JPS60256031A - 標本の表面状態を評価する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は標本表面の状態を評価する新規かつ改良された
装置及び方法に関する。本発ＢＡは骨に半導体産業上の
用途に適している。例えば本発明は標本表面上の非常に
少量の残滓を検出することができる。加えそ、本発明は
焼鈍に先立って標本表面に瞬接したイオン植込み（工ｏ
ｎ　ｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ）されたドープ物質の濃
度を測定できる。

標本表面状態を正確に分析する技術の開発に多大の関心
が持たれている。この関心は、極めて正確であるのみな
らず著しく薄い表面を評価しうる装置を実現する必要が
ある半導体産業において、特に強い。

この必要性が未解決である一特定部門にｔ残滓の検出が
ある。よシ具体的に述べると、集積回路の製造に使用さ
れるエツチング及びリトグラフ工程においてほとんど検
出不可能な、それでいて回路の故障を早めかねない、薄
い残滓層が後に残される。

第１図及び第２図を参照すると、半導体の製造に関連し
た代表的な工程が示されている。よシ具体的に言うと、
第１図に示すように１シリコン基板（１４）上に酸化層
（１２）が作られる。半導体の準備における次の工程は
リトグラフ及びエツチング処理により、酸化物中にパタ
ーンのエツチングをすることである。例えば酸化物の上
方表面に７オトレジスト材料（１６）の層が与えられる
。このフォトレジスト材料上方にマスクが置かれ、光が
当てられる。露光されなかった部分は除去され、第１図
に示す構造体を形成する。厚さは明確のため誇張されて
いる。′ 理想的に＃′ｉ、上記構造体は次にＦエツチング」され
るが、この段では、フォトレジストが除去された領域の
酸化物層が除去される。このエツチング段の後に形成さ
れる代表的な構造体が第２図に示されている。

不幸にして多量生産技術は常に完全な装置を生産すると
はかぎらない。たとえばフォトレジストの猪部分を除去
する段はしはしに不完全でるる。

また、残滓は第１図の１６ＡＫ示すように残留するの部
分を除去する段が行なわれない。フォトレジストが適切
に除去されたところでの酸化１１１！Ｉ）ｆＩのエツチ
ングも失ｒｉＶｃＪＩ！ることがある。第２図に示すよ
うに、酸化物（１２Ａ）の残滓が残留することもめる。

いずれの場合にも、これらの不完全な構造体から製造さ
れる集積回路は作動不能もしくは早期故障のいずれかを
起こす。

これまでのところ、これら残滓を検出する良い方法が産
業界でまだ見つかっていない。たいていの製造設備では
集積回路を人間が光学顕微鏡検査をしている。これはよ
くわかるようにＩＰ常に時間のかかる、かつ非能率であ
る。石らに１％横回路の製造に好ましからざる効果を与
える残滓の厚さは顕微鏡を通し℃さえもｔｌとんど見え
ない程に薄い。

別の方法として螢光を用いる原理がある。この方法では
フォトレジストは系外巌で照らされ、その結果生ずる螢
光が観察される。場合によってはフォトレジスト物質の
残滓が検出できる。しかしながら、標準的視覚的検査と
同様に、螢光法もフォトレジスト材料の除去又はエツチ
ングの段が成功したかあるいは失販したかという大まか
な指示を与えるのみである。加えて、螢光法はフォトレ
ジスト残滓に対してのみ適用でき、他の残滓には適用で
きない。

これら先行技術の検出方法に伴う別の問題は、これらが
非常に正確又は精確ではないことである。

もつと具体的に述べると残留し℃いる残滓は、第２図の
断面図に示すように、エツチングされた「凡又祉「接触
部」の底にはしばしば捕捉されている。

これらの残滓を検出するためには、正確に収束できるシ
ステムが必要である。

集積回路の製造の際には標本の表面状態を評価すること
が望ましい場合が炎長ある。たとえば、異った電気伝導
率を有するドープ物質を檜込むと、シリコン基板にしば
しば半導体の性質が与えられる。第３図を参照すると、
基板の上方表面に隣接して、中にドープイオン（１９）
を植込まれた７リコン基板（１８）が示されている。

典型的な植込み工程ではイオンビームで標本表面上をラ
スタリング（ｒａｓｔｅｒｊ、ｎｇ）される。標本に打
込まれるイオンビーム中イオンのめるものけシリコンの
格子構造中に導入される。標本中のドープイオン密度は
ビームが標本表面上のいずれかの地点に収束される時間
に関係する。イオンが透過する深さはイオンビームの電
圧に関係する。しかしながら、ｍ大電圧時においてもイ
オンが透通ずる深さは比較的小さく、イオン腎贋は実質
上、４１！本の上方表面にある。

シリコン表面中に注入されたイオンは格子間位置にらシ
、物理的に物質の格子僧造を申ｆＩＴする。

この状態では、その物質は望ましい牛４体の性質を示さ
ない。この問題を克服づ−るには「ドープ物質を活性化
する」ことが、それ以俊の装造段で必要である。ドープ
物質は焼鈍工程によシ活性化される。この焼鈍工程では
物質は格子が修復されるように加熱され、イオンは格子
間位置からｔＩＩｔ換格子位置へ移動する。この工程で
は、ドーゾイオ／が格子のいろいろの地点のシリコンと
置換する。

この焼鈍段は格子中の欠陥を除去し、ドープイオンの電
子を伝導電流へと開放する機能を果す。

一旦焼鈍段が行われると植込まれたドープレベルは通常
、既知の電気抵抗法によシ測定できる。

ドープを入れられたシリコンは少なくとも部分的に伝導
性があるので、ドープ％性は電気的パラメータを測定す
ることによシ簡＊に得られる。ボク累イオンがシリコン
中に４１！込まれる普通の場合、現在の電気的検査方法
でＦｉｌｏ”イオン廓６程度の低い濃度まで検出できる
。不幸にして１ｏ１１イオンＡ−程度の低い濃度まで検
出することが望ましい。

さらＫ、そしてよりｉｎなことに、先行技術の電気的方
法は焼鈍前にイオン濃度を検出することができないとい
う別の欠点を有する。上述したように１焼鈍の前には標
本中のドープイオンの電子は格子構造内の格子間位置に
固定されている。従って電気的測定法では何の情報も得
られない。実際、焼鈍前に標本中のドープイオン濃度を
直接に評価する方法は現在までのところ無い。このよう
な初期段階における評価は焼鈍の経費をかける前に４１
１込みの成否についての情報を与えられるので非常に望
ましい。さらＫそのような情報は集積回路の特性の改良
及び変更のため、製造段の設計に貴重である。

したがって本発明の目的は標本の表面状態を評価する新
規かつ改良された装置及び方法を与えることである。

本発明のもう一つの目的は、反射率の原理に基づいて表
面状態を評価する新規かつ改良された装置を与えること
である。

本発明のさらに別の目的は、１００オングストローム未
満の極めて薄い表面層の特性を「価する方法及び装置Ｊ
ｌｌ？：与えることでりる。

本発明のさらに別の目的は、正確に収束され得る、表面
状態評価用のＩＩＴ規かつ改良された装置を与えること
である。

本発明のさらに別の目的は、標本上の残滓を検出する新
規かつ改良された装置及び方法を与えることである。

本発明のさらに別の目的は、焼鈍前に標本表面付近のド
ープ物質濃度を評価する新規かつ改良された装置を与え
ることである。

本発明のさらに別の目的は、これまでに得られた装置の
感度を超える新規かつ改良されたドープ物質濃度測定方
法及びその装置を与えることである。

これら及び他の多数の目的のため、木兄ｕＡは標本の表
面状態を評価する新規かつ改良された方法及び装置を与
える。本方法及び装ｖｌｔは標本が加熱されたときのそ
の光学的反射率の変化はいろいろの表面状態に応じて異
なるという原理に基ついている。光学的反射率はある程
度温度をて依存することが知られている。この依存性は
次の式によシ確定される。

（１）　ＲＴ−Ｒｏ＋（ａｌ（／ｄＴ）、（ΔＴ）この
方程式においてＲＱは設定温度における反射率を表わし
、第二項は標本表面の温度変化に帰因する反射率の変化
を表わす。項ｔａＲ／ｄＴ）は反射率の温度係数であっ
て、温度変化に対する反＃を皐変化の割合を表わす。Ｗ
！Ｊ１項ＲＱは温度変化１００ｆ未満の場合、少くとも
４桁程度、第２項よシ大きい。さらに光検出器で測定し
たときＲＱに関連するノイズレベルは四程腿である。こ
の値は式第２項よシもまだ１００倍程大きく、第２ＪＪ
の測定を非常に困難にしている。絶対値で示すと比（ａ
ＶａＴＸΔＴ）／Ｒｏノ＠　ｔｄ　１０−’　ｆｚ　イ
Ｌ　ｊＯ−５程度Ｔ６）、従って測定パラメータとして
は使用されたことがない。

本発明によれば、この困難な加熱源を変調することによ
シ克服される。変調ビームの周波数で起こる反射率の周
期的変化が次に監視される。この情報は狭い帯域フィル
タに信号を通して処理することＫよシ得られる。その結
果得られるのは、絶対的反射率ＲＴではなく、周期的温
度変化ΔＴに帰因する周期的反射率信号」Ｔのみである
。

この周期的反射率信号八りは次式によシ定義される。

（Ｚ　八ｈ＝（ｄＶＪＴ）（ΔＴ） 上式かられかるように１周期的反射率傷号涼Ｔは反射率
温度係数（ｉｉ’ｙａｎと周期的表面温度ΔＴとの積で
ある。表面層があると周期的反射率（ＲＴ）の変化に対
するこれら二つの変化量の相対的効果は、部分的には表
面層の浮式に依存する。より具体的にいうと、残滓層（
又は擾乱を受けた表面層）が１００オングストローム未
満であるところでは、その表面層の存在に原因する、周
期的反射率信号ｔｓＲＴへの効果は、王に反射率温度係
数ＣａＲＩａＴ）の変化の結果である。これはそのよう
な薄い層は周期的表面温度ΔＴにｔｌとんど影響しない
からである。

反射率温度係数ＣａＶａＴ）の変化は非常に薄い層に対
しても測定可能である。案際、反射率温度係数の変化は
その層が５オングストローム程に薄くても測定し得るこ
とが見出されている。この鋭敏さは「清浄な」即ちドー
プを入れられてない基板が特定の反射率を有するととに
基づいている。厚さ５オングストロ一ム程度をＭするド
ープ物質又は残滓層の存在はそれにも拘らず、反射率温
度係数を測定可能な程度に変化させる。そのような薄い
層の解析能力は、電磁ビームの反射が標本表面で起こる
事実、及び表面境界もしくはその付近におけるいかなる
残滓もしくはドープ物質は反射率温度係数に影響する事
実に基づいている。

残滓層又は擾乱されたドープ物質領域が１００オングス
トローム以上のところでは、表面層の熱的パラメータも
また周期的反射率信号」Ｔに影響する。了解されようが
、この層はその下の層とは異った熱的特注を有する。こ
の層は極めて薄いときは熱的％性はその下の基板によっ
てほとんど完全に確定される。しかし層の厚さが増大す
るとシステムの熱的％性に与えるその効果は周期的表面
温度ΔＴへの変化を通して顕著となる。

周期的加熱源があるところでは変化する表面温度はその
下の熱波の結果であｐ、かつ熱波によシ確定される。標
本上に強度変調された熱源を収束することによシ行う熱
波の発生は、本発明と同一人に譲渡された本出願人によ
る先行の米国特許第４．２５５．９７１号に見出すこと
ができる。反射率の変化及び熱波の発生の間の関係は標
本中の熱波を測定するための全く新しい手段を与える。

標本の反射率変化に基づく熱波の測定は同時出願さｆ′
した同時係属出願第　号に開示されている。

前述の原理に基づいて、標本の表面状態を評価する非常
に鋭敏な方法及び装置が開発できる。本発明によれば、
本装置は標本表面に局所的周期的加熱を発生する装置を
含む。周期的に加熱されている領域内に光プローブが指
向される。その表面から反射されるプローブビームの強
度変化を検出する装置が与えられる。上述したように、
周期的加熱の結果生ずる変化のみに意義がある。

好ましい一実施例では標本は加熱用及びプローブ用ビー
ムとに相対的なラスクリングを行なわれる。検出器のい
かなる出力信号の変化もドープ物質又は残滓の存在を示
す。その代シの方法として測定された強度変化は既知標
本と比較されて表面状態が評価される。

本発明の目的および利点は添付の図面と併せて下記のＩ
ｖ細な説明から明らかとなろう。

上述したように、標本の表面状態を評価する方法及び装
置の開発に大きな関心がある。第１図及び第２図に示す
ように、半導体産業に関連した座迫った一つの問題があ
シ、それはｖトグラフ工程及びエツチング工程で生成さ
れた残滓の検出に関係する問題である。この問題の重要
性は、リトグラフ又はエツチング工程のいずれかによっ
て後に残こされた少量の残滓でも不適当ＶＣ機能する回
路の原因となる、という事実により注目される。この問
題の解決の困Ｊ１！注は、第１図及び第２図を見ると了
解される。これかられかるように、検出されなければな
らない残滓は基板表面に創られた接触部又は穴の中にあ
る。これらの穴の幅は１ミクロン程の小さいものである
ことがある。従っていかなる検出方法でも、第１図及び
第２図に矢印（Ｈ４ＸＨ２）で示すように、これらの穴
を見下し得なければならない。本発明は、残滓を検出す
べくこれらの穴の中に正確に収束できるシステムを与え
るととＫよシ、これらの問題を克服することができる。

上述したように１もう一つの問題は第５図に示すように
標本表面におけるイオンドープ物ＸＩＩＩ＆の評価に関
連する。本発明はこれらの検出問題の双方を解決する手
段を与える。

ここで第４図を参照すると、本発明の方法を遂行する装
置（２０）が示されている。第４図においては評価され
るべき集積回路その他任意の標本でろる基板（２２）が
示されている。標本（２２）は、検出装置に対して標本
のラスタ・す・ングをなし得る標本台（２４）上に静止
している。台の制御段燻先行技術において公知でちゃ、
上記米国特許第４，２５５，９７１号にも開示されてい
る。

本発明によれば、標本の上方表面は周期的な局所的加熱
を受ける。図示した実施例では、この周期的局所的加熱
は、変調器（５２）によって強度変調されるレーザービ
ーム（５０）によって与えられる。

この変調の周波数は電子装置によル行うが、好ましくは
５０　ＫＨｚ以上とする。

この強度変調された加熱源は、Ｘ−線、ガンマ線、赤外
線、紫外線、可視光、マイクロウェーブ又はラジオ波を
宮むいろいろの波長の′ｌｌｌ１．ｉｉｉ放射線により
与え得る。この強度変調された熱源はまた、標本と電子
、陽子、中性子イオンもしくは分子等の強度変調された
粒子流との相互作用によっても発生できる。しかし、レ
ーザーは収束することができるため、図示した実施例が
好ましいと信ぜられる。

強度変調されたビーム（６４）は次忙二色性境（３６）
を通過され、好ましくは顕微鏡対物レンズＣ５８）Ｋよ
シ標本上に収束される。好ましい実施例では、加熱ビー
ムはアルゴンイオンレーザ−でア）、二色性鏡はそのア
ルゴンイオン放射機に対し透明である。下に述べるよう
Ｋ、この二色性鏡はプローブレーザ−ビームを反射させ
るようＫａ！能する。

このプローブレーザ−はヘリウム・ネオンレーザ−によ
シ発生されることが好ましい。上に開示しｆｃｓ期的加
熱源はいろいろの熱波発生システムに使用される型式の
ものと一一である。笑顔強度変調されたビームは標本中
に熱波を発生すべく機能する。上記米国特許出願第４，
２５５，９７１号に述べられているように、標本の最上
層の熱転４１ｔに関する情報は、標本中に発生された熱
波の解析によって決定される。反射率信号は方程式＋２
１によ多足められる標本の熱的パラメータによシ影響さ
れる。

したがって注目している層の厚さが１００オングストロ
ーム以上でらると、反射率信号５丁の成る成分は層の熱
的ｑ＃性を表わす。その場合には層に関する情報は熱波
を解析することにより決定しうる。

層が比較的に＃いところではその熱的％性は当該標本の
熱的パラメータに測定可能な程罠は影響せず、したがっ
て測定可能な程には周期的表面温度ΔＴを変化させない
。しかし、もしもその層が少くとも５オングストローム
の厚さをもてば、この層は標本の反射率温度係数（ｔ３
Ｒ／ａＴ）を変化させる。

この現象は反射率の温度係数の変化に基づき極めて薄い
層の評価を可能ならしめる本発明の利点として利用され
る。

木兄ＪＡＫよれば、変調エネルギービーム（３４）によ
シ周期的に加熱された標本表面上に指向される光プロー
ブによって、その検出装置が確定される。

図示した実施例では光ゾロープはヘリウム・ネオンレー
ザ−（５０）により発生される。ビームの反射率が標本
表面の温度変化ｔてよりて測定できるように影響される
＠シ、プローブビーム用に他のいろいろの電磁放射線源
を使用できる。プローブビーム（５２）はヘリウム・ネ
オンレーザ−（５ｏ〕から発出されてから偏光スプリッ
タ（５４）を通過される。この偏光スプリッタは、レー
ザー（５ｏ）から発出するコヒーレント光はスプリッタ
（５０）Ｙ自由に透過せしめるように１方向づけられて
いる。しかしこのスプリッタはビーム（５２）に対して
９０＠位相が回転された光はすべて反射する。この構成
をとる理由は以下に明らかにする。

光プローブ（５２）は次にＡ波長板（５５）を通過され
る。波長板（５５）はビームの位相を４５°回転させ慝
べく機能する。了解されようが、このビームの帰路では
この波長板はビーム位相を妊らに４５°回転させ、その
結果ビームがスプリッタ（５４）Ｋ到達したときけビー
ム位相は入射時に較べて全部で９０’位相回転されてい
る。この構成によってスプリッタ（５４）Ｆｉ逆反射さ
れた元ビームを検出益（５６）！で反射させる。これは
下にさらに詳述する。

プローブビーム（５２）は初めに上記波長板を通過した
彼、二色注跳によって下方に反射される。上述のように
二色柱鏡はアルゴンイオンビームＶＣ＃ｄ透明であるが
、ヘリウムネオン周波数領域の光線を反射する。好まし
い実施例では加熱ビーム及びプローブビームは１両者が
レンズ（３８）を重畳して通過されて標本表面上の同−
小領域に収束されるように、整合される。プローブビー
ムと加熱ビームを１司−小領域に収束することＫよシ般
大信号出力が達成できる。

層目すべき反射率信号はビーム（５４）により周期的に
加熱きれた標本表面上の任意領域に存在することを了解
されたい。したがってプローブビームは、層目する信号
を検出するために加熱ゼームと正しく重畳されている必
要性はない。それ故、顕微鏡対物レンズ（３４）は加熱
ビーム（３４）又はプローブビーム（５２）のいずれか
を収束する上に必要ではない。むしろ周期的に加熱され
た領域の少くとも一部分内にプローブビームを指向させ
さえすればよい。周期的に加熱された領域の大きさを計
算−ｒ％議論及び方程式は、本出願と同一の譲受人に譲
渡された同時係属出願第４０１，５１１号に記載されて
お９、ことに診考として掲げる。大略を述べると加熱領
域の直径は加熱ビーム中心から外方へ向って延び１加熱
ビームの直径及び周Ｒ数丑びに４１本の熱的パラメータ
の関数である。

測定すべき信号は非常に小さく、プローブビームのり、
Ｏ，レベルの１０−５程度であるので、検出のため出力
を最大にするあらゆる努力が払われねばならない。それ
故プローブビームを加熱ビームに重畳させるべく指向さ
せることが望ましい。ビームの運動は＊（３６）を回転
することＫより達成される。好ましい実施例では、小さ
な「穴」又は「接触部」が検査されるのであるが、光学
的レンズシステムは入射加熱ビーム及びプローブビーム
を直径１ミクロンの大きさの小領域に収束し得る。

プローブビーム（５２）は標本表面上に入射し、そこの
電子と相互作用し、したがって標本の格子構造と相互作
用する。標本の格子構造は標本の温度が周期的に変化す
るに伴い周期的に゛変化する。プローブビームはこの格
子構造を実質的に［見るＪことＫなり、ビームの反射レ
ベルが標本表面の熱的状態変化に伴って変化する。この
プローブビームは二色注跳まで反射され、そこでさらに
入射ビームに沿ってｌ１４波長板（５５）を通過する。

上述のように波長板（５５）はビームがスプリッタ（５
４）に到達したときくプローブビーム位相をさらに４５
°回転させる結果、入射時ビームに対して全体として９
０＠位相を回転させる。したがってスプリッタは逆反射
されたプローブビームを検出器〔５６〕に向けて上方に
反射する。プローブビームの強度変化が検出されるべき
であるので、標準的光検出器が感知機構として使用でき
る。測定される強度変化は出力信号としてプロセッサ（
５８）に印加され、標本の表面状態が評価される。

プロセッサ（５８）の作動は使用される被験体の種＠に
依存する。しかしすべての場合、このプロセッサに、標
本上の周期的加熱によシ起こされた反射率変化の現れで
ある入射プローブの周期的強度変化を評価するように設
計されている。これらの高周波変化がフィルタＫかけら
れて、評価しうる信号を生ずる。

簡単な小領域検査のためにはプロセッサは既知信号値ま
たとえば未だコーティングのされていな・い、または未
処理酸化物を利用してプログラムを４１１ｉれる。残滓
がたとえは、第１図の穴（Ｈｌ）中に示すようＫ、存在
すると、測定される出力１ｇ号は既知記憶信号値と異な
シ、残滓の存在が示される。特定の残滓の種類はほとん
どの場合わからないので残滓層の厚さの評価は大変に困
難である。しかし大ていの製造工程では残滓の存在の検
出のみが必要である。

本システムの別の用途は集積回路全体を評価することで
ある。この場合は、標本は加熱ビーム及びプローブビー
ムに対してラスクリングを行うことができる。たとえば
標本台（２４）の運動が、第２図に示すエツチングトラ
ックにより確足される通路（ｐａｔｈθ）を追跡するよ
うにプログラムを組むことができる。残滓が全くなけれ
ば、出力信号は一定に留まる。それとは反対に、出力（
！！号のいかなるピーク値あるいは変化も残滓の存在を
示す。

イオン植込み式のドープ物質についてはさらに定量的な
情報が得られる。その理由は、基板及びドープ物質双方
の同定したがって熱的ｌＰ＃注が知れるからである。た
とえば出力信号は、実際の植込まれたドープ物質＃度が
得られるように既知基準標本に対して、規格化できる。

上述したようにこのシステムは焼鈍工程に先立ってドー
プレベルを検出することができる。ドープ物質が活性化
されている必要のある電気的検査と異なシ、焼鈍前に格
子間位置に固定されているイオンは反射軍温度係数に影
響を与え、それ故、監視できる。

さらに実施上１本発明はシリコン中のホウ素イオンドー
プ吻質濃度を１０１０イオン／ｃａ５の低さまで検出し
得る仁とが示されている。この感度は先行技術で得られ
る電気的検査よりも５桁程大きい。

加熱用及びプローブ用ビームに相対的に標本ラスクリン
グを行うことＫよって、ドープ物質磯度の一次元的又は
二次元的地図２作成する解析も可能でらる。

つ改良された方法及び装置が与えられる。本発明により
、標本表面に局所的周期的加熱を行う装置が与えられる
。好ましい実施例では、この加熱装置は強度変調された
レーザーでめる。検出システムはさらに、強度変調レー
ザーによシ周期的に加熱されたその領域上に、標本表面
から反射きれるように収束される。この周期的加熱の結
果性ずるこの反射光の強度変化を検出するための装着が
与えられる。この反射ビームの測定された強度変化を処
理することにより、標本の表面状態が評価できる。

本発明は好ましい実施例について説明されたが、当業者
は前記Ｗｆｆ請求の範囲によシ確定される本発明の範囲
及び要旨を逸脱することなく、いろいろの他の変更及び
改修を行うことがてきよう。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は典型的な集積回路のｖトグラフ工程
及びエツチング工程及びそれらに関連した問題を示す断
面図で６力、 第６図はドープイオンの植込みを示す集積１ｇ回路の断
面図でろシ翫 第４図は本発明に基づき残滓の検出を遂行するための装
置のブロック線図と路線図との複合図である。 ２０・・・本発明装置 ２２・・・標本 ２４・・・標本台 ３０・・・加熱ビーム発生装置 ５０・・・プローブビーム発生装置 ６４・・・加熱ビーム ５２・・・プローグビーム ３２・・・加熱ビーム変調装置 ３６・・・二色性硯 ６８・・・収束レンズ ５４・・・偏光スプリッタ ５５・・・楓波長板 ５６・・・プローブビーム強度変化検出装置５８・・・
検出６れた！＋！Ｊ贋変化の処理装置Ｆ工ＣＴ−ヨー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１標本の表面状態を評価する装置であって、標本表
   面に局所的な周期的加熱を誘起する装置と、 放射線プローブと、 該標本表面力きら該放射線プローブが反射され。 るようｌこ該放射線プローブを、該周期的加熱装置によ
   り周期的に加熱された領域上に指向させる装置と、 該周期的加勢の結果生ずる該反射放射線プローブの強度
   変化を測定する装置と、 該反射放射線プローブの該測定された強度変化を処理し
   て該標本の表面状態を評価する装置２゜ を含む評価装置。 （２、特許請求の範囲第（１）項に記載の評価装置にお
   いて、該放射線プローブを指向せしめる該装置が、該周
   期的加熱装置により周期的に加熱された領域の中心に該
   プローブを指向するように構成されている、評価装置。 （３１特許請求の範囲第（ＩＩ項ｌこ記載の評価装置に
   おいて、該周期的加熱装置が強度変調されたレーザービ
   ームにより確定される、評価装置。 （４１特許請求の範囲第（３１項に記載の評価装置にお
   いて、該放射線プローブが該レーザービームと重畳する
   ようｆこ指向される、評価装置。 （５１特許請求の範囲第（４１項ｌこ記載の評価装置ｌ
   こして、該加熱レーザービーム及び該放射線プローブを
   直径１ミクロンの大きさの小領域に収束させる装置をさ
   らに含んでいる評価装置。 （６）特許請求の範囲第（１１項に記載の評価装置ｌこ
   おいて、該反射放射線プローブ強度変化測定装置が光検
   出器である評価装置。 （７）特許請求の範囲第（１１項に記載の評価装置゛ｆ
   こおいて、該処理装置が該反射線プローブ強度変化を既
   知基準強度変化に比較することにより、機能するように
   された、評価装置。 （８１％許請求の範囲第（１）項をこ記載の評価装置に
   して、該加熱装置及び該放射線プローブに相対的な、該
   標本のラスクリングを行なう装置をさらｌこ含んでおり
   、該処理装置が該装置が該標本表面上で測られた該反射
   放射線強度変化を比較するようｌこ機能する、評価装置
   。 （９）特許請求の範囲第（１１項に記載の評価装置にお
   いて、該放射線プローブがレーザーによって確定される
   、評価装置。 αｑ　標本の表面状態を評価する方法であって、該標本
   表面を周期的に加熱する段と、 該周期的加熱源により周期的ｔこ加熱されている領域の
   一部）こ、該標本表面から反射されるように放射線ビー
   ムを指向させる段と、 該周期的加熱の結果生ずる該反射放射線ビームの強度変
   化を測定する段と、 測定された該反射放射線ビーム強度変化を処理して該標
   本表面の表面状態を評価する段と、を含む評価方法。 αυ　特許請求の範囲第（１１項に記載の方法において
   、該放射線ビームが、該周期的加熱源ｌこより周期的に
   加熱されている領域の中心ｌこ指向され、る、方法。 ａ２、特許請求の範囲第０１項に記載の方法において、
   該反射放射線ビーム強度変化を既知強度変化ｌこ比較す
   ることにより該評価段が遂行される、方法。 峙　特許請求の範囲第Ｑ（１項に記載の方法にして、該
   加熱源ｌこ相対的な標本ラスクリングを行なう段をさら
   に含んでおり、該処理段が該標本表面上で測られた該反
   射放射線ビーム強度変化を比較する段を含んでいる、方
   法。 α４　標本上の残滓を検出する装置であって、標本表面
   に局所的な周期的加熱を誘起する装置と、 放射線プローブと、 該標本表面から該放射線プローブが反射されるようｌこ
   該放射線プローブを、該周期的加熱装置６Ｃより周期的
   に加熱された領域上に指向させる装置と、 該周期的加熱の結果生ずる該反射放射線プローブの強度
   変化を測定する装置と、 該反射放射線プローブの該測定された強度変化を処理し
   て該標本の表面状態を評価する装置と、 を含む検出装置。 α！９ＩＰ＃許請求の範囲第０４１項に記載の検出装置
   において、該放射線プローブを指向せしめる該装置が、
   該周期的加熱装置により周期的に加熱された領域の中心
   ｌｃ＃プローブを指向するようＩこ構成されている、検
   出装置。 （ｌｅ　特許請求の範囲第１項に記載の検出袋＃ｌこお
   いて、該周期的加熱装置が強度変調さｒ１５たレーザー
   ビームにより確定さｎ、る、検出袋ｒＩｔ。 αη　特許請求の範囲第００項ｌこ記載の検出装置にし
   て、該強度変調されたレーザービーム及び該放射線プロ
   ーブを重畳するようｌこ、かつ直径１ミクロンの大きさ
   の小領域門に、収束する装置をさらに含んでいる検出装
   置。 賭　標本上の残滓を検出する方法であって、該標本表面
   を周期的に加熱する段と、 該周期的加熱源により周期的に加熱さｎている領域の一
   部に、該標本表面力）ら反射されるように放射線ビーム
   を指向させる段と、 該反射放射線ビームの測定された強度変化を処理して該
   標本表面上に残滓が存在するか否かを決定する段と、 を含む検出方法。 α９　特許請求の範囲第α〜項ｆζ記載の方法ｌこおい
   て、該放射線ビームが、該周期的加熱源により周期的に
   加熱されている領域の中心ｌこ指向され、る、方法。 ■　標本中のドープ物質の濃度を測定する装置であって
   、 標本表面に局所的な周期的加熱を誘起する装置と、 放射線グローブと、 該標本表面力）ら該放射線プローブが反射されるように
   核放射線プローブを、該周期的加熱装置により周期的に
   加熱された領域上に指向させる装置と、 該周期的加熱の結果生ずる該反射放射線プローブの強度
   変化を測定する装置と、 該反射放射線プローブの該測定された強度変化を処理し
   て該標本中の該ドープ物質濃度を評価する装置 を含む、測定装置。 ３Ｉ）特許請求の範囲第四項に記載の測定装置ｔｃおい
   て、該放射線プローブを指向せしめる該装置が、該周期
   的加熱装置ｆこより周期的ｌこ加熱された領域の中心ｌ
   こ該プローブを指向するように構成されている、測定装
   置。 （２）特許請求の範囲第（イ）項に記載の測定装置にお
   いて、該局所的な周期的加熱誘起装置が強度変調された
   レーザービームである、測定装置。 （ハ）標本中のドープ物質の濃度を測定する方法であっ
   て、 該標本表面を周期的に加熱する段と、 該周期的加熱装置こより周期的に加熱されている領域の
   一部Ｅこ、該標本表面から反射されるように放射線ビー
   ムを指向させる段と、 該周期的加熱の結果生ずる該反射放射線ビームの強度変
   化を測定する段と、 測定された訪反射放射線ビーム強度変化を処理して該標
   本中の該ドープ物質濃度を評価する段と、 を含む測定方法。 （財）特許請求の範囲第一項に記載の方法において、該
   放射線ビームが、該周期的加熱源により周期的に加熱さ
   ｎ、ている領域の中心に指向される、方法。