JP2013036888A - シリコン基板の検査装置、および検査方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】赤外照明光を円偏光フィルタを用いて円偏光し、シリコンウエハに対して照射する。シリコンウエハ表面,および裏面での反射光は偏光方向が反転するため,円偏光フィルタを透過することは出来ない。
一方,内部にクラックなどの欠陥があれば照明光は乱反射するため無偏光となり,円偏光フィルタを透過することが出来るため,カメラにて撮像が可能である。このため,クラック等の欠陥で乱反射した照明光のみを撮像し画像処理装置で検出することで,クラック等の欠陥の有無を検出することが可能となる。
【選択図】 図1
Description
本発明の実施の形態1の模式図を図1、2、3、4に示す。
図2、3は、欠陥がない箇所を撮像した状態であり、図4は、クラックなどの欠陥がある箇所を撮像した状態である。
以下、図に従って説明を行う。
図2において、光源1は、赤外線照明光を供給する赤外線光源であり、ハロゲンランプなどを用い、可視光をフィルタによってカットしたものである。
この光源1からビーム(以下単に照明光とも呼ぶ場合も同じ意味)2が出射され、ビーム2は、この段階では無偏光となっている。
このビーム2は、光源1とシリコンウエハ間に配設されたビームスプリッタ3を介して、シリコンウエハ6に照射され、また、このシリコンウエハ6の表面から反射したビームは、上記ビームスプリッタ3により、90度そのビームの進行方向を変えてカメラ7に撮像される(後ほど詳述する)。
円偏光フィルタ4は、上記ビームスプリッタ3とシリコンウエハの間に配置され、光源1から出射された無偏光のビームは、この円偏光フィルタ4を透過することで円偏光したビームとなる。
この円偏光フィルタ4を透過したことで円偏光したビーム5aは、被検査体であるシリコンウエハ6の表面で反射して上記ビーム5aとは偏光状態が異なる円偏光したビーム5bとなる。
シリコンウエハ6から反射したビームはカメラ7により撮像される。
このカメラ7から出力される画像情報は画像処理装置8に入力され、シリコンウエハ内に内在するクラック等の欠陥9が検出される。
なお、シリコンウエハ内に内在するクラック等の欠陥から乱反射した乱反射光10は無偏光となっている。
また、図3に示すように、シリコンウエハ6に照射された円偏光したビーム5aの一部は、シリコンウエハ6を透過する。透過したビームはカメラ7に入射されないため、撮像されない。
なお,図2、3、4では,光源1とシリコンウエハの間にビームスプリッタ3を配置し、シリコンウエハからの反射光を90°折り曲げてカメラ7にて撮像したが、図1に示すように光源1をカメラの周囲に配置することでビームスプリッタ3を配置せずともシリコンウエハからの反射光をカメラ7にて撮像することが可能となる。
実施の形態1では、シリコンウエハ6に対して照射した照明の反射光を撮像することでクラック等の欠陥検出を実施したが、透過光を撮像することでもクラック等の欠陥検出をすることが可能である。
図5は、欠陥がない箇所を撮像した状態を示したものであり、図6は、クラックなどの欠陥がある箇所を撮像した状態を示したものである。
図5において、光源1は、赤外線照明であり、ハロゲンランプなどを用い、可視光をフィルタによってカットしたものである。
この光源1からビーム(照明光)2が出射され、ビーム2は、この段階では無偏光となっている。
このビーム2はシリコンウエハ6に照射され、このシリコンウエハ6を透過したビームはカメラ7に撮像される(後ほど詳述する)。
円偏光フィルタ4(これを第1の円偏光フィルタとも呼ぶ)は、上記光源1とシリコンウエハの間に配置され、光源1から出射された無偏光のビームは、この円偏光フィルタ4を透過することで円偏光したビームとなる。
シリコンウエハ6を透過したビームは、シリコンウエハ6とカメラ7の間に配置され、円偏光フィルタ4とは偏光方向が逆である円偏光フィルタ11(これを第2の円偏光フィルタとも呼ぶ)を通して、カメラ7により撮像される。
このカメラ7から出力される画像情報は画像処理装置8に入力され、シリコンウエハ内に内在するクラック等の欠陥9が検出される。
なお、図6に示すようにシリコンウエハ内に内在するクラック等の欠陥で乱反射した乱反射光10は無偏光となっている。
実施の形態1では、シリコンウエハの裏面でのビームの反射はないことを想定したが、シリコンウエハによっては、裏面側に銀やアルミ、バックフィルム等の反射材が設置されることがある。このような場合には、シリコンウエハの裏面側の反射材によるビームの反射を考慮する必要がある。
図7、8は、欠陥がない箇所を撮像した状態を示したものであり、図9は、クラックなどの欠陥がある箇所を撮像した状態を示したものである。
図7において、光源1は、赤外線照明であり、ハロゲンランプなどを用い、可視光をフィルタによってカットしたものである。
この光源1からビーム(照明光)2が出射され、ビーム2は、この段階では無偏光となっている。
このビーム2は、光源1とシリコンウエハ間に配設されたビームスプリッタ3を介して、シリコンウエハ6に照射され、また、このシリコンウエハ6の表面もしくはシリコンウエハ6の裏面側に配置した反射材12から反射したビームは、上記ビームスプリッタ3により、90度そのビームの進行方向を変えてカメラ7に撮像される(後ほど詳述する)。
円偏光フィルタ4は、上記ビームスプリッタ3とシリコンウエハの間に配置され、光源1から出射された無偏光のビームは、この円偏光フィルタ4を透過することで円偏光したビームとなる。
この円偏光フィルタ4を透過したことで円偏光したビーム5aは、被検査体であるシリコンウエハ6の表面もしくはシリコンウエハ6の裏面側に配置した反射材12で反射して上記ビーム5aとは偏光状態が異なる円偏光したビーム5bとなる。
シリコンウエハ6の表面もしくはシリコンウエハ6の裏面側に配置した反射材12から反射したビームはカメラ7により撮像される。
反射材12は、銀やアルミ、バックフィルム等である。
このカメラ7から出力される画像情報は画像処理装置8に入力され、シリコンウエハ内に内在するクラック等の欠陥9が検出される。
なお、シリコンウエハ内に内在するクラック等の欠陥から乱反射した乱反射光10は無偏光となっている。
なお,図7、8、9では,光源1とシリコンウエハの間にビームスプリッタ3を配置し、シリコンウエハおよび反射材12からの反射光を90°折り曲げてカメラ7にて撮像したが、図1と同様に光源1をカメラの周囲に配置することでビームスプリッタ3を配置せずともシリコンウエハからの反射光をカメラ7にて撮像することが可能となる。
2 ビーム(無偏光)、
3 ビームスプリッタ、
4 円偏光フィルタ(第1の円偏光フィルタ)、
5 円偏光したビーム、
6 シリコンウエハ、
7 カメラ、
8 画像処理装置、
9 クラック等の欠陥、
10 クラック等の欠陥から乱反射された無偏光ビーム、
11 円偏光フィルタ(第2の円偏光フィルタ)、
12 反射材。
Claims (6)
- 被検査体であるシリコン基板へ向けて赤外照明光を供給する赤外線光源と、
前記赤外線光源と前記シリコン基板との間のビームの光路中に設けられ,前記赤外照明光のうち円偏光成分を射出する円偏光フィルタと、
前記シリコン基板から反射したビームを,前記円偏光フィルタを介して撮像する撮像手段と、
前記撮像手段から入力された画像データを演算する画像処理手段と、
を有することを特徴とするシリコン基板の検査装置。 - 被検査体であるシリコン基板へ向けて赤外照明光を供給する赤外線光源と、
当該赤外線光源と前記シリコン基板との間のビームの光路中に設けられ,前記赤外照明光のうち円偏光成分を射出する第1の円偏光フィルタと、
前記ビームの光路の延長線上であって、前記シリコン基板に対して、前記円偏光フィルタの配置された側とは逆側に配設され、前記第1の円偏光フィルタの偏光方向と逆の偏光方向をもつ第2の円偏光フィルタと、
当該第2の円偏光フィルタを透過するビームを撮像する撮像手段と、
当該撮像手段から入力された画像データを演算する画像処理手段と、
を有することを特徴とするシリコン基板の検査装置。 - 被検査体はビーム反射材をその裏面に有するものであることを特徴とする請求項1に記載のシリコン基板の検査装置。
- 被検査体であるシリコン基板へ向けて赤外線光源により赤外照明光を供給する照明工程と、
前記赤外照明光であるビームのうちの円偏光成分を円偏光フィルタにより射出する円偏光出射工程と、
前記円偏光フィルタを透過し前記シリコン基板で反射したビームの円偏光成分を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程により撮像された、前記ビームの円偏光成分の画像データを演算する画像処理工程と、
を含むことを特徴とするシリコン基板の検査方法。 - 円偏光出射工程は、前記シリコン基板に対して、前記ビームの光路のうち前記赤外線光源と同じ側における場合と逆側における場合の複数の工程を含むことを特徴とする請求項4に記載のシリコン基板の検査方法。
- 被検査体はビーム反射材をその裏面に有するものであることを特徴とする請求項4に記載のシリコン基板の検査方法。
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