JPH0317217B2 - - Google Patents
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- JPH0317217B2 JPH0317217B2 JP58157966A JP15796683A JPH0317217B2 JP H0317217 B2 JPH0317217 B2 JP H0317217B2 JP 58157966 A JP58157966 A JP 58157966A JP 15796683 A JP15796683 A JP 15796683A JP H0317217 B2 JPH0317217 B2 JP H0317217B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は偏光赤外線を用いてGaAsウエーハ
内の歪を伴う欠陥を測定するウエーハ検査装置に
関するものである。
内の歪を伴う欠陥を測定するウエーハ検査装置に
関するものである。
従来の半導体ウエーハを検査するための赤外透
過像測定装置は光源にハロゲンランプまたはタン
グステンランプなどの白色光源を用いて、試料の
透過像を赤外ビジコンなどを用いて観察してい
た。この場合赤外ビジコンの感度はせいぜい〜
2200nｍ波長程度であり、また実際に測定に用い
る光はガリウム砒素（GaAs）結晶や他の多くの
半導体結晶で1000nｍから2000nｍ程度の範囲の
波長の光である。しかるに光源よりは〜2600nｍ
近くまでの波長の光を発生し、従つて、光源から
の光の多くは測定には不要であり、この不要な光
は熱として試料、光学系などに吸収され、特に熱
に弱い高分子製偏光板は加熱により変質、劣化
し、検査装置の寿命を短め、或るいは測定結果に
誤差の生じる原因となつていた。このため、検査
装置の光学系などをブロワーにより空冷する方法
も採られているが、光源に強力な白色光を用いて
いるため効果はあまり期待できなかつた。
過像測定装置は光源にハロゲンランプまたはタン
グステンランプなどの白色光源を用いて、試料の
透過像を赤外ビジコンなどを用いて観察してい
た。この場合赤外ビジコンの感度はせいぜい〜
2200nｍ波長程度であり、また実際に測定に用い
る光はガリウム砒素（GaAs）結晶や他の多くの
半導体結晶で1000nｍから2000nｍ程度の範囲の
波長の光である。しかるに光源よりは〜2600nｍ
近くまでの波長の光を発生し、従つて、光源から
の光の多くは測定には不要であり、この不要な光
は熱として試料、光学系などに吸収され、特に熱
に弱い高分子製偏光板は加熱により変質、劣化
し、検査装置の寿命を短め、或るいは測定結果に
誤差の生じる原因となつていた。このため、検査
装置の光学系などをブロワーにより空冷する方法
も採られているが、光源に強力な白色光を用いて
いるため効果はあまり期待できなかつた。
この発明の目的は測定に不要な光による加熱作
用の発生を抑制し、試料、光学系の変質、劣化を
抑制し、長時間に亘り信頼度高く、正確な測定す
ることのできるGaAs等の半導体ウエーハ検査装
置を提供することにある。
用の発生を抑制し、試料、光学系の変質、劣化を
抑制し、長時間に亘り信頼度高く、正確な測定す
ることのできるGaAs等の半導体ウエーハ検査装
置を提供することにある。
前述の如く、通常の半導体ウエーハの検査に用
いる光の波長は1000nｍ〜2000nｍの範囲である。
しかるに白色光源よりは〜2600nｍの波長の光が
発生するため、光源と試料との間に介在する高分
子製赤外偏光板は光源からの強力な白色光のため
温度が上昇し、偏光能の低下、透過波長特性の変
化などの劣化が激しく、長期安定して使用するこ
とができなかつた。
いる光の波長は1000nｍ〜2000nｍの範囲である。
しかるに白色光源よりは〜2600nｍの波長の光が
発生するため、光源と試料との間に介在する高分
子製赤外偏光板は光源からの強力な白色光のため
温度が上昇し、偏光能の低下、透過波長特性の変
化などの劣化が激しく、長期安定して使用するこ
とができなかつた。
このため、この発明においては、光源と偏光板
の間には耐熱フイルターを介在させて測定に必要
な波長の光のみを選択的に透過させ、更に光源に
近い偏光板を強制的に冷却して偏光板の劣化を抑
制し、長時間に亘り半導体ウエーハを正確に測
定、検査するようにする。
の間には耐熱フイルターを介在させて測定に必要
な波長の光のみを選択的に透過させ、更に光源に
近い偏光板を強制的に冷却して偏光板の劣化を抑
制し、長時間に亘り半導体ウエーハを正確に測
定、検査するようにする。
この発明による半導体ウエーハ検査装置を第１
図に示した一実施例により説明すると、１は光源
であつて、この光源１の光軸上に耐熱フイルター
２、赤外偏光板３、半導体ウエーハ試料４、赤外
偏光板５、検出器６を順次配置する。
図に示した一実施例により説明すると、１は光源
であつて、この光源１の光軸上に耐熱フイルター
２、赤外偏光板３、半導体ウエーハ試料４、赤外
偏光板５、検出器６を順次配置する。
光源１は従来の検査装置と同様の〜2600nｍの
波長の光が発生するハロゲンランプ、タングステ
ンランプなどの白色光源を用いる。耐熱フイルタ
ー２は光源よりの光のうち、測定に必要な波長の
光のみを選択的に透過させるものであつて、この
発明のようにGaAs結晶ウエーハを検査するに際
しては、通常の観察のときは第２図Ａの太線に示
すような波長が1000nｍ（1.0μｍ）から2000nｍ
（2.0μｍ）の光を用い、点欠陥を観察するときは
第２図Ｂの太線に示すような波長が1000nｍにピ
ークを有するような光を用い、更に結晶歪を観察
するときは第２図Ｃの太線に示すような1500nｍ
から2000nｍの範囲を有する波長の光を用いる。
従つてフイルター２は上記の如く、半導体試料の
種類、観察目的などに応じて、必要な波長の光の
みを選択的に透過させ、不要な波長の光は遮断す
るようなものを用い、このフイルターは市販の干
渉フイルター、ガラスフイルターなどが用い得
る。なお、第２図中の点線は光源よりの光の波長
強度分布を示す。
波長の光が発生するハロゲンランプ、タングステ
ンランプなどの白色光源を用いる。耐熱フイルタ
ー２は光源よりの光のうち、測定に必要な波長の
光のみを選択的に透過させるものであつて、この
発明のようにGaAs結晶ウエーハを検査するに際
しては、通常の観察のときは第２図Ａの太線に示
すような波長が1000nｍ（1.0μｍ）から2000nｍ
（2.0μｍ）の光を用い、点欠陥を観察するときは
第２図Ｂの太線に示すような波長が1000nｍにピ
ークを有するような光を用い、更に結晶歪を観察
するときは第２図Ｃの太線に示すような1500nｍ
から2000nｍの範囲を有する波長の光を用いる。
従つてフイルター２は上記の如く、半導体試料の
種類、観察目的などに応じて、必要な波長の光の
みを選択的に透過させ、不要な波長の光は遮断す
るようなものを用い、このフイルターは市販の干
渉フイルター、ガラスフイルターなどが用い得
る。なお、第２図中の点線は光源よりの光の波長
強度分布を示す。
赤外偏光板３，５は通常安価な高分子製のもの
が用いられているが、耐熱温度がせいぜい150℃
程度しかなく、長時間高温下に曝すと偏光能が低
下し、透過波長特性が変化し易くなる。そこで、
この発明では光源に近い赤外偏光板３は第３図に
詳細を示すように無歪の光学ガラス、石英などの
光の透過特性と熱伝導率が優れている冷却板７に
て両側より挾み、このサンドイツチ構造を内部に
冷却媒体の通路９を有するステンレス、銅、アル
ミなどの金属製支持枠８にて保持し、支持枠８に
は冷却媒体の供給口１０及び排出口１１を備え、
従つて、支持枠内に水、空気などの冷却媒体を循
環させることにより、偏光板３は冷却板７により
間接的に冷却された状態で使用することになる。
また試料４と検出器６の間に介在する赤外偏光板
５については赤外光は試料を透過することにより
十分減衰しているので、冷却する必要はない。ウ
エーハ試料４を透過した赤外光の検出器６は赤外
ビジコンなどの公知の検出器が用いられる。
が用いられているが、耐熱温度がせいぜい150℃
程度しかなく、長時間高温下に曝すと偏光能が低
下し、透過波長特性が変化し易くなる。そこで、
この発明では光源に近い赤外偏光板３は第３図に
詳細を示すように無歪の光学ガラス、石英などの
光の透過特性と熱伝導率が優れている冷却板７に
て両側より挾み、このサンドイツチ構造を内部に
冷却媒体の通路９を有するステンレス、銅、アル
ミなどの金属製支持枠８にて保持し、支持枠８に
は冷却媒体の供給口１０及び排出口１１を備え、
従つて、支持枠内に水、空気などの冷却媒体を循
環させることにより、偏光板３は冷却板７により
間接的に冷却された状態で使用することになる。
また試料４と検出器６の間に介在する赤外偏光板
５については赤外光は試料を透過することにより
十分減衰しているので、冷却する必要はない。ウ
エーハ試料４を透過した赤外光の検出器６は赤外
ビジコンなどの公知の検出器が用いられる。
上記の如き構成の半導体ウエーバ検査装置にお
いて、0.5〜1.0mm程度の厚に切断した半導体ウエ
ーハ及び検査目的に応じて必要な波長の光のみを
選択的に透過する耐熱フイルター２をそれぞれ所
定の位置に置き、支持枠８内の通路９には空気、
水などの冷却媒体を流し、偏光板３を熱より保護
する。
いて、0.5〜1.0mm程度の厚に切断した半導体ウエ
ーハ及び検査目的に応じて必要な波長の光のみを
選択的に透過する耐熱フイルター２をそれぞれ所
定の位置に置き、支持枠８内の通路９には空気、
水などの冷却媒体を流し、偏光板３を熱より保護
する。
このような状態において、光源１より赤外光を
発射させると、光軸上のフイルター２により測定
に不要な波長の光はカツトされ、必要な波長の光
のみが透過する。この透過光は赤外偏光板３で偏
光し半導体ウエーハ試料４を透過させると、試料
に歪が存在している場合、この透過光に歪による
偏光成分が含まれ、更に偏光板５により歪により
変化した光のみが分離され、検出器６に入射し、
このようにして試料の観察が行われる。
発射させると、光軸上のフイルター２により測定
に不要な波長の光はカツトされ、必要な波長の光
のみが透過する。この透過光は赤外偏光板３で偏
光し半導体ウエーハ試料４を透過させると、試料
に歪が存在している場合、この透過光に歪による
偏光成分が含まれ、更に偏光板５により歪により
変化した光のみが分離され、検出器６に入射し、
このようにして試料の観察が行われる。
赤外偏光板３は光源１よりの赤外線の透過によ
り加熱するが、透過する光が測定に必要な波長の
光のみであるため、従来の如く光源よりのすべて
の白色光を透過する場合に較べて加熱は最少に抑
制され、更に冷却媒体により冷却された冷却板７
が偏光板３の両側に接触し、偏光板の放熱を促進
しているため、長時間連続使用しても加熱が抑制
され偏光特性は変らず、光源強度が大きなものを
用い得るので測定感度を向上させることができ
る。
り加熱するが、透過する光が測定に必要な波長の
光のみであるため、従来の如く光源よりのすべて
の白色光を透過する場合に較べて加熱は最少に抑
制され、更に冷却媒体により冷却された冷却板７
が偏光板３の両側に接触し、偏光板の放熱を促進
しているため、長時間連続使用しても加熱が抑制
され偏光特性は変らず、光源強度が大きなものを
用い得るので測定感度を向上させることができ
る。
具体的には、100Wのハロゲンランプ、ポリエ
チレン製偏光板、〜2200nｍまで感度を持つ赤外
ビジコンカメラを備えた赤外透過像検査装置を用
いてGaAs（100）ウエーハを観察した際に１時間
の連続使用で偏光板は変質し、偏光作用を示さな
くなり測定は不能となつたが、この発明の装置を
用いることにより連続30時間使用しても偏光板に
はなんら異常は見られず、使用前と同等の偏光特
性を示していた。
チレン製偏光板、〜2200nｍまで感度を持つ赤外
ビジコンカメラを備えた赤外透過像検査装置を用
いてGaAs（100）ウエーハを観察した際に１時間
の連続使用で偏光板は変質し、偏光作用を示さな
くなり測定は不能となつたが、この発明の装置を
用いることにより連続30時間使用しても偏光板に
はなんら異常は見られず、使用前と同等の偏光特
性を示していた。
また、この発明では光源と赤外偏光板の間に
1000nｍにピークを有する波長の光を透過させる
フイルターと1500〜2000nｍの範囲の波長の光を
透過させるフイルターを選択的に介在させてある
ため、GaAs結晶ウエーハの点欠陥乃至結晶欠陥
を必要に応じて観察することができる。
1000nｍにピークを有する波長の光を透過させる
フイルターと1500〜2000nｍの範囲の波長の光を
透過させるフイルターを選択的に介在させてある
ため、GaAs結晶ウエーハの点欠陥乃至結晶欠陥
を必要に応じて観察することができる。
この発明は上記の説明で明らかなように、検査
装置の中で特に熱に弱い偏光板の赤外線による加
熱から保護するようにしたのであつて、耐熱フイ
ルターの介在或るいは赤外偏光板の冷却のいずれ
か一方でも或る程度の効果は得られるが、両者を
用いることにより長時間の連続測定においても検
査精度の低下は見られず、大きな光源を用いるこ
ともできるので、検査精度が向上し、経済的にも
技術的にも優れた検査装置を提供することとな
る。
装置の中で特に熱に弱い偏光板の赤外線による加
熱から保護するようにしたのであつて、耐熱フイ
ルターの介在或るいは赤外偏光板の冷却のいずれ
か一方でも或る程度の効果は得られるが、両者を
用いることにより長時間の連続測定においても検
査精度の低下は見られず、大きな光源を用いるこ
ともできるので、検査精度が向上し、経済的にも
技術的にも優れた検査装置を提供することとな
る。
第１図はこの発明による半導体ウエーハ検査装
置の一実施例を示す概略図、第２図は対象検査と
使用する光の波長の関係を示すグラフ、第３図は
この発明による偏光板の冷却手段の一部を破砕し
た斜視図である。 １……光源、２……耐熱フイルター、３……偏
光板、４……試料、６……検出器、７……冷却
板、８……支持枠、９……冷却媒体通路。
置の一実施例を示す概略図、第２図は対象検査と
使用する光の波長の関係を示すグラフ、第３図は
この発明による偏光板の冷却手段の一部を破砕し
た斜視図である。 １……光源、２……耐熱フイルター、３……偏
光板、４……試料、６……検出器、７……冷却
板、８……支持枠、９……冷却媒体通路。
Claims (1)
- １ 光源と、その光軸上にガリウム砒素ウエーハ
試料、検出器を順次配置したガリウム砒素ウエー
ハ検査装置において、光源とガリウム砒素ウエー
ハ試料の間には第１の赤外偏向板を配置し、光源
と第１の赤外偏向板の間には1000nｍにピークを
有する波長の光を通過させるフイルターと1500〜
2000nｍの範囲の光を通過させるフイルターを選
択的に介在させ、また第１の赤外偏向板には冷却
板を備え、更にガリウム砒素ウエーハ試料と検出
器の間には第２の赤外偏向板を配置したことを特
徴とするガリウム砒素ウエーハ検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15796683A JPS6050935A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | ガリウム砒素ウェーハ検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15796683A JPS6050935A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | ガリウム砒素ウェーハ検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6050935A JPS6050935A (ja) | 1985-03-22 |
| JPH0317217B2 true JPH0317217B2 (ja) | 1991-03-07 |
Family
ID=15661332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15796683A Granted JPS6050935A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | ガリウム砒素ウェーハ検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6050935A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2739943B2 (ja) * | 1987-11-06 | 1998-04-15 | 株式会社東芝 | 接合型半導体基板の検査方法および装置 |
| JPH01263540A (ja) * | 1988-04-15 | 1989-10-20 | Hitachi Ltd | パターン検出装置 |
| GB2560299B (en) | 2017-02-01 | 2021-07-07 | Nicoventures Trading Ltd | Heating element and method of analysing |
| GB201701633D0 (en) | 2017-02-01 | 2017-03-15 | Nicoventures Holdings Ltd | Heating element selection method |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54149586A (en) * | 1978-05-17 | 1979-11-22 | Hitachi Ltd | Mask aligner |
| JPS5632116A (en) * | 1979-08-23 | 1981-04-01 | Toshiba Corp | Specimen observing device |
-
1983
- 1983-08-31 JP JP15796683A patent/JPS6050935A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54149586A (en) * | 1978-05-17 | 1979-11-22 | Hitachi Ltd | Mask aligner |
| JPS5632116A (en) * | 1979-08-23 | 1981-04-01 | Toshiba Corp | Specimen observing device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6050935A (ja) | 1985-03-22 |
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