JPH07151697A - 結晶欠陥観察装置および方法 - Google Patents
結晶欠陥観察装置および方法Info
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- JPH07151697A JPH07151697A JP32604993A JP32604993A JPH07151697A JP H07151697 A JPH07151697 A JP H07151697A JP 32604993 A JP32604993 A JP 32604993A JP 32604993 A JP32604993 A JP 32604993A JP H07151697 A JPH07151697 A JP H07151697A
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Abstract
導体結晶の欠陥を観察できるようにする。 【構成】 半導体結晶の平らな表面へ向けてレーザ光束
を照射し、このレーザ光束により前記半導体結晶内の欠
陥から生じる散乱光を受光して前記欠陥の情報を得るに
際し、前記レーザ光の波長は、レーザ光の波長の変化に
対する前記欠陥による散乱強度の変化および前記半導体
結晶におけるレーザ光の吸収係数の変化に基づいて設定
する。
Description
れる半導体結晶の内部欠陥を観察する装置および方法に
関する。
する方法として、レーザ光束をウエハ表面から照射し、
ウエハ内の欠陥から生じる散乱光のみをその照射面側あ
るいはウエハ表面に垂直な劈開面側から受光して欠陥像
を観察する方法が知られている。そして、欠陥の検出感
度等の調整は、もっぱら照射レーザ光の強度を変化させ
ることにより行なっている。
うな従来技術によれば、より微小な欠陥を観察すべく照
射レーザ光の強度を上げると、半導体結晶を破壊してし
まうという問題がある。また、このように照射レーザ光
の強度のみに頼ることは、装置構成や消費電力の面でも
好ましくない。
題点に鑑み、比較的小さなレーザ光強度でも、効率的に
半導体結晶の欠陥を観察できるような装置および方法を
提供することにある。
本発明では、半導体結晶の平らな表面へ向けてレーザ光
束を照射し、このレーザ光束により前記半導体結晶内の
欠陥から生じる散乱光を受光して前記欠陥の情報を得る
に際し、前記レーザ光の波長は、レーザ光の波長の変化
に対する前記欠陥による散乱強度の変化および前記半導
体結晶におけるレーザ光の吸収係数の変化に基づいて設
定するようにしている。
し、欠陥からの散乱強度および吸収係数は、シリコン結
晶の場合を例にとれば、図1のグラフに示すように変化
する。散乱強度Iが図1のように変化するのは、欠陥の
まわりのシリコン結晶の屈折率εに対する欠陥の屈折率
をε+△ε、欠陥の体積をV、照射レーザ光の波長をλ
とすれば、その欠陥による散乱強度Iは、I∝λ-4(△
ε*V)2 のように、波長の4乗に反比例するととも
に、△εおよびVの影響を受けるからである。したがっ
て、半導体ウエハの表面へ向けてレーザ光束を照射し、
劈開面側から90°散乱を観察するような場合は、散乱
強度が高くかつ吸収係数が小さい方がより微小な欠陥の
観察に適しているため、シリコンウエハの場合は図1か
ら照射レーザ光の波長を970〜1035nmの範囲内
の波長に設定するのが好ましい。また、シリコンウエハ
の表面からレーザ光束を照射し、その表面から散乱光を
観察するような場合は、シリコンウエハの裏面からの反
射や散乱の影響を抑えるため、吸収係数が比較的大きく
かつ散乱強度が比較的小さい960〜1010nmの範
囲の波長のレーザ光束を照射するのが好ましい。
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、シリコンウエハ1の表面3へ向けて収束レーザ光
5を照射するレーザ照射手段7、レーザ光5によりシリ
コンウエハ1ないの欠陥9から生じる散乱光11を受光
して欠陥9の情報を得る観察手段13を備える。レーザ
照射手段7は不図示のレーザ装置とそれが発するレーザ
光を集光して表面3へ向け照射させる集光レンズ15を
有する。観察手段13は、散乱光11を受光する顕微鏡
17とそれによって結像される欠陥像を光電変換して画
像データを得るテレビカメラ19とを有する。レーザ装
置としては波長が970〜1035nmの範囲の波長の
レーザ光を発するものを設定し、あるいはそのような波
長のレーザ光を発するように調整し設定されている。
3へ向けて照射されると、欠陥9から散乱光が生じ、そ
れが顕微鏡17を介して観察されるが、レーザ光の波長
が上述のように設定されているため、照射されたレーザ
光はシリコンウエハ内でほど良く減衰するとともに、散
乱強度がそれほど強くないため、裏面21における反射
や散乱の影響をそれほど受けずに、欠陥9からの散乱光
が明瞭に観察される。図3は本発明の他の実施例に係る
結晶欠陥観察装置を示す模式図である。図2と同一の符
号は同様の構成要素を示す。図3中、23はシリコンウ
エハ1の劈開面である。この場合、レーザ装置は、96
0〜1010nmの範囲の波長のレーザ光を発するよう
に設定されている。
3へ向けて照射されると、欠陥9で生じる散乱光のうち
90°方向への散乱光が劈開面23を介して観察される
が、照射レーザビーム5の波長が上述のように設定され
ているため、シリコンウエハ1内で入射レーザ光束や散
乱光11がそれほど減衰することなく、かつ欠陥9によ
る散乱強度も大きいため、効率良く、欠陥9の像が観察
され、欠陥9が微小であってもその画像データを得るこ
とができる。
からレーザ光を照射し、裏面から散乱光を観察するよう
な場合においても、図1のようなデータに基づき照射レ
ーザ光の波長を最適化することにより効率的な観察を行
うことができる。
を用いたものの他、感光材料を用いたもの等であっても
よい。また、照射レーザ光で走査することにより断面画
像を得るようにしても良い。
ーザ光の波長に対する吸収係数および散乱強度の変化に
基づき照射レーザ光の波長を設定するようにしたため、
極めて効率的に欠陥の散乱光による情報を得ることがで
きる。したがって、半導体結晶を照射レーザ光束により
破壊する危険性なく、より微小な欠陥をも観察すること
ができる。
対する吸収係数および散乱強度の変化を示すグラフであ
る。
示す模式図である。
を示す模式図である。
7:レーザ照射手段、9:欠陥、11:散乱光、13:
観察手段、15:集光レンズ、17:顕微鏡、19:テ
レビカメラ、21:裏面、23:劈開面。
Claims (4)
- 【請求項1】 半導体結晶の平らな表面へ向けてレーザ
光束を照射するレーザ照射手段と、このレーザ光束によ
り前記半導体結晶内の欠陥から生じる散乱光を受光して
前記欠陥の情報を得る観察手段とを備えた結晶欠陥観察
装置において、前記レーザ照射手段が照射するレーザ光
の波長は、レーザ光の波長の変化に対する前記欠陥によ
る散乱強度の変化および前記半導体結晶におけるレーザ
光の吸収係数の変化に基づいて設定されるものであるこ
とを特徴とする結晶欠陥観察装置。 - 【請求項2】 前記観察手段は前記照射レーザ光束に対
しほぼ90°の方向に前記欠陥より散乱される散乱光を
前記平らな平面にほぼ垂直な前記半導体結晶の他の表面
を介して受光するものであり、前記半導体結晶はシリコ
ン結晶であり、前記設定される波長は970〜1035
nmの範囲内のものであることを特徴とする請求項1記
載の結晶欠陥観察装置。 - 【請求項3】 前記半導体結晶は前記平らな表面に平行
な他の表面を有するシリコン結晶であり、前記観察手段
は前記欠陥からの散乱光を前記平らな表面を介して受光
するものであり、前記設定される波長は960〜101
0nmの範囲内のものであることを特徴とする請求項1
記載の結晶欠陥観察装置。 - 【請求項4】 半導体結晶の平らな表面へ向けてレーザ
光束を照射し、このレーザ光束により前記半導体結晶内
の欠陥から生じる散乱光を受光して前記欠陥の情報を得
る結晶欠陥観察方法おいて、前記レーザ光の波長は、レ
ーザ光の波長の変化に対する前記欠陥による散乱強度の
変化および前記半導体結晶におけるレーザ光の吸収係数
の変化に基づいて設定することを特徴とする結晶欠陥観
察方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5326049A JP2832272B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 結晶欠陥観察装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5326049A JP2832272B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 結晶欠陥観察装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07151697A true JPH07151697A (ja) | 1995-06-16 |
JP2832272B2 JP2832272B2 (ja) | 1998-12-09 |
Family
ID=18183542
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5326049A Expired - Lifetime JP2832272B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 結晶欠陥観察装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2832272B2 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 JP5326049A patent/JP2832272B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2832272B2 (ja) | 1998-12-09 |
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