JPH1019791A - Method and device for inspecting semiconductor material - Google Patents

Method and device for inspecting semiconductor material

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JPH1019791A
JPH1019791A JP17785896A JP17785896A JPH1019791A JP H1019791 A JPH1019791 A JP H1019791A JP 17785896 A JP17785896 A JP 17785896A JP 17785896 A JP17785896 A JP 17785896A JP H1019791 A JPH1019791 A JP H1019791A
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JP
Japan
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semiconductor material
image
excitation light
luminescence
slip
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JP17785896A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiro Yamamoto
俊郎 山本
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the inspecting method for a semiconductor material which can easily detect a slip and a foreign matter without making the inspection time of the semiconductor material substantially long and the device which is used to implement the method. SOLUTION: An optical filter 7 which attenuate reflected light to a specific quantity is arranged in the optical path of the Ar laser light L reflected by the semiconductor material S, and the transmitted light of the optical filter 7 is made incident on an image pickup device 8 to form an image of the area irradiated with the Ar laser light L on a CCD that the image pickup device 8 is equipped. The image pickup device 8 converts the image on the CCD photoelectrically into an image signal, and an image processor 9 binarizes the given image signal on the basis of a threshold to generate a binarized image, which is outputted to an output device such as a display device and a printer. Then when an island-shaped image is formed in the binarized image, it is decided that there is a foreign matter at the position and when a linear image is formed, it is decided that a slip is present.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハ,半
導体素子の材料等の半導体材料に生じる欠陥の有無、又
は半導体材料に付着した異物の有無を検査する方法及び
その実施に使用する装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of inspecting a semiconductor material such as a semiconductor wafer and a semiconductor element material for defects or a foreign substance adhering to the semiconductor material, and an apparatus used for implementing the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体材料のエネルギギャップより大き
なエネルギを有する励起光を半導体材料に照射した場
合、その半導体材料から、固有のルミネッセンスが放射
される。このルミネッセンスの強度は半導体材料の結晶
性に依存していることが知られており、そのため、発生
したルミネッセンスを測定して半導体材料を検査する装
置が実用化されている。
2. Description of the Related Art When a semiconductor material is irradiated with excitation light having an energy larger than the energy gap of the semiconductor material, intrinsic luminescence is emitted from the semiconductor material. It is known that the intensity of the luminescence depends on the crystallinity of the semiconductor material. Therefore, an apparatus for measuring the generated luminescence and inspecting the semiconductor material has been put to practical use.

【0003】図5は従来の半導体材料検査装置の構成を
示すブロック図であり、図中21は所要のエネルギを有す
る励起光であるArレーザ光(波長514.5nm )Lを出射
するレーザ光源である。Arレーザ光Lの光路には反射
鏡22,第1レンズ23及びステージ32がこの順に設置して
ある。ステージ32は図示しない支持部材によってx−y
平面を摺動自在に支持されており、ステージ32上には半
導体材料Sが載置してある。レーザ光源21から出射され
たArレーザ光Lは、反射鏡22で反射されて第1レンズ
23に入射し、該第1レンズ23で所要のスポット直径(1
〜2mm)に集光されてステージ32に載置してある半導体
材料S上に所定の入射角度で照射される。半導体材料S
に照射されたArレーザ光Lの照射領域の真上には第2
レンズ24が設置してある。半導体材料Sから放射された
ルミネッセンスを含む光は第2レンズ24によって集光さ
れて分光器25に入射され、該分光器25によって波長1.14
μmのルミネッセンスが分光される。分光されたルミネ
ッセンスは光センサ26に入射され、光センサ26は入射さ
れたルミネッセンスをその光量に応じた強度の電気信号
に変換し、ルミネッセンス信号として出力する。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a conventional semiconductor material inspection apparatus. In the figure, reference numeral 21 denotes a laser light source which emits Ar laser light (wavelength 514.5 nm) L as excitation light having required energy. . On the optical path of the Ar laser light L, a reflecting mirror 22, a first lens 23, and a stage 32 are provided in this order. The stage 32 is xy by a support member (not shown).
A flat surface is slidably supported, and a semiconductor material S is mounted on the stage 32. The Ar laser light L emitted from the laser light source 21 is reflected by the reflecting mirror 22 and is reflected by the first lens
23, and the first lens 23 has a required spot diameter (1
(About 2 mm) and irradiate the semiconductor material S mounted on the stage 32 at a predetermined incident angle. Semiconductor material S
Immediately above the irradiation area of the Ar laser light L
Lens 24 is installed. The light containing luminescence emitted from the semiconductor material S is condensed by the second lens 24 and is incident on the spectroscope 25. The spectroscope 25 has a wavelength of 1.14.
Luminescence of μm is split. The split luminescence is incident on the optical sensor 26, and the optical sensor 26 converts the incident luminescence into an electric signal having an intensity corresponding to the amount of light, and outputs the electric signal as a luminescence signal.

【0004】このような装置で半導体材料Sを検査する
には、前述したステージ32をx軸方向又はy軸方向に1
〜2mmずつ移動させてルミネッセンス信号をそれぞれ
得、各位置で得られたルミネッセンス信号の信号強度を
マッピングする。そして、所定の信号強度より低い部分
がある場合、その部分に結晶欠陥があると判断し、その
半導体材料Sは不良品であると評価する。
[0004] In order to inspect the semiconductor material S with such an apparatus, the above-described stage 32 is moved by one in the x-axis direction or the y-axis direction.
The luminescence signal is obtained by moving the luminescence signal by about 2 mm, and the signal intensity of the luminescence signal obtained at each position is mapped. If there is a portion lower than a predetermined signal intensity, it is determined that the portion has a crystal defect, and the semiconductor material S is evaluated as a defective product.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の半
導体材料検査装置には次のような問題があった。
However, the conventional semiconductor material inspection apparatus has the following problems.

【0006】図6は従来の半導体材料検査装置によって
ルミネッセンス信号の信号強度をマッピングした結果を
示す模式図である。半導体材料としては、6インチのウ
ェハを窒素雰囲気中で800℃,16時間加熱した後、
更に酸素雰囲気中で1100℃,16時間加熱したもの
を用い、ウェハの1/4の領域についてルミネッセンス
信号の信号強度をマッピングしてある。図6から明らか
な如く、ウェハの中心部分ではルミネッセンス信号の信
号強度が低く、積層欠陥又は酸素析出物等の欠陥が発生
している。この結果は、破壊検査法であるエッチング法
によって、積層欠陥又は酸素析出物等の欠陥を検出した
結果と高い相関関係があった。
FIG. 6 is a schematic diagram showing the result of mapping the signal intensity of a luminescence signal by a conventional semiconductor material inspection apparatus. As a semiconductor material, a 6-inch wafer was heated in a nitrogen atmosphere at 800 ° C. for 16 hours.
Further, the substrate was heated at 1100 ° C. for 16 hours in an oxygen atmosphere, and the signal intensity of the luminescence signal was mapped for a quarter region of the wafer. As is clear from FIG. 6, the signal intensity of the luminescence signal is low at the center of the wafer, and defects such as stacking faults or oxygen precipitates have occurred. This result had a high correlation with the result of detecting a defect such as a stacking fault or an oxygen precipitate by an etching method which is a destructive inspection method.

【0007】ところで、中心部分に比べて信号強度が高
いウェハの周縁部分にも、円で囲んだ部分のように、ル
ミネッセンス信号の信号強度が低い部分がある。ウェハ
の周縁部には、積層欠陥及び酸素析出物の外に、ウェハ
表面に線状の凹部が形成される、所謂スリップと呼ばれ
る欠陥が発生することが知られている。このスリップの
発生を検出した場合、ウェハの製造又はウェハを用いた
デバイス製造に係るプロセス装置が異常であると判断さ
れると共に、スリップが発生したウェハが他のプロセス
装置内で破損するため、欠陥の有無に加えて、スリップ
であるか否かを判定することが重要である。しかし、ル
ミネッセンス信号の信号強度をマッピングする従来の装
置では、ウェハの周縁部分にあるルミネッセンス信号の
信号強度が低い部分がスリップであるか否かを判定する
ことが困難であるという問題があった。このスリップは
X線トポログラフィ法によって検出することができる
が、これを図5に示した装置に導入する場合、装置コス
トが高くなると共に、半導体材料の検査に要する時間が
長くなるという問題があった。
By the way, there is also a portion where the signal intensity of the luminescence signal is low, such as a portion surrounded by a circle, also at the peripheral portion of the wafer where the signal intensity is higher than the central portion. It is known that, in addition to stacking faults and oxygen precipitates, a defect called a slip, in which a linear concave portion is formed on the wafer surface, occurs at the periphery of the wafer. When the occurrence of the slip is detected, it is determined that the process apparatus for manufacturing the wafer or device manufacturing using the wafer is abnormal, and the wafer on which the slip has occurred is damaged in another process apparatus. It is important to determine whether or not there is a slip, in addition to the presence or absence of the slip. However, the conventional apparatus that maps the signal intensity of the luminescence signal has a problem that it is difficult to determine whether or not a portion of the peripheral portion of the wafer where the signal intensity of the luminescence signal is low is slip. This slip can be detected by the X-ray topography method. However, when this is introduced into the apparatus shown in FIG. 5, there is a problem that the cost of the apparatus increases and the time required for inspection of the semiconductor material increases. Was.

【0008】一方、ウェハの表面に異物が存在する場
合、該異物からルミネッセンスが放射されないので、そ
の部分のルミネッセンス信号の信号強度が低下するた
め、信号強度が所定値より低い場合、何らかの異常があ
ることが検出できるが、欠陥と異物とを判別することは
できない。また、異物のサイズがレーザ光のスポット直
径より小さい場合であって、ルミネッセンス信号の信号
強度が所定値より低くない場合は、異常が無いと判断さ
れるため異物を検出することができない。積層欠陥又は
酸素析出物等の欠陥については、欠陥の程度が低い場
合、即ちルミネッセンス信号の信号強度が所定値より低
い場合、そのウェハをLSIの基板として使用すること
ができるが、異物が存在する場合はその部分にLSIを
形成することができないため、異物が存在するにも拘ら
ずそれを検出し得ないことは問題である。
On the other hand, when foreign matter is present on the surface of the wafer, no luminescence is emitted from the foreign matter, and the signal intensity of the luminescence signal in that portion is reduced. Can be detected, but the defect cannot be distinguished from the foreign matter. If the size of the foreign matter is smaller than the spot diameter of the laser beam and the signal intensity of the luminescence signal is not lower than a predetermined value, it is determined that there is no abnormality, and the foreign matter cannot be detected. For a defect such as a stacking fault or an oxygen precipitate, when the degree of the defect is low, that is, when the signal intensity of the luminescence signal is lower than a predetermined value, the wafer can be used as a substrate of the LSI, but foreign substances are present. In such a case, it is not possible to form an LSI in that portion, and therefore, there is a problem that the presence of a foreign substance cannot be detected.

【0009】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは励起光を照射して半
導体材料から放射されるルミネッセンスを検出すると共
に、励起光を半導体材料に照射した部分を撮像し、得ら
れた画像を予め設定した閾値に基づいて2値化し、その
2値化画像に基づいて、半導体材料の表面にある欠陥の
種類を判定することによって、半導体材料の検査時間が
実質的に長くなることなく、スリップ及び異物の検出を
容易に行うことができる半導体材料の検査方法及びその
実施に使用する装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to detect luminescence emitted from a semiconductor material by irradiating excitation light and to irradiate the semiconductor material with excitation light. By taking an image of the portion, binarizing the obtained image based on a preset threshold value, and determining the type of defect on the surface of the semiconductor material based on the binarized image, the inspection time of the semiconductor material is reduced. It is an object of the present invention to provide a semiconductor material inspection method capable of easily detecting slip and foreign matter without substantially increasing the length of the semiconductor material, and an apparatus used for implementing the method.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】第1発明に係る半導体材
料の検査方法は、半導体材料のバンドギャップより大き
いエネルギを有する励起光を照射し、半導体材料から放
射されるルミネッセンスを検出して半導体材料を検査す
る方法において、前記励起光を半導体材料に照射した部
分を撮像し、得られた画像を予め設定した閾値に基づい
て2値化し、その2値化画像に基づいて、半導体材料の
表面にある欠陥の種類を判定することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for inspecting a semiconductor material, comprising irradiating an excitation light having an energy larger than a band gap of the semiconductor material, detecting luminescence emitted from the semiconductor material, and detecting the luminescence emitted from the semiconductor material. In the method of inspecting, a portion of the semiconductor material irradiated with the excitation light is imaged, the obtained image is binarized based on a preset threshold, and based on the binarized image, the surface of the semiconductor material is It is characterized in that the type of a certain defect is determined.

【0011】第2発明に係る半導体材料の検査装置は、
半導体材料のバンドギャップより大きいエネルギを有す
る励起光を照射し、半導体材料から放射されるルミネッ
センスを検出して半導体材料を検査する装置において、
前記励起光を半導体材料に照射した部分を撮像する撮像
装置と、得られた画像を予め設定した閾値に基づいて2
値化して2値化画像を生成する画像処理装置とを備える
ことを特徴とする。
[0011] A semiconductor material inspection apparatus according to a second aspect of the present invention comprises:
In an apparatus for irradiating excitation light having energy greater than the band gap of the semiconductor material and inspecting the semiconductor material by detecting luminescence emitted from the semiconductor material,
An image pickup device for picking up an image of a portion of the semiconductor material irradiated with the excitation light, and obtaining the obtained image based on a preset threshold value.
And an image processing device for generating a binarized image by converting the value.

【0012】第3発明に係る半導体材料の検査装置は、
第2発明において、前記撮像装置に入射する励起光の光
量を減衰させるフィルタを具備することを特徴とする。
A semiconductor material inspection apparatus according to a third aspect of the present invention comprises:
A second invention is characterized in that a filter for attenuating the amount of excitation light incident on the imaging device is provided.

【0013】半導体材料のバンドギャップより大きいエ
ネルギを有する励起光を照射し、半導体材料から放射さ
れるルミネッセンスを検出すると共に、励起光を半導体
材料に照射した部分を撮像する。半導体材料には0.1
〜0.6W/cm2 程度の強い励起光を照射するため、
半導体材料の表面に存在する僅かな凹凸によって干渉が
生じ、得られた画像には干渉縞が写る。この干渉縞は凹
凸のサイズが大きいほど鮮明な像になるため、スリップ
及び異物が存在する場合、前記画像の背景として写って
いる干渉縞より鮮明な像が生成される。従って、背景の
干渉縞を消去する所定の閾値を用いて前記画像を2値化
すると、得られた2値化画像には、スリップ及び異物に
よる像のみが残る。そして、2値化画像において、像の
形状が線状である場合、それはスリップであると判定
し、島状である場合、それは異物であると判定する。ま
た、ルミネッセンスの検出によって、積層欠陥又は酸素
析出物等の欠陥の有無を検査する。
The semiconductor material is irradiated with excitation light having energy larger than the band gap of the semiconductor material, luminescence emitted from the semiconductor material is detected, and a portion of the semiconductor material irradiated with the excitation light is imaged. 0.1 for semiconductor materials
To irradiate strong excitation light of about 0.6 W / cm 2 ,
Interference occurs due to slight unevenness existing on the surface of the semiconductor material, and interference fringes appear in the obtained image. Since the interference fringes become sharper as the size of the irregularities increases, an image clearer than the interference fringes appearing as the background of the image is generated when slips and foreign matter are present. Therefore, when the image is binarized using a predetermined threshold value for eliminating the background interference fringes, only the image due to slip and foreign matter remains in the obtained binarized image. In the binarized image, if the image is linear, it is determined to be a slip, and if it is island, it is determined to be a foreign object. Further, the presence or absence of a defect such as a stacking fault or an oxygen precipitate is inspected by detecting luminescence.

【0014】一方、撮像装置に入射する励起光の光量は
通常、撮像装置の許容入射光量より多いため、撮像装置
への励起光の光路にフィルタを設け、撮像装置に入射す
る励起光の光量を前記許容入射光量まで減衰させる。
On the other hand, since the amount of excitation light incident on the imaging device is usually larger than the allowable incident light amount of the imaging device, a filter is provided in the optical path of the excitation light to the imaging device to reduce the amount of excitation light incident on the imaging device. The light is attenuated to the allowable incident light amount.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図1は本発明に係る半導
体検査装置の構成を示すブロック図であり、図中1は所
要のエネルギを有する励起光であるArレーザ光(波長
514.5nm )Lを出射するレーザ光源である。Arレーザ
光Lの光路には反射鏡2,第1レンズ3及びステージ12
がこの順に設置してある。ステージ12は図示しない支持
部材によってx−y平面を摺動自在に支持されており、
ステージ12上には半導体材料Sが載置してある。レーザ
光源1から出射されたArレーザ光Lは、反射鏡2で反
射されて第1レンズ3に入射し、該第1レンズ3で所要
のスポット直径(1〜2mm)に集光されてステージ12に
載置してある半導体材料S上に所定の入射角度で照射さ
れる。半導体材料Sに照射されたArレーザ光Lの照射
領域の真上には第2レンズ4が設置してある。半導体材
料Sから放射されたルミネッセンスを含む光は第2レン
ズ4によって集光されて分光器5に入射され、該分光器
5によって波長1.14μmのルミネッセンスが分光され
る。分光されたルミネッセンスは光センサ6に入射さ
れ、光センサ6は入射されたルミネッセンスをその光量
に応じた強度の電気信号に変換し、ルミネッセンス信号
として出力する。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor inspection apparatus according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an Ar laser beam (wavelength) which is excitation light having a required energy.
514.5 nm) A laser light source that emits L. In the optical path of the Ar laser light L, a reflecting mirror 2, a first lens 3 and a stage 12
Are installed in this order. The stage 12 is slidably supported on the xy plane by a support member (not shown),
On the stage 12, a semiconductor material S is mounted. The Ar laser light L emitted from the laser light source 1 is reflected by the reflecting mirror 2 and enters the first lens 3, where it is condensed to a required spot diameter (1-2 mm) and the stage 12 Is irradiated at a predetermined incident angle onto the semiconductor material S placed on the substrate. The second lens 4 is provided right above the irradiation region of the Ar laser beam L irradiated on the semiconductor material S. Light containing luminescence emitted from the semiconductor material S is condensed by the second lens 4 and is incident on the spectroscope 5, where the luminescence having a wavelength of 1.14 μm is split. The separated luminescence is incident on the optical sensor 6, and the optical sensor 6 converts the incident luminescence into an electric signal having an intensity corresponding to the amount of light, and outputs the electric signal as a luminescence signal.

【0016】そして、前述したステージ12をx軸方向又
はy軸方向に1mmずつ移動させてルミネッセンス信号を
それぞれ得、各位置で得られたルミネッセンス信号の信
号強度をマッピングする。このマッピングの結果、所定
の信号強度より小さい部分があれば、その部分に結晶欠
陥があると判断し、その半導体材料Sは不良品であると
評価する。
The stage 12 is moved by 1 mm in the x-axis direction or the y-axis direction to obtain luminescence signals, and the signal intensity of the luminescence signal obtained at each position is mapped. As a result of this mapping, if there is a portion smaller than the predetermined signal intensity, it is determined that the portion has a crystal defect, and the semiconductor material S is evaluated as a defective product.

【0017】一方、半導体材料Sによって反射されたA
rレーザ光Lの光路には、反射光の光量を所定の光量に
減衰させる光学フィルタ7が配置してあり、光学フィル
タ7の透過光は撮像装置8に入射され、該撮像装置8に
備えられたCCD(2次元撮像素子)上に、前述したマ
ッピングの際に得られるArレーザ光Lの各照射領域の
像がそれぞれ結像される。
On the other hand, A reflected by the semiconductor material S
An optical filter 7 for attenuating the amount of reflected light to a predetermined amount is disposed in the optical path of the r laser light L, and the transmitted light of the optical filter 7 is incident on the imaging device 8 and provided to the imaging device 8. An image of each irradiation region of the Ar laser light L obtained at the time of the above-described mapping is formed on a CCD (two-dimensional imaging device).

【0018】図2はArレーザ光Lの照射領域と撮像領
域との関係を説明する説明図であり、図中Sは半導体材
料であるウェハである。半導体材料S上にはスポット直
径が1〜2mmのArレーザ光の照射領域15が形成され、
照射領域15及びその周囲を含む矩形状の撮像領域16の像
が撮像装置に備えられたCCD上に結像される。
FIG. 2 is an explanatory view for explaining the relationship between the irradiation area of the Ar laser beam L and the imaging area. In the figure, S denotes a wafer which is a semiconductor material. An irradiation region 15 of Ar laser light having a spot diameter of 1 to 2 mm is formed on the semiconductor material S,
An image of the rectangular imaging region 16 including the irradiation region 15 and the periphery thereof is formed on a CCD provided in the imaging device.

【0019】撮像装置8はCCD上の画像を光電変換し
て画像信号を生成し、それを画像処理装置9に与える。
画像処理装置9には予め閾値が設定してあり、画像処理
装置9は閾値に基づいて、与えられた画像信号を2値化
して2値化画像を生成し、それを表示装置又はプリンタ
等の出力装置へ出力する。そして、2値化画像に島状の
像が形成されていた場合、その位置に異物が存在すると
判定し、線状の像が形成されていた場合、スリップであ
ると判定する。
The image pickup device 8 photoelectrically converts an image on the CCD to generate an image signal, and supplies the image signal to the image processing device 9.
A threshold value is set in the image processing device 9 in advance, and based on the threshold value, the image processing device 9 generates a binarized image by binarizing a given image signal and outputs the binarized image to a display device or a printer. Output to output device. If an island-shaped image is formed in the binarized image, it is determined that a foreign substance exists at that position, and if a linear image is formed, it is determined that a slip has occurred.

【0020】図3は図1に示した撮像装置8によって撮
像された画像例を説明する説明図であり、(a)は撮像
装置8に入射するArレーザ光Lの光量が適当な場合
を、(b)は撮像装置8に入射するArレーザ光Lの光
量が不適当な場合をそれぞれ示している。なお、半導体
材料には6インチのウェハを30℃/分にて1100℃
まで昇温し、その温度で30分処理した後、30℃/分
にて室温まで冷却したものを用い、これに約20mWの
パワーのArレーザ光をスポット直径が2mmとなるよ
うに照射し、光学フィルタの透過光を510×492画
素を有する1/2インチCCDを備える撮像装置に入射
した。なお、光学フィルタとしては、石英ガラスの表面
にCr金属膜が形成してあり、0.5〜1.1μmの波
長の光を8%透過するものを用い、図3(a)にあって
は該フィルタを3枚、(b)にあっては2枚重ねて使用
している。
FIG. 3 is an explanatory view for explaining an example of an image picked up by the image pickup device 8 shown in FIG. 1. FIG. 3 (a) shows a case where the amount of Ar laser light L incident on the image pickup device 8 is appropriate. 3B illustrates a case where the light amount of the Ar laser light L incident on the imaging device 8 is inappropriate. In addition, a 6-inch wafer is used as a semiconductor material at 1100 ° C. at 30 ° C./min.
And then cooled to room temperature at 30 ° C./min, and irradiated with Ar laser light having a power of about 20 mW so that the spot diameter became 2 mm. The light transmitted through the optical filter was incident on an image pickup apparatus equipped with a 1/2 inch CCD having 510 × 492 pixels. As the optical filter, a filter having a Cr metal film formed on the surface of quartz glass and transmitting 8% of light having a wavelength of 0.5 to 1.1 μm is used. Three filters are used and two filters are used in (b).

【0021】図3(b)の如く、0.5〜1.1μmの
波長の光を8%透過するフィルタを2枚使用した場合、
約20mWのパワーのArレーザ光の光量をCCDの許
容入力量まで減衰させることができず、画像が形成され
ない。一方、図3(a)の如く、前述したフィルタを3
枚使用した場合、格子縞状の像が形成されている。これ
は、約0.6W/cm2 の高いエネルギのレーザ光が照
射されているので、ウェハ表面の僅かな凹凸によって干
渉が生じているためであると考えられる。
As shown in FIG. 3B, when two filters transmitting 8% of light having a wavelength of 0.5 to 1.1 μm are used,
The amount of Ar laser light having a power of about 20 mW cannot be attenuated to the allowable input amount of the CCD, and no image is formed. On the other hand, as shown in FIG.
When two sheets are used, a lattice-shaped image is formed. This is presumably because the laser beam having a high energy of about 0.6 W / cm 2 was irradiated and interference was caused by slight irregularities on the wafer surface.

【0022】図4はスリップが生じている部分を撮像し
て得た画像を説明する説明図である。図4の如く、ウェ
ハ表面に生じたスリップによって、Arレーザ光が強く
干渉して矢符で示した位置に1本の線状の像が他の像よ
り鮮明に形成されている。この部分をX線トポログラフ
ィ法によって分析した結果、スリップであった。一方、
半導体材料の表面に異物が存在する場合、その異物によ
ってArレーザ光が強く干渉し、異物のサイズに応じた
像が形成される。従って、そのような画像を2値化処理
して2値化画面を生成すると、スリップ又は異物の像の
みが生成され、その像の形状に基づいて、スリップであ
るか異物であるかを判定することができる。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining an image obtained by imaging a portion where a slip has occurred. As shown in FIG. 4, due to the slip generated on the wafer surface, the Ar laser light strongly interferes, and one linear image is formed more clearly at the position indicated by the arrow than the other images. As a result of analyzing this portion by the X-ray topography method, it was found that the portion was slip. on the other hand,
When a foreign substance exists on the surface of the semiconductor material, the foreign substance strongly interferes with the Ar laser light, and an image corresponding to the size of the foreign substance is formed. Therefore, when such an image is binarized to generate a binarized screen, only an image of a slip or a foreign substance is generated, and it is determined whether the image is a slip or a foreign substance based on the shape of the image. be able to.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上詳述した如く本発明にあっては、励
起光を照射して半導体材料から放射されるルミネッセン
スを検出すると共に、励起光を半導体材料に照射した部
分を撮像し、得られた画像を予め設定した閾値に基づい
て2値化し、その2値化画像に基づいて、半導体材料の
表面に生じた欠陥の種類を判定することによって、半導
体材料の検査時間が実質的に長くなることなく、スリッ
プ及び異物の検出を高い信頼性で行うことができる等、
本発明は優れた効果を奏する。
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to detect luminescence emitted from a semiconductor material by irradiating excitation light, and to image a portion of the semiconductor material irradiated with the excitation light. The inspection time of the semiconductor material is substantially increased by binarizing the obtained image based on a preset threshold value and determining the type of a defect generated on the surface of the semiconductor material based on the binarized image. Slip and foreign matter detection can be performed with high reliability without
The present invention has excellent effects.

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

【図1】本発明に係る半導体検査装置の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor inspection device according to the present invention.

【図2】Arレーザ光の照射領域と撮像領域との関係を
説明する説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a relationship between an irradiation region of Ar laser light and an imaging region.

【図3】図1に示した撮像装置によって撮像された画像
例を説明する説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of an image captured by the imaging device illustrated in FIG. 1;

【図4】スリップが生じている部分を撮像して得た画像
を説明する説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an image obtained by imaging a portion where a slip has occurred.

【図5】従来の半導体材料検査装置の構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a conventional semiconductor material inspection apparatus.

【図6】従来の半導体材料検査装置によってルミネッセ
ンス信号の信号強度をマッピングした結果を示す模式図
である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a result of mapping a signal intensity of a luminescence signal by a conventional semiconductor material inspection apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ光源 3 第1レンズ 4 第2レンズ 7 光学フィルタ 8 撮像装置 9 画像処理装置 S 半導体材料 Reference Signs List 1 laser light source 3 first lens 4 second lens 7 optical filter 8 imaging device 9 image processing device S semiconductor material

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体材料のバンドギャップより大きい
エネルギを有する励起光を照射し、半導体材料から放射
されるルミネッセンスを検出して半導体材料を検査する
方法において、 前記励起光を半導体材料に照射した部分を撮像し、得ら
れた画像を予め設定した閾値に基づいて2値化し、その
2値化画像に基づいて、半導体材料の表面にある欠陥の
種類を判定することを特徴とする半導体材料の検査方
法。
1. A method of inspecting a semiconductor material by irradiating excitation light having energy larger than the band gap of the semiconductor material and detecting luminescence radiated from the semiconductor material, wherein the semiconductor material is irradiated with the excitation light. And inspecting the obtained image to binarize the image based on a preset threshold value, and determining the type of a defect on the surface of the semiconductor material based on the binarized image. Method.
【請求項2】 半導体材料のバンドギャップより大きい
エネルギを有する励起光を照射し、半導体材料から放射
されるルミネッセンスを検出して半導体材料を検査する
装置において、 前記励起光を半導体材料に照射した部分を撮像する撮像
装置と、得られた画像を予め設定した閾値に基づいて2
値化して2値化画像を生成する画像処理装置とを備える
ことを特徴とする半導体材料の検査装置。
2. An apparatus for inspecting a semiconductor material by irradiating excitation light having energy larger than the band gap of the semiconductor material and detecting luminescence radiated from the semiconductor material, wherein the semiconductor material is irradiated with the excitation light. And an imaging device that captures an image of the image based on a threshold value set in advance.
An image processing apparatus for generating a binarized image by binarizing the semiconductor material.
【請求項3】 前記撮像装置に入射する励起光の光量を
減衰させるフィルタを具備する請求項2記載の半導体材
料の検査装置。
3. The semiconductor material inspection apparatus according to claim 2, further comprising a filter for attenuating the amount of excitation light incident on the imaging device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012060107A (en) * 2010-08-11 2012-03-22 Toto Ltd Surface evaluation method of attraction retainer
JP2012243975A (en) * 2011-05-20 2012-12-10 Sumco Corp Evaluation method and manufacturing method of silicon wafer

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012060107A (en) * 2010-08-11 2012-03-22 Toto Ltd Surface evaluation method of attraction retainer
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