JPH08102478A - 結晶欠陥検出装置 - Google Patents
結晶欠陥検出装置Info
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- JPH08102478A JPH08102478A JP23658194A JP23658194A JPH08102478A JP H08102478 A JPH08102478 A JP H08102478A JP 23658194 A JP23658194 A JP 23658194A JP 23658194 A JP23658194 A JP 23658194A JP H08102478 A JPH08102478 A JP H08102478A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 試料表面の結晶欠陥を簡便でしかも短時間に
検出することができる結晶欠陥検出装置を提供する。 【構成】 ＸＹステージ５上に載置された試料１０の表
面に対して垂直方向からレーザー光を照射し，試料１０
の表面からの回折光を試料１０表面の結晶方位により決
定される結晶欠陥の存在方向に対して直交する方向と直
交しない方向の複数方向から光検出器３ａ，３ｂ，３ｃ
により検出する。結晶欠陥が存在する部位では結晶欠陥
に直交する方向からの回折光が強く検出され，結晶欠陥
が存在しない場合には試料表面の塵などによる回折光が
全ての方向にほぼ均等に検出される。各方向で検出され
た回折光検出の出力信号を演算処理することによって，
レーザー光照射点からの回折光が結晶欠陥であるか否か
を判定することができるので，試料表面をレーザー光で
走査することにより，試料表面の結晶欠陥の存在を検出
することができる。
検出することができる結晶欠陥検出装置を提供する。 【構成】 ＸＹステージ５上に載置された試料１０の表
面に対して垂直方向からレーザー光を照射し，試料１０
の表面からの回折光を試料１０表面の結晶方位により決
定される結晶欠陥の存在方向に対して直交する方向と直
交しない方向の複数方向から光検出器３ａ，３ｂ，３ｃ
により検出する。結晶欠陥が存在する部位では結晶欠陥
に直交する方向からの回折光が強く検出され，結晶欠陥
が存在しない場合には試料表面の塵などによる回折光が
全ての方向にほぼ均等に検出される。各方向で検出され
た回折光検出の出力信号を演算処理することによって，
レーザー光照射点からの回折光が結晶欠陥であるか否か
を判定することができるので，試料表面をレーザー光で
走査することにより，試料表面の結晶欠陥の存在を検出
することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，試料表面の結晶欠陥を
非破壊で検出する結晶欠陥検出装置に係り，特にシリコ
ンウェハの表面に存在するＯＳＦの検出を簡便にしかも
短時間で行うことができる結晶欠陥検出装置に関する。
非破壊で検出する結晶欠陥検出装置に係り，特にシリコ
ンウェハの表面に存在するＯＳＦの検出を簡便にしかも
短時間で行うことができる結晶欠陥検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】シリコンウェハを熱処理したときに成長
する酸素誘起結晶欠陥（Oxidation induced Stacking F
auit：以下ＯＳＦと記載する）を検出する従来技術とし
て，エッチングによりＯＳＦを顕在化させたシリコンウ
ェハの顕微鏡画像を画像処理することによって検出する
手法が知られている。しかし，この手法は破壊検査であ
るため，ＯＳＦを非破壊で検出する手法として，試料に
レーザ光を投射して，その散乱光を受光することにより
ＯＳＦを顕在化するレーザ散乱トポグラフィ法が開発さ
れている。上記レーザ散乱トポグラフィ法によるＯＳＦ
の検出は，図５に示すように構成されている。図５にお
いて，ターンテーブル３３上に配置された試料３１にレ
ーザ光を垂直方向から入射させ，その後方散乱光を受光
器３２で受光してコンピュータ３４に取り込む。ターン
テーブル３３の回転及び直線移動により試料３１の全面
からの散乱光を受光して画像化し，画像認識の手法によ
りＯＳＦを検出する。
する酸素誘起結晶欠陥（Oxidation induced Stacking F
auit：以下ＯＳＦと記載する）を検出する従来技術とし
て，エッチングによりＯＳＦを顕在化させたシリコンウ
ェハの顕微鏡画像を画像処理することによって検出する
手法が知られている。しかし，この手法は破壊検査であ
るため，ＯＳＦを非破壊で検出する手法として，試料に
レーザ光を投射して，その散乱光を受光することにより
ＯＳＦを顕在化するレーザ散乱トポグラフィ法が開発さ
れている。上記レーザ散乱トポグラフィ法によるＯＳＦ
の検出は，図５に示すように構成されている。図５にお
いて，ターンテーブル３３上に配置された試料３１にレ
ーザ光を垂直方向から入射させ，その後方散乱光を受光
器３２で受光してコンピュータ３４に取り込む。ターン
テーブル３３の回転及び直線移動により試料３１の全面
からの散乱光を受光して画像化し，画像認識の手法によ
りＯＳＦを検出する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記従
来技術では，試料のＯＳＦからの散乱光だけでなく，塵
などの付着物からの散乱光も混在しているため，ＯＳＦ
だけを検出するために画像処理を必要とする。ＯＳＦは
試料の結晶方位に対応する規則性をもったエッチピット
であるので，ＯＳＦのエッチピット形状の特徴をコンピ
ュータに入力し，画像の中から人間がＯＳＦであると判
断した正解画像を統計処理して得た評価関数を代入して
評価値を得，その評価値に基づいてＯＳＦを区別する手
間のかかる処理作業を必要とする問題点があった。又，
ＯＳＦの長さは数μｍ〜数百μｍと小さいので，画像に
よりＯＳＦの特徴を得るには高い倍率で拡大しなければ
ならないため，視野が狭くなり，試料表面全体を検査す
るには多大な時間を必要とする問題点があった。そこ
で，本発明が目的とするところは，試料表面の結晶欠陥
を簡便でしかも短時間に検出することができる結晶欠陥
検出装置を提供することにある。
来技術では，試料のＯＳＦからの散乱光だけでなく，塵
などの付着物からの散乱光も混在しているため，ＯＳＦ
だけを検出するために画像処理を必要とする。ＯＳＦは
試料の結晶方位に対応する規則性をもったエッチピット
であるので，ＯＳＦのエッチピット形状の特徴をコンピ
ュータに入力し，画像の中から人間がＯＳＦであると判
断した正解画像を統計処理して得た評価関数を代入して
評価値を得，その評価値に基づいてＯＳＦを区別する手
間のかかる処理作業を必要とする問題点があった。又，
ＯＳＦの長さは数μｍ〜数百μｍと小さいので，画像に
よりＯＳＦの特徴を得るには高い倍率で拡大しなければ
ならないため，視野が狭くなり，試料表面全体を検査す
るには多大な時間を必要とする問題点があった。そこ
で，本発明が目的とするところは，試料表面の結晶欠陥
を簡便でしかも短時間に検出することができる結晶欠陥
検出装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明が採用する手段は，試料表面の結晶欠陥を非破
壊で検出する結晶欠陥検出装置において，上記試料表面
に対して垂直方向からレーザー光を照射して走査する投
光走査手段と，上記レーザー光が照射された試料表面か
らの回折光を，試料表面の結晶方位により決定される結
晶欠陥の存在方向に対して試料表面の垂直方向から見て
直交する方向と直交しない方向の複数方向から検出する
複数の回折光検出手段と，上記複数の回折光検出手段に
よる検出信号を演算処理することにより結晶欠陥を検出
する演算処理手段とを具備してなることを特徴とする結
晶欠陥検出装置として構成されている。又，上記構成に
おいて，回折光検出手段は回折光の検出方向を可変とし
て構成することができる。
に本発明が採用する手段は，試料表面の結晶欠陥を非破
壊で検出する結晶欠陥検出装置において，上記試料表面
に対して垂直方向からレーザー光を照射して走査する投
光走査手段と，上記レーザー光が照射された試料表面か
らの回折光を，試料表面の結晶方位により決定される結
晶欠陥の存在方向に対して試料表面の垂直方向から見て
直交する方向と直交しない方向の複数方向から検出する
複数の回折光検出手段と，上記複数の回折光検出手段に
よる検出信号を演算処理することにより結晶欠陥を検出
する演算処理手段とを具備してなることを特徴とする結
晶欠陥検出装置として構成されている。又，上記構成に
おいて，回折光検出手段は回折光の検出方向を可変とし
て構成することができる。
【０００５】
【作用】ＯＳＦ（結晶欠陥）により回折現象が生じるの
は，欠陥部と無欠陥部との屈折率の差もしくは高さの差
により生じる。又，ＯＳＦは試料表面の結晶方向に対応
する規則性をもって生じる。一方，試料表面に存在する
塵などの回折は空間的な規則性をもたない。そこで，試
料表面を垂直方向からレーザー光で照射したときの回折
光を，試料表面の結晶方位により決定されるＯＳＦの存
在方向に対して試料表面の垂直方向から見て直交する方
向と，直交しない方向との複数方向から検出すると，Ｏ
ＳＦが存在する部位ではＯＳＦに直交する方向からは回
折光が強く検出され，ＯＳＦが存在しない場合には試料
表面の塵などによる回折光が全ての方向にほぼ均等に検
出される。そこで，各方向で検出された回折光検出の出
力信号を演算処理することによって，レーザー光照射点
からの回折光がＯＳＦであるか否かを判定することがで
きるので，試料表面をレーザー光で走査することによ
り，試料表面のＯＳＦの存在を検出することができる。
は，欠陥部と無欠陥部との屈折率の差もしくは高さの差
により生じる。又，ＯＳＦは試料表面の結晶方向に対応
する規則性をもって生じる。一方，試料表面に存在する
塵などの回折は空間的な規則性をもたない。そこで，試
料表面を垂直方向からレーザー光で照射したときの回折
光を，試料表面の結晶方位により決定されるＯＳＦの存
在方向に対して試料表面の垂直方向から見て直交する方
向と，直交しない方向との複数方向から検出すると，Ｏ
ＳＦが存在する部位ではＯＳＦに直交する方向からは回
折光が強く検出され，ＯＳＦが存在しない場合には試料
表面の塵などによる回折光が全ての方向にほぼ均等に検
出される。そこで，各方向で検出された回折光検出の出
力信号を演算処理することによって，レーザー光照射点
からの回折光がＯＳＦであるか否かを判定することがで
きるので，試料表面をレーザー光で走査することによ
り，試料表面のＯＳＦの存在を検出することができる。
【０００６】
【実施例】以下，添付図面を参照して本発明を具体化し
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以
下の実施例は本発明を具体化した一例であって，本発明
の技術的範囲を限定するものではない。ここに，図１は
本発明の第１実施例に係る結晶欠陥検出装置の構成を平
面図（ａ）と側面図（ｂ）として示す模式図，図２は試
料である（１００）シリコンウェハにおけるＯＳＦの存
在例を示す拡大図，図３は（１１１）シリコンウェハに
おけるＯＳＦの存在例を示す拡大図，図４は第２実施例
に係る結晶欠陥検出装置の構成を示す模式図である。図
１において，第１実施例に係る結晶欠陥検出装置１は，
検査対象とする（１００）シリコンウェハ（試料）のＯ
ＳＦ（結晶欠陥）を検出する装置として構成されてお
り，該シリコンウェハ１０を載置するＸＹステージ５
と，図１（ｂ）に示すようにシリコンウェハ１０の表面
に対して垂直方向からレーザー光を投射するレーザー光
源６とにより，シリコンウェハ１０の全面をレーザー光
により照射し走査する投光走査手段が構成されている。
上記レーザー光により照射された位置のシリコンウェハ
１０からの回折光を受光するために，複数位置にレンズ
とフォトダイオードとを備えた光検出器（回折光検出手
段）３ａ，３ｂ，３ｃがそれぞれ所定位置に配設されて
いる。各光検出器３ａ，３ｂ，３ｃの出力信号は，演算
器（演算処理手段）７に入力され，ＯＳＦを検出するた
めの演算処理がなされる。演算器７の出力は計算機８に
入力されるので，計算機８は上記ＸＹステージ５を制御
してシリコンウェハ１０の全面をレーザー光走査する
と，ＯＳＦの分布状態をディスプレイ９に表示させるこ
とができる。又，レーザー光走査範囲を選択して，特定
領域のＯＳＦの計数を行うこともできる。
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以
下の実施例は本発明を具体化した一例であって，本発明
の技術的範囲を限定するものではない。ここに，図１は
本発明の第１実施例に係る結晶欠陥検出装置の構成を平
面図（ａ）と側面図（ｂ）として示す模式図，図２は試
料である（１００）シリコンウェハにおけるＯＳＦの存
在例を示す拡大図，図３は（１１１）シリコンウェハに
おけるＯＳＦの存在例を示す拡大図，図４は第２実施例
に係る結晶欠陥検出装置の構成を示す模式図である。図
１において，第１実施例に係る結晶欠陥検出装置１は，
検査対象とする（１００）シリコンウェハ（試料）のＯ
ＳＦ（結晶欠陥）を検出する装置として構成されてお
り，該シリコンウェハ１０を載置するＸＹステージ５
と，図１（ｂ）に示すようにシリコンウェハ１０の表面
に対して垂直方向からレーザー光を投射するレーザー光
源６とにより，シリコンウェハ１０の全面をレーザー光
により照射し走査する投光走査手段が構成されている。
上記レーザー光により照射された位置のシリコンウェハ
１０からの回折光を受光するために，複数位置にレンズ
とフォトダイオードとを備えた光検出器（回折光検出手
段）３ａ，３ｂ，３ｃがそれぞれ所定位置に配設されて
いる。各光検出器３ａ，３ｂ，３ｃの出力信号は，演算
器（演算処理手段）７に入力され，ＯＳＦを検出するた
めの演算処理がなされる。演算器７の出力は計算機８に
入力されるので，計算機８は上記ＸＹステージ５を制御
してシリコンウェハ１０の全面をレーザー光走査する
と，ＯＳＦの分布状態をディスプレイ９に表示させるこ
とができる。又，レーザー光走査範囲を選択して，特定
領域のＯＳＦの計数を行うこともできる。
【０００７】結晶欠陥の１つであるＯＳＦにより回折現
象が生じるのは，欠陥部と無欠陥部との屈折率の差，も
しくは欠陥が存在する表面と無欠陥表面との高さの差に
よるものと考えられる。ダイヤモンド型結晶構造をもつ
シリコンの結晶欠陥は一般的に（１１１）面に存在し，
（１１１）面に原子層が追加された構造（侵入型積層欠
陥又はエクストリンシック型），もしくは原子層が欠落
した構造（空孔型積層欠陥又はイントリンシンク型）を
した面欠陥である。上記ＯＳＦは過剰シリコン原子が集
積したエクストリンシック型積層欠陥であるので，積層
欠陥が表面に存在するときは面欠陥部が凸状の形状で，
同時にその部分は屈折率が急峻に変化している可能性が
ある。積層欠陥の転位線内部にある面欠陥部は表面に直
線状に現れるので，ＯＳＦによる回折光は屈折率の変
化，表面の凹凸のどちらにしてもスリットによるレーザ
ー光の回折と類似の空間的に規則性をもった回折パター
ンとなる。一方，塵などのゴミからの回折パターンは，
空間的な規則性をもたない。そこで，上記構成になる結
晶欠陥検出装置１において，ＸＹステージ５上に検査対
象とするシリコンウェハ１０を載置し，表面に対して垂
直方向からレーザー光照射されたシリコンウェハ１０か
らの回折光を角度関係を一定に保って複数方向から検出
すると，ＯＳＦからの回折光とゴミなどからの回折光と
を識別し，ＯＳＦを検出することができる。即ち，検査
対象とする試料の結晶方位により一義的に決定されるＯ
ＳＦからの回折光が強く検出できる方向と，ＯＳＦから
の回折光が観測されない方向とに光検出器３ａ，３ｂ，
３ｃを配設する。複数の光検出器３ａ，３ｂ，３ｃから
の出力信号は，規則性のある回折パターンと方向依存性
のない回折パターンとなるので，適当な評価値で処理す
ることによりＯＳＦだけの検出ができる。
象が生じるのは，欠陥部と無欠陥部との屈折率の差，も
しくは欠陥が存在する表面と無欠陥表面との高さの差に
よるものと考えられる。ダイヤモンド型結晶構造をもつ
シリコンの結晶欠陥は一般的に（１１１）面に存在し，
（１１１）面に原子層が追加された構造（侵入型積層欠
陥又はエクストリンシック型），もしくは原子層が欠落
した構造（空孔型積層欠陥又はイントリンシンク型）を
した面欠陥である。上記ＯＳＦは過剰シリコン原子が集
積したエクストリンシック型積層欠陥であるので，積層
欠陥が表面に存在するときは面欠陥部が凸状の形状で，
同時にその部分は屈折率が急峻に変化している可能性が
ある。積層欠陥の転位線内部にある面欠陥部は表面に直
線状に現れるので，ＯＳＦによる回折光は屈折率の変
化，表面の凹凸のどちらにしてもスリットによるレーザ
ー光の回折と類似の空間的に規則性をもった回折パター
ンとなる。一方，塵などのゴミからの回折パターンは，
空間的な規則性をもたない。そこで，上記構成になる結
晶欠陥検出装置１において，ＸＹステージ５上に検査対
象とするシリコンウェハ１０を載置し，表面に対して垂
直方向からレーザー光照射されたシリコンウェハ１０か
らの回折光を角度関係を一定に保って複数方向から検出
すると，ＯＳＦからの回折光とゴミなどからの回折光と
を識別し，ＯＳＦを検出することができる。即ち，検査
対象とする試料の結晶方位により一義的に決定されるＯ
ＳＦからの回折光が強く検出できる方向と，ＯＳＦから
の回折光が観測されない方向とに光検出器３ａ，３ｂ，
３ｃを配設する。複数の光検出器３ａ，３ｂ，３ｃから
の出力信号は，規則性のある回折パターンと方向依存性
のない回折パターンとなるので，適当な評価値で処理す
ることによりＯＳＦだけの検出ができる。
【０００８】上記（１００）シリコンウェハは，結晶方
位（１００）がウェハ表面に垂直な方向と平行であるよ
うなウェハであり，このシリコンウェハ１０の表面に現
れるＯＳＦは，図２に示すように（１１０）方向に平行
に存在するので，シリコンウェハ１０のオリフラ１０ａ
に対して平行又は直交して存在していることになる。そ
こで，上記複数の光検出器３ａ，３ｂ，３ｃを上記オリ
フラ１０ａに対してそれぞれ０°，４５°，９０°の位
置に配設する。ＯＳＦからの回折光は，シリコンウェハ
１０の表面から見るとＯＳＦの長手方向に対して直交す
る方向に強く検出されるので，光検出器３ａ（０°位
置）もしくは光検出器３ｃ（９０°位置）の出力信号は
大きく，光検出器３ｂ（４５°位置）の出力信号は小さ
くなる。これに対して，塵などのゴミからの回折光は方
向に依存しないため，各光検出器３ａ，３ｂ，３ｃの検
出出力は同程度となる。そこで，上記各光検出器３ａ，
３ｂ，３ｃの出力信号を演算器７に入力してＯＳＦ検出
のための演算処理を行うことにより，ＯＳＦからの回折
光とゴミなどによる回折光とを判別することができる。
即ち，各光検出器３ａ，３ｂ，３ｃそれぞれの出力信号
強度をＶａ，Ｖｂ，Ｖｃとして，下式（１）に示す評価
式に基づいて演算処理を行う。 Ｆ＝（Ｖａ＋Ｖｂ）／２−Ｖｃ…（１） 上式（１）の演算により算出されるＦは，ＯＳＦからの
回折光のときは下式（２）となり，Ｆは高い値となる。 Ｖａ≫Ｖｂ，Ｖｃ 又は，Ｖｂ≫Ｖａ，Ｖｃ…（２）
位（１００）がウェハ表面に垂直な方向と平行であるよ
うなウェハであり，このシリコンウェハ１０の表面に現
れるＯＳＦは，図２に示すように（１１０）方向に平行
に存在するので，シリコンウェハ１０のオリフラ１０ａ
に対して平行又は直交して存在していることになる。そ
こで，上記複数の光検出器３ａ，３ｂ，３ｃを上記オリ
フラ１０ａに対してそれぞれ０°，４５°，９０°の位
置に配設する。ＯＳＦからの回折光は，シリコンウェハ
１０の表面から見るとＯＳＦの長手方向に対して直交す
る方向に強く検出されるので，光検出器３ａ（０°位
置）もしくは光検出器３ｃ（９０°位置）の出力信号は
大きく，光検出器３ｂ（４５°位置）の出力信号は小さ
くなる。これに対して，塵などのゴミからの回折光は方
向に依存しないため，各光検出器３ａ，３ｂ，３ｃの検
出出力は同程度となる。そこで，上記各光検出器３ａ，
３ｂ，３ｃの出力信号を演算器７に入力してＯＳＦ検出
のための演算処理を行うことにより，ＯＳＦからの回折
光とゴミなどによる回折光とを判別することができる。
即ち，各光検出器３ａ，３ｂ，３ｃそれぞれの出力信号
強度をＶａ，Ｖｂ，Ｖｃとして，下式（１）に示す評価
式に基づいて演算処理を行う。 Ｆ＝（Ｖａ＋Ｖｂ）／２−Ｖｃ…（１） 上式（１）の演算により算出されるＦは，ＯＳＦからの
回折光のときは下式（２）となり，Ｆは高い値となる。 Ｖａ≫Ｖｂ，Ｖｃ 又は，Ｖｂ≫Ｖａ，Ｖｃ…（２）
【０００９】一方，ゴミなどからの回折光のときは，下
式（３）よりＦ≒０となるので，適当な閾値との比較に
よりＯＳＦと区別できる。 Ｖａ≒Ｖｂ≒Ｖｃ≒０…（３） シリコンウェハ１０を載置したＸＹステージ５の移動を
計算機８により制御すると，シリコンウェハ１０表面の
所望範囲あるいは全面についてＯＳＦの検出を行うこと
ができる。以上の構成は，（１００）シリコンウェハを
検査対象とした実施例であるが，検査対象とする試料の
結晶方位に対応した方向に光検出器を配設することによ
り，上記と同様に構成することができる。例えば，図４
に示す（１１１）シリコンウェハの場合では，表面のＯ
ＳＦの方向は同図に示すようになっているので，これに
対応した方向に光検出器を配設する。この（１１１）シ
リコンウェハを検査対象とする結晶欠陥検出装置の構成
を第２実施例として図４に示す。図４において，第２実
施例に係る結晶欠陥検出装置２は，上記第１実施例に係
る結晶欠陥検出装置１とは，光検出器の配設位置及び数
と，演算器の一部構成が異なるのみで同様に構成するこ
とができる。従って，共通する要素には同一の符号を付
して，その説明は省略する。（１１１）シリコンウェハ
１１では，図３に示すようにＯＳＦが存在しているの
で，ＯＳＦに直交する方向に光検出器４ａ，４ｂ，４ｃ
を配設し，ＯＳＦに直交しない方向に光検出器４ｄを配
設する。光検出器４ａ，４ｂ，４ｃの検出出力にはＯＳ
Ｆからの強い回折光が検出され，光検出器４ｄの検出出
力は弱くなる。従って，上記各光検出器４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄの出力信号を演算器１２に入力してＯＳＦ検出
のための演算処理を行うことにより，ＯＳＦからの回折
光とゴミなどによる回折光とを判別することができる。
即ち，各光検出器４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄそれぞれの出
力信号強度をＶａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄとして，下式
（４）に示す評価式に基づいて演算処理がなされる。 Ｆ＝（Ｖａ＋Ｖｂ＋Ｖｃ）／３−Ｖｄ…（４）
式（３）よりＦ≒０となるので，適当な閾値との比較に
よりＯＳＦと区別できる。 Ｖａ≒Ｖｂ≒Ｖｃ≒０…（３） シリコンウェハ１０を載置したＸＹステージ５の移動を
計算機８により制御すると，シリコンウェハ１０表面の
所望範囲あるいは全面についてＯＳＦの検出を行うこと
ができる。以上の構成は，（１００）シリコンウェハを
検査対象とした実施例であるが，検査対象とする試料の
結晶方位に対応した方向に光検出器を配設することによ
り，上記と同様に構成することができる。例えば，図４
に示す（１１１）シリコンウェハの場合では，表面のＯ
ＳＦの方向は同図に示すようになっているので，これに
対応した方向に光検出器を配設する。この（１１１）シ
リコンウェハを検査対象とする結晶欠陥検出装置の構成
を第２実施例として図４に示す。図４において，第２実
施例に係る結晶欠陥検出装置２は，上記第１実施例に係
る結晶欠陥検出装置１とは，光検出器の配設位置及び数
と，演算器の一部構成が異なるのみで同様に構成するこ
とができる。従って，共通する要素には同一の符号を付
して，その説明は省略する。（１１１）シリコンウェハ
１１では，図３に示すようにＯＳＦが存在しているの
で，ＯＳＦに直交する方向に光検出器４ａ，４ｂ，４ｃ
を配設し，ＯＳＦに直交しない方向に光検出器４ｄを配
設する。光検出器４ａ，４ｂ，４ｃの検出出力にはＯＳ
Ｆからの強い回折光が検出され，光検出器４ｄの検出出
力は弱くなる。従って，上記各光検出器４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄの出力信号を演算器１２に入力してＯＳＦ検出
のための演算処理を行うことにより，ＯＳＦからの回折
光とゴミなどによる回折光とを判別することができる。
即ち，各光検出器４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄそれぞれの出
力信号強度をＶａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄとして，下式
（４）に示す評価式に基づいて演算処理がなされる。 Ｆ＝（Ｖａ＋Ｖｂ＋Ｖｃ）／３−Ｖｄ…（４）
【００１０】尚，上記演算器１２では光検出器の数に対
応させて割算器による演算を上式（４）に示すように１
／３とする。上式（４）の演算により算出されるＦは，
上記第１実施例と同様にＯＳＦからの回折光のときは高
い値となり，ゴミなどからの回折光のときはＦ≒０とな
るので，適当な閾値との比較によりＯＳＦと区別でき
る。上記第１及び第２実施例に示したように，検査対象
とする試料の結晶方位が異なる場合は，光検出器の配設
方向を変えることにより対応できるので，所要数の光検
出器の配設方向を可変とし，使用する光検出器の数によ
って演算器の割算数値を変化させることによって，結晶
方位が異なる試料に同一の装置を用いて対応させること
ができる。
応させて割算器による演算を上式（４）に示すように１
／３とする。上式（４）の演算により算出されるＦは，
上記第１実施例と同様にＯＳＦからの回折光のときは高
い値となり，ゴミなどからの回折光のときはＦ≒０とな
るので，適当な閾値との比較によりＯＳＦと区別でき
る。上記第１及び第２実施例に示したように，検査対象
とする試料の結晶方位が異なる場合は，光検出器の配設
方向を変えることにより対応できるので，所要数の光検
出器の配設方向を可変とし，使用する光検出器の数によ
って演算器の割算数値を変化させることによって，結晶
方位が異なる試料に同一の装置を用いて対応させること
ができる。
【００１１】
【発明の効果】以上の説明の通り本発明によれば，試料
表面を垂直方向からレーザー光で照射したときの回折光
を，試料表面の結晶方位により決定される結晶欠陥（Ｏ
ＳＦ）の存在方向に対して試料表面の垂直方向から見て
直交する方向と，直交しない方向との複数方向から検出
すると，ＯＳＦが存在する部位ではＯＳＦに直交する方
向からは回折光が強く検出され，ＯＳＦが存在しない場
合には試料表面の塵などによる回折光が全ての方向にほ
ぼ均等に検出される。従って，各方向で検出された回折
光検出の出力信号を演算処理することによって，レーザ
ー光照射点からの回折光がＯＳＦであるか否かを判定す
ることができる。試料表面をレーザー光で走査すること
により，走査範囲のＯＳＦの存在を検出することがで
き，従来手段のように画像化の必要がないため，短時間
で結晶欠陥の検出が簡易な構成により実現できる。
表面を垂直方向からレーザー光で照射したときの回折光
を，試料表面の結晶方位により決定される結晶欠陥（Ｏ
ＳＦ）の存在方向に対して試料表面の垂直方向から見て
直交する方向と，直交しない方向との複数方向から検出
すると，ＯＳＦが存在する部位ではＯＳＦに直交する方
向からは回折光が強く検出され，ＯＳＦが存在しない場
合には試料表面の塵などによる回折光が全ての方向にほ
ぼ均等に検出される。従って，各方向で検出された回折
光検出の出力信号を演算処理することによって，レーザ
ー光照射点からの回折光がＯＳＦであるか否かを判定す
ることができる。試料表面をレーザー光で走査すること
により，走査範囲のＯＳＦの存在を検出することがで
き，従来手段のように画像化の必要がないため，短時間
で結晶欠陥の検出が簡易な構成により実現できる。
【図１】 本発明の第１実施例に係る結晶欠陥検出装置
の構成を平面図（ａ）と側面図（ｂ）とで示す模式図。
の構成を平面図（ａ）と側面図（ｂ）とで示す模式図。
【図２】 （１００）シリコンウェハのＯＳＦ方向を示
す拡大図。
す拡大図。
【図３】 （１１１）シリコンウェハのＯＳＦ方向を示
す拡大図。
す拡大図。
【図４】 本発明の第２実施例に係る結晶欠陥検出装置
の構成を示す模式図。
の構成を示す模式図。
【図５】 従来例に係る結晶欠陥検出装置の構成を示す
模式図。
模式図。
１，２…結晶欠陥検出装置 ３ａ，３ｂ，３ｃ，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…光検出器 ５…ＸＹステージ（走査手段） ６…レーザー光源（投光手段） ７，１２…演算器（演算処理手段） ８…計算機（演算処理手段／走査手段） １１…（１００）シリコンウェハ（試料） １２…（１１１）シリコンウェハ（試料）
Claims (2)
- 【請求項１】 試料表面の結晶欠陥を非破壊で検出する
結晶欠陥検出装置において，上記試料表面に対して垂直
方向からレーザー光を照射して走査する投光走査手段
と，上記レーザー光が照射された試料表面からの回折光
を，試料表面の結晶方位により決定される結晶欠陥の存
在方向に対して試料表面の垂直方向から見て直交する方
向と直交しない方向の複数方向から検出する複数の回折
光検出手段と，上記複数の回折光検出手段による検出信
号を演算処理することにより結晶欠陥を検出する演算処
理手段とを具備してなることを特徴とする結晶欠陥検出
装置。 - 【請求項２】 上記回折光検出手段における回折光の検
出方向を可変とした請求項１記載の結晶欠陥検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23658194A JPH08102478A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 結晶欠陥検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23658194A JPH08102478A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 結晶欠陥検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08102478A true JPH08102478A (ja) | 1996-04-16 |
Family
ID=17002763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23658194A Pending JPH08102478A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 結晶欠陥検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08102478A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007132949A (ja) * | 2006-12-28 | 2007-05-31 | Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 | 半導体ウェーハの欠陥検出方法 |
| JP2007147636A (ja) * | 2006-12-28 | 2007-06-14 | Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 | 半導体ウェーハの欠陥検出方法 |
| JP2007147637A (ja) * | 2006-12-28 | 2007-06-14 | Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 | 半導体ウェーハの欠陥検出方法 |
| JP2008058239A (ja) * | 2006-09-01 | 2008-03-13 | Hitachi High-Technologies Corp | 表面検査方法、及び表面検査装置 |
-
1994
- 1994-09-30 JP JP23658194A patent/JPH08102478A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008058239A (ja) * | 2006-09-01 | 2008-03-13 | Hitachi High-Technologies Corp | 表面検査方法、及び表面検査装置 |
| JP2007132949A (ja) * | 2006-12-28 | 2007-05-31 | Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 | 半導体ウェーハの欠陥検出方法 |
| JP2007147636A (ja) * | 2006-12-28 | 2007-06-14 | Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 | 半導体ウェーハの欠陥検出方法 |
| JP2007147637A (ja) * | 2006-12-28 | 2007-06-14 | Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 | 半導体ウェーハの欠陥検出方法 |
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