JPH07239308A - 赤外線トモグラフィー装置 - Google Patents
赤外線トモグラフィー装置Info
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- JPH07239308A JPH07239308A JP5449394A JP5449394A JPH07239308A JP H07239308 A JPH07239308 A JP H07239308A JP 5449394 A JP5449394 A JP 5449394A JP 5449394 A JP5449394 A JP 5449394A JP H07239308 A JPH07239308 A JP H07239308A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 赤外線が物質面に対して非常に低い角度で入
射すると、この入射赤外線がその物質表面で全反射する
ことを利用し、高効率で赤外線を結晶体表面近傍に入射
可能とし、かつ、結晶体の表面の状態に影響をうけにく
く、結晶体の表層部の内部欠陥を確実に検出する装置を
提案する。 【構成】 赤外線光源４１から赤外線ＩＲをウェーハ１
２裏面もしくは劈開面からその内部に入射する。ウェー
ハ１２内部を透過した赤外線は、その表面１２Ｂに対し
て低角度で入射し、表面で全反射する。ウェーハ１２の
内部欠陥ｄにより散乱光が生じる。この９０゜散乱光を
集光してセンサ６４に結像させ、内部欠陥を検出する。
射すると、この入射赤外線がその物質表面で全反射する
ことを利用し、高効率で赤外線を結晶体表面近傍に入射
可能とし、かつ、結晶体の表面の状態に影響をうけにく
く、結晶体の表層部の内部欠陥を確実に検出する装置を
提案する。 【構成】 赤外線光源４１から赤外線ＩＲをウェーハ１
２裏面もしくは劈開面からその内部に入射する。ウェー
ハ１２内部を透過した赤外線は、その表面１２Ｂに対し
て低角度で入射し、表面で全反射する。ウェーハ１２の
内部欠陥ｄにより散乱光が生じる。この９０゜散乱光を
集光してセンサ６４に結像させ、内部欠陥を検出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、劈開入射面に対して斜
めから結晶内部へ赤外線を入射し、赤外線の全反射を利
用して結晶体表面近傍に導き結晶の表面近傍に存在する
内部欠陥（酸素析出物、不純物の析出、積層欠陥、転
位、双晶面、偏析等）を検出することのできる、赤外線
トモグラフィー装置に関する。
めから結晶内部へ赤外線を入射し、赤外線の全反射を利
用して結晶体表面近傍に導き結晶の表面近傍に存在する
内部欠陥（酸素析出物、不純物の析出、積層欠陥、転
位、双晶面、偏析等）を検出することのできる、赤外線
トモグラフィー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体結晶は赤外線を透過する性質を有
する。従来より、この性質を利用して半導体結晶体の内
部に存在する結晶欠陥の検出が行われていた。すなわ
ち、図５ａ，ｂに示すように、シリコンウェーハＷの劈
開面ＷＡから内部に赤外線レーザビームＩＲを入射し
て、結晶欠陥からの散乱光を鏡面ＷＢから対物レンズ５
２を通してセンサ５３で検出する方法（ここではｌａｙ
ｅｒ−ｂｙ−ｌａｙｅｒ法）と、シリコンウェーハＷの
鏡面ＷＢから内部に赤外線レーザビームＩＲを入射して
結晶欠陥からの散乱光を劈開面ＷＡから対物レンズ５２
を通してセンサ５３で検出する方法（ここでは断面観察
法）に分けられる。
する。従来より、この性質を利用して半導体結晶体の内
部に存在する結晶欠陥の検出が行われていた。すなわ
ち、図５ａ，ｂに示すように、シリコンウェーハＷの劈
開面ＷＡから内部に赤外線レーザビームＩＲを入射し
て、結晶欠陥からの散乱光を鏡面ＷＢから対物レンズ５
２を通してセンサ５３で検出する方法（ここではｌａｙ
ｅｒ−ｂｙ−ｌａｙｅｒ法）と、シリコンウェーハＷの
鏡面ＷＢから内部に赤外線レーザビームＩＲを入射して
結晶欠陥からの散乱光を劈開面ＷＡから対物レンズ５２
を通してセンサ５３で検出する方法（ここでは断面観察
法）に分けられる。
【０００３】この両方の場合で、結晶欠陥はこの単結晶
ウェーハの内部のどの位置にも存在、分布する。しかし
ながら、一般的にＩＣ等デバイスを製造する際に問題と
なるのは、結晶表面（鏡面）ＷＢ〜１０ミクロン程度の
深さに存在する結晶欠陥である。したがって、この表面
近傍範囲に存在する結晶欠陥を精度良く検出できること
が望まれる。
ウェーハの内部のどの位置にも存在、分布する。しかし
ながら、一般的にＩＣ等デバイスを製造する際に問題と
なるのは、結晶表面（鏡面）ＷＢ〜１０ミクロン程度の
深さに存在する結晶欠陥である。したがって、この表面
近傍範囲に存在する結晶欠陥を精度良く検出できること
が望まれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術では、表面近傍の結晶欠陥の検出には限界があった。
というのは、ｌａｙｅｒ−ｂｙ−ｌａｙｅｒ法では表面
近傍の結晶欠陥を捕らえるためには赤外線レーザビーム
ＩＲを表面近傍まで近づける。そうすると劈開面ＷＡと
鏡面ＷＢの角のたれの影響や、表面をつたわってビーム
が回り込み表面上についた劈開くず等が散乱する影響、
さらに表面からの深さ方向が検出側、対物レンズの焦点
深度方向となるため深さ分解能が劣り、限界があった。
また、断面観察法では深さ分解能は優れているが、赤外
線レーザビームＩＲの入射の際の散乱によって、表面近
傍の結晶欠陥からの散乱光がかきけされ、表面近傍の結
晶欠陥の検出は困難であった。また、上記従来技術では
表面の状態に影響され、結晶体表面に電極等赤外線を散
乱させる、もしくは透過しない物質がつくりこまれてい
るサンプルでは、その直下の欠陥評価は困難であった。
術では、表面近傍の結晶欠陥の検出には限界があった。
というのは、ｌａｙｅｒ−ｂｙ−ｌａｙｅｒ法では表面
近傍の結晶欠陥を捕らえるためには赤外線レーザビーム
ＩＲを表面近傍まで近づける。そうすると劈開面ＷＡと
鏡面ＷＢの角のたれの影響や、表面をつたわってビーム
が回り込み表面上についた劈開くず等が散乱する影響、
さらに表面からの深さ方向が検出側、対物レンズの焦点
深度方向となるため深さ分解能が劣り、限界があった。
また、断面観察法では深さ分解能は優れているが、赤外
線レーザビームＩＲの入射の際の散乱によって、表面近
傍の結晶欠陥からの散乱光がかきけされ、表面近傍の結
晶欠陥の検出は困難であった。また、上記従来技術では
表面の状態に影響され、結晶体表面に電極等赤外線を散
乱させる、もしくは透過しない物質がつくりこまれてい
るサンプルでは、その直下の欠陥評価は困難であった。
【０００５】そこで、本願発明者は、サンプルを図１の
ように２箇所劈開して赤外線レーザビームＩＲを入射劈
開Ａに対して垂直入射を角度をつけて斜めから入射して
表面近傍へ赤外線レーザビームＩＲを導入する。そうす
ると劈開面の劈開が良い部分を利用することができ、劈
開面と表面１２Ｂの角のたれの影響や、表面へ回り込む
ビームの影響もなくせる。また、表面からの分解能につ
いても、光学系の焦点深度方向ではないので分解能につ
いても優れている。さらに、赤外線レーザビームの入射
面と検出側の面が劈開面もしくは表面のために、結晶体
表面に赤外線を散乱させる、もしくは透過しない材質が
つくりこまれているデバイス工程を経たサンプルでも、
結晶体表面から赤外線の入射や散乱光を検出に使わない
ために、表面の状態に影響されずにデバイスの直下が評
価できる装置である。
ように２箇所劈開して赤外線レーザビームＩＲを入射劈
開Ａに対して垂直入射を角度をつけて斜めから入射して
表面近傍へ赤外線レーザビームＩＲを導入する。そうす
ると劈開面の劈開が良い部分を利用することができ、劈
開面と表面１２Ｂの角のたれの影響や、表面へ回り込む
ビームの影響もなくせる。また、表面からの分解能につ
いても、光学系の焦点深度方向ではないので分解能につ
いても優れている。さらに、赤外線レーザビームの入射
面と検出側の面が劈開面もしくは表面のために、結晶体
表面に赤外線を散乱させる、もしくは透過しない材質が
つくりこまれているデバイス工程を経たサンプルでも、
結晶体表面から赤外線の入射や散乱光を検出に使わない
ために、表面の状態に影響されずにデバイスの直下が評
価できる装置である。
【０００６】本発明は、表面近傍に存在する結晶欠陥を
検出することができ、深さ分解能についても優れ、結晶
体表面に、赤外線を散乱させるか、もしくは、透過しな
い材質がつくりこまれているデバイス工程を経たサンプ
ルについても、デバイス直下が観察できる装置を提供す
るものである。
検出することができ、深さ分解能についても優れ、結晶
体表面に、赤外線を散乱させるか、もしくは、透過しな
い材質がつくりこまれているデバイス工程を経たサンプ
ルについても、デバイス直下が観察できる装置を提供す
るものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載した発明
は、板状の結晶体を保持する保持手段と、この結晶体の
内部に赤外線を入射し、結晶体の一面において全反射さ
せる入射手段と、この結晶体の入射面に対する赤外線の
入射角度を可変とする入射角制御手段と、この結晶体に
入射した赤外線による散乱光を検出する散乱光検出手段
とを備えたことを特徴とする赤外線トモグラフィー装置
である。また、請求項２に記載した発明にあっては、こ
の保持手段は結晶体を回転させることができる。
は、板状の結晶体を保持する保持手段と、この結晶体の
内部に赤外線を入射し、結晶体の一面において全反射さ
せる入射手段と、この結晶体の入射面に対する赤外線の
入射角度を可変とする入射角制御手段と、この結晶体に
入射した赤外線による散乱光を検出する散乱光検出手段
とを備えたことを特徴とする赤外線トモグラフィー装置
である。また、請求項２に記載した発明にあっては、こ
の保持手段は結晶体を回転させることができる。
【０００８】
【作用】請求項１に記載の発明にあっては、赤外線を板
状の結晶体の劈開面または裏面から所定の入射角で入射
する。結晶体の内部を透過した赤外線は、結晶体の表面
に対して所定の低い角度で入射し、その表面で全反射す
る。このとき、この結晶体の内部欠陥に赤外線が照射さ
れると、光散乱が生じる。よって、この散乱光を例えば
集光レンズを介してセンサに結像させて検出することに
より、結晶体に存在する内部欠陥を検出することができ
る。そして、所定の入射角で入射するため、結晶体を載
置面内で回転させる。この結果、光学系で構成したセン
サ機構を複雑な構成とすることなく、その入射角度を容
易に調整することができる。装置全体として構成を簡単
なものとすることができる。
状の結晶体の劈開面または裏面から所定の入射角で入射
する。結晶体の内部を透過した赤外線は、結晶体の表面
に対して所定の低い角度で入射し、その表面で全反射す
る。このとき、この結晶体の内部欠陥に赤外線が照射さ
れると、光散乱が生じる。よって、この散乱光を例えば
集光レンズを介してセンサに結像させて検出することに
より、結晶体に存在する内部欠陥を検出することができ
る。そして、所定の入射角で入射するため、結晶体を載
置面内で回転させる。この結果、光学系で構成したセン
サ機構を複雑な構成とすることなく、その入射角度を容
易に調整することができる。装置全体として構成を簡単
なものとすることができる。
【０００９】図１は本発明装置の原理を示すものであ
る。本発明によれば、赤外線レーザＩＲをレーザ発振器
１１から発振し、所定の入射角で板状の結晶体１２の裏
面１２Ａから結晶体１２に入射する。もしくは劈開面１
２Ｃから入射する。赤外線レーザＩＲは結晶体１２の内
部を透過し、その表面１２Ｂに所定の低角度で入射し、
全反射する。この赤外線レーザＩＲの透過経路にあって
内部欠陥ｄが存在すると、赤外線レーザＩＲの一部は散
乱する。この散乱した光を例えばレンズ１３により集光
し、センサ１４に結像させる。このようにして結晶体１
２の内部（特に表層部）に存在する内部欠陥ｄを検出す
るものである。この結果、内部欠陥ｄの分布位置、分布
密度等を判定することができる。すなわち、当該結晶体
１２の品位等を判別することができるものである。
る。本発明によれば、赤外線レーザＩＲをレーザ発振器
１１から発振し、所定の入射角で板状の結晶体１２の裏
面１２Ａから結晶体１２に入射する。もしくは劈開面１
２Ｃから入射する。赤外線レーザＩＲは結晶体１２の内
部を透過し、その表面１２Ｂに所定の低角度で入射し、
全反射する。この赤外線レーザＩＲの透過経路にあって
内部欠陥ｄが存在すると、赤外線レーザＩＲの一部は散
乱する。この散乱した光を例えばレンズ１３により集光
し、センサ１４に結像させる。このようにして結晶体１
２の内部（特に表層部）に存在する内部欠陥ｄを検出す
るものである。この結果、内部欠陥ｄの分布位置、分布
密度等を判定することができる。すなわち、当該結晶体
１２の品位等を判別することができるものである。
【００１０】
【実施例】本発明に係る赤外線トモグラフィー装置を実
施例に基づいて以下説明する。図２〜図４は本発明の一
実施例を説明するための図であり、図２は赤外線トモグ
ラフィー装置の全体構成の概略を示す図、図３は回転ス
テージ部分を示す平面図、図４はモニタに表示される内
部欠陥の分布を示す図である。
施例に基づいて以下説明する。図２〜図４は本発明の一
実施例を説明するための図であり、図２は赤外線トモグ
ラフィー装置の全体構成の概略を示す図、図３は回転ス
テージ部分を示す平面図、図４はモニタに表示される内
部欠陥の分布を示す図である。
【００１１】これらの図において、２１は装置本体であ
って、水平台部分と垂直支持体部分とを備えている。水
平台部分には試料ウェーハＷを保持するためのサンプル
ホルダ２２が配設されている。このサンプルホルダ２２
の側方には試料ウェーハＷに対して赤外線レーザＩＲを
照射するための赤外線照射機構部２３が配設されてい
る。また、サンプルホルダ２２の上方にあっては、試料
ウェーハＷの内部欠陥を検出するための検出機構部２４
が垂直支持体部分に支持されて配設されている。２５は
これらのサンプルホルダ２２、赤外線照射機構部２３、
検出機構部２４の動作等を制御するための制御機構部で
ある。
って、水平台部分と垂直支持体部分とを備えている。水
平台部分には試料ウェーハＷを保持するためのサンプル
ホルダ２２が配設されている。このサンプルホルダ２２
の側方には試料ウェーハＷに対して赤外線レーザＩＲを
照射するための赤外線照射機構部２３が配設されてい
る。また、サンプルホルダ２２の上方にあっては、試料
ウェーハＷの内部欠陥を検出するための検出機構部２４
が垂直支持体部分に支持されて配設されている。２５は
これらのサンプルホルダ２２、赤外線照射機構部２３、
検出機構部２４の動作等を制御するための制御機構部で
ある。
【００１２】サンプルホルダ２２は、試料であるシリコ
ンウェーハ（スライスされたウェーハを矩形形状に劈開
したもの）Ｗを載置、保持する回転ステージ（ターンテ
ーブル）３１を有している。回転ステージ３１は水平面
内で３６０度回転可能で微動も可能である。また、サン
プルホルダ２２自体は上下に移動自在で、かつ、水平面
内で直交する方向に移動自在に設けられている。３２，
３３，３４は上下、水平の各方向（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方
向）にサンプルホルダ２２をそれぞれ移動するためのモ
ータである。これらのモータ３２，３３，３４はいずれ
もコントローラ７４（後述）からの出力によって制御さ
れる。
ンウェーハ（スライスされたウェーハを矩形形状に劈開
したもの）Ｗを載置、保持する回転ステージ（ターンテ
ーブル）３１を有している。回転ステージ３１は水平面
内で３６０度回転可能で微動も可能である。また、サン
プルホルダ２２自体は上下に移動自在で、かつ、水平面
内で直交する方向に移動自在に設けられている。３２，
３３，３４は上下、水平の各方向（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方
向）にサンプルホルダ２２をそれぞれ移動するためのモ
ータである。これらのモータ３２，３３，３４はいずれ
もコントローラ７４（後述）からの出力によって制御さ
れる。
【００１３】赤外線照射機構部２３は、赤外線レーザ光
源４１（例えば炭酸ガスレーザ発振器、Ｎｄ／ＹＡＧレ
ーザ発振器）を有している。４４は赤外線レーザ光源４
１に付設された絞り用レンズである。このレンズ４４に
より赤外線レーザのビーム径を任意の値（例えば５〜５
０μｍ）に絞るものである。
源４１（例えば炭酸ガスレーザ発振器、Ｎｄ／ＹＡＧレ
ーザ発振器）を有している。４４は赤外線レーザ光源４
１に付設された絞り用レンズである。このレンズ４４に
より赤外線レーザのビーム径を任意の値（例えば５〜５
０μｍ）に絞るものである。
【００１４】検出機構部２４は、回転ステージ３１の直
上に上下動自在に配設された赤外線テレビカメラ６１
と、対物レンズ６２を有する鏡筒とを有している。６４
は赤外線テレビカメラ６１のＣＣＤセンサである。６５
は対物レンズ６２のピントを赤外線レーザビームＩＲの
試料ウェーハＷ表面での反射点位置に合わせるためのモ
ータである。したがって、試料ウェーハＷ表面からの散
乱光は、対物レンズ６２によりＣＣＤセンサ６４に集
光、結像されることとなる。
上に上下動自在に配設された赤外線テレビカメラ６１
と、対物レンズ６２を有する鏡筒とを有している。６４
は赤外線テレビカメラ６１のＣＣＤセンサである。６５
は対物レンズ６２のピントを赤外線レーザビームＩＲの
試料ウェーハＷ表面での反射点位置に合わせるためのモ
ータである。したがって、試料ウェーハＷ表面からの散
乱光は、対物レンズ６２によりＣＣＤセンサ６４に集
光、結像されることとなる。
【００１５】制御機構部２５は、コンピュータ７１、モ
ニタ７２、キーボード７３等で構成されている。コンピ
ュータ７１は、周知の構成であって、Ｉ／Ｏ、ＲＡＭ、
ＲＯＭ、ＣＰＵ等によって構成されている。コンピュー
タ７１に外部記憶装置等を付設してもよい。なお、コン
ピュータ７１への各種入力はＡ／Ｄコンバータによりデ
ィジタル信号として入力される。入力としては、キーボ
ード（マウス等でもよい）７３による指示入力の他、赤
外線テレビカメラ６１からの信号が設定されている。コ
ンピュータ７１は各種入力に基づいて演算等を行い、コ
ントローラ７４、モニタ７２に各種制御信号、画像信号
等を出力する。すなわち、コンピュータ７１により、サ
ンプルホルダ２２の各種の動き、赤外線レーザ光源４１
の発振のＯＮ／ＯＦＦ、ＣＣＤセンサ６４に対する対物
レーザ６２のピント合わせ動作、モニタ７２への画面表
示が制御される。
ニタ７２、キーボード７３等で構成されている。コンピ
ュータ７１は、周知の構成であって、Ｉ／Ｏ、ＲＡＭ、
ＲＯＭ、ＣＰＵ等によって構成されている。コンピュー
タ７１に外部記憶装置等を付設してもよい。なお、コン
ピュータ７１への各種入力はＡ／Ｄコンバータによりデ
ィジタル信号として入力される。入力としては、キーボ
ード（マウス等でもよい）７３による指示入力の他、赤
外線テレビカメラ６１からの信号が設定されている。コ
ンピュータ７１は各種入力に基づいて演算等を行い、コ
ントローラ７４、モニタ７２に各種制御信号、画像信号
等を出力する。すなわち、コンピュータ７１により、サ
ンプルホルダ２２の各種の動き、赤外線レーザ光源４１
の発振のＯＮ／ＯＦＦ、ＣＣＤセンサ６４に対する対物
レーザ６２のピント合わせ動作、モニタ７２への画面表
示が制御される。
【００１６】以上の構成の赤外線トモグラフィー装置を
用いて試料ウェーハＷの内部欠陥ｄを検出する方法につ
いて以下説明する。
用いて試料ウェーハＷの内部欠陥ｄを検出する方法につ
いて以下説明する。
【００１７】まず、検出対象の試料ウェーハＷを回転ス
テージ３１の上に載置する。ウェーハ表面（鏡面すなわ
ちデバイス形成面）を横にして載置する。試料ウェーハ
Ｗは例えば円形ウェーハを劈開し直方体形状としたもの
とする。そして、キーボード７３によりコンピュータ７
１に対して検出開始位置を入力する。コンピュータ７１
は、このキーボード入力または予め入力してあった開始
位置に基づいて、コントローラ７４を制御し、コントロ
ーラ７４は各モータ３２，３３，３４に所定の出力を行
う。回転ステージ３１はＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の３方向に駆
動され、また、回転して、その位置および回転角度が設
定される。
テージ３１の上に載置する。ウェーハ表面（鏡面すなわ
ちデバイス形成面）を横にして載置する。試料ウェーハ
Ｗは例えば円形ウェーハを劈開し直方体形状としたもの
とする。そして、キーボード７３によりコンピュータ７
１に対して検出開始位置を入力する。コンピュータ７１
は、このキーボード入力または予め入力してあった開始
位置に基づいて、コントローラ７４を制御し、コントロ
ーラ７４は各モータ３２，３３，３４に所定の出力を行
う。回転ステージ３１はＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の３方向に駆
動され、また、回転して、その位置および回転角度が設
定される。
【００１８】回転ステージによりサンプルを回転させ、
調節する。この結果、赤外線レーザＩＲは試料ウェーハ
Ｗの裏面（または側壁面）から所定の角度で入射可能と
され、ウェーハＷ表面の所定の検出位置にて全反射する
ように設定される。
調節する。この結果、赤外線レーザＩＲは試料ウェーハ
Ｗの裏面（または側壁面）から所定の角度で入射可能と
され、ウェーハＷ表面の所定の検出位置にて全反射する
ように設定される。
【００１９】この位置制御が終了した状態で、焦点合わ
せ用のモータ６５を駆動し、対物レンズ６２のピントが
赤外線レーザビームの全反射点位置に合うように調整し
た後、鏡筒長微調用モータを駆動し、対物レンズ６２の
結像位置がＣＣＤセンサ６４上に一致するように調整す
る。
せ用のモータ６５を駆動し、対物レンズ６２のピントが
赤外線レーザビームの全反射点位置に合うように調整し
た後、鏡筒長微調用モータを駆動し、対物レンズ６２の
結像位置がＣＣＤセンサ６４上に一致するように調整す
る。
【００２０】上記位置合わせとピント合わせを完了した
後、キーボード７３から検出動作の開始指令を与える
と、コンピュータ７１は次のようにしてウェーハＷ表層
部（例えば深さ５〜５０μｍの範囲）に存在する内部欠
陥の検出動作を開始させる。すなわち、ウェーハＷの裏
面（または側壁面）から所定角度で入射された赤外線レ
ーザビームＩＲはウェーハＷの表面に所定角度（例えば
３゜）で当たり、この表面にて全反射される。このと
き、この赤外線レーザビームＩＲの全反射点位置に内部
欠陥が存在すると、赤外線レーザビームＩＲの一部がこ
の内部欠陥によって散乱される。そして、この内部欠陥
からの散乱光は、対物レンズ６２によって集光され、Ｃ
ＣＤセンサ６４上に結像される。
後、キーボード７３から検出動作の開始指令を与える
と、コンピュータ７１は次のようにしてウェーハＷ表層
部（例えば深さ５〜５０μｍの範囲）に存在する内部欠
陥の検出動作を開始させる。すなわち、ウェーハＷの裏
面（または側壁面）から所定角度で入射された赤外線レ
ーザビームＩＲはウェーハＷの表面に所定角度（例えば
３゜）で当たり、この表面にて全反射される。このと
き、この赤外線レーザビームＩＲの全反射点位置に内部
欠陥が存在すると、赤外線レーザビームＩＲの一部がこ
の内部欠陥によって散乱される。そして、この内部欠陥
からの散乱光は、対物レンズ６２によって集光され、Ｃ
ＣＤセンサ６４上に結像される。
【００２１】ＣＣＤセンサ６４上に結像された内部欠陥
像の画像データは、ＣＣＤセンサ読出回路によって画素
単位で順次読み出され、Ａ／Ｄコンバータにおいてディ
ジタルデータに変換された後、コンピュータ７１に入力
される。コンピュータ７１は、このＣＣＤセンサ６４か
ら送られてくる内部欠陥像の画像データをフレームメモ
リの対応するアドレス位置に書き込む。
像の画像データは、ＣＣＤセンサ読出回路によって画素
単位で順次読み出され、Ａ／Ｄコンバータにおいてディ
ジタルデータに変換された後、コンピュータ７１に入力
される。コンピュータ７１は、このＣＣＤセンサ６４か
ら送られてくる内部欠陥像の画像データをフレームメモ
リの対応するアドレス位置に書き込む。
【００２２】次いで、例えばＺ軸移動モータ３２を駆動
し、回転ステージ３１を所定のピッチ、例えばＣＣＤセ
ンサ６４の画素単位でＺ軸（上下）方向に順次移動し、
それぞれの位置において上述と同様の内部欠陥の検出動
作を行ない、それぞれの位置に存在する内部欠陥の画像
データをフレームメモリに格納する。このようにしてウ
ェーハＷのＺ軸方向全幅に亘って赤外線レーザビームＩ
Ｒによる走査を終了すると、ウェーハＷ表面近傍のＺ軸
方向に沿った内部欠陥像を得ることができる。
し、回転ステージ３１を所定のピッチ、例えばＣＣＤセ
ンサ６４の画素単位でＺ軸（上下）方向に順次移動し、
それぞれの位置において上述と同様の内部欠陥の検出動
作を行ない、それぞれの位置に存在する内部欠陥の画像
データをフレームメモリに格納する。このようにしてウ
ェーハＷのＺ軸方向全幅に亘って赤外線レーザビームＩ
Ｒによる走査を終了すると、ウェーハＷ表面近傍のＺ軸
方向に沿った内部欠陥像を得ることができる。
【００２３】次に、Ｘ軸移動モータ３３を駆動し、回転
ステージ３１全体を所定のピッチ、例えばＣＣＤセンサ
６４の画素単位でＸ軸方向に順次移動することにより、
全反射点のＸ軸方向位置を順次変え、それぞれのＸ軸方
向位置において、上述と同様のＺ軸方向に沿った内部欠
陥の検出動作を行なう。
ステージ３１全体を所定のピッチ、例えばＣＣＤセンサ
６４の画素単位でＸ軸方向に順次移動することにより、
全反射点のＸ軸方向位置を順次変え、それぞれのＸ軸方
向位置において、上述と同様のＺ軸方向に沿った内部欠
陥の検出動作を行なう。
【００２４】さらに、同様にしてＹ軸方向の移動を行い
同様にウェーハＷ表面内での全域について走査すること
により、フレームメモリにはウェーハ表面の全域につい
ての内部欠陥の画像データが格納される。そして、フレ
ームメモリに格納された画像データをモニタ７２に表示
すると、例えば図４に示すように、結晶表面から所定の
深さ範囲（例えば５〜５０μｍ）内に存在するすべての
内部欠陥の像を得ることができる。
同様にウェーハＷ表面内での全域について走査すること
により、フレームメモリにはウェーハ表面の全域につい
ての内部欠陥の画像データが格納される。そして、フレ
ームメモリに格納された画像データをモニタ７２に表示
すると、例えば図４に示すように、結晶表面から所定の
深さ範囲（例えば５〜５０μｍ）内に存在するすべての
内部欠陥の像を得ることができる。
【００２５】また、上記ピント合わせ等の操作は手動で
行うことも可能である。さらに、半導体結晶としてシリ
コンウェーハを例示したが、これに限られることはな
く、赤外線ＩＲが透過する結晶体であれば例えばガリウ
ム−ヒ素結晶であっても、本発明はその全てについて適
用することができることはいうまでもない。
行うことも可能である。さらに、半導体結晶としてシリ
コンウェーハを例示したが、これに限られることはな
く、赤外線ＩＲが透過する結晶体であれば例えばガリウ
ム−ヒ素結晶であっても、本発明はその全てについて適
用することができることはいうまでもない。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、高効率で赤外線を入射
することができる。また、結晶体の表層部の内部欠陥を
確実に検出することができる。さらに、装置全体の構成
を簡単なものとすることができる。
することができる。また、結晶体の表層部の内部欠陥を
確実に検出することができる。さらに、装置全体の構成
を簡単なものとすることができる。
【図１】本発明に係る赤外線トモグラフィー装置の原理
を説明する斜視図である。
を説明する斜視図である。
【図２】本発明の一実施例に係る赤外線トモグラフィー
装置の全体構成の概略を示す図である。
装置の全体構成の概略を示す図である。
【図３】本発明の一実施例に係る赤外線トモグラフィー
装置の回転ステージ部分を示す平面図である。
装置の回転ステージ部分を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施例に係る赤外線トモグラフィー
装置のモニタにて表示される内部欠陥の分布を示す図で
ある。
装置のモニタにて表示される内部欠陥の分布を示す図で
ある。
【図５】従来の検出方法（ｌａｙｅｒ−ｂｙ−ｌａｙｅ
ｒ法，断面観察法）の原理を説明するための図である。
ｒ法，断面観察法）の原理を説明するための図である。
１１，４１ 赤外線レーザ発振器（入射手段） １２，Ｗ シリコンウェーハ １２Ａ，Ｗｂ シリコンウェーハの裏面 １２Ｃ 劈開面 １３，６２ 対物レンズ（散乱光検出手段） １４，６４ ＣＣＤセンサ（散乱光検出手段） ２２ サンプルホルダ（保持手段） ３１ 回転ステージ（試料台） ３３ モータ（回転機構） ６１ 赤外線テレビカメラ（散乱光検出手段） ７１ コンピュータ（入射角制御手段） ＩＲ 赤外線レーザ（入射手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新行内 隆之 埼玉県大宮市北袋町一丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社中央研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 板状の結晶体を保持する保持手段と、こ
の結晶体の内部に赤外線を入射し、結晶体の一面におい
て全反射させる入射手段と、この結晶体の入射面に対す
る赤外線の入射角度を可変とする入射角制御手段と、こ
の結晶体に入射した赤外線による散乱光を検出する散乱
光検出手段とを備えたことを特徴とする赤外線トモグラ
フィー装置。 - 【請求項２】 上記保持手段は、結晶体が載置される試
料台を有するとともに、上記入射角制御手段は、この試
料台を水平面内で回転させる回転機構を有する請求項１
に記載の赤外線トモグラフィー装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5449394A JPH07239308A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 赤外線トモグラフィー装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5449394A JPH07239308A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 赤外線トモグラフィー装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07239308A true JPH07239308A (ja) | 1995-09-12 |
Family
ID=12972173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5449394A Pending JPH07239308A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 赤外線トモグラフィー装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07239308A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008082926A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 光散乱観察装置 |
| DE19924583B4 (de) * | 1998-05-28 | 2009-06-10 | Advantest Corp. | Verfahren und Einrichtung zur Oberflächenzustandsüberwachung |
| CN110118782A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-08-13 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种用于测量晶体内部介观缺陷散射的激光层析扫描仪 |
| EP3839107A1 (de) | 2019-12-18 | 2021-06-23 | Siltronic AG | Verfahren zur bestimmung von defektdichten in halbleiterscheiben aus einkristallinem silizium |
| CN113720773A (zh) * | 2020-07-30 | 2021-11-30 | 北京科益虹源光电技术有限公司 | 激光晶体的检测装置、系统、方法及图像处理方法 |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP5449394A patent/JPH07239308A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19924583B4 (de) * | 1998-05-28 | 2009-06-10 | Advantest Corp. | Verfahren und Einrichtung zur Oberflächenzustandsüberwachung |
| JP2008082926A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 光散乱観察装置 |
| CN110118782A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-08-13 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种用于测量晶体内部介观缺陷散射的激光层析扫描仪 |
| EP3839107A1 (de) | 2019-12-18 | 2021-06-23 | Siltronic AG | Verfahren zur bestimmung von defektdichten in halbleiterscheiben aus einkristallinem silizium |
| WO2021122014A1 (de) | 2019-12-18 | 2021-06-24 | Siltronic Ag | Verfahren zur bestimmung von defektdichten in halbleiterscheiben aus einkristallinem silizium |
| CN113720773A (zh) * | 2020-07-30 | 2021-11-30 | 北京科益虹源光电技术有限公司 | 激光晶体的检测装置、系统、方法及图像处理方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19991130 |