハの種類によって
は異なる工程を持つものもある。
や、ＦＺ法等の単結晶製造法によって得られた単結晶イ
ンゴットを円盤状に切断（スライシング）し、次いで粗
研磨（ラッピング），化学的研磨（エッチング）等のシ
ェービング工程，鏡面研磨（ポリッシング）を経た後、
仕上げ洗浄が行われる。またエピタキシャルウェハは、
その後にエピタキシャル層を気相成長させ、更に鏡面研
磨する等の処理が行われる。またウェハの種類によって
は異なる工程を持つものもある。
【００４８】上記工程の中で、研磨に関する欠陥（き
ず）はウェハ表面に広い粒径範囲に跨って形成される傾
向がある。また、単結晶製造工程で熱処理をすることに
より、粒径が大きくかつ表面に現れる欠陥（ＣＯＰ）が
増大する傾向がある。更に洗浄工程ではウェハの表面に
現れる欠陥が増大する傾向にある。
ず）はウェハ表面に広い粒径範囲に跨って形成される傾
向がある。また、単結晶製造工程で熱処理をすることに
より、粒径が大きくかつ表面に現れる欠陥（ＣＯＰ）が
増大する傾向がある。更に洗浄工程ではウェハの表面に
現れる欠陥が増大する傾向にある。
【００４９】更にウェハ内部に形成される結晶欠陥は、
例えばエピタキシャル層の成長過程で発生し、特に結晶
欠陥の内、酸素析出物（ＳｉＯ2 ）は、ウェハの深さ方
向に行くほど、増大するという傾向にある。
例えばエピタキシャル層の成長過程で発生し、特に結晶
欠陥の内、酸素析出物（ＳｉＯ2 ）は、ウェハの深さ方
向に行くほど、増大するという傾向にある。
【００５０】以上のように製造工程に依存した欠陥の傾
向があり、各製造工程個有の欠陥を他の欠陥と識別し
て、表示することによって、該工程で発生した欠陥の傾
向を特定することができる。
向があり、各製造工程個有の欠陥を他の欠陥と識別し
て、表示することによって、該工程で発生した欠陥の傾
向を特定することができる。
【００５１】例えば深さ方向の設定によって、ウェハの
内部に存在する結晶欠陥なのか研磨や洗浄によって発生
した欠陥なのかを判別できるし、これらが混在しないウ
ェハ像によって特定の発生要因によって発生した欠陥の
傾向や程度を容易に判断することが可能になる。
内部に存在する結晶欠陥なのか研磨や洗浄によって発生
した欠陥なのかを判別できるし、これらが混在しないウ
ェハ像によって特定の発生要因によって発生した欠陥の
傾向や程度を容易に判断することが可能になる。
【００５２】また結晶欠陥の存在する個所にデバイスを
形成すると、その電気特性が悪くなるため、原則として
欠陥の存在する個所にデバイスを形成することはできな
い。しかしながら形成するデバイスの種類によって欠陥
が存在する許容深さが異なる。よって深さ方向の設定に
基づく観察によりウェハの種類に応じた品質管理を行う
ことができる。
形成すると、その電気特性が悪くなるため、原則として
欠陥の存在する個所にデバイスを形成することはできな
い。しかしながら形成するデバイスの種類によって欠陥
が存在する許容深さが異なる。よって深さ方向の設定に
基づく観察によりウェハの種類に応じた品質管理を行う
ことができる。
【００５３】また、エピタキシャル層の気相成長が順調
に行われているか否かの観察も可能になる。
に行われているか否かの観察も可能になる。
【００５４】また、図４（ｃ）に示すように、粒径毎の
欠陥個数，深さ位置毎の欠陥個数をヒストグラム表示
し、最小粒径を指定するトレースカーソル４０３，最大
粒径を指定するトレースカーソル４０４、または最小深
さ位置を指定するトレースカーソル４０５，最大深さ位
置を指定するトレースカーソル４０６をそれぞれのグラ
フ上でマウスなどのポインテイングデバイスで指定した
上で図４（ｂ）に示すように面分布を表示してもよい。
これにより実際に欠陥数の多い特定の問題領域範囲が視
覚的に選別でき、欠陥数の多い粒径や深さを選択的に設
定し表示することも、実際に問題が認識される領域の表
面近傍に存在する結晶欠陥分布あるいは表面異物の分布
を選別表示することもできる。
欠陥個数，深さ位置毎の欠陥個数をヒストグラム表示
し、最小粒径を指定するトレースカーソル４０３，最大
粒径を指定するトレースカーソル４０４、または最小深
さ位置を指定するトレースカーソル４０５，最大深さ位
置を指定するトレースカーソル４０６をそれぞれのグラ
フ上でマウスなどのポインテイングデバイスで指定した
上で図４（ｂ）に示すように面分布を表示してもよい。
これにより実際に欠陥数の多い特定の問題領域範囲が視
覚的に選別でき、欠陥数の多い粒径や深さを選択的に設
定し表示することも、実際に問題が認識される領域の表
面近傍に存在する結晶欠陥分布あるいは表面異物の分布
を選別表示することもできる。
【００５５】なお、本実施例では設定深さに存在する欠
陥を他の欠陥と識別して表示しているが、例えば設定深
さに存在する欠陥のみを表示するようにしても良い。
陥を他の欠陥と識別して表示しているが、例えば設定深
さに存在する欠陥のみを表示するようにしても良い。
【００５６】図５に本発明に係る欠陥分布の一覧表示例
を示す。本実施例ではウェハを模した表示上の細分した
単位領域毎に、存在する欠陥の個数を高さ，深さ位置を
色分けして１単位領域を円筒状に立体表示した。
を示す。本実施例ではウェハを模した表示上の細分した
単位領域毎に、存在する欠陥の個数を高さ，深さ位置を
色分けして１単位領域を円筒状に立体表示した。
【００５７】単位領域毎の表示は単なる欠陥の分布図に
比較して、欠陥の発生傾向を特定するのに優れている。
比較して、欠陥の発生傾向を特定するのに優れている。
【００５８】なお、各深さ位置に存在する欠陥の最大粒
径を円筒の直径に比例した表示とする。また、表面異物
は立方体のように表示する。これにより、ウェハ表面お
よび表層内の欠陥領域の分布傾向が一目で識別すること
ができ、問題領域の特定が迅速にできる。
径を円筒の直径に比例した表示とする。また、表面異物
は立方体のように表示する。これにより、ウェハ表面お
よび表層内の欠陥領域の分布傾向が一目で識別すること
ができ、問題領域の特定が迅速にできる。
【００５９】例えば、欠陥が深さに依存せず一様分布し
ているのか、表面層に近い欠陥が多い分布なのか、ある
いは深い領域での欠陥が多い分布なのかにより、表面加
工不良と内部結晶不良なのかの傾向の識別，判断が容易
となる。また表面異物なのか結晶欠陥なのかも一目で判
別が可能となる。
ているのか、表面層に近い欠陥が多い分布なのか、ある
いは深い領域での欠陥が多い分布なのかにより、表面加
工不良と内部結晶不良なのかの傾向の識別，判断が容易
となる。また表面異物なのか結晶欠陥なのかも一目で判
別が可能となる。
【００６０】また上記表示によれば、単位領域当たりの
欠陥の個数，深さ、及び最大粒径を容易に認識できるよ
うに円筒状の棒グラフを採用している。この棒グラフは
複数の情報の関連性を把握しやすい。また、深さ毎に欠
陥の個数や最大粒径などの情報が異なることがあるの
で、図５に示す表示形態はその違いを視覚的に容易に判
断することができる。
欠陥の個数，深さ、及び最大粒径を容易に認識できるよ
うに円筒状の棒グラフを採用している。この棒グラフは
複数の情報の関連性を把握しやすい。また、深さ毎に欠
陥の個数や最大粒径などの情報が異なることがあるの
で、図５に示す表示形態はその違いを視覚的に容易に判
断することができる。
【００６１】本実施例装置は欠陥の深さ，大きさ，位置
を検出しており、これら複数の情報に基づいて、欠陥の
発生の傾向を判断できれば、欠陥解析を容易に行うこと
ができる。
を検出しており、これら複数の情報に基づいて、欠陥の
発生の傾向を判断できれば、欠陥解析を容易に行うこと
ができる。
【００６２】またこのような解析によりコンピュータ６
において行う欠陥部の深さの設定により、得られるウェ
ハの表面位置に対応した欠陥情報出力のフローチャート
を図６に示す。
において行う欠陥部の深さの設定により、得られるウェ
ハの表面位置に対応した欠陥情報出力のフローチャート
を図６に示す。
【００６３】すなわち、Step１で数式３，４に基づきウ
ェハを載せたステージ上の半径(Ｒ)，方向（θ）の座標
位置において検出された散乱光強度Ｓ１，Ｓ２のデータ
テーブルを作成する。これら散乱光強度Ｓ１，Ｓ２より
Step２において、欠陥部の深さ（Ｚ），粒径（ｄ）を数
式５，８等に基づいて計算し、半径(Ｒ），方向(θ）の
座標位置に対応した深さ（Ｚ），粒径（ｄ）のデータテ
ーブルを作成する。
ェハを載せたステージ上の半径(Ｒ)，方向（θ）の座標
位置において検出された散乱光強度Ｓ１，Ｓ２のデータ
テーブルを作成する。これら散乱光強度Ｓ１，Ｓ２より
Step２において、欠陥部の深さ（Ｚ），粒径（ｄ）を数
式５，８等に基づいて計算し、半径(Ｒ），方向(θ）の
座標位置に対応した深さ（Ｚ），粒径（ｄ）のデータテ
ーブルを作成する。
【００６４】そこで、Step３において、図４（ａ）に示
すような表示画面から、欠陥部の深さ（Ｚ）または粒径
（ｄ）を入力し選択すると、選択した結果のデータテー
ブルが得られる。Step４において欠陥部の分布表示を指
令すると、選択した欠陥部の深さ（Ｚ）または粒径
（ｄ）の欠陥部を半径（Ｒ），方向（θ）のステージ上
位置にて対応して表示し、図４（ｂ）に示すような欠陥
分布の表示画面が得られる。
すような表示画面から、欠陥部の深さ（Ｚ）または粒径
（ｄ）を入力し選択すると、選択した結果のデータテー
ブルが得られる。Step４において欠陥部の分布表示を指
令すると、選択した欠陥部の深さ（Ｚ）または粒径
（ｄ）の欠陥部を半径（Ｒ），方向（θ）のステージ上
位置にて対応して表示し、図４（ｂ）に示すような欠陥
分布の表示画面が得られる。
【００６５】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、欠陥
の存在深さ，欠陥の大きさ、或いはその両方の設定に基
づいて欠陥の分布を表示しているので、発生した欠陥の
傾向を特定でき、何処の製造工程でどのような欠陥が発
生したのかを特定するのが容易になる。
の存在深さ，欠陥の大きさ、或いはその両方の設定に基
づいて欠陥の分布を表示しているので、発生した欠陥の
傾向を特定でき、何処の製造工程でどのような欠陥が発
生したのかを特定するのが容易になる。
【００６６】また単位領域毎に欠陥の情報を表示してい
るので、欠陥の発生傾向を特定することが容易になる。
るので、欠陥の発生傾向を特定することが容易になる。
【００６７】以上により欠陥の解析が容易になり、製造
製品の品質管理や欠陥の発生要因の特定に好適な欠陥検
査装置の提供を実現できる。
製品の品質管理や欠陥の発生要因の特定に好適な欠陥検
査装置の提供を実現できる。
【図１】発明の概略構成図。
【図２】散乱光信号の取り込みタイミング図。
【図３】散乱光信号による検出範囲の関係図。
【図４】欠陥分布の選別表示の例を示す図。
【図５】欠陥分布の一覧表示の例を示す図。
【図６】欠陥部の深さを設定することにより得られる、
欠陥部の情報を出力するコンピュータのフローチャー
ト。
欠陥部の情報を出力するコンピュータのフローチャー
ト。
１…試料ウェハ、２…欠陥からの散乱光、３…対物レン
ズ、４…ダイクロイックミラー、５…論理和回路、６…
コンピュータ、１０…波長５３２ｎｍのレーザ、１１，
２１，３１，５０…レンズ、１２，２２，３２…光検出
器、１３，２３，３３…アンプ、１４，２４，３４…コ
ンパレータ、１５，２５，３５…ピークホールド回路、
１６，２６，３６…Ａ／Ｄコンバータ、２０…波長８１
０ｎｍのレーザ、３０…フィルタ、４０，４２…ドライ
バ、４１…回転ステージ、４３…Ｒステージ、４４…ウ
ェハ固定治具、２０１…しきい値、３０１…表面異物検
出用検知器のトリガによる欠陥検出範囲、３０２…５３
２ｎｍによる散乱光検知器のトリガによる欠陥検出範
囲、３０３…８１０ｎｍによる散乱光検知器のトリガに
よる欠陥検出範囲、４０１…表層内欠陥、４０２…表面
異物、４０３…最小粒径を指定するトレースカーソル、
４０４…最大粒径を指定するトレースカーソル、４０５
…最小深さ位置を指定するトレースカーソル、４０６…
最大深さ位置を指定するトレースカーソル。
ズ、４…ダイクロイックミラー、５…論理和回路、６…
コンピュータ、１０…波長５３２ｎｍのレーザ、１１，
２１，３１，５０…レンズ、１２，２２，３２…光検出
器、１３，２３，３３…アンプ、１４，２４，３４…コ
ンパレータ、１５，２５，３５…ピークホールド回路、
１６，２６，３６…Ａ／Ｄコンバータ、２０…波長８１
０ｎｍのレーザ、３０…フィルタ、４０，４２…ドライ
バ、４１…回転ステージ、４３…Ｒステージ、４４…ウ
ェハ固定治具、２０１…しきい値、３０１…表面異物検
出用検知器のトリガによる欠陥検出範囲、３０２…５３
２ｎｍによる散乱光検知器のトリガによる欠陥検出範
囲、３０３…８１０ｎｍによる散乱光検知器のトリガに
よる欠陥検出範囲、４０１…表層内欠陥、４０２…表面
異物、４０３…最小粒径を指定するトレースカーソル、
４０４…最大粒径を指定するトレースカーソル、４０５
…最小深さ位置を指定するトレースカーソル、４０６…
最大深さ位置を指定するトレースカーソル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小室 仁 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器事業部内 (72)発明者 松井 繁 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器事業部内 (72)発明者 武田 一男 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (14)
- 【請求項１】被検体に光を照射することによって得られ
る該検体からの光情報に基づいて、 前記検体の表面及び／又は検体に内在する欠陥を検出す
る欠陥検査装置において、 前記光情報に基づいて前記欠陥の存在する深さ、及び前
記欠陥の分布を検出する検出手段と、欠陥の存在する深
さを設定する設定手段と、前記検出手段で得られた欠陥
の情報を表示する手段を備え、該表示手段は前記設定手
段によって設定された深さに相当する欠陥の情報を表示
することを特徴とする欠陥検査装置。 - 【請求項２】請求項１において、 前記表示手段は、前記設定手段で設定された深さに相当
する欠陥を、他の欠陥と識別して表示する機能を備えた
ことを特徴とする欠陥検査装置。 - 【請求項３】請求項１において、 前記表示手段は、前記設定手段で設定された深さに相当
する欠陥のみを表示する機能を備えたことを特徴とする
欠陥検査装置。 - 【請求項４】請求項１乃至３において、 前記表示手段は、前記欠陥の深さ及び該深さに存在する
欠陥の数を座標軸としたグラフを表示する機能を備え、
前記設定手段は該グラフ上で前記深さを設定する機能を
備えてなることを特徴とする欠陥検査装置。 - 【請求項５】請求項１乃至４において、 前記検出手段は前記欠陥の大きさを検出する機能を備
え、前記設定手段は欠陥の大きさを設定する機能を備
え、前記表示手段は前記設定手段で設定された欠陥の深
さ及び大きさに相当する欠陥を表示することを特徴とす
る欠陥検査装置。 - 【請求項６】請求項１において、 前記表示装置は、前記設定手段で設定された欠陥の深さ
に対応した欠陥の数を表示することを特徴とする欠陥検
査装置。 - 【請求項７】被検体に光を照射することによって得られ
る該検体からの光情報に基づいて、前記検体の表面及び
／又は検体に内在する欠陥を検出する欠陥検査装置にお
いて、 前記光情報に基づいて前記欠陥の大きさ、及び前記欠陥
の情報を検出する検出手段と、欠陥の大きさを設定する
手段と、前記検出手段で得られた欠陥情報を表示する手
段を備え、該表示手段は前記設定手段によって設定され
た大きさに応じた欠陥の情報を表示することを特徴とす
る欠陥検査装置。 - 【請求項８】請求項７において、 前記表示する手段は、前記設定手段で設定された大きさ
に相当する欠陥を、他の欠陥と識別して表示する機能を
備えたことを特徴とする欠陥検査装置。 - 【請求項９】請求項７において、 前記表示する手段は、前記設定手段で設定された大きさ
に相当する欠陥のみを表示する機能を備えたことを特徴
とする欠陥検査装置。 - 【請求項１０】請求項７乃至９において、 前記表示する手段は、前記欠陥の大きさ及び該大きさを
持つ欠陥の数を座標軸としたグラフを表示する機能を備
え、前記設定手段は該グラフ上で前記大きさを設定する
機能を備えてなることを特徴とする欠陥検査装置。 - 【請求項１１】請求項７において、 前記表示装置は、前記設定手段で設定された欠陥の深さ
に対応した欠陥の数を表示することを特徴とする欠陥検
査装置。 - 【請求項１２】被検体に光を照射することによって得ら
れる該検体からの光情報に基づいて、前記検体の表面及
び／又は検体に内在する欠陥を検出する欠陥検査装置に
おいて、 前記光情報に基づいて前記検体の所定の単位領域毎の欠
陥情報を検出する手段と、該手段で検出された欠陥情報
に基づいて前記単位領域毎の欠陥情報を表示する表示手
段を備えたことを特徴とする欠陥検査装置。 - 【請求項１３】請求項１２において、 前記欠陥情報は、前記欠陥の単位領域毎の欠陥の個数，
欠陥の存在深さ，欠陥の最大の大きさの何れか、或いは
これらの組み合わせ情報であることを特徴とする欠陥検
査装置。 - 【請求項１４】請求項１２または１３において、 前記表示手段は、前記検体の表面に存在する欠陥と、前
記検体に内在する欠陥を識別して表示する機能を備えた
ことを特徴とする欠陥検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33686598A JPH11237225A (ja) | 1997-11-28 | 1998-11-27 | 欠陥検査装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32756997 | 1997-11-28 | ||
| JP9-327569 | 1997-11-28 | ||
| JP33686598A JPH11237225A (ja) | 1997-11-28 | 1998-11-27 | 欠陥検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11237225A true JPH11237225A (ja) | 1999-08-31 |
Family
ID=26572548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33686598A Pending JPH11237225A (ja) | 1997-11-28 | 1998-11-27 | 欠陥検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11237225A (ja) |
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1998
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