[go: up one dir, main page]

TW201738983A - 檢測裝置及檢測方法 - Google Patents

檢測裝置及檢測方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201738983A
TW201738983A TW106107375A TW106107375A TW201738983A TW 201738983 A TW201738983 A TW 201738983A TW 106107375 A TW106107375 A TW 106107375A TW 106107375 A TW106107375 A TW 106107375A TW 201738983 A TW201738983 A TW 201738983A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
substrate
laser light
slope
angle
Prior art date
Application number
TW106107375A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI735548B (zh
Inventor
Tadao Kondo
Hisato Nakamura
Original Assignee
Shin-Etsu Handotai Co Ltd
Ray Res Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin-Etsu Handotai Co Ltd, Ray Res Corporation filed Critical Shin-Etsu Handotai Co Ltd
Publication of TW201738983A publication Critical patent/TW201738983A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI735548B publication Critical patent/TWI735548B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806Specially adapted optical and illumination features
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9501Semiconductor wafers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956Inspecting patterns on the surface of objects
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06Illumination; Optics
    • G01N2201/061Sources
    • G01N2201/06113Coherent sources; lasers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

本發明之檢測裝置1具備照射裝置3、光二極體4及評估部5。照射裝置3向基板W之表面照射雷射光。光二極體4供雷射光於基板W之表面反射後之光入射,檢測該光入射之第1位置P1。評估部5具有算出部及檢測部。算出部係基於第1位置P1及雷射光於平坦基板W之表面反射之情形時光入射至光二極體4之第2位置P2,而算出基板W之表面之斜率。檢測部係基於算出部算出之斜率而檢測形成於基板W之表面之缺陷。藉此,提供一種能夠基於對象物表面之斜率而檢測形成於該對象物表面之缺陷之檢測裝置及檢測方法。

Description

檢測裝置及檢測方法
本發明係關於一種檢測裝置及檢測方法。
隨著近年來半導體元件之高積體化,對成為半導體元件形成之基礎之半導體單晶基板(以下,亦稱為半導體基板或僅稱為基板)之結晶缺陷,尤其是形成於該單晶基板之表面附近之結晶缺陷之對策變得至關重要。若使用形成有結晶缺陷之半導體單晶基板製造半導體元件,則對所要製造之半導體裝置之品質造成非常大之影響。因此,為提高此種半導體元件之品質,必須對成為半導體元件之基板之半導體單晶基板表面附近之結晶缺陷進行評估,掌握其實際狀態。
作為半導體基板之評估方法,例如先前進行有目視檢查,即,於聚光燈下繪製半導體基板表面上出現之結晶缺陷之分佈形狀,測定結晶缺陷之長度等,累計測定結果而評估結晶缺陷之產生程度。又,作為使用測定機器之評估方法,進行有X射線拓樸法等,即,向基板照射X射線,檢測由形成於基板上之結晶缺陷所形成之X射線之繞射強度。
例如,於藉由上述目視檢查使半導體基板之滑移錯位之形成量定量化之情形時,繪製由目視觀察到之滑移錯位,進而自該繪製圖求得 滑移錯位之累計長度。因此,非常花費時間及功夫。又,由於係基於人類視覺之測定,故檢查結果會有許多不一致,因此必須由熟練之人進行檢查。
又,於藉由上述X射線拓樸法而評估結晶缺陷之情形時,觀測基板之表面及內部、背面產生之缺陷。因此,存在如下方面,即,難以對存在於基板表面之結晶缺陷與存在於基板內部等之結晶缺陷加以區分而進行評估。
作為使用測定機器之其他方法,有使用如下裝置之方法,即,利用雷射光對半導體基板之表面進行掃描,測定來自微粒等之光散射強度。於該方法中,裝置機械地檢測結晶缺陷,因此檢測結果之不一致會減輕某種程度。但是,所檢測出之結晶缺陷中混合存在有來自各種結晶缺陷者,無法對滑移錯位等特定之結晶缺陷進行選擇性定量化。
又,於專利文獻1中揭示有如下方法,即,藉由光二極體對照射至半導體基板表面之雷射光之散射光進行檢測,而評估半導體基板之結晶缺陷。但是,專利文獻1之方法係必須耗費預先對半導體基板進行蝕刻之功夫之破壞檢查,利用光二極體進行之結晶缺陷之檢測精確度亦不足夠。
另一方面,於專利文獻2及3中揭示有如下方法,即,藉由光電元件對照射至半導體基板表面之雷射光之反射光進行檢測,而評估滑移錯位。
專利文獻1:日本專利特開2001-345357號公報
專利文獻2:日本專利特開平8-201305號公報
專利文獻3:日本專利特開平4-42945號公報
專利文獻2及3之方法係對根據滑移錯位與結晶方位之關係而變化之雷射光進行檢測,評估半導體基板之滑移錯位,並非基於基板表面之斜率檢測形成於基板表面之結晶缺陷者。
本發明之課題在於提供一種能夠基於對象物表面之斜率而檢測形成於該對象物表面之缺陷之檢測裝置及檢測方法。
[解決課題之技術手段及發明之效果]
本發明之檢測裝置之特徵在於具備:照射部:向對象物之表面照射雷射光;光檢測部:供雷射光於表面反射後之光入射,檢測其入射之第1位置;算出部:基於第1位置及雷射光於平坦表面反射之情形時光入射至光檢測部之第2位置,而算出表面之斜率;及檢測部:基於算出部算出之斜率,而檢測形成於表面之缺陷。
雷射光於對象物之表面反射之反射角根據雷射光反射之表面之斜率而變化,於該表面反射之雷射光入射至光檢測部。因此,於該表面反射之雷射光入射至光檢測部之第1位置,與雷射光反射之表面為平坦面之情形時於平坦表面反射之雷射光入射至光檢測部之第2位置的偏差,會根據對象物表面之傾斜角而變化。因此,能夠基於第1位置及第2位置而算出對象物表面之斜率。本發明人等發現若對象物之表面產生缺陷,則對象物之表面會產生例如微細之階差,如上述般算出之對象物表面之斜率 會發生變化。因此,於本發明之檢測裝置中,能夠基於算出之斜率而檢測形成於對象物表面之缺陷。
於本發明之實施態樣中,算出部係基於沿水平方向延伸之第1方向之第1位置與第2位置之差,而算出第1方向之斜率。
藉此,能夠算出第1方向之對象物表面之斜率。
於本發明之實施態樣中,算出部係基於水平方向上與第1方向正交之第2方向上之第1位置與第2位置之差,而算出第2方向之斜率。
藉此,能夠算出第2方向上之對象物之表面之斜率。再者,能夠根據第1及第2方向之表面之斜率而算出對象物表面之形狀。
於本發明之實施態樣中,具備移動部,該移動部具有支持對象物之支持部,能夠於水平方向上移動且能夠圍繞沿鉛垂方向延伸之軸線旋轉,移動部支持對象物並移動,而使得表面受到該雷射光掃描,算出部基於雷射光於表面之各點反射之光的各第1位置而算出表面之各點的斜率。
藉此,可算出以雷射光掃描之表面之各點的斜率。
於本發明之實施態樣中,對象物之表面為矽單晶,照射部係向表面照射波長為405nm以下之雷射光,檢測部檢測為缺陷之滑移錯位。
藉此,可檢測形成於對象物表面之滑移錯位。
於本發明之實施態樣中,光檢測部為四象限光二極體。
藉此,能夠容易地算出第1位置。並且,可不破壞對象物而檢測例如形成於矽單晶基板表面之滑移錯位。
於本發明之實施態樣中,對象物為矽單晶基板、具有磊晶層之矽單晶基板(磊晶晶圓)、矽單晶錠塊或SOI晶圓。
藉此,可算出形成於與矽單晶相關之各種材料之表面之缺陷。再者,本說明書之SOI晶圓係指如下之貼合SOI晶圓:於兩個矽單晶基板中之一者上形成氧化膜,隔著該形成之氧化膜將矽單晶基板接合,然後使製作元件之側之矽單晶基板薄膜化,形成有SOI(Silicon On Insulator)層。
又,本發明之檢測方法,其特徵在於具備如下步驟:向對象物之表面照射雷射光;基於第1角度及第2角度而算出表面之斜率,該第1角度係雷射光於表面反射之光的反射角,該第2角度係雷射光於平坦表面反射之情形時的光的反射角;及基於藉由算出步驟算出之斜率而檢測形成於表面之缺陷。
本發明係作為檢測方法而構成者。與上述之檢測裝置同樣地,雷射光於對象物表面反射之反射角會根據該表面之斜率而變化。因此,於表面反射後之光的第1角度,與該表面為平坦之情形時所反射之光的第2角度的偏差,會根據對象物表面之傾斜角而變化。因此,能夠基於第1及第2角度而算出對象物表面之斜率,能夠基於所算出之表面之斜率而檢測形成於對象物表面之缺陷。
於本發明之實施態樣中,算出步驟係基於沿水平方向延伸之第1方向之第1角度與第2角度之差而算出第1方向之斜率。
藉此,能夠算出第1方向上之對象物之表面之斜率。
於本發明之實施態樣中,算出步驟係基於水平方向上與第1方向正交之第2方向上之第1角度與第2角度之差,而算出第2方向之斜率。
藉此,能夠算出第2方向上之對象物之表面之斜率。再者,根據第1及第2方向之表面之斜率能夠算出對象物表面之形狀。
於本發明之實施態樣中,照射步驟具有藉由使對象物移動而以雷射光掃描表面之步驟,算出步驟係基於雷射光於表面之各點反射後之光的各第1角度而算出表面之各點的斜率。
藉此,可算出以雷射光掃描後之表面之各點的斜率。
於本發明之實施態樣中,照射步驟係使用表面為矽單晶之對象物,向表面照射波長為405nm以下之雷射光,檢測缺陷之步驟係檢測為缺陷之滑移錯位。
藉此,可檢測形成於矽單晶表面之滑移錯位。
於本發明之實施態樣中,作為對象物,可使用矽單晶基板、具有磊晶層之矽單晶基板(磊晶晶圓)、矽單晶錠塊或SOI晶圓。
藉此,可算出形成於與矽單晶相關之各種材料之表面之缺陷。
1‧‧‧檢測裝置
2‧‧‧載台(移動部)
2a‧‧‧r載台
2b‧‧‧θ載台
3‧‧‧照射裝置(照射部)
3a‧‧‧半導體雷射
3b‧‧‧反射鏡部
4‧‧‧光二極體(光檢測部)
5‧‧‧評估部(算出部、檢測部)
W‧‧‧基板
S1‧‧‧傾斜面
S2‧‧‧平坦面
P1‧‧‧第1位置
P2‧‧‧第2位置
O‧‧‧軸線
圖1係本發明一例之檢測裝置之示意圖。
圖2A係表示圖1之載置矽單晶基板之載台之示意前視圖。
圖2B係圖2A之示意俯視圖。
圖3係圖1之四象限光二極體之示意仰視圖。
圖4係對使用圖1之檢測裝置算出矽單晶基板表面之斜率之原理進行 說明之原理圖。
圖5係表示實施例及比較例1~3中檢測出之滑移錯位之圖像及滑移錯位之位置的基板之示意俯視圖。
圖6係表示實施例及比較例1~3中檢測出之滑移錯位之檢測結果及形成於基板之滑移錯位之圖像之表。
圖1表示本發明一例之檢測裝置1。檢測裝置1例如算出矽單晶基板(以下記為「基板W」)之表面之斜率,而檢測形成於基板W之表面之滑移錯位。
檢測裝置1具備:載台2,其支持基板W並使其移動;照射裝置3,其向支持於載台2之基板W之表面照射光;四象限光二極體(以下記為「光二極體4」),其供於基板W反射後之光入射;及評估部5,其基於光二極體4之檢測結果而評估基板W。
如圖2A及圖2B所示,載台2係能夠於水平方向上移動且能夠圍繞沿鉛垂方向延伸之軸線O旋轉之所謂的rθ載台。載台2具有:r載台2a,其能夠沿水平方向即圖示r方向直線移動;及θ載台2b,其設於r載台2a上,能夠圍繞軸線O旋轉。θ載台2b具有不與基板W之背面接觸而夾著基板W之外周面支持基板W之支持部(圖示省略)。受到支持部支持之基板W能夠藉由θ載台2b而圍繞軸線O旋轉,且能夠藉由r載台2a而沿圖示r方向移動。
返回至圖1,藉由照射裝置3對支持於載台2之基板W照 射光。照射裝置3具有向基板W之表面照射雷射光的半導體雷射3a,及將自半導體雷射3a照射之雷射光引導至支持於載台2之基板W之表面的反射鏡部3b。半導體雷射3a照射波長405nm以下(例如波長區域為350~405nm)之藍紫色雷射光。照射之雷射光之中心波長為例如405nm。
照射至基板W之表面之雷射光於基板W之表面反射後,被引導至光二極體4。圖3表示自底面側觀看圖1所示之光二極體4的示意圖。光二極體4具有供在基板W之表面反射後之光入射的被分割成4個部分之受光部4a~4d,及對應於入射至受光部4a~4d之光的位置而輸出訊號之4個輸出端子4e~4h。各受光部4a~4d係將入射至各受光部4a~4d之光轉換成電訊號之元件。各受光部4a~4d為圖示正方形,位於在水平方向上擴展之圖示XY平面上。受光部4a~4d整體係配置成於中央形成寬度均等之十字狀間隙。輸出端子4e根據入射光之入射位置輸出自受光部4a、4b輸出之訊號。輸出端子4f輸出根據入射之光的入射位置而自受光部4b、4c輸出之訊號。輸出端子4g輸出根據入射之光的入射位置而自受光部4c、4d輸出之訊號。輸出端子4h輸出根據入射之光的入射位置而自受光部4a、4d輸出之訊號。因此,例如根據輸出端子4e與輸出端子4g之輸出之差量而特定出X軸方向上之光的入射位置,根據輸出端子4h與輸出端子4f之輸出之差量而特定出與X軸正交之Y軸方向上之光的入射位置。自輸出端子4e~4h輸出之訊號被發送至圖1所示之評估部5。
評估部5係基於自光二極體4發送之訊號而評估形成於基板W表面之缺陷的主體。評估部5具備CPU5a、RAM5b、ROM5c以及連接該等之匯流排5d及供匯流排5d連接之I/O埠5e。自光二極體4傳送來之訊 號自I/O埠5e被發送至CPU5a。CPU5a執行記錄於ROM5c內之程式而進行各種資訊處理之控制。CPU5a例如基於自光二極體4輸出之訊號而評估基板W之缺陷。RAM5b係可讀寫記憶體,CPU5a係作為進行資訊處理時之作業區域而發揮功能之揮發性之記憶部。ROM5c係讀取專用之記憶體。ROM5c中記錄有用以供CPU5a動作之基本程式、參數、資料。ROM5c中儲存有運算入射至光二極體4之光的入射位置之運算程式P1、基於該入射位置而評估基板W缺陷之評估程式P2及評估程式P2執行時所使用之資料D1等。
運算程式P1係基於來自圖3之輸出端子4e~4h之訊號而運算入射至受光部4a~4d之光的入射位置(以下記為「第1位置」)。運算程式P1係根據自輸出端子4e、4g輸出之訊號之差量運算X軸方向之光的入射位置,並根據自輸出端子4f、4h輸出之訊號之差量運算Y軸方向之光的入射位置,藉此算出第1位置。
返回至圖1,評估程式P2使用藉由運算程式P1算出之第1位置及儲存於ROM5c中之資料D1而評估形成於基板W表面之缺陷即滑移錯位。資料D1係表示於來自半導體雷射3a之雷射光於基板W表面之平坦部分反射之情形時反射光入射至受光部4a~4d之入射位置(以下記為「第2位置」)的資料。評估程式P2基於第1及第2位置而評估形成於基板W表面之滑移錯位。
此處,圖4表示入射至沿X軸方向延伸之基板W表面上之地點P的雷射光(入射光L0)反射後被引導至光二極體4之情況。入射光L0於基板W表面相對於水平方向僅傾斜角度θ之傾斜面S1反射之反射光 為L1,入射光L0於基板W表面為平坦之平坦面S2反射之反射光為L2。圖4之X軸與圖3之X軸對應,示出圖4之反射光L1入射至受光部4a或4b,反射光L2入射至受光部4c或4d之例。於傾斜面S1反射後之反射光L1入射至受光部4a或4b之入射位置(第1位置P1)與於平坦面S2反射後之反射光L2入射至受光部4c或4d之入射位置(第2位置P2)的X軸方向之距離於圖4表示為△X。又,於圖4中,圖示有地點P與受光部4a或4d間之鉛垂方向之距離L。由於根據反射定律入射角與反射角相等,因此若將傾斜面S1之法線N1與入射光L0所成之角設為θ1,則法線N1與反射光L1所成之角為θ1。同樣地,若將平坦面S2之法線N2與入射光L0所成之角設為θ2,則法線N2與反射光L2所成之角為θ2。並且,法線N1與法線N2所成之角因與傾斜面S1之傾斜角θ相等而為θ。由於反射光L1、L2所成之角為2θ2-2θ1,法線N1、N2所成之角θ為θ21,因此反射光L1、L2所成之角為2θ。因此,於傾斜面S1反射之反射光L1入射至受光部4a或4b之第1位置P1與於平坦面S2反射之反射光L2入射至受光部4c或4d之第2位置P2之X軸方向上之距離△X根據傾斜面S1之傾斜角即角度θ而變化。
此處,若假設傾斜面S1傾斜之角度θ極小,則可近似為△X=2θ×L,可算出角度θ=(1/2L)×△X(以下記為「式1」)。因此,自式1可算出X軸方向上之基板W表面之各位置之斜率即微分值,藉由將此種微分值之函數積分而可算出X軸方向上之基板W之表面之形狀(圖4之函數f(x))。
返回至圖1,運算程式P1算出圖4之第1位置P1。另一方 面,第2位置P2作為資料D1儲存於圖1之ROM5c。因此,評估程式P2自算出之第1位置P1及資料D1之第2位置P2算出圖4之△X,並算出傾斜面S1之斜率(角度θ)。以此方式,評估程式P2算出X軸方向上之基板W表面之各點的斜率(微分值),藉由將X軸方向上之各點的微分值積分,而算出X軸方向上之基板W表面之形狀(函數f(x))。同樣地,評估程式P2算出與X軸方向正交之Y軸方向上之基板W表面之形狀,算出基板W表面之整體形狀。繼而,評估程式P2根據所算出之表面之形狀而檢測形成於基板W表面之滑移錯位。例如,圖1之ROM5c中預先儲存有表示形成有滑移錯位之基板W之表面形狀的資料D2,將資料D2所示之表面形狀與算出之基板W之表面形狀進行比較,檢測形成於基板W表面之滑移錯位即可。再者,若評估程式P2檢測出滑移錯位,則例如亦可於藉由攝像裝置(圖示省略)拍攝之基板W表面之攝像圖像上顯示滑移錯位部位。
以上對檢測裝置1之主要各部進行了說明。繼而,對在載台2上配置基板W並評估形成於基板W表面之滑移錯位之方法進行說明。若將基板W配置於載台2,則會藉由半導體雷射3a,對基板W之表面照射例如波長為405nm之雷射光。繼而,於支持有基板W之狀態下,使圖2B所示之r載台2a於r方向上移動,使θ載台2b圍繞軸線O旋轉,以雷射光掃描基板W之整個表面。照射於基板W之表面之雷射光如圖4所示般反射角根據基板W表面之傾斜角(角度θ)而變化,反射之反射光L1入射至受光部4a~4d。若反射光L1入射至受光部4a~4d時,則根據反射光L1之入射位置自圖3之各輸出端子4e~4h向圖1之評估部5發送訊號。評估部5根據自輸出端子4e~4h發送之訊號,算出例如圖4之反射光L1入射至受 光部4a~4d之入射位置(第1位置P1)。評估部5根據第1位置P1與第2位置P2(圖1之資料D1)算出圖4所示之X軸方向上之第1位置P1與第2位置P2之距離△X。並且,評估部5根據△X算出入射光L0反射後之基板W之表面之斜率(X軸方向之基板W之傾斜角度θ)即微分值。對評估部5依次發送表示雷射光於基板W表面之各點反射後之光入射至受光部4a~4d之第1位置P1之訊號,評估部5根據發送之訊號獲取基板W表面之各點的斜率(微分值)。繼而,對所得之微分值之函數進行積分而算出X軸方向上之基板W之表面形狀(函數f(x)),同樣地算出Y軸方向上之基板W之表面形狀。之後,根據算出之表面形狀而檢測形成於基板W表面之滑移錯位。
如上所述,於檢測裝置1中,可基於在基板W之表面反射後之雷射光入射至受光部4a~4d之第1位置P1及在基板W之平坦表面反射後之雷射光入射至受光部4a~4d之第2位置P2而算出基板W之斜率。繼而,可藉由對基板W表面之各位置的斜率(微分值)之函數進行積分而算出基板W之表面形狀,根據算出之表面形狀可檢測形成於基板W表面之滑移錯位。具體而言,可基於X軸方向上之第1位置P1與第2位置P2之距離即△X,而算出X軸方向上之基板W之表面形狀。同樣地,若算出Y軸方向上之基板W之表面形狀,則可算出基板W之整個表面之形狀,根據全部表面之形狀可檢測形成於基板W表面之滑移錯位。於檢測裝置1中,可藉由使用光二極體4而根據自圖3之輸出端子4e、4g輸出之訊號之差量,容易地運算圖4之X軸方向之第1位置P1,同樣地可根據自輸出端子4f、4h輸出之訊號之差量,容易地運算Y軸方向之第1位置P1。
實施例
為確認本發明之效果而進行以下所示之實驗。以下舉出實施例及比較例對本發明進行具體說明,但該等並不限定本發明。
(實施例)
準備直徑300mm之矽單晶基板W及檢測裝置1,將基板W配置於檢測裝置1之載台2。繼而,藉由半導體雷射3a向基板W之表面照射雷射光,並且使載台2移動,以雷射光掃描基板W之整個表面,對基板W表面之滑移錯位進行評估(判定有無滑移錯位)。
(比較例)
於比較例中,利用實施例中使用之基板W,藉由目視檢查出現於基板W表面上之滑移錯位。於比較例中,藉由3位檢查人員(比較例1~3)之目視分別判定有無於基板W之表面上出現滑移錯位。
圖5中示出表示實施例及比較例1~3中檢測之滑移之圖像,及檢測出之滑移錯位之位置的基板W之示意俯視圖。基板W中之數字表示以基板W之中心為基點,將基板W分割成16等分之各區域。區域3、7、8、11所示之實線圓所包圍之區域R1表示於實施例及比較例1~3兩者中檢測到滑移錯位之區域。又,區域6、10、13、15所示之虛線圓所包圍之區域R2為僅實施例中檢測到滑移錯位之區域。再者,不存在僅比較例中檢測有滑移錯位之區域。於圖5中,矩形狀圖像之被添加有符號PE之一邊表示基板W之外周部,添加於該圖像之橢圓的內側表示滑移錯位。
圖6表示實施例及比較例1~3中檢測滑移錯位之檢測結果。比較例1中檢測出形成於圖5之區域3、7(及8)、11之滑移錯位。比 較例2及3中僅檢測出形成於圖5之區域7(及8)之滑移錯位。因此,比較例1~3中,檢查人員確認到滑移錯位之檢測存在差異,整體而言僅檢測出形成於圖5之區域3、7(及8)、11之滑移錯位。另一方面,實施例中,除比較例1~3中檢測之區域外,還檢測出形成於區域6、10、13、15之滑移錯位。因此,實施例中可確實地檢測出無法藉由目視檢測到之滑移錯位。
以上說明了本發明之實施例,但本發明並非限定於該具體記載,可將例示之構成等在技術上不矛盾之範圍內適當組合而實施,又,亦可將某要素、處理替換成眾所周知之形態而實施。
於上述說明中,雖揭示檢測裝置1評估形成於基板W表面之滑移錯位之例,但除基板W以外,亦可評估形成於具有磊晶層之矽單晶基板(磊晶晶圓)、矽單晶錠塊或SOI晶圓之滑移錯位。又,於圖1及圖4中,雖揭示於基板W之於表面反射後之光直接入射至光二極體4之例,但亦可將反射後之光藉由透鏡等聚光部聚光而引導至光二極體4。
3a‧‧‧半導體雷射
4‧‧‧光二極體(光檢測部)
4a、4b、4c、4d‧‧‧受光部
f(x)‧‧‧函數
L‧‧‧距離
L0‧‧‧入射光
L1、L2‧‧‧反射光
N1、N2‧‧‧法線
P‧‧‧地點
P1‧‧‧運算程式
P2‧‧‧評估程式
S1‧‧‧傾斜面
S2‧‧‧平坦面
X‧‧‧X軸
Y‧‧‧Y軸
W‧‧‧基板
θ‧‧‧傾斜角度
θ1、θ2‧‧‧角度

Claims (13)

  1. 一種檢測裝置,具備:照射部:向對象物之表面照射雷射光;光檢測部:供該雷射光於該表面反射後之光入射,檢測其入射之第1位置;算出部:基於該第1位置及該雷射光於平坦之該表面反射之情形時光入射至該光檢測部之第2位置,算出該表面之斜率;及檢測部:基於該算出部算出之該斜率,而檢測形成於該表面之缺陷。
  2. 如申請專利範圍第1項之檢測裝置,其中,該算出部係基於沿水平方向延伸之第1方向上之該第1位置與該第2位置之差,算出該第1方向之該斜率。
  3. 如申請專利範圍第2項之檢測裝置,其中,該算出部係基於該水平方向上與該第1方向正交之第2方向上之該第1位置與該第2位置之差,算出該第2方向之該斜率。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之檢測裝置,其具備移動部,該移動部具有支持該對象物之支持部,能夠於水平方向移動且能夠繞沿鉛垂方向延伸之軸線旋轉;該移動部支持該對象物並移動,而使得該表面受到該雷射光掃描;該算出部係基於該雷射光於該表面各點反射後之光的各該第1位置算出該表面之各點的斜率。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之檢測裝置,其中,該對象物之該表面為矽單晶; 該照射部向該表面照射波長為405nm以下之該雷射光;該檢測部檢測為該缺陷之滑移錯位。
  6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之檢測裝置,其中,該光檢測部為四象限光二極體。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之檢測裝置,其中,該對象物為矽單晶基板、具有磊晶層之矽單晶基板、矽單晶錠塊或SOI晶圓。
  8. 一種檢測方法,具備如下步驟:向對象物之表面照射雷射光;基於第1角度及第2角度算出該表面之斜率,該第1角度係該雷射光於該表面反射後之光的反射角,該第2角度係該雷射光於平坦之該表面反射之情形時的光的反射角;及基於藉由該算出步驟算出之該斜率,檢測形成於該表面之缺陷。
  9. 如申請專利範圍第8項之檢測方法,其中,該算出步驟係基於沿水平方向延伸之第1方向上之該第1角度與該第2角度之差,算出該第1方向之該斜率。
  10. 如申請專利範圍第9項之檢測方法,其中,該算出步驟係基於該水平方向上與該第1方向正交之第2方向上之該第1角度與該第2角度之差,算出該第2方向之該斜率。
  11. 如申請專利範圍8至10項中任一項之檢測方法,其中,該照射步驟具有藉由使該對象物移動而以該雷射光掃描該表面之步驟;該算出步驟係基於該雷射光於該表面之各點反射後之光的各該第1角度,算出該表面之各點的斜率。
  12. 如申請專利範圍8至10項中任一項之檢測方法,其中,該照射步驟係使用該表面為矽單晶之該對象物,向該表面照射波長為405nm以下之該雷射光,該檢測缺陷之步驟檢測為該缺陷之滑移錯位。
  13. 如申請專利範圍8至10項中任一項之檢測方法,其中,作為該對象物,使用矽單晶基板、具有磊晶層之矽單晶基板、矽單晶錠塊或SOI晶圓。
TW106107375A 2016-03-23 2017-03-07 檢測裝置及檢測方法 TWI735548B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016058287A JP6559601B2 (ja) 2016-03-23 2016-03-23 検出装置及び検出方法
JPJP2016-058287 2016-03-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201738983A true TW201738983A (zh) 2017-11-01
TWI735548B TWI735548B (zh) 2021-08-11

Family

ID=59901192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106107375A TWI735548B (zh) 2016-03-23 2017-03-07 檢測裝置及檢測方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10365227B2 (zh)
JP (1) JP6559601B2 (zh)
KR (1) KR102279169B1 (zh)
CN (1) CN109075092B (zh)
TW (1) TWI735548B (zh)
WO (1) WO2017163697A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI765380B (zh) * 2019-12-26 2022-05-21 日商Sumco股份有限公司 矽晶圓的缺陷檢查方法及矽晶圓的缺陷檢查系統

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7215411B2 (ja) * 2019-12-26 2023-01-31 株式会社Sumco シリコンウェーハの欠陥検査方法
CN112880737B (zh) * 2021-01-14 2023-05-30 四川雅吉芯电子科技有限公司 一种单晶硅外延片检测用集成系统

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0610656B2 (ja) * 1986-02-27 1994-02-09 株式会社神戸製鋼所 表面欠陥検出装置
NL8800354A (nl) 1988-02-12 1989-09-01 Kufstein Schablonentech Gmbh Spanwals alsmede inrichting voorzien van een dergelijke spanwals.
JPH0242641A (ja) * 1988-08-02 1990-02-13 Nhk Spring Co Ltd 光学ヘッド構造
JP2716997B2 (ja) * 1989-03-20 1998-02-18 株式会社日立製作所 断面形状測定法及び断面形状比較検査法並びにそれらの装置
JPH0397364A (ja) * 1989-09-11 1991-04-23 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 画像走査記録装置
JP2594685B2 (ja) 1990-06-06 1997-03-26 山形日本電気株式会社 ウェーハスリップラインの検査方法
JP3120438B2 (ja) * 1990-07-18 2000-12-25 日本電気株式会社 膜厚測定装置
JPH0660404A (ja) * 1991-04-16 1994-03-04 Ricoh Co Ltd レーザー光軸制御方法及び制御装置
JPH05326638A (ja) * 1992-05-15 1993-12-10 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体チップ実装方法および実装装置
US5389794A (en) * 1992-11-25 1995-02-14 Qc Optics, Inc. Surface pit and mound detection and discrimination system and method
JP2758844B2 (ja) * 1995-01-30 1998-05-28 山形日本電気株式会社 半導体ウェーハスリップライン検査方法および半導体ウェーハの評価方法
JP3904581B2 (ja) * 1998-07-28 2007-04-11 株式会社日立製作所 欠陥検査装置およびその方法
JP3536203B2 (ja) * 1999-06-09 2004-06-07 東芝セラミックス株式会社 ウェーハの結晶欠陥測定方法及び装置
US7061601B2 (en) * 1999-07-02 2006-06-13 Kla-Tencor Technologies Corporation System and method for double sided optical inspection of thin film disks or wafers
JP2001345357A (ja) 2000-05-31 2001-12-14 Shin Etsu Handotai Co Ltd 半導体ウェーハの測定方法、半導体ウェーハの製造方法及び半導体ウェーハの測定装置
US6782337B2 (en) * 2000-09-20 2004-08-24 Kla-Tencor Technologies Corp. Methods and systems for determining a critical dimension an a presence of defects on a specimen
US6617603B2 (en) * 2001-03-06 2003-09-09 Hitachi Electronics Engineering Co., Ltd. Surface defect tester
JP2003202284A (ja) * 2002-01-09 2003-07-18 Hitachi Ltd 走査プローブ顕微鏡およびこれを用いた試料観察方法およびデバイス製造方法
JP3629542B2 (ja) * 2002-07-09 2005-03-16 理学電機工業株式会社 蛍光x線分析装置
JP4387089B2 (ja) * 2002-08-30 2009-12-16 株式会社日立製作所 欠陥検査装置および欠陥検査方法
US7269804B2 (en) * 2004-04-02 2007-09-11 Advanced Micro Devices, Inc. System and method for integrated circuit device design and manufacture using optical rule checking to screen resolution enhancement techniques
KR100580961B1 (ko) * 2004-09-20 2006-05-17 (주)마스텍 비접촉 표면형상 측정장치 및 방법
JP4908925B2 (ja) * 2006-02-08 2012-04-04 株式会社日立ハイテクノロジーズ ウェハ表面欠陥検査装置およびその方法
JP2010151479A (ja) * 2008-12-24 2010-07-08 Ushio Inc 配線パターン検査装置
JP5595360B2 (ja) * 2011-09-13 2014-09-24 三菱電機株式会社 光学式変位測定装置
JP5998976B2 (ja) * 2013-02-14 2016-09-28 信越半導体株式会社 切断位置の決定方法、単結晶インゴットの切断方法、及び切断位置の決定システム
KR102086362B1 (ko) * 2013-03-08 2020-03-09 삼성전자주식회사 편광화된 빛을 이용하여 공정을 모니터링하는 반도체 제조 설비 및 모니터링 방법
JP2013210393A (ja) * 2013-07-01 2013-10-10 Hitachi High-Technologies Corp 欠陥検査方法及び欠陥検査装置
JP6010656B2 (ja) * 2015-04-30 2016-10-19 東芝テック株式会社 システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI765380B (zh) * 2019-12-26 2022-05-21 日商Sumco股份有限公司 矽晶圓的缺陷檢查方法及矽晶圓的缺陷檢查系統

Also Published As

Publication number Publication date
JP6559601B2 (ja) 2019-08-14
US10365227B2 (en) 2019-07-30
US20190041340A1 (en) 2019-02-07
KR20180122352A (ko) 2018-11-12
KR102279169B1 (ko) 2021-07-19
JP2017174933A (ja) 2017-09-28
CN109075092A (zh) 2018-12-21
WO2017163697A1 (ja) 2017-09-28
CN109075092B (zh) 2023-03-28
TWI735548B (zh) 2021-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10359370B2 (en) Template substrate for use in adjusting focus offset for defect detection
TWI484167B (zh) Inspection device and inspection method
US8411264B2 (en) Method and apparatus for inspecting defects
TWI713638B (zh) 缺陷檢測方法及相關裝置
US20130329039A1 (en) Defect inspection method and device thereof
JP2013186100A (ja) 形状検査方法およびその装置
KR101698891B1 (ko) 마스크 검사 장치 및 마스크 검사 방법
KR101987223B1 (ko) 버 검사 시스템 및 방법
TWI735548B (zh) 檢測裝置及檢測方法
JP5322841B2 (ja) マスク欠陥の形状測定方法及びマスク良否判定方法
TW201140043A (en) End face inspection method for light-pervious rectangular sheets and end face inspection apparatus
TW201624149A (zh) 預對準測量裝置和方法
TWI534425B (zh) A method of inspecting a surface state of a flat substrate, and a surface state checking device using a flat substrate
JP5048558B2 (ja) 基板検査方法および基板検査装置
JP6119784B2 (ja) 異物検査方法
JP5094769B2 (ja) ウエハの検査方法、ウエハ検査装置および半導体集積回路装置の製造方法
JP2011180145A (ja) 欠陥検査装置
TW201602552A (zh) 體積的基板掃描器
KR101785069B1 (ko) 다크 필드 조명 장치
TWI503536B (zh) The method of inspecting the surface state of the flat substrate and the surface condition checking device of the flat substrate
JP2015102398A (ja) 半導体パッケージテスト用着座姿勢判定装置
KR20180136381A (ko) 멀티 모드 시스템 및 방법
JP2014052217A (ja) 異物検査装置、異物検査方法