JPH07151696A - 結晶断面観察装置および方法 - Google Patents
結晶断面観察装置および方法Info
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- JPH07151696A JPH07151696A JP32604893A JP32604893A JPH07151696A JP H07151696 A JPH07151696 A JP H07151696A JP 32604893 A JP32604893 A JP 32604893A JP 32604893 A JP32604893 A JP 32604893A JP H07151696 A JPH07151696 A JP H07151696A
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Abstract
れるようにする。 【構成】 それを介して観察される平らな表面を有する
半導体結晶内の前記表面にほぼ直交する観察したい断面
を照射するように前記表面に対する一定の角度でレーザ
光束を前記表面へ向けて照射し、このレーザ光束が前記
一定角度を保持しながら前記断面を走査するように前記
レーザ光を半導体結晶に対して相対的に移動させ、この
走査と並行して、前記レーザ光により前記断面部分から
生じる散乱光を前記表面に対する一定の観察方向から前
記表面を介して受光して前記断面の画像情報を得る結晶
断面観察するに際し、前記断面、レーザ光束の光軸、お
よび一定の観察方向はほぼ同一平面上に存在するように
するとともに、前記相対的移動の所定の移動量毎に前記
レーザ光束によって生じる散乱光に基づく前記断面の画
像情報部分を記憶しあるいは記録する。
Description
れる半導体結晶の表面近傍の欠陥を観察するのに適した
結晶断面観察装置および方法に関する。
乱の方法を用いて観察する方法としては、図3に示すよ
うに、集束レーザ光を矢印101方向から半導体結晶1
03内に入射させ、そのレーザ光で半導体結晶を矢印1
05方向に走査しながら、それによって結晶内の欠陥か
ら生じる散乱光をレーザ光の入射面107とほぼ直交す
る観察面109を介して矢印111方向で観察する方法
が知られている。また、この方法とは走査方向が矢印1
13で示されるように90°異なる方法も知られてい
る。
乱光を観察する側の面とが同一の方法としては、図4に
示すように、面113へ向けて矢印115方向からレー
ザ光束を照射するとともに、その走査方向を矢印117
方向とし、矢印121方向から観察するようにした方法
が知られている。
5の場合は図13に示すように、断面123を走査する
ことができる。また走査方向が矢印113の場合は、図
6に示すような断面125を走査することができる。一
方、図4の方法によれば、走査方向が矢印117の場合
は、図7に示すような断面127を走査することができ
る。
スが形成されているような場合、デバイス下の欠陥の状
態を調べるのは非常に重要である。デバイス設置面を図
5〜8において斜線を付した面であるとすれば、図6の
断面125を得る図3の矢印113方向の走査によれ
ば、デバイス下の欠陥を観察することができることがわ
かる。しかしこれによれば、入射面107および観察面
109の両面から近い領域しか観察することができな
い。そこで、図4における矢印119の方向に走査する
方法についてみれば、図8に示すように、デバイス直下
の、例えば表面から10μmの深さの表面に平行な断面
129の広範囲にわたって走査することができることが
わかる。
法によれば、照射レーザ光束と観察手段の光軸とがほぼ
同一平面上にあるため、断面129の画像を単純には得
られないという問題がある。
鑑み、半導体結晶表面近傍の断層画像を容易に得ること
ができる結晶断面観察装置および方法を提供することに
ある。
本発明では、それを介して観察される平らな表面を有す
る半導体結晶内の前記表面にほぼ直交する観察したい断
面を照射するように前記表面に対する一定の角度でレー
ザ光束を前記表面へ向けて照射し、このレーザ光束が前
記一定角度を保持しながら前記断面を走査するように前
記レーザ光を半導体結晶に対して相対的に移動させ、こ
の走査と並行して、前記レーザ光により前記断面部分か
ら生じる散乱光を前記表面に対する一定の観察方向から
前記表面を介して受光して前記断面の画像情報を得る結
晶断面観察するに際し、前記断面、レーザ光束の光軸、
および一定の観察方向はほぼ同一平面上に存在するよう
にするとともに、前記相対的移動の所定の移動量毎に前
記レーザ光束によって生じる散乱光に基づく前記断面の
画像情報部分を記憶しあるいは記録するようにしてい
る。
を得る場合、レーザ光束が照射される結晶表面と同一面
側から散乱光が観察されるため、また照射レーザ光束、
観察対象断面、および観察方向が同一平面上に存在する
ため、結晶表面に平行で結晶表面に近接した断面の画像
情報が容易に得られる。したがって、半導体デバイスの
形成に重要なデバイス形成面直下のその面に平行な断面
像も、容易に得られる。
下の欠陥を観察することは非常に重要であるが、デバイ
スを形成している材料には金属も含まれており、光を透
過させない。そこで、このようなデバイス下の欠陥を観
察するために、ウエハを切断し、その断面を介して観察
することになる。しかしその場合、図3のような90°
散乱の方法によれば、さらにもう一面切断面を設ける必
要があるが、本発明によれば、その必要はない。
る。
察装置を示す模式図である。同図に示すように、この装
置は、それを介して観察される平らな表面1を有する半
導体結晶3内の表面1にほぼ直交する観察対象断面を照
射するように表面1に対する一定の角度で集束レーザ光
5を表面1へ向けて照射するレーザ照射手段7と、レー
ザ光5により断面部分の欠陥等から生じる散乱光9を表
面1に対する一定の角度方向から表面1を介して受光し
て断面の画像情報を得る観察手段11と、レーザ光束5
が前記一定角度を保持しながら前記断面を走査するよう
にレーザ光5を半導体結晶に対して相対的に移動させる
走査手段とを備える。前記断面、レーザ光束の光軸、お
よび観察手段の光軸はほぼ同一平面上に存在するように
設定されている。観察手段11は、散乱光9を受光して
結像させる顕微鏡13と、その像を光電変換して画像デ
ータに変換するデレビカメラ15、およびこれに接続し
た画像処理装置を有する。この画像処理装置は、前記走
査手段による所定の移動量毎に前記レーザ光束によって
生じる散乱光に基づく前記断面の画像情報部分を記憶す
るとともに、記憶した各画像情報部分を合成して前記断
面全体の画像データを得るものである。
す説明図である。同図に示すように、入射レーザ光束5
と表面1とのなす角θを24.5°、観察方向表面1と
のなす角度ωも24.5°とし、欠陥17の像を一定幅
tの領域で画像情報部分21として記憶する。次に、結
晶3を矢印29の方向にΔx移動する。このとき、欠陥
像は画像情報部分において上方へΔyだけ移動すること
になるが、その画像情報部分をΔx相当分だけ横方向に
ずらして、最初の画像情報部分に重ねる。このような操
作を繰り返し行うことにより、合成画像23に相当する
画像データを得ることができる。
断した断面におけるレーザ光束の幅をx、その断面の観
察手段により観察される長さをyとすれば、欠陥像の傾
きψは、tan ψ=y/x=x・cos θ/x=cos θで表
すことができる。
晶表面に平行で結晶表面に近接した断面の画像情報を容
易に得ることができる。したがって、半導体デバイスの
形成に重要なデバイス形成面直下のその面に平行な断面
像も、容易に得ることができる。
示す模式図である。
を示す説明図である。
束の走査方向と観察方向との関係を示す模式図である。
向と観察方向との関係を示す模式図である。
面を示す模式図である。
の断面を示す模式図である。
式図である。
す模式図である。
レーザ照射手段、9:散乱光、11:観察手段、13:
顕微鏡、15:デレビカメラ、17:欠陥、21:画像
情報部分、23:合成画像。
Claims (4)
- 【請求項1】 それを介して観察される平らな表面を有
する半導体結晶内の前記表面にほぼ直交する観察対象断
面を照射するように前記表面に対する一定の角度でレー
ザ光束を前記表面へ向けて照射するレーザ照射手段と、
前記レーザ光により前記断面部分から生じる散乱光を前
記表面に対する一定の角度方向から前記表面を介して受
光して前記断面の画像情報を得る観察手段と、このレー
ザ光束が前記一定角度を保持しながら前記断面を走査す
るように前記レーザ光を半導体結晶に対して相対的に移
動させる走査手段とを備え、前記断面、レーザ光束の光
軸、および観察手段の光軸はほぼ同一平面上に存在し、
そして観察手段は、前記走査手段による所定の移動量毎
に前記レーザ光束によって生じる散乱光に基づく前記断
面の画像情報部分を記憶しあるいは記録する手段を具備
することを特徴とする結晶断面観察装置。 - 【請求項2】 観察手段は、前記記憶しあるいは記録す
る画像情報部分を記憶しあるいは記録する順に並べて前
記断面の画像として取り扱う手段を備えることを特徴と
する請求項1記載の結晶断面観察装置。 - 【請求項3】 それを介して観察される平らな表面を有
する半導体結晶内の前記表面にほぼ直交する観察対象断
面を照射するように前記表面に対する一定の角度でレー
ザ光束を前記表面へ向けて照射し、このレーザ光束が前
記一定角度を保持しながら前記断面を走査するように前
記レーザ光を半導体結晶に対して相対的に移動させ、こ
の走査と並行して、前記レーザ光により前記断面部分か
ら生じる散乱光を前記表面に対する一定の観察方向から
前記表面を介して受光して前記断面の画像情報を得る結
晶断面観察方法において、前記断面、レーザ光束の光軸
および前記一定の観察方向はほぼ同一平面上に存在する
ようにし、そして前記相対的移動の所定移動量毎に前記
レーザ光束によって生じる散乱光に基づく前記断面の画
像情報部分を記憶しあるいは記録することを特徴とする
結晶断面観察方法。 - 【請求項4】 前記記憶しあるいは記録する画像情報部
分を記憶しあるいは記録する順に並べて前記断面の画像
として取り扱うことを特徴とする請求項1記載の結晶断
面観察方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5326048A JP2847462B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 半導体結晶の断面観察方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5326048A JP2847462B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 半導体結晶の断面観察方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07151696A true JPH07151696A (ja) | 1995-06-16 |
JP2847462B2 JP2847462B2 (ja) | 1999-01-20 |
Family
ID=18183529
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5326048A Expired - Fee Related JP2847462B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 半導体結晶の断面観察方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2847462B2 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01151243A (ja) * | 1987-12-09 | 1989-06-14 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 欠陥分布測定法および装置 |
JPH0424541A (ja) * | 1990-05-21 | 1992-01-28 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 内部欠陥測定方法および装置 |
JPH05264468A (ja) * | 1992-03-19 | 1993-10-12 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 多層半導体基板等における内部欠陥の検出方法及び装置 |
-
1993
- 1993-11-30 JP JP5326048A patent/JP2847462B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01151243A (ja) * | 1987-12-09 | 1989-06-14 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 欠陥分布測定法および装置 |
JPH0424541A (ja) * | 1990-05-21 | 1992-01-28 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 内部欠陥測定方法および装置 |
JPH05264468A (ja) * | 1992-03-19 | 1993-10-12 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 多層半導体基板等における内部欠陥の検出方法及び装置 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2847462B2 (ja) | 1999-01-20 |
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