JPH07297248A - Crystal defect measuring device and method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

Crystal defect measuring device and method of manufacturing semiconductor device

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JPH07297248A
JPH07297248A JP8124694A JP8124694A JPH07297248A JP H07297248 A JPH07297248 A JP H07297248A JP 8124694 A JP8124694 A JP 8124694A JP 8124694 A JP8124694 A JP 8124694A JP H07297248 A JPH07297248 A JP H07297248A
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JP
Japan
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crystal
light
defect
measuring device
defects
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Application number
JP8124694A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Takeda
一男 武田
Atsushi Hiraiwa
篤 平岩
Hidetsugu Ishida
英嗣 石田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07297248A publication Critical patent/JPH07297248A/en
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Abstract

PURPOSE:To measure a depth position from a crystal surface of defects with high resolution of 1/2 or less of a wave-length of emitted lights without being influenced by vertical variations of the crystal surface in a device for measuring defects in a crystal by light emission. CONSTITUTION:A linearly polarized laser beam 2 is branched by a half mirror 3-1 and one is modulated by constant frequency by a frequency modulator 4 to be a reference beam and the other is stopped by an objective 8-1 and emitted to a crystal sample 15, and a reflected beam from a crystal surface and scattered light from defects are polarized and separated by a Thomson prism 7 and the reference beam is respectively made to interfere with the reflected beam 9 and the scattered light 10, which are detected by detectors 13-1, 13-2 and the difference in phases of both beams is obtained by a lock-in amplifier 14 to measure a depth position from a surface of defects.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハの結晶評
価装置に係り、特に、シリコンウエハ中の析出物や積層
欠陥などの結晶欠陥を計測する結晶欠陥計測装置、およ
びこれを用いた半導体装置の製造方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor wafer crystal evaluation apparatus, and more particularly to a crystal defect measuring apparatus for measuring crystal defects such as precipitates and stacking faults in a silicon wafer, and a semiconductor device using the same. The present invention relates to a manufacturing method of.

【0002】[0002]

【従来の技術】LSI(大規模集積回路)の集積度が向
上するとともに、LSIを構成するMOS(Metal Oxid
e Semiconductor)トランジスタの不良に起因した良品
取得率の低下と信頼性の低下とが大きな問題となってき
ている。MOS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および接合のリーク電流過多が代
表的な問題である。後者は、特にDRAM(随時書き込
み読み出し型記憶装置)において、リフレッシュ不良と
呼ばれる情報の喪失現象を引き起こすので、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
なんらかの結晶欠陥が存在していると、シリコン酸化膜
に構造欠陥が形成され、LSI動作時に絶縁破壊を生じ
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。このリーク電流は、欠陥近傍
において局所的に電界が集中する結果、ツェナー効果に
より発生するものと考えられている。このように、シリ
コン基板内において素子が形成され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
る原因になる。しかし、他方、表面領域より深い領域に
存在する結晶欠陥、特に酸素折出物は、様々な製造工程
でシリコン基板内に混入してくる各種汚染金属を捕獲す
ることにより、表面の素子領域を清浄な状態に保つ働き
がある。これは通常、ゲッタリングと称されており、L
SIの集積度向上にともない製造工程にはより一層の清
浄度が必要とされているので、このゲッタリングは重要
な製造技術となっている。このように、シリコン基板中
の結晶欠陥は、その存在位置、特に基板内の深さ位置に
より良し悪が決まることが多い。したがって、深さ方向
に結晶欠陥を制御することがLSI製造上重要であり、
そのためには、シリコン基板中の結晶欠陥を深さ方向に
高分解能で計測することが、重要な技術となる。このよ
うな欠陥計測技術に関しては、以下のような公知例があ
る。
2. Description of the Related Art The degree of integration of an LSI (Large Scale Integrated Circuit) is improved and a MOS (Metal Oxid) constituting the LSI is
(e Semiconductor) A decrease in the yield rate of non-defective products and a decrease in reliability due to transistor defects are becoming major problems. Typical causes of defects in MOS transistors are dielectric breakdown of the gate oxide film and excessive leakage current of the junction. The latter is a problem because it causes a phenomenon of information loss called refresh failure, especially in a DRAM (random write / read type memory device). Most of the defects of these MOS transistors are directly or indirectly caused by crystal defects in the silicon substrate. That is, in the LSI manufacturing process, if any crystal defect exists in the surface region of the silicon substrate that is converted into a silicon oxide film by oxidation, a structural defect is formed in the silicon oxide film, causing dielectric breakdown during the LSI operation. Further, if a crystal defect exists in the depletion layer of the junction, a large amount of leak current is generated. It is considered that this leak current is generated by the Zener effect as a result of local concentration of the electric field in the vicinity of the defect. Thus, if a crystal defect is formed in the surface region of the silicon substrate on which an element is formed, it may cause a defect in the MOS transistor. However, on the other hand, crystal defects existing in a region deeper than the surface region, especially oxygen breakouts, clean the element region on the surface by capturing various contaminating metals mixed in the silicon substrate in various manufacturing processes. Has a function to keep it in good condition. This is usually called gettering, and L
This gettering is an important manufacturing technique because further cleanliness is required in the manufacturing process as the integration degree of SI is improved. As described above, the crystal defect in the silicon substrate is often determined as good or bad depending on the existence position, particularly the depth position in the substrate. Therefore, controlling crystal defects in the depth direction is important for LSI manufacturing,
For that purpose, it is an important technique to measure the crystal defects in the silicon substrate in the depth direction with high resolution. The following publicly known examples of such defect measurement technology are available.

【0003】第一の公知例はシリコン基板をへき開し、
その断面方向(試料の表面と平行な方向)からSi結晶
を透過する赤外線を照射し、Si結晶中の微小欠陥から
の散乱光を試料の表面方向から検出する方法である。本
方法は赤外線散乱トモグラフィー法と呼ばれ、例えば、
ジャーナル オブ クリスタル グロース誌 第88巻
(1988年)332ページに記載されている。この技
術では、ビームを深さ方向に走査することにより、欠陥
の深さ方向位置を検出することができる。その深さ分解
能は、照射ビーム径によって決まり、照射光波長程度
(約1μm)が限界となる。また、この計測において
は、試料を切断することが必要であるため、計測後に試
料を製造工程にもどし、LSIとして完成させることは
不可能である。 また、第二の公知例としては、コンフ
ォーカル差動ヘテロダイン顕微鏡法があり、アプライド
オプティクス誌 第29巻(1990年)4244ペ
ージに記載されている。この方法は、周波数の異なる二
本の光ビーム(それぞれの周波数をν1とν2とする)
を欠陥の存在位置で交差させることを特徴としており、
交差領域には、ν1−ν2のビート周波数で強度が変動
する干渉縞が形成される。欠陥からの散乱光強度はν1
−ν2の周波数で変動するので、この周波数変動成分の
みを検出すれば、交差領域以外の散乱光の影響を除去す
ることが可能である。また、検出光学系をピンホールを
介したコンフォーカル光学系とすることにより、散乱光
の検出領域を交差領域の一点に設定することができる。
しかし、この場合の干渉縞の方向は表面に対して垂直で
あるため、深さ分解能は波長程度が限界である。
The first known example is to cleave a silicon substrate,
It is a method of irradiating infrared rays that pass through the Si crystal from the cross-sectional direction (direction parallel to the surface of the sample), and detecting scattered light from minute defects in the Si crystal from the surface direction of the sample. This method is called an infrared scattering tomography method, for example,
Journal of Crystal Growth, Vol. 88 (1988), page 332. In this technique, the position of the defect in the depth direction can be detected by scanning the beam in the depth direction. The depth resolution is determined by the diameter of the irradiation beam and is limited to the irradiation light wavelength (about 1 μm). Further, in this measurement, it is necessary to cut the sample, so that it is impossible to return the sample to the manufacturing process after the measurement and complete it as an LSI. A second known example is confocal differential heterodyne microscopy, which is described in Applied Optics, Vol. 29 (1990), page 4244. This method uses two light beams with different frequencies (each frequency is ν1 and ν2).
Is characterized by intersecting at the position of the defect,
Interference fringes whose intensity varies at the beat frequency of ν1-ν2 are formed in the intersecting region. The scattered light intensity from the defect is ν1
Since the frequency fluctuates at −ν2, it is possible to remove the influence of the scattered light other than the crossing region by detecting only this frequency fluctuation component. Further, by making the detection optical system a confocal optical system via a pinhole, the scattered light detection region can be set at one point of the intersection region.
However, since the direction of the interference fringes in this case is perpendicular to the surface, the depth resolution is limited to about the wavelength.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような結
晶欠陥計測装置においては、いずれも、欠陥検出の深さ
方向分解能が不足しており、特に、最近のように微細化
した半導体素子の製造においては、要求に十分に応じら
れなくなってきている。例えば、上記のトランジスタの
接合においては、約0.1μmの拡散層の下に空乏層が
厚さ約0.5μmにわたり存在する。したがって、シリ
コン基板中の結晶欠陥が不良原因となるか否かを判定す
るためには、深さ方向に少なくと0.5μm、望ましく
は0.1μm以下の分解能で結晶欠陥を検出することが
必要である。
However, in any of such crystal defect measuring devices, the depth resolution of defect detection is insufficient, and in particular, the manufacture of miniaturized semiconductor elements as recently performed. In Japan, it is becoming difficult to meet the demand. For example, in the above transistor junction, a depletion layer exists under a diffusion layer of about 0.1 μm over a thickness of about 0.5 μm. Therefore, in order to determine whether a crystal defect in the silicon substrate causes a defect, it is necessary to detect the crystal defect with a resolution of at least 0.5 μm, preferably 0.1 μm or less in the depth direction. Is.

【0005】ところで、半導体基板内の結晶欠陥を測定
するためには、結晶を透過することのできる光を照射光
として用いる必要があるので、結晶がシリコンの場合に
は、約1μm以上の波長の光を用いなければならない。
波長1μm以上という条件で深さ分解能0.5μm以下
というニーズに応えるためには、欠陥からの散乱光と照
射光とを干渉させて、その干渉縞の位相を測定する方法
が考えられる。しかし、この測定方法においても、試料
を走査した際に試料台の移動に伴う試料の上下変動、も
しくは試料の厚さの面内分布により、試料表面が上下に
変動するために、結晶欠陥の深さ位置を正確に測定でき
ないという欠点がある。
By the way, in order to measure a crystal defect in a semiconductor substrate, it is necessary to use light capable of transmitting a crystal as irradiation light. Therefore, when the crystal is silicon, the light having a wavelength of about 1 μm or more is used. You have to use light.
In order to meet the need for a depth resolution of 0.5 μm or less under the condition of a wavelength of 1 μm or more, a method of causing scattered light from a defect to interfere with irradiation light and measuring the phase of the interference fringes can be considered. However, even in this measurement method, when the sample is scanned, the sample surface fluctuates due to the movement of the sample stage, or the in-plane distribution of the sample thickness causes the sample surface to fluctuate up and down. The disadvantage is that the position cannot be measured accurately.

【0006】なお、計測に際しては、製造途中のシリコ
ン基板を用いて計測するので、計測後もこのシリコン基
板を廃棄処分とすることなく製造を継続し、LSIとし
て完成させることが経済上望ましい。そのためには、シ
リコン基板を非破壊で、しかも汚染させることなく計測
することも必要である。
Since the measurement is carried out using a silicon substrate in the process of manufacture, it is economically desirable to continue manufacturing after the measurement without discarding the silicon substrate and complete it as an LSI. For that purpose, it is necessary to measure the silicon substrate nondestructively and without causing contamination.

【0007】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたもので、被検体である半導体ウエハ表面の上下変動
に対しても、結晶内欠陥の表面からの深さ位置を照射光
の波長の1/2以下の分解能で計測でき、かつ、計測後
も上記ウエハをプロセスに戻せるように、非破壊で、し
かも汚染させることなく計測できる結晶欠陥計測装置
と、これを用いた半導体装置の製造方法を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the depth position from the surface of the defect in the crystal is determined by the wavelength of the irradiation light even with respect to the vertical movement of the surface of the semiconductor wafer which is the subject. A crystal defect measuring device capable of performing measurement with a resolution of ½ or less, and capable of performing non-destructive and contamination-free measurement so that the wafer can be returned to the process after the measurement, and a method of manufacturing a semiconductor device using the same. The purpose is to provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明においては、被検体である結晶に光を照射
し、この結晶表面からの反射光と結晶内の欠陥からの散
乱光とを分離して同時に検出し、これらの反射光と散乱
光との位相差を求めて、欠陥の表面からの距離を照射光
の波長の1/2以下の分解能で計測する。
In order to achieve this object, in the present invention, light is radiated to a crystal which is an object, and a reflected light from the crystal surface and a scattered light from a defect in the crystal are used. Are separated and simultaneously detected, the phase difference between the reflected light and the scattered light is obtained, and the distance from the surface of the defect is measured with a resolution of ½ or less of the wavelength of the irradiation light.

【0009】ここで用いる光は結晶内に侵入する波長の
光であり、かつ、直線偏光した光であり、照射光と同じ
偏光成分を有する結晶表面からの反射光と、照射光に対
して垂直な偏光成分を有する欠陥からの散乱光とを、偏
光成分により分離して検出する。または、結晶に円偏光
した光を照射し、結晶表面からの反射光を1/4波長板
によって直線偏向に変換し、この偏光方向に対して垂直
な偏光成分を有する欠陥からの散乱光を、反射光と偏光
成分によって分離して検出する。また、照射光を二分割
してその一方を結晶に照射し、他方をある一定の周波数
だけ周波数変調して参照光となし、この参照光をさらに
二分割して上記の結晶表面からの反射光と欠陥からの散
乱光とに干渉させて、それぞれにビート信号を形成し、
それらのビート信号の位相差から、結晶表面から欠陥ま
での距離を求める。ここで、照射光の光源としてゼーマ
ンレーザを用い、周波数の異なる2本のレーザ光のうち
一方を結晶に照射し、他方を上記の参照光とすることも
できる。また、欠陥からの散乱光の強度を計測すること
により、その強度から計算により、欠陥の大きさを測定
することもできる。
The light used here is a light having a wavelength penetrating into the crystal and is linearly polarized light, which is reflected by the crystal surface having the same polarization component as the irradiation light and perpendicular to the irradiation light. The scattered light from the defect having a different polarization component is separated and detected by the polarization component. Alternatively, the crystal is irradiated with circularly polarized light, the reflected light from the crystal surface is converted into linearly polarized light by a quarter-wave plate, and scattered light from a defect having a polarization component perpendicular to this polarization direction is converted into The reflected light and the polarized component are separated and detected. Also, the irradiation light is divided into two, one of which is irradiated to the crystal, and the other is frequency-modulated by a certain frequency to form a reference light. This reference light is further divided into two and reflected light from the crystal surface is divided. And the scattered light from the defect are caused to interfere with each other to form a beat signal,
The distance from the crystal surface to the defect is determined from the phase difference between the beat signals. Here, it is also possible to use a Zeeman laser as the light source of the irradiation light, irradiate the crystal with one of the two laser lights having different frequencies, and use the other as the reference light. Further, by measuring the intensity of scattered light from a defect, the size of the defect can be measured by calculation from the intensity.

【0010】一方、半導体装置の製造過程において、ウ
エハ上のスクライブ領域の一部に半導体装置の接合など
の素子構造の一部分を形成し、これを用いて、上記結晶
欠陥計測装置により結晶欠陥の状態を把握し、半導体装
置製造の管理を行なう。この場合、特に、半導体表面か
ら1μm以内の領域に存在する結晶欠陥については、そ
れ以上の深さの欠陥とは区別して高分解能で計測する。
On the other hand, in the process of manufacturing a semiconductor device, a part of an element structure such as a junction of the semiconductor device is formed in a part of a scribe region on a wafer, and the crystal defect measuring device is used to form a crystal defect state. To manage semiconductor device manufacturing. In this case, in particular, crystal defects existing in a region within 1 μm from the semiconductor surface are measured with high resolution in distinction from defects having a depth larger than that.

【0011】[0011]

【作用】図2は、本発明に係る結晶欠陥計測装置にける
作用を説明する図である。
FIG. 2 is a view for explaining the operation of the crystal defect measuring device according to the present invention.

【0012】まず、図2(a−1)は、図1における結
晶試料15を照射光2に対して走査させたときの結晶試
料表面からの反射光の強度信号Irであり、図2(b−
1)は、その反射光の位相信号Φrである。ここでIr
は、試料表面の上下変動Δが照射光の焦点深度以内の変
動であれば、一定であるとみなせる。しかし、Φrは、
2π(2Δ/波長)の関係で高感度に変動する。
First, FIG. 2 (a-1) is an intensity signal Ir of the reflected light from the surface of the crystal sample 15 when the crystal sample 15 in FIG. 1 is scanned with the irradiation light 2, and FIG. −
1) is the phase signal Φr of the reflected light. Where Ir
Can be regarded as constant if the vertical variation Δ of the sample surface is within the depth of focus of the irradiation light. However, Φr is
High sensitivity changes due to the relationship of 2π (2Δ / wavelength).

【0013】次に、図2(a−2)は、照射光走査に伴
う結晶試料内の欠陥からの散乱光の強度信号Isであ
り、図2(b−2)は、その散乱光の位相信号Φsであ
る。ここで、Φsには、散乱体の試料表面からの深さ位
置の情報の他に、試料の表面上下変動による変化分も含
まれている。
Next, FIG. 2 (a-2) is an intensity signal Is of scattered light from a defect in a crystal sample accompanying irradiation light scanning, and FIG. 2 (b-2) is a phase of the scattered light. It is the signal Φs. Here, in addition to the information on the depth position of the scatterer from the sample surface, Φs includes a change amount due to the vertical movement of the sample surface.

【0014】次の図2(c)は、照射光走査に伴うΦs
−Φrの変動であり、試料表面の上下変動の影響が排除
されており、欠陥の結晶試料表面からの深さの情報のみ
が得られている。そして、この場合の深さ分解能は位相
信号Φs−Φrの分解能で定まるので、例えば、前述の
コンフォーカル光学系を用いた場合の分解能である波長
程度に比較して大きく優れており、波長の1/2以下で
あり、波長の1/10も不可能ではない。
Next, FIG. 2 (c) shows Φs accompanying irradiation light scanning.
This is the variation of −Φr, and the influence of the vertical variation of the sample surface is eliminated, and only the information on the depth of the defect from the crystal sample surface is obtained. Since the depth resolution in this case is determined by the resolution of the phase signal Φs-Φr, for example, it is significantly superior to the wavelength which is the resolution when the above-mentioned confocal optical system is used, and the wavelength of 1 It is less than or equal to / 2, and 1/10 of the wavelength is not impossible.

【0015】この場合、結晶試料表面からの反射光と欠
陥からの散乱光とは、偏光により分離して同時に検出す
ることができる。また、両光に周波数変調した参照光を
干渉させて、それぞれにビート信号を形成すると、両光
の位相差はビート信号の位相差として検出できるので、
測定がより正確に、かつ、容易になる。
In this case, the reflected light from the surface of the crystal sample and the scattered light from the defect can be separated by polarized light and detected simultaneously. In addition, if the reference light that has been frequency-modulated is interfered with both lights and a beat signal is formed in each, the phase difference between the two lights can be detected as the phase difference between the beat signals.
The measurement becomes more accurate and easier.

【0016】このように、結晶表面からの反射光と欠陥
からの散乱光との位相差を求めることによって、欠陥の
結晶表面からの深さ位置を、結晶表面の上下変動の影響
を受けることなく、照射光の波長の1/2以下の高分解
能で計測することができる。また、実際の半導体装置の
製造においては、ウエハのスクライブ領域に半導体装置
の構造の一部分を形成し、これに上記の結晶欠陥計測装
置を用いて欠陥の計測を行なうことにより、半導体装置
の製造工程における結晶欠陥の管理を、ウエハを非破壊
で行なうことができる。
Thus, by obtaining the phase difference between the reflected light from the crystal surface and the scattered light from the defect, the depth position of the defect from the crystal surface is not affected by the vertical movement of the crystal surface. The measurement can be performed with a high resolution of ½ or less of the wavelength of the irradiation light. Further, in the actual manufacturing of the semiconductor device, a part of the structure of the semiconductor device is formed in the scribe region of the wafer, and the crystal defect measuring device described above is used to measure the defects, thereby manufacturing the semiconductor device. It is possible to control the crystal defects in the above step without destroying the wafer.

【0017】[0017]

【実施例】【Example】

(実施例1)図1は、本発明に係る結晶欠陥計測装置の
一実施例の構成図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a crystal defect measuring device according to the present invention.

【0018】まず、光源1から放射された直線偏光した
YAGレーザ光(波長1.06μm)2をハーフミラー
3−1で二つに分岐し、一方をビーム分岐型のトムソン
プリズム7とレンズ8−1を通して結晶試料15中にし
ぼり込む。ここで、結晶試料15からの反射光は入射光
と同じ偏光成分のみを有しており、散乱光は入射光に対
して垂直な偏光成分も有しているので、トムソンプリズ
ム7により、入射光と同じ偏光方向の光(主に反射光)
9と入射光に対して垂直な偏光方向の光(散乱光)10
とを分離する。また、ハーフミラー3−1で分岐した他
方の光を変調器4(変調周波数は40MHz)を通して
参照光とする。その参照光をハーフミラー3−2でさら
に分岐して、それぞれ反射光9と散乱光10とに干渉さ
せ、ビート信号を形成する。この場合、偏光方向が90
度異なる散乱光10に干渉させるために、1/2波長板
5−1を通して偏光方向を合わせる。それぞれの干渉光
は螢光除去フィルタ11−1、11−2とレンズ8−
2、8−3とピンホール22−1、22−2を通して光
検出器12−1、12−2で検出する。それぞれの信号
はそれぞれアンプ13−1、13−2を通して、反射光
側の40MHzの干渉ビート信号をロックインアンプ1
4の参照信号として用い、散乱光側の40MHzの干渉
ビート信号をロックインアンプ14の信号入力側に入れ
る。制御用コンピュータ20は、ロックインアンプ14
からの散乱光信号強度と参照信号に対する位相差との2
つ一組のデータとして、結晶試料15をXYZ方向に移
動させながら取り込む。試料15の移動は、試料台21
をZ軸方向に移動させるピエゾ素子16とXY軸方向に
移動させる移動台17とを、それぞれのドライバ18と
19を介して制御用コンピュータ20で制御する。ま
た、照射光の深さ方向の走査方法として、試料台21を
ピエゾ素子16によって深さ方向に移動させる方法の他
に、対物レンズ8−1を深さ方向に移動させる方法もあ
る。そして、以上の計測を複数の波長の光で同様の計測
を行ない、各々の波長での位相信号から欠陥の深さ位置
を求める。この複数の波長で計測を行なうことにより、
位相に含まれる2nπの周期性による不確定性を除去す
ることができる。
First, the linearly polarized YAG laser light (wavelength 1.06 μm) 2 emitted from the light source 1 is split into two by a half mirror 3-1 and one of them is a beam splitting type Thomson prism 7 and a lens 8-. Squeeze through 1 into crystal sample 15. Here, since the reflected light from the crystal sample 15 has only the same polarization component as the incident light, and the scattered light also has the polarization component perpendicular to the incident light, the incident light is reflected by the Thomson prism 7. Light with the same polarization direction as (mainly reflected light)
9 and light (scattered light) having a polarization direction perpendicular to the incident light 10
And separate. The other light branched by the half mirror 3-1 is used as reference light through the modulator 4 (modulation frequency is 40 MHz). The reference light is further branched by the half mirror 3-2 and interferes with the reflected light 9 and the scattered light 10 to form a beat signal. In this case, the polarization direction is 90
In order to interfere with scattered light 10 having different degrees, the polarization direction is adjusted through the ½ wavelength plate 5-1. The respective interference lights are the fluorescence removal filters 11-1 and 11-2 and the lens 8-.
The light is detected by the photodetectors 12-1 and 12-2 through 2, 8-3 and the pinholes 22-1 and 22-2. Each signal passes through the amplifiers 13-1 and 13-2, and the interference beat signal of 40 MHz on the reflected light side is locked in the amplifier 1
The interference beat signal of 40 MHz on the scattered light side is input to the signal input side of the lock-in amplifier 14, which is used as the reference signal of No. 4 above. The control computer 20 has a lock-in amplifier 14
2 of the scattered light signal intensity from the beam and the phase difference with respect to the reference signal
As one set of data, the crystal sample 15 is taken in while moving in the XYZ directions. The sample 15 is moved by the sample table 21.
The piezo element 16 that moves the Z axis direction and the moving table 17 that moves the X axis direction are controlled by the control computer 20 via the respective drivers 18 and 19. Further, as a method of scanning the irradiation light in the depth direction, there is a method of moving the sample stage 21 in the depth direction by the piezo element 16 as well as a method of moving the objective lens 8-1 in the depth direction. Then, the above measurement is similarly performed with light of a plurality of wavelengths, and the depth position of the defect is obtained from the phase signal at each wavelength. By measuring at these multiple wavelengths,
Uncertainty due to the periodicity of 2nπ included in the phase can be removed.

【0019】こうして、結晶欠陥の結晶表面からの深さ
位置を、結晶表面の上下変動に影響されることなく、照
射光の波長の1/2以下の高分解能で計測することがで
きる。 本実施例において、トムソンプリズム7と対物
レンズ8−1との間に1/4波長板をさらに設置する事
により、結晶欠陥に円偏光の照射光を照射する構成も考
えられる。この場合は、光10が反射光となり、光9が
散乱光となる。
Thus, the depth position of the crystal defect from the crystal surface can be measured with a high resolution of 1/2 or less of the wavelength of the irradiation light without being affected by the vertical movement of the crystal surface. In the present embodiment, a configuration in which a quarter-wave plate is further installed between the Thomson prism 7 and the objective lens 8-1 to irradiate the crystal defects with circularly polarized irradiation light is also conceivable. In this case, the light 10 becomes the reflected light and the light 9 becomes the scattered light.

【0020】(実施例2)図3は、本発明に係る第二の
実施例の装置構成図である。
(Embodiment 2) FIG. 3 is an apparatus configuration diagram of a second embodiment according to the present invention.

【0021】まず、2周波数で互いに直交する二つの直
線偏光で発振するレーザ光源25からのゼーマンレーザ
光(波長1.15μm)2をハーフミラー3−1で二つ
に分岐し、グラントムソンプリズム24−1により片方
の直線偏光に制御したレーザー光を、トムソンプリズム
7とレンズ8−1を通して試料15中にしぼり込む。こ
の時、レンズ8−1により直線偏光が変化するのを補正
するために、トムソンプリズム7とレンズ8−1との間
に1/2波長板5−2と、倍率が変化しないレンズ対2
3を挿入する。試料からの反射光は入射光と同じ偏光成
分のみを有し、散乱光は入射光と垂直な偏光成分を有す
るので、トムソンプリズム7により、入射光と同じ偏光
方向の光(主に反射光)9と入射光に対して垂直な偏光
方向の光(散乱光)10とを分離する。一方、ハーフミ
ラー3−1で分岐した他方の光は、グラントムソンプリ
ズム24−2を通して入射光に垂直な直線偏光の参照光
とする。その参照光をハーフミラー3−2でさらに分岐
して、それぞれ反射光9と散乱光10とに干渉させる。
この場合、偏光方向が90度異なる反射光9に干渉させ
るために、1/2波長板5−1を通して偏光方向を合わ
せる。それぞれの干渉光は、螢光除去フィルタ11−
1、11−2とレンズ8−2、8−3とピンホール22
−1、22−2を通して、光検出器12−1、12−2
で検出する。それぞれの信号は、それぞれアンプ13−
1、13−2を通して、反射光9側の2周波数の差に等
しい干渉ビート信号をロックインアンプ14の参照信号
として用い、散乱光10側の2周波数の差に等しい干渉
ビート信号をロックインアンプ14の信号入力側に入れ
る。位相差を検出する方法として、上記のように1台の
ロックインアンプ14を用いる方法の他に、2周波数の
差に等しい周波数を発生する発振器からの出力を2台の
ロックインアンプの参照信号とし、ロックインアンプを
2台用いて、反射光9と散乱光10の強度と位相とを別
々に測定してコンピュータに取り込み、データ処理時に
それぞれの位相の差を求めて位相差を求める方法もあ
る。制御用コンピュータ20は、ロックインアンプ14
からの散乱光信号の強度と位相差の2つ一組のデータ
を、試料15をXYZ方向に移動して取り込む。試料1
5の移動は、試料台21をZ軸方向に移動させるピエゾ
素子16とXY軸方向に移動させる移動台17とをそれ
ぞれのドライバ18と19を介して制御用コンピュータ
20で制御する。照射光の深さ方向の走査方法として、
試料台21をピエゾ素子16によって深さ方向に移動さ
せる方法の他に、対物レンズ8−1を深さ方向に移動さ
せる方法もある。
First, the Zeeman laser light (wavelength 1.15 μm) 2 from the laser light source 25 which oscillates with two linearly polarized lights orthogonal to each other at two frequencies is split into two by the half mirror 3-1 and the Glan-Thompson prism 24 is provided. The laser light controlled to one linearly polarized light by -1 is squeezed into the sample 15 through the Thomson prism 7 and the lens 8-1. At this time, in order to correct the change of the linearly polarized light by the lens 8-1, the 1/2 wavelength plate 5-2 is provided between the Thomson prism 7 and the lens 8-1, and the lens pair 2 whose magnification does not change.
Insert 3. Since the reflected light from the sample has only the same polarization component as the incident light and the scattered light has the polarization component perpendicular to the incident light, the Thomson prism 7 causes the light having the same polarization direction as the incident light (mainly the reflected light). 9 and the light 10 (scattered light) having a polarization direction perpendicular to the incident light are separated. On the other hand, the other light split by the half mirror 3-1 passes through the Glan-Thompson prism 24-2 and serves as linearly polarized reference light perpendicular to the incident light. The reference light is further branched by the half mirror 3-2 to interfere with the reflected light 9 and the scattered light 10, respectively.
In this case, in order to interfere with the reflected light 9 having a polarization direction different by 90 degrees, the polarization direction is adjusted through the ½ wavelength plate 5-1. Each of the interference lights has a fluorescence removal filter 11-
1, 11-2, lens 8-2, 8-3 and pinhole 22
-1, 22-2 through photodetectors 12-1, 12-2
Detect with. Each signal is the amplifier 13-
1 and 13-2, an interference beat signal equal to the difference between two frequencies on the reflected light 9 side is used as a reference signal for the lock-in amplifier 14, and an interference beat signal equal to the difference between two frequencies on the scattered light 10 side is used as a lock-in amplifier. Put it on the signal input side of 14. As a method of detecting the phase difference, in addition to the method of using one lock-in amplifier 14 as described above, an output from an oscillator that generates a frequency equal to the difference between two frequencies is used as a reference signal of the two lock-in amplifiers. In addition, a method of measuring the intensity and phase of the reflected light 9 and the scattered light 10 separately by using two lock-in amplifiers and importing them into a computer, and calculating the phase difference by calculating the phase difference of each during data processing is also possible. is there. The control computer 20 has a lock-in amplifier 14
A pair of data of the intensity and phase difference of the scattered light signal from is acquired by moving the sample 15 in the XYZ directions. Sample 1
For the movement of 5, the piezo element 16 for moving the sample table 21 in the Z axis direction and the moving table 17 for moving the sample table 21 in the XY axis directions are controlled by the control computer 20 via the respective drivers 18 and 19. As a scanning method in the depth direction of irradiation light,
In addition to the method of moving the sample table 21 in the depth direction by the piezo element 16, there is also a method of moving the objective lens 8-1 in the depth direction.

【0022】このように、本実施例2では、照射光の光
源として、2周波数で互いに直交する偏光で発振するゼ
ーマンレーザ光を用いることにより、実施例1のよう
に、参照光として特別に周波数変調を行なう必要がな
く、実施例1と同様の計測を行なうことができる。
As described above, in the second embodiment, the Zeeman laser light that oscillates with polarizations orthogonal to each other at two frequencies is used as the light source of the irradiation light. The same measurement as in the first embodiment can be performed without the need for modulation.

【0023】(実施例3)次に、図4〜6を用いて、本
発明に係る結晶欠陥計測装置を用いた半導体装置の製造
方法の実施例について述べる。
(Embodiment 3) Next, an embodiment of a method of manufacturing a semiconductor device using the crystal defect measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0024】まず、図4に示すように、LSI装置10
1は、通常、半導体基板上にマトリックス状に形成され
る。これらLSI装置101の間の領域102、103
は、LSI完成後に、個々のLSIに切断するための削
り代となる領域(スクライブ領域とよばれる)である。
これらのスクライブ領域には、LSI特性を評価するた
めの様々な素子、およびリソグラフィにおける合わせ用
のパタンが形成されている。図6に示すように、これら
素子の間には、電気的に絶縁するために、厚いシリコン
酸化膜111(フィールド酸化膜とよばれる)が形成さ
れている。これに対して本実施例におけるDRAM(随
時書き込み読み出し型記憶装置)においては、スクライ
ブ領域の少なくとも一部に、図5に示すように、DRA
Mにおける接合と同様の構造が形成してある。すなわ
ち、拡散層106、空乏層105、蓄積電極107、キ
ャパシタ絶縁膜108、プレート電極109、層間絶縁
膜110であり、これらのうち蓄積電極107とプレー
ト電極109の材質は、いずれも多結晶シリコンであ
る。このような構造とすることにより、スクライブ領域
における半導体基板中には、DRAMの接合とほぼ同じ
種類、同じ数(密度分布)の欠陥が形成されることにな
る。したがって、上記DRAMを製造する一連の工程に
おいて、発生する欠陥を管理するために、上記スクライ
ブ領域の半導体基板内に存在する結晶欠陥を、実施例1
ないし2に記載の結晶欠陥計測装置で適宜計測する。そ
の際、少なくともシリコン基板104の表面(薄膜が形
成されている場合には、シリコン基板と薄膜とが接して
いる界面)から深さ1μm以内の領域を深さ分解能0.
1μmで計測し、その結果をもとに、深さ0.5μm以
内の領域に存在する欠陥の密度を求め、管理基準を越え
ている場合には、さらに詳細な解析により原因を究明
し、必要な対策を講ずる。これにより、LSIとして完
成する前に問題の抽出が可能となり、不良による損害額
を大きく低減することができる。また、納期遅延等の問
題が発生する可能性も少なくなる。なお、実施例1ない
し2に述べた計測は非破壊的であり、また半導体基板を
汚染することもないので、結晶欠陥計測後には、その基
板を再び製造工程にもどし、LSIとして完成させるこ
とができる。
First, as shown in FIG.
1 are usually formed in a matrix on a semiconductor substrate. Areas 102 and 103 between these LSI devices 101
Is an area (called a scribe area) that serves as a cutting margin for cutting into individual LSIs after the LSI is completed.
In these scribe areas, various elements for evaluating LSI characteristics and patterns for alignment in lithography are formed. As shown in FIG. 6, a thick silicon oxide film 111 (referred to as a field oxide film) is formed between these elements for electrical insulation. On the other hand, in the DRAM (random writing / reading type memory device) according to the present embodiment, as shown in FIG.
A structure similar to the junction at M is formed. That is, the diffusion layer 106, the depletion layer 105, the storage electrode 107, the capacitor insulating film 108, the plate electrode 109, and the interlayer insulating film 110. Of these, the material of the storage electrode 107 and the plate electrode 109 is polycrystalline silicon. is there. With such a structure, defects of almost the same kind and the same number (density distribution) as the junctions of the DRAM are formed in the semiconductor substrate in the scribe region. Therefore, in order to manage the defects generated in the series of steps of manufacturing the DRAM, the crystal defects existing in the semiconductor substrate in the scribe region are removed from the first embodiment.
The crystal defect measuring device described in Nos. 1 to 2 is used for the appropriate measurement. At that time, at least a region within a depth of 1 μm from the surface of the silicon substrate 104 (the interface where the silicon substrate and the thin film are in contact when a thin film is formed) has a depth resolution of 0.
Measurement is performed at 1 μm, and based on the result, the density of defects existing within the depth of 0.5 μm is calculated. If the density exceeds the control standard, the cause is determined by a more detailed analysis and necessary. Take appropriate measures. As a result, problems can be extracted before the LSI is completed, and the amount of damage due to defects can be greatly reduced. In addition, the possibility of problems such as delayed delivery is reduced. Note that the measurement described in Examples 1 and 2 is nondestructive and does not contaminate the semiconductor substrate. Therefore, after the crystal defect measurement, the substrate can be returned to the manufacturing process again and completed as an LSI. it can.

【0025】また、本実施例による製造方法において
は、以下のような利点もある。すなわち、DRAM完成
後においても、LSIテスタ等の複雑、かつ、高価な装
置によらなくとも、リフレッシュ不良の発生状況の把握
ができる。特に、何らかの製造工程の不良によりDRA
Mとして正常に動作しない場合にも、リフレッシュ不良
の発生状況の把握ができる。なお、本実施例において
は、スクライブ領域においてプレート電極以降の工程で
形成される配線層を除去しているが、これは、配線層を
構成する金属、もしくはその化合物は赤外光を透過させ
ないので、上記結晶欠陥計測装置を用いて半導体基板内
の欠陥を観察する際に障害となるからである。他方、多
結晶シリコンにおいては、本実施例のように、導電性を
得るために高濃度にドーピングされていても、その厚さ
の合計が1μm程度以下である場合には赤外光が透過す
るので、半導体基板内の欠陥を観察することが可能であ
る。
Further, the manufacturing method according to this embodiment has the following advantages. That is, even after the DRAM is completed, the occurrence status of the refresh failure can be grasped without using a complicated and expensive device such as an LSI tester. In particular, DRA due to some defect in the manufacturing process
Even when M does not operate normally, it is possible to grasp the occurrence status of refresh failure. In the present example, the wiring layer formed in the steps after the plate electrode is removed in the scribe region, but this is because the metal or its compound forming the wiring layer does not transmit infrared light. This is because it becomes an obstacle when observing a defect in the semiconductor substrate using the crystal defect measuring device. On the other hand, in the case of polycrystalline silicon, even if it is doped at a high concentration in order to obtain conductivity as in this embodiment, infrared light is transmitted if the total thickness thereof is about 1 μm or less. Therefore, it is possible to observe defects in the semiconductor substrate.

【0026】なお、スクライブ領域以外の領域、例え
ば、外部配線引き出し用電極(ボンディングパッド)の
形成される領域に上記接合構造を形成した場合にも、配
線層が形成される工程までは、赤外光を用いた結晶欠陥
計測装置で半導体基板内の欠陥を観察することができ
る。同様にして、接合特性評価用に形成される素子を用
いて、半導体基板内の欠陥を観察することも可能であ
る。
Even when the bonding structure is formed in a region other than the scribe region, for example, a region in which an external wiring drawing electrode (bonding pad) is formed, infrared rays are formed until the wiring layer is formed. Defects in a semiconductor substrate can be observed with a crystal defect measuring device using light. Similarly, it is possible to observe defects in the semiconductor substrate by using an element formed for evaluating the bonding characteristics.

【0027】また、上記したような接合構造をあえて形
成せず、必要に応じて、接合を形成されていない領域の
シリコン基板内に形成された結晶欠陥を計測することも
有効である。特に、シリコン基板内部における酸素の析
出物を計測し、その結果をシリコン結晶の引き上げ条
件、および製造工程における熱処理条件に反映させる
と、汚染のゲッタリング能力を制御する上で有効であ
る。熱処理条件への反映のさせ方としては、析出物の密
度が管理基準より少ない場合には、熱処理を追加した
り、次工程以降の熱処理を高温化、もしくは長時間化し
たりするやり方がある。析出物の密度が管理基準より多
い場合には、その逆を行なえばよい。
It is also effective to measure the crystal defects formed in the silicon substrate in the region where no junction is formed, if necessary, without forming the above-mentioned junction structure. In particular, it is effective to control the gettering ability of contamination by measuring oxygen precipitates inside the silicon substrate and reflecting the results on the pulling conditions of the silicon crystal and the heat treatment conditions in the manufacturing process. As a method of reflecting the heat treatment conditions, when the density of the precipitates is lower than the control standard, there is a method of adding a heat treatment or increasing the temperature of the heat treatment in the subsequent steps or increasing the time. When the density of the precipitate is higher than the control standard, the opposite may be done.

【0028】本実施例ではDRAMについて述べたが、
フラッシュメモリ等の他のメモリLSI、およびマイク
ロプロセッサや特定用途向けのLSIに対しても、本発
明が有効であるのは言うまでもない。さらに、GaAs
−ICや半導体レーザ等のシリコン以外の半導体装置に
対しても、本発明は有効である。
Although the DRAM has been described in this embodiment,
It goes without saying that the present invention is also effective for other memory LSIs such as flash memories, and microprocessors and LSIs for specific purposes. Furthermore, GaAs
The present invention is also effective for semiconductor devices other than silicon, such as ICs and semiconductor lasers.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る結晶
欠陥計測装置およびそれを用いた半導体装置の製造方法
においては、結晶に照射する光の結晶表面からの反射光
と結晶内の欠陥からの散乱光とを分離して同時に検出す
ることにより、この両光の位相差から、試料表面に上下
変動があっても、欠陥の表面からの深さ位置を、照射光
の波長以下の高分解能で測定することが可能になる。そ
して、半導体装置の製造過程において、半導体基板内に
存在する結晶欠陥を上記装置を用いて非破壊で計測する
ことができ、例えば、DRAMのリフレッシュ不良など
の素子不良を早期に発見することができる。
As described above, in the crystal defect measuring device and the method of manufacturing a semiconductor device using the same according to the present invention, the light irradiated to the crystal is reflected from the crystal surface and the defect in the crystal. By separating and detecting the scattered light at the same time, the depth position from the surface of the defect can be detected with high resolution below the wavelength of the irradiation light even if the sample surface fluctuates up and down due to the phase difference between these two lights. It becomes possible to measure with. Then, in the manufacturing process of the semiconductor device, crystal defects existing in the semiconductor substrate can be measured nondestructively by using the above device, and for example, element defects such as DRAM refresh defects can be found early. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る結晶欠陥計測装置の一実施例の概
略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a crystal defect measuring device according to the present invention.

【図2】本発明に係る結晶欠陥の計測方法に対する説明
図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram for a crystal defect measuring method according to the present invention.

【図3】本発明に係る他の実施例の概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of another embodiment according to the present invention.

【図4】半導体装置の形成された半導体基板の平面図で
ある。
FIG. 4 is a plan view of a semiconductor substrate on which a semiconductor device is formed.

【図5】スクライブ領域に形成された結晶欠陥計測用の
素子構造の断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of an element structure for crystal defect measurement formed in a scribe region.

【図6】通常のスクライブ領域の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a normal scribe region.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、25 レーザ光源 2 レーザ光 3−1、3−2、3−3、3−4、3−5 ハーフミ
ラー 4 周波数変調器 5−1、5−2 1/2波長板 6−1、6−2 ミラー 7 トムソンプリズム 8−1、8−2、8−3 レンズ 9 反射光 10 散乱光 11−1、11−2 螢光除去用フィルタ 12−1、12−2 光検出器 13−1、13−2 アンプ 14 ロックインアンプ 15 結晶試料 16 ピエゾ素子 17 移動台 18 ピエゾ素子用ドライバ 19 移動台用ドライバ 20 制御用コンピュータ 21 試料台 22−1、22−2 ピンホール 23 屈折力の無いレンズ対 24−1、24−2 グラントムソン偏光プリズム 101 LSI装置 102、103 スクライブ領域 104 シリコン基板 105 空乏層 106 拡散層 107 蓄積電極 108 キャパシタ絶縁膜 109 プレート電極 110 層間絶縁膜 111 フィールド酸化膜
1, 25 Laser light source 2 Laser light 3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5 Half mirror 4 Frequency modulator 5-1, 5-2 1/2 wavelength plate 6-1, 6 -2 Mirror 7 Thomson prism 8-1, 8-2, 8-3 Lens 9 Reflected light 10 Scattered light 11-1, 11-2 Fluorescence removal filter 12-1, 12-2 Photodetector 13-1, 13-2 Amplifier 14 Lock-in amplifier 15 Crystal sample 16 Piezo element 17 Moving stand 18 Piezo element driver 19 Moving stand driver 20 Control computer 21 Sample stand 22-1, 22-2 Pinhole 23 Lens pair without refractive power 24-1, 24-2 Glan-Thompson polarization prism 101 LSI device 102, 103 scribe region 104 silicon substrate 105 depletion layer 106 diffusion layer 107 storage electrode 108 capacitor Pacitor insulating film 109 Plate electrode 110 Interlayer insulating film 111 Field oxide film

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】結晶に光を照射し、結晶内の欠陥で散乱さ
れた光を検出して結晶の欠陥を計測する結晶欠陥計測装
置において、上記結晶の表面からの反射光と欠陥からの
散乱光とを分離して同時に検出し、上記結晶表面からの
反射光の位相と上記欠陥からの散乱光の位相との差を求
めて、上記結晶表面から上記欠陥までの距離を計測する
ことを特徴とする結晶欠陥計測装置。
1. A crystal defect measuring device for measuring crystal defects by irradiating a crystal with light and detecting light scattered by defects in the crystal, wherein light reflected from the surface of the crystal and scattering from the defect. The light is separated and detected at the same time, the difference between the phase of the reflected light from the crystal surface and the phase of the scattered light from the defect is obtained, and the distance from the crystal surface to the defect is measured. And a crystal defect measuring device.
【請求項2】上記結晶を照射する光は、被測定結晶内に
侵入する波長を有し、かつ、直線偏光した光であり、上
記照射光と同じ偏光成分を有する結晶表面からの反射光
と上記照射光に対して垂直な偏光成分を有する上記欠陥
からの散乱光とを偏光成分により分離して検出すること
を特徴とする請求項1に記載の結晶欠陥計測装置。
2. The light for irradiating the crystal is a linearly polarized light having a wavelength that penetrates into the crystal to be measured, and is a reflected light from the crystal surface having the same polarization component as the irradiated light. The crystal defect measuring device according to claim 1, wherein scattered light from the defect having a polarization component perpendicular to the irradiation light is detected by being separated by the polarization component.
【請求項3】上記結晶を照射する光は、被測定結晶内に
侵入する波長を有し、かつ、円偏光した光であり、上記
照射光の結晶表面からの反射光を1/4波長板によって
直線偏光に変換し、この偏光方向に対して垂直な偏光成
分を有する上記欠陥からの散乱光を、反射光と偏光成分
によって分離して検出することを特徴とする請求項1に
記載の結晶欠陥計測装置。
3. The light irradiating the crystal has a wavelength that penetrates into the crystal to be measured and is circularly polarized light, and the reflected light from the crystal surface of the irradiation light is a quarter wavelength plate. The crystal according to claim 1, wherein the scattered light from the defect having a polarization component perpendicular to the polarization direction is detected by being separated into reflected light and polarization component. Defect measuring device.
【請求項4】上記結晶を照射する光を二つに分岐し、該
分岐した光の一方を上記結晶に照射し、他方の分岐光を
ある一定の周波数だけ周波数変調して参照光となし、該
参照光をさらに二分割して上記結晶表面からの反射光と
上記欠陥からの散乱光とにそれぞれ干渉させてビート信
号を形成し、該反射光によるビート信号の位相と該散乱
光によるビート信号の位相との差から上記結晶表面から
上記欠陥までの距離を求めることを特徴とする請求項1
または2に記載の結晶欠陥計測装置。
4. The light for irradiating the crystal is branched into two, one of the branched light is irradiated to the crystal, and the other branched light is frequency-modulated by a certain frequency to form a reference light. The reference light is further divided into two to interfere with the reflected light from the crystal surface and the scattered light from the defect to form a beat signal, and the phase of the beat signal due to the reflected light and the beat signal due to the scattered light are formed. 2. The distance from the crystal surface to the defect is determined from the difference between the phase and the phase.
Alternatively, the crystal defect measuring device according to 2.
【請求項5】上記結晶を照射する光の光源としてゼーマ
ンレーザを用い、周波数の異なる2本のレーザ光のうち
一方を上記結晶への照射光とし、他方を上記参照光とす
ることを特徴とする請求項3に記載の結晶欠陥計測装
置。
5. A Zeeman laser is used as a light source of light for irradiating the crystal, and one of two laser lights having different frequencies is used as light for irradiating the crystal and the other is used as the reference light. The crystal defect measuring device according to claim 3.
【請求項6】上記結晶内の欠陥からの散乱光の強度を検
出し、該強度から計算により欠陥散乱体の大きさを計測
することを特徴とする請求項1から4までのいずれかの
項に記載の結晶欠陥計測装置。
6. The size of a defect scatterer is measured by detecting the intensity of scattered light from a defect in the crystal and calculating from the intensity. The crystal defect measuring device according to.
【請求項7】半導体ウエハ上で半導体装置の形成される
領域の間にあるスクライブ領域の一部分に、半導体装置
の接合を構成する素子構造の少なくとも一部分を形成
し、上記半導体装置を製造する一連の工程の途中、もし
くは完成状態において、上記スクライブ領域にある素子
構造の一部分により、請求項1から5までのいずれかの
項に記載の結晶欠陥計測装置を用いて結晶欠陥の計測を
行なうことを特徴とする半導体装置の製造方法。
7. A series of steps for manufacturing a semiconductor device, wherein at least a part of an element structure constituting a junction of the semiconductor device is formed in a part of a scribe region between regions where a semiconductor device is formed on a semiconductor wafer. A crystal defect is measured by using the crystal defect measuring device according to any one of claims 1 to 5 in a part of the element structure in the scribe region during a process or in a completed state. And a method for manufacturing a semiconductor device.
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