JP2525056B2 - 結晶欠陥検査装置 - Google Patents
結晶欠陥検査装置Info
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- JP2525056B2 JP2525056B2 JP1212086A JP21208689A JP2525056B2 JP 2525056 B2 JP2525056 B2 JP 2525056B2 JP 1212086 A JP1212086 A JP 1212086A JP 21208689 A JP21208689 A JP 21208689A JP 2525056 B2 JP2525056 B2 JP 2525056B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、Ｘ線を利用した結晶欠陥検査装置、特に
Ｘ線回折顕微法と同様の画像をＸ線用カメラによって得
るものに関する。
Ｘ線回折顕微法と同様の画像をＸ線用カメラによって得
るものに関する。
［従来の技術］ 近年のLSI、VLSIに見られるように素子の集積化、微
細化はその高度化が進んでおり、半導体材料に求められ
る完全性もますます高度化している。そこで、半導体結
晶部の格子欠陥をいかに制御するかが非常に重要な問題
となっており、半導体結晶欠陥の検査の重要性がますま
す大きくなっている。また、水晶，ニオブ酸リチウム
（Li Nb O3）などの圧電結晶の利用も電子工学にとって
不可欠なものとなっており、これらの結晶欠陥検査も非
常に重要なものとなってきている。
細化はその高度化が進んでおり、半導体材料に求められ
る完全性もますます高度化している。そこで、半導体結
晶部の格子欠陥をいかに制御するかが非常に重要な問題
となっており、半導体結晶欠陥の検査の重要性がますま
す大きくなっている。また、水晶，ニオブ酸リチウム
（Li Nb O3）などの圧電結晶の利用も電子工学にとって
不可欠なものとなっており、これらの結晶欠陥検査も非
常に重要なものとなってきている。
このような電子工学用結晶の内部欠陥を検査するもの
として、従来から種々のものが提案されているが、その
中で最も基本的、かつ精度の高いものとしてＸ線回折顕
微法が知られている。
として、従来から種々のものが提案されているが、その
中で最も基本的、かつ精度の高いものとしてＸ線回折顕
微法が知られている。
このＸ線回折顕微法は、第２図に示すようにＸ線源10
から放射されたＸ線を第１スリット12及び第２スリット
14によって微小幅の平行ビームとし試料16に照射する。
試料16によってブラッグ角方向に回折されたＸ線は、第
３スリット18を通り写真乾板20などのＸ線検出器に直角
に入射する。ここで、試料16と写真乾板20は同期して同
じ方向に往復運動する。そこで、この往復運動を繰り返
すことによってＸ線を写真乾板20上に積算でき、試料16
の広い範囲にわたって鮮明な回折像を得ることができ
る。
から放射されたＸ線を第１スリット12及び第２スリット
14によって微小幅の平行ビームとし試料16に照射する。
試料16によってブラッグ角方向に回折されたＸ線は、第
３スリット18を通り写真乾板20などのＸ線検出器に直角
に入射する。ここで、試料16と写真乾板20は同期して同
じ方向に往復運動する。そこで、この往復運動を繰り返
すことによってＸ線を写真乾板20上に積算でき、試料16
の広い範囲にわたって鮮明な回折像を得ることができ
る。
なお、この往復運動は、Ｘ線の時間的変動による露出
ムラを平均化しながら、露出時間を稼いでいるものであ
り、Ｘ線出力が安定している場合には不要である。
ムラを平均化しながら、露出時間を稼いでいるものであ
り、Ｘ線出力が安定している場合には不要である。
［発明が解決しようとする課題］ 上述のようなＸ線回折顕微法によれば、高解像度のＸ
線回折像が得られるため、電子工学結晶の格子欠陥の
形、種類ならびに位置に関する情報などを知ることがで
きる。しかし、このＸ線回折顕微法においては、写真乾
板用いる場合が多いため、これを現像、焼き付けする必
要があり、更に高解像写真乾板は原理的に低感度である
ため検査結果を得るまでには長時間を要するという問題
点があった。すなわち、十分な解像度を有する写真を得
るためには、10時間以上もの長時間を要する等という問
題点があった。
線回折像が得られるため、電子工学結晶の格子欠陥の
形、種類ならびに位置に関する情報などを知ることがで
きる。しかし、このＸ線回折顕微法においては、写真乾
板用いる場合が多いため、これを現像、焼き付けする必
要があり、更に高解像写真乾板は原理的に低感度である
ため検査結果を得るまでには長時間を要するという問題
点があった。すなわち、十分な解像度を有する写真を得
るためには、10時間以上もの長時間を要する等という問
題点があった。
この発明は、上述のような問題点を解決することを課
題として為されたものであり、結晶のＸ線回折像を効率
よく、高精度で検出できる結晶欠陥検査装置を提供する
ことを目的とする。
題として為されたものであり、結晶のＸ線回折像を効率
よく、高精度で検出できる結晶欠陥検査装置を提供する
ことを目的とする。
［課題を解決するための手段］ この発明に係る結晶欠陥検査装置は、 試料に照射するためのＸ線を射出するＸ線源と、 このＸ線源からのＸ線を微小幅の平行ビームに規制す
るスリットと、 試料によって回折されたＸ線を受ける位置に配置さ
れ、受けた回折Ｘ線をこれに対応する複数の走査ライン
の電気信号に変換して出力するＸ線用カメラと、 このＸ線用カメラから出力される所定の複数走査ライ
ンの電気信号を各ラインそれぞれサンプリングして１ラ
インについて所定数の画素毎のデジタル信号とし、複数
ライン分のデジタル信号を得るサンプリング手段と、 所定の複数回のサンプリング毎に上記Ｘ線用カメラの
視野のサンプリング手段で得る複数ラインより少ない所
定走査ライン分ずつ試料を間欠的に移動させる移動手段
と、 静止中の複数回のサンプリングによって得たデジタル
信号を各画素毎に積算すると共に、移動後の得られる同
一試料位置についてのデジタル信号を試料の位置と対応
させて積算する積算手段と、 この積算によって得た積算結果を試料の位置毎の画像
として表示するモニタと、 を有し、 試料のＸ線回折像を所定の複数回の積算値としてモニ
タ表示することを特徴とする。
るスリットと、 試料によって回折されたＸ線を受ける位置に配置さ
れ、受けた回折Ｘ線をこれに対応する複数の走査ライン
の電気信号に変換して出力するＸ線用カメラと、 このＸ線用カメラから出力される所定の複数走査ライ
ンの電気信号を各ラインそれぞれサンプリングして１ラ
インについて所定数の画素毎のデジタル信号とし、複数
ライン分のデジタル信号を得るサンプリング手段と、 所定の複数回のサンプリング毎に上記Ｘ線用カメラの
視野のサンプリング手段で得る複数ラインより少ない所
定走査ライン分ずつ試料を間欠的に移動させる移動手段
と、 静止中の複数回のサンプリングによって得たデジタル
信号を各画素毎に積算すると共に、移動後の得られる同
一試料位置についてのデジタル信号を試料の位置と対応
させて積算する積算手段と、 この積算によって得た積算結果を試料の位置毎の画像
として表示するモニタと、 を有し、 試料のＸ線回折像を所定の複数回の積算値としてモニ
タ表示することを特徴とする。
［作用］ Ｘ線源から射出されたＸ線は、スリットにより微小幅
の平行ビームに規制され、これが試料に照射される。Ｘ
線は、試料を透過するが、その一部は試料の結晶構造に
起因して回折される。そして、この試料で回折したＸ線
はＸ線用カメラに入射し、このＸ線用カメラは入射Ｘ線
に応じた走査線毎の電気信号を出力する。Ｘ線用カメラ
から出力された電気信号は所定数の画素毎のデジタル信
号としてサンプリングされこのサンプリングに同期して
試料が移動される。なお、試料をまっすぐ通過する透過
Ｘ線がＸ線用カメラに入射するのを確実に防止するに
は、試料通過後のＸ線の中の回折Ｘ線のみを透過させる
スリットを設けるとよい。
の平行ビームに規制され、これが試料に照射される。Ｘ
線は、試料を透過するが、その一部は試料の結晶構造に
起因して回折される。そして、この試料で回折したＸ線
はＸ線用カメラに入射し、このＸ線用カメラは入射Ｘ線
に応じた走査線毎の電気信号を出力する。Ｘ線用カメラ
から出力された電気信号は所定数の画素毎のデジタル信
号としてサンプリングされこのサンプリングに同期して
試料が移動される。なお、試料をまっすぐ通過する透過
Ｘ線がＸ線用カメラに入射するのを確実に防止するに
は、試料通過後のＸ線の中の回折Ｘ線のみを透過させる
スリットを設けるとよい。
ここで、この試料の移動は、所定の微小量ずつ行わ
れ、移動前と移動後におけるデータは試料の同一位置か
らの回折Ｘ線に対し重複する。このように静止中の複数
回のサンプリング及び移動前と移動後のデータの積算に
よって、所定の複数回の積算値として試料の欠陥分布を
示す鮮明な試料のＸ線像を得ることができる。
れ、移動前と移動後におけるデータは試料の同一位置か
らの回折Ｘ線に対し重複する。このように静止中の複数
回のサンプリング及び移動前と移動後のデータの積算に
よって、所定の複数回の積算値として試料の欠陥分布を
示す鮮明な試料のＸ線像を得ることができる。
［実施例］ この発明の１実施例に係る結晶欠陥検査装置について
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
Ｘ線源10は、微小焦点Ｘ線管などが採用され、例えば
管電圧60kV、2.0kWのものが50kV、管電流数10mA程度の
下で使用される。そして、このＸ線源10から放射された
Ｘ線は、第１スリット12、第２スリット14を介し試料16
に入射する。試料16によってブラッグ角方向に反射した
Ｘ線は第３スリット18を介し、Ｘ線に対し感度のあるＸ
線用カメラ（Ｘ線ビジコン）30に入射する。ここで、こ
の例ではＸ線用カメラ30として水平方向512画素、垂直
方向512ラインのものが採用されている。そして、この
Ｘ線用カメラ30からの電気信号は画像処理装置32に入力
される。なお、Ｘ線用カメラ30は、回折Ｘ線を受ける位
置に配置されており、基本的には透過Ｘ線がＸ線用カメ
ラ30に入射することはないが、第３スリット18が回折Ｘ
線のみを通過させるため、Ｘ線用カメラ30に透過Ｘ線が
入射するのを確実に防止できる。
管電圧60kV、2.0kWのものが50kV、管電流数10mA程度の
下で使用される。そして、このＸ線源10から放射された
Ｘ線は、第１スリット12、第２スリット14を介し試料16
に入射する。試料16によってブラッグ角方向に反射した
Ｘ線は第３スリット18を介し、Ｘ線に対し感度のあるＸ
線用カメラ（Ｘ線ビジコン）30に入射する。ここで、こ
の例ではＸ線用カメラ30として水平方向512画素、垂直
方向512ラインのものが採用されている。そして、この
Ｘ線用カメラ30からの電気信号は画像処理装置32に入力
される。なお、Ｘ線用カメラ30は、回折Ｘ線を受ける位
置に配置されており、基本的には透過Ｘ線がＸ線用カメ
ラ30に入射することはないが、第３スリット18が回折Ｘ
線のみを通過させるため、Ｘ線用カメラ30に透過Ｘ線が
入射するのを確実に防止できる。
この画像処理部32はサンプリング部34及びコントロー
ラ部36からなっている。そして、Ｘ線用カメラ30から出
力される信号はこのサンプリング部34においてデジタル
信号として順次メモリに書き込まれている。すなわち、
Ｘ線用カメラ30から入力される512×512の画素に対応す
る信号はデジタル信号として、それぞれサンプリング部
34内の第１のメモリに記憶される。そして、コントロー
ラ36から入力される所定時間ごとのフリーズ指令によっ
て、サンプリング部34内の第１のメモリにそのとき記憶
されているデータがサンプリング部34内の第２のメモリ
に送られる。
ラ部36からなっている。そして、Ｘ線用カメラ30から出
力される信号はこのサンプリング部34においてデジタル
信号として順次メモリに書き込まれている。すなわち、
Ｘ線用カメラ30から入力される512×512の画素に対応す
る信号はデジタル信号として、それぞれサンプリング部
34内の第１のメモリに記憶される。そして、コントロー
ラ36から入力される所定時間ごとのフリーズ指令によっ
て、サンプリング部34内の第１のメモリにそのとき記憶
されているデータがサンプリング部34内の第２のメモリ
に送られる。
データの入力に際しては、Ｘ線用カメラ30における51
2×512のデータのすべてが必要ではなく、入射Ｘ線に対
応する数ライン分または目的に応じては走査線方向の一
部だけが有効なものである。このため、あらかじめ設定
された走査ライン、例えば３ライン分のデータがサンプ
リング部34内の第１のメモリから第２のメモリに送られ
る。
2×512のデータのすべてが必要ではなく、入射Ｘ線に対
応する数ライン分または目的に応じては走査線方向の一
部だけが有効なものである。このため、あらかじめ設定
された走査ライン、例えば３ライン分のデータがサンプ
リング部34内の第１のメモリから第２のメモリに送られ
る。
このようにして、サンプリング部34の第２のメモリは
第１のメモリから送られてきたデータ、例えば１ライン
512のデータについて３ライン分のデータを加算記憶す
る。この動作は、所定回数のフリーズ指令、例えば５回
分のデータが揃うまで繰り返される。そして、５回分の
データが供給され、第２のメモリは各画素毎にデータを
積算して内部に保持する。
第１のメモリから送られてきたデータ、例えば１ライン
512のデータについて３ライン分のデータを加算記憶す
る。この動作は、所定回数のフリーズ指令、例えば５回
分のデータが揃うまで繰り返される。そして、５回分の
データが供給され、第２のメモリは各画素毎にデータを
積算して内部に保持する。
このようにして所定回数のデータサンプリング、加算
を終了した場合には、コントローラ36は移動制御部38の
モータコントローラ40に対し移動指令を出力する。モー
タコントローラ40はこの指令に基づきモータ42を駆動す
ることによって試料16をＸ線用カメラ30の走査線幅１ラ
イン分に相当する量だけスリット14とＸ線入射方向に垂
直な方向に移動する。
を終了した場合には、コントローラ36は移動制御部38の
モータコントローラ40に対し移動指令を出力する。モー
タコントローラ40はこの指令に基づきモータ42を駆動す
ることによって試料16をＸ線用カメラ30の走査線幅１ラ
イン分に相当する量だけスリット14とＸ線入射方向に垂
直な方向に移動する。
この試料16の移動によってＸ線用カメラ30によって得
られる３ライン分のデータは２ライン分が前回のデータ
と重複し、１ライン分のみが更新されたことになる。こ
のようにして、前回の場合と同様に５回のフリーズ指令
分のデータを取り込みサンプリング部34内部の第２メモ
リにこれを加算記憶する。
られる３ライン分のデータは２ライン分が前回のデータ
と重複し、１ライン分のみが更新されたことになる。こ
のようにして、前回の場合と同様に５回のフリーズ指令
分のデータを取り込みサンプリング部34内部の第２メモ
リにこれを加算記憶する。
２ライン分の重複したデータについては、試料16の同
一の位置に対しての信号であるので、これらは対応する
メモリ上の位置に順次積算する。１回の停止中のフリー
ズ指令によって５回、移動によって３回のデータが重複
するので、一つの画素に対して15回のデータが積算され
ることになる。15回積算終了したラインのデータは、１
ライン分試料16が移動した後、新たな積算の前に、外部
記憶装置に出力される。このため、順次試料16を１ライ
ン分ずつ移動することによって試料16全体のＸ線回折像
をその積算値として得ることができる。
一の位置に対しての信号であるので、これらは対応する
メモリ上の位置に順次積算する。１回の停止中のフリー
ズ指令によって５回、移動によって３回のデータが重複
するので、一つの画素に対して15回のデータが積算され
ることになる。15回積算終了したラインのデータは、１
ライン分試料16が移動した後、新たな積算の前に、外部
記憶装置に出力される。このため、順次試料16を１ライ
ン分ずつ移動することによって試料16全体のＸ線回折像
をその積算値として得ることができる。
このようにして得られた試料16についてのＸ線回折像
は、コントローラ36からの出力によりモニタ44に表示さ
れる。また、この結果は、コントローラ36からフロッピ
ディスクやハードディスクなどの外部記憶装置46にも出
力される。
は、コントローラ36からの出力によりモニタ44に表示さ
れる。また、この結果は、コントローラ36からフロッピ
ディスクやハードディスクなどの外部記憶装置46にも出
力される。
また、上述の例においてはＸ線用カメラ30において３
ライン分の情報を得、これを５回繰り返した後１ライン
分試料16を移動した。しかし、これに限らずＸ線源10、
試料16の完全性に応じてその回数などを適宜変更するこ
とができる。
ライン分の情報を得、これを５回繰り返した後１ライン
分試料16を移動した。しかし、これに限らずＸ線源10、
試料16の完全性に応じてその回数などを適宜変更するこ
とができる。
更に、モニタ44に表示する画面は積算されたデータに
ついての画面でもよいし、その時々にサンプリングして
得た３ライン分ずつのデータでもよいが、スイッチの切
替えによってこれらの画面を適宜切り替えられるように
してもよい。
ついての画面でもよいし、その時々にサンプリングして
得た３ライン分ずつのデータでもよいが、スイッチの切
替えによってこれらの画面を適宜切り替えられるように
してもよい。
このような実施例においては、Ｘ線用カメラ30によっ
てデジタル信号として画像データを積算することができ
るため、Ｘ線用カメラ30が受け入れるＸ線の強度がかな
り小さくてもよい。このため、適切な画像を得るための
時間が大幅に短縮できる。
てデジタル信号として画像データを積算することができ
るため、Ｘ線用カメラ30が受け入れるＸ線の強度がかな
り小さくてもよい。このため、適切な画像を得るための
時間が大幅に短縮できる。
更に、得られたデータはデジタルデータとして記憶さ
れるので回折線を得るために用いた格子面の違いによっ
て、必然的に生じる画面の歪みを所定の演算式によって
補正することもでき、同一寸法の画面を得ることもでき
る。
れるので回折線を得るために用いた格子面の違いによっ
て、必然的に生じる画面の歪みを所定の演算式によって
補正することもでき、同一寸法の画面を得ることもでき
る。
［発明の効果］ 以上説明したように、この発明に係る結晶欠陥検査装
置によれば、Ｘ線回折像をＸ線用カメラによって乾式で
（電子的に）得ることができ、画像を得るための時間も
短縮化できると共に、そのデータをデジタルデータとし
てフロッピディスクなどに記憶しておくこともできる。
置によれば、Ｘ線回折像をＸ線用カメラによって乾式で
（電子的に）得ることができ、画像を得るための時間も
短縮化できると共に、そのデータをデジタルデータとし
てフロッピディスクなどに記憶しておくこともできる。
第１図はこの発明の１実施例に係る結晶欠陥検査装置の
構成を示す構成図、 第２図は従来の結晶欠陥検査装置の構成を示す構成図で
ある。 10……Ｘ線源 12,14,18……スリット 16……試料 30……Ｘ線用カメラ 32……画像処理部 34……サンプリング部 36……コントローラ 38……移動制御部 40……モータコントローラ 42……モータ 44……モニタ
構成を示す構成図、 第２図は従来の結晶欠陥検査装置の構成を示す構成図で
ある。 10……Ｘ線源 12,14,18……スリット 16……試料 30……Ｘ線用カメラ 32……画像処理部 34……サンプリング部 36……コントローラ 38……移動制御部 40……モータコントローラ 42……モータ 44……モニタ
Claims (1)
- 【請求項１】試料に照射するためのＸ線を射出するＸ線
源と、 このＸ線源からのＸ線を微小幅の平行ビームに規制する
スリットと、 試料によって回折されたＸ線を受ける位置に配置され、
受けた回折Ｘ線をこれに対応する複数の走査ラインの電
気信号に変換して出力するＸ線用カメラと、 このＸ線用カメラから出力される所定の複数走査ライン
の電気信号を各ラインそれぞれサンプリングして１ライ
ンについて所定数の画素毎のデジタル信号とし、複数ラ
イン分のデジタル信号を得るサンプリング手段と、 所定の複数回のサンプリング毎に上記Ｘ線用カメラの視
野のサンプリング手段で得る複数ラインより少ない所定
走査ライン分ずつ試料を間欠的に移動させる移動手段
と、 静止中の複数回のサンプリングによって得たデジタル信
号を各画素毎に積算すると共に、移動後の得られる同一
試料位置についてのデジタル信号を試料の位置と対応さ
せて積算する積算手段と、 この積算によって得た積算結果を試料の位置毎の画像と
して表示するモニタと、 を有し、 試料のＸ線回折像を所定の複数回の積算値としてモニタ
表示することを特徴とする結晶欠陥検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1212086A JP2525056B2 (ja) | 1989-08-16 | 1989-08-16 | 結晶欠陥検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1212086A JP2525056B2 (ja) | 1989-08-16 | 1989-08-16 | 結晶欠陥検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0375548A JPH0375548A (ja) | 1991-03-29 |
| JP2525056B2 true JP2525056B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=16616643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1212086A Expired - Fee Related JP2525056B2 (ja) | 1989-08-16 | 1989-08-16 | 結晶欠陥検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2525056B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101125109B1 (ko) * | 2010-04-29 | 2012-03-21 | 주식회사 쓰리디산업영상 | 레퍼런스 정보를 이용한 부품의 내부 결함 검사 방법 및 그 시스템 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6782076B2 (en) * | 2001-12-07 | 2004-08-24 | Bede Scientific Instruments Limited | X-ray topographic system |
| US8243878B2 (en) | 2010-01-07 | 2012-08-14 | Jordan Valley Semiconductors Ltd. | High-resolution X-ray diffraction measurement with enhanced sensitivity |
| US8687766B2 (en) | 2010-07-13 | 2014-04-01 | Jordan Valley Semiconductors Ltd. | Enhancing accuracy of fast high-resolution X-ray diffractometry |
| US8437450B2 (en) | 2010-12-02 | 2013-05-07 | Jordan Valley Semiconductors Ltd. | Fast measurement of X-ray diffraction from tilted layers |
| US8781070B2 (en) | 2011-08-11 | 2014-07-15 | Jordan Valley Semiconductors Ltd. | Detection of wafer-edge defects |
| JP6025211B2 (ja) * | 2013-11-28 | 2016-11-16 | 株式会社リガク | Ｘ線トポグラフィ装置 |
| US9726624B2 (en) | 2014-06-18 | 2017-08-08 | Bruker Jv Israel Ltd. | Using multiple sources/detectors for high-throughput X-ray topography measurement |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59212742A (ja) * | 1983-05-18 | 1984-12-01 | Toshiba Corp | 放射線透視検査装置 |
| JPS61294984A (ja) * | 1985-06-21 | 1986-12-25 | Hitachi Medical Corp | Ｘ線画像処理方法 |
-
1989
- 1989-08-16 JP JP1212086A patent/JP2525056B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101125109B1 (ko) * | 2010-04-29 | 2012-03-21 | 주식회사 쓰리디산업영상 | 레퍼런스 정보를 이용한 부품의 내부 결함 검사 방법 및 그 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0375548A (ja) | 1991-03-29 |
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