專利名稱：檢查缺陷的方法及缺陷檢查裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢查被檢查體的缺陷的方法及缺陷檢查裝置，特別是涉及進(jìn)行如半導(dǎo) 體晶片這樣的要求高度的均質(zhì)性的被檢查體的缺陷檢測(cè)和/或分類的檢查缺陷的方法及 缺陷檢查裝置。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體的制造工序中，存在于晶片內(nèi)部的缺陷成為作為產(chǎn)品的半導(dǎo)體器件的電 特性劣化、不良的原因。因此，制造半導(dǎo)體裝置時(shí)，對(duì)于處于半導(dǎo)體制造前的階段的晶片或 進(jìn)入制造工序?qū)Ρ砻孢M(jìn)行了工序處理的晶片進(jìn)行缺陷的檢查。如果對(duì)于存在缺陷的晶片直 接進(jìn)行工序處理的話，最終的半導(dǎo)體產(chǎn)品會(huì)成為不良品，因此必須預(yù)先進(jìn)行缺陷的去除。
近年來(lái)，隨著半導(dǎo)體器件的集成度的增加，構(gòu)成器件的圖案的微細(xì)化不斷發(fā)展，應(yīng) 該檢測(cè)出的晶片的缺陷的尺寸也變小，相應(yīng)的需要更高的缺陷的檢測(cè)能力。此外，在缺陷檢 測(cè)中存在破壞性方法和非破壞性方法，前者以蝕刻液溶解晶片，或者進(jìn)行物理切削等，使缺 陷顯現(xiàn)于表面，以顯微鏡、電子顯微鏡等進(jìn)行觀察。但是，以這樣的方法進(jìn)行檢查的晶片已 不能夠在半導(dǎo)體器件的制造中使用。
作為非破壞性的檢查方法，有電方法，使用光、超聲波的非接觸檢查方法。電檢查 方法是在晶片上加以電極，或者將探針壓向晶片，對(duì)晶片施加電信號(hào)，根據(jù)電信號(hào)的變化對(duì) 晶片上存在缺陷的情況進(jìn)行檢測(cè)，但是難以確定缺陷的位置，電極等的接觸是必需的，因此 也不能夠使用于產(chǎn)品的制造階段中的晶片。
利用超聲波進(jìn)行的缺陷檢測(cè)是對(duì)被檢查體施加超聲波，以檢測(cè)器檢測(cè)從缺陷反射 的超聲波的方法。因?yàn)閷?duì)于金屬等不透過(guò)光的材料的內(nèi)部的缺陷也能夠進(jìn)行檢測(cè)，所以在 封裝體內(nèi)部的檢查等中使用，但是由于檢測(cè)極限、分辨率方面的問(wèn)題，不能夠以高分辨率檢 測(cè)晶片的缺陷、異物，因此也不能夠使用。
使用光進(jìn)行檢查的方法是以暗視野、明視野的光學(xué)系統(tǒng)來(lái)檢測(cè)由缺陷、異物產(chǎn)生 的散射光，同時(shí)檢測(cè)缺陷的位置的方法。在晶片內(nèi)部的缺陷檢測(cè)中使用對(duì)于硅透明的激光， 在表面或表層的缺陷的檢測(cè)中使用可見(jiàn)光激光。
關(guān)于使用光、超聲波的缺陷的檢查，公開(kāi)有以下的文獻(xiàn)。
在專利文獻(xiàn)1中記載有下述配管、鋼材等被檢查體的超聲波探傷方法對(duì)被檢查 體發(fā)送電磁超聲波，并且對(duì)與由該超聲波引起的被檢查體的激振部分相同的部分發(fā)射激 光，基于其反射信號(hào)檢測(cè)被檢查體的缺陷、板厚等。
在專利文獻(xiàn)2中，記載有下述缺陷檢測(cè)裝置對(duì)被檢查物從超聲波振子入射表面 彈性波，并且對(duì)被檢查物的表面照射激光，接收其反射光，利用信號(hào)處理裝置檢測(cè)激光的出 射光和反射光的頻率的差，根據(jù)該差測(cè)定被檢查物的振動(dòng)速度而檢測(cè)缺陷。
在專利文獻(xiàn)3中，記載有下述材料非破壞檢測(cè)方法、裝置對(duì)被測(cè)定物面照射脈沖 激光來(lái)產(chǎn)生彈性波，與脈沖激光同軸地對(duì)被測(cè)定物面照射連續(xù)振蕩的信號(hào)用的激光，受到 被測(cè)定物面的散射面和彈性波的影響的反射光入射至激光干涉計(jì)而檢測(cè)頻率成分的變化，由此檢測(cè)被測(cè)定物的內(nèi)部缺陷。
在專利文獻(xiàn)4中，記載有下述內(nèi)容對(duì)半導(dǎo)體晶片等被檢查物照射激光，在多個(gè)方 向檢測(cè)來(lái)自被檢查物的反射散射光，比較檢測(cè)結(jié)果來(lái)檢測(cè)反射散射光的指向性，由此區(qū)別 檢測(cè)被檢查物中的傷痕等缺陷和異物。
在專利文獻(xiàn)5中，記載有下述缺陷檢查方法對(duì)被檢查試樣入射激光，將其散射 光、發(fā)出的光分割為多個(gè)不同的波段，并在攝像裝置中成像，根據(jù)得到的多個(gè)圖像識(shí)別缺陷 的內(nèi)容。
在專利文獻(xiàn)6中，記載有下述檢查方法對(duì)半導(dǎo)體晶片等的面照射以入射角度不 同的方式設(shè)定的使振蕩定時(shí)錯(cuò)開(kāi)的兩個(gè)脈沖振蕩激光，一束激光由于顆粒和坑點(diǎn)這兩者而 產(chǎn)生散射光，另一束激光以使由坑點(diǎn)產(chǎn)生的散射光盡可能地少的方式設(shè)定，根據(jù)兩方的散 射光的檢測(cè)結(jié)果辨別是顆粒還是坑點(diǎn)。
在專利文獻(xiàn)7、8中記載有下述缺陷的檢測(cè)方法在改變?nèi)肷渲帘粰z物體的激光的 波長(zhǎng)時(shí)，預(yù)先求取反射率R為極大值的波長(zhǎng)λ 1和反射率R為極小值的波長(zhǎng)λ 2，通過(guò)得到 使波長(zhǎng)λ 、λ 2的激光分別入射至被檢物體時(shí)的光信息，區(qū)別被檢物體的極靠表層附近的 缺陷和表面的缺陷。此外，還記載有在該情況下，激光傾斜入射被檢物體，利用配置于上方 的顯微鏡整體觀察缺陷的散射像的內(nèi)容。
在專利文獻(xiàn)9中記載有下述半導(dǎo)體晶片表面的檢查方法對(duì)晶片表面照射激光并 使其掃描，以相對(duì)于入射光的受光角度不同(高角度、低角度)的多個(gè)受光系統(tǒng)來(lái)接收由晶 片表面反射或散射的光，基于這些多個(gè)受光系統(tǒng)的受光強(qiáng)度比求取標(biāo)準(zhǔn)粒子換算尺寸的差 異，由此判別缺陷的形態(tài)、種類。
專利文獻(xiàn)10是本發(fā)明者公開(kāi)的發(fā)明，在對(duì)晶片施加了超聲波的狀態(tài)和不施加超 聲波的狀態(tài)下對(duì)晶片表面照射激光，利用偏光鏡和配置為正交尼科耳的受光單元檢測(cè)由空 洞缺陷引起的散射的光的強(qiáng)度在超聲波施加前后的變化，根據(jù)該強(qiáng)度變化判斷異物。
在專利文獻(xiàn)1、2中不能夠以高分辨率檢測(cè)內(nèi)部的空洞缺陷。在專利文獻(xiàn)3中，能 夠檢測(cè)內(nèi)部缺陷的有無(wú)，但是其是以信號(hào)光檢測(cè)超聲波引起的材料表面的散射面的影響， 雖然適合混凝土構(gòu)造物的非破壞檢查，但是并不適合以高分辨率檢測(cè)半導(dǎo)體晶片等的內(nèi)部 缺陷。
在專利文獻(xiàn)4、5中，根據(jù)反射散射光的指向性、與波段的關(guān)系識(shí)別缺陷的內(nèi)容，但 是仍然不適合高精度地檢測(cè)內(nèi)部缺陷。此外，在專利文獻(xiàn)6中，使兩個(gè)脈沖激光錯(cuò)開(kāi)定時(shí)進(jìn) 行照射，因此結(jié)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)變得復(fù)雜，并且即使能夠檢測(cè)由顆粒、坑點(diǎn)這樣的表面的缺陷， 也不適合檢測(cè)內(nèi)部的空洞缺陷。
在專利文獻(xiàn)7、8中，根據(jù)波長(zhǎng)的不同區(qū)別檢測(cè)表面的缺陷和內(nèi)部的缺陷，但是不 能夠判別缺陷是否為內(nèi)部的空洞缺陷。
在專利文獻(xiàn)9中，基于不同的受光角度下的散射光強(qiáng)度比，根據(jù)散射體的標(biāo)準(zhǔn)粒 子換算尺寸的數(shù)值的組合，判別晶片表面的缺陷的種類、形態(tài)，但是不能夠判別晶片內(nèi)部的 空洞缺陷。
專利文獻(xiàn)10的方法中，在檢測(cè)表層的異物時(shí)，由于超聲波而表面產(chǎn)生位移，結(jié)果 散射強(qiáng)度發(fā)生變化，因此會(huì)出現(xiàn)誤檢測(cè)，此外，因?yàn)閮H能夠檢測(cè)P偏光或S偏光，所以存在缺 陷的分類不充分等的問(wèn)題。
專利文獻(xiàn)1
專利文獻(xiàn)2
專利文獻(xiàn)3
專利文獻(xiàn)4
專利文獻(xiàn)5
專利文獻(xiàn)6
專利文獻(xiàn)7
專利文獻(xiàn)8
專利文獻(xiàn)9
專利文獻(xiàn)10_說(shuō)明書(shū)日本專利公開(kāi)S62-177447號(hào) 日本專利公開(kāi)2001-208729號(hào) 日本專利公開(kāi)2005-147813號(hào) 日本專利公開(kāi)2002-188999號(hào) 日本專利公開(kāi)Hl 1-211668號(hào) 日本專利公開(kāi)2000-216208號(hào) 日本專利公開(kāi)H10-293101號(hào) 日本專利公開(kāi)H10493102號(hào) 日本專利第3664134號(hào) 日本專利公開(kāi)2008-8740號(hào)3/10 頁(yè)發(fā)明內(nèi)容
如前所述，在半導(dǎo)體晶片等被檢查體的缺陷檢查中，在現(xiàn)有的電檢查，或者使用 光、應(yīng)力的缺陷檢查中，也不能夠檢測(cè)表層的裂紋等。在半導(dǎo)體晶片這樣的被檢查體的情況 下，根據(jù)缺陷的種類不同，其去除方法、再生可能性也不同，因此，不僅要判別在被檢查體是 否存在缺陷，還要判別缺陷的種類，因此尋求能夠以高分辨率區(qū)別檢測(cè)被檢查體表面的異 物、表層的裂紋和內(nèi)部的析出物等缺陷的，能夠進(jìn)行缺陷分類的缺陷的檢查。
本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題而提出，第一方面的本發(fā)明的檢查被檢查體的缺陷的方 法是，在對(duì)被檢查體不施加應(yīng)力的狀態(tài)和施加應(yīng)力的狀態(tài)下，利用偏光鏡使能夠透入該被 檢查體內(nèi)的波長(zhǎng)的光成為偏光的基礎(chǔ)上，照射該被檢查體的面，檢測(cè)其散射光，由此檢查被 檢查體的缺陷，其包括以下步驟在對(duì)上述被檢查體不施加應(yīng)力的狀態(tài)下，在上述被檢查體 的面上的位置，將成為偏光后的光相對(duì)于該面從傾斜方向照射，將由此產(chǎn)生的散射光分離 為P偏光的成分光和S偏光的成分光，求取各個(gè)成分光的強(qiáng)度以及作為它們的比的偏光方 向；在對(duì)上述被檢查體施加了應(yīng)力的狀態(tài)下，在與上述不施加應(yīng)力的狀態(tài)下照射光的位置 相同的上述被檢查體的面上的位置，將成為偏光后的光相對(duì)于該面從傾斜方向照射，將由 此產(chǎn)生的散射光分離為P偏光的成分光和S偏光的成分光，求取各個(gè)成分光的強(qiáng)度以及作 為它們的比的偏光方向；將在不對(duì)上述被檢查體施加應(yīng)力的狀態(tài)下求取的各個(gè)成分光的強(qiáng) 度和偏光方向以及在對(duì)上述被檢查體施加了應(yīng)力的狀態(tài)下求取的各個(gè)成分光的強(qiáng)度和偏 光方向與規(guī)定的閾值進(jìn)行對(duì)比，由此進(jìn)行缺陷的檢查和/或分類。
根據(jù)第一方面的第二方面的發(fā)明，利用配置在暗視野的偏光分離單元將在上述被 檢查體的面上的位置照射的光的散射光分離為P偏光的偏光成分和S偏光的偏光成分，并 求取各成分光的強(qiáng)度。
根據(jù)第一方面或第二方面中任一項(xiàng)的第三方面的發(fā)明，在對(duì)上述被檢查體沒(méi)有施 加了應(yīng)力的狀態(tài)下求取的散射光的偏光方向與對(duì)上述被檢查體施加應(yīng)力的狀態(tài)下求取的 散射光的偏光方向的差超過(guò)規(guī)定的閾值時(shí)，判別為被檢查體的缺陷為裂紋或空洞缺陷，在 沒(méi)有超過(guò)該規(guī)定的閾值時(shí)判別為其它種類的缺陷。
根據(jù)第一方面 第三方面中任一項(xiàng)的第四方面的發(fā)明，將上述被檢查體隔著高度 調(diào)整部件載置在真空卡盤(pán)上，通過(guò)對(duì)上述被檢查體施加真室卡盤(pán)的吸引作用，對(duì)上述被檢 查體施加應(yīng)力。
根據(jù)第一方面 第三方面中任一項(xiàng)的第五方面的發(fā)明，將上述被檢查體隔著壓電 元件載置在真空卡盤(pán)上，對(duì)上述被檢查體施加真空卡盤(pán)的吸引作用，并且施加壓電元件的 作用，由此對(duì)上述被檢查體施加應(yīng)力。
根據(jù)第一方面 第三方面中任一項(xiàng)的第六方面的發(fā)明，在將上述被檢查體載置于 加熱工作臺(tái)上的狀態(tài)下進(jìn)行上述被檢查體的加熱和/或冷卻，使上述被檢查體產(chǎn)生熱應(yīng) 力，由此施加應(yīng)力。
根據(jù)第一方面 第三方面中任一項(xiàng)的第七方面的發(fā)明，通過(guò)對(duì)上述被檢查體作用 超聲波，對(duì)上述被檢查體施加應(yīng)力。
根據(jù)第一方面 第七方面中任一項(xiàng)的第八方面的發(fā)明，上述被檢查體為用于半導(dǎo) 體制造的硅晶片，作為照射的光使用紅外光進(jìn)行內(nèi)部的空洞缺陷的檢測(cè)。
第九方面的發(fā)明提供一種缺陷檢查裝置，其包括支承部，其載置被檢查體；應(yīng)力 施加單元，其能夠切換對(duì)載置于上述支承部的被檢查體施加應(yīng)力的狀態(tài)和不施加應(yīng)力的狀 態(tài)；光源裝置，其經(jīng)由偏光鏡將能夠透入上述被檢查體內(nèi)的波長(zhǎng)的光對(duì)支承于上述支承部 的上述被檢查體的面從傾斜方向進(jìn)行照射；掃描驅(qū)動(dòng)部，其用于使上述被檢查體和光源裝 置進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)；偏光分離單元，其接受照射于上述被檢查體的光的散射光，配置在暗視野 的位置；受光單元，其具有分別檢測(cè)由該偏光分離單元分離出的P偏光的成分光和S偏光的 成分光的P偏光受光部和S偏光受光部；控制部，其進(jìn)行上述應(yīng)力施加單元中的應(yīng)力的施加 狀態(tài)和包含上述掃描驅(qū)動(dòng)部中的上述被檢查體與上述光源裝置的相對(duì)移動(dòng)的動(dòng)作的控制； 以及運(yùn)算處理部，其將在對(duì)上述被檢查體施加有應(yīng)力的狀態(tài)和不施加應(yīng)力的狀態(tài)下分別由 上述受光單元檢測(cè)出的P偏光的成分光和S偏光的成分光的強(qiáng)度以及作為它們的比而求得 的偏光方向，與規(guī)定的閾值進(jìn)行對(duì)比，由此進(jìn)行上述被檢查體的缺陷的檢測(cè)和/或缺陷的 種類的判別。
根據(jù)第九方面的第十方面的發(fā)明，上述偏光分離單元為光束偏移器，上述受光單 元為CXD攝像裝置，使由上述光束偏移器分離的P偏光和S偏光的成分光形成的像在CXD 上成像。
根據(jù)第九方面的第十一方面的發(fā)明，上述偏光分離單元為偏光分束器，上述受光 單元為使由上述偏光分束器分離的P偏光和S偏光的成分光形成的像分別在CCD上成像的 另外的CXD攝像裝置。
根據(jù)第九方面 第十一方面中任一項(xiàng)的第十二方面的發(fā)明，上述被檢查體的支承 部具有真空卡盤(pán)，該真空卡盤(pán)對(duì)隔著高度調(diào)整部件載置的上述被檢查體施加吸引作用，由 此對(duì)上述被檢查體施加應(yīng)力。
根據(jù)第九方面 第十一方面中任一項(xiàng)的第十三方面的發(fā)明，上述被檢查體的支承 部具有真空卡盤(pán)和配置在該真空卡盤(pán)的上側(cè)的壓電元件，在對(duì)載置在該壓電元件上的上述 被檢查體施加上述真空卡盤(pán)的吸引作用的狀態(tài)下，施加上述壓電元件的變形作用，由此對(duì) 上述被檢查體施加應(yīng)力。
根據(jù)第九方面 第十一方面中任一項(xiàng)的第十四方面的發(fā)明，上述被檢查體的支承 部形成為加熱工作臺(tái)和/或冷卻工作臺(tái)，對(duì)載置在上述加熱工作臺(tái)和/或冷卻工作臺(tái)上的 上述被檢查體進(jìn)行加熱和/或冷卻來(lái)使上述被檢查體產(chǎn)生熱應(yīng)力，由此施加應(yīng)力。
根據(jù)第九方面 第十一方面中任一項(xiàng)的第十五方面的發(fā)明，具有用于對(duì)載置在上述被檢查體的支承部的上述被檢查體作用超聲波的超聲波產(chǎn)生單元，利用該超聲波產(chǎn)生單 元對(duì)上述被檢查體施加超聲波，由此對(duì)上述被檢查體施加應(yīng)力。
根據(jù)第九方面 第十五方面中任一項(xiàng)的第十六方面的發(fā)明，上述光源裝置為產(chǎn)生 紅外光的裝置，檢測(cè)作為上述被檢查體的半導(dǎo)體制造用的硅晶片的內(nèi)部的空洞缺陷。
在本發(fā)明的被檢查體的缺陷的檢查中，將施加有偏光的激光照射于被檢查體面， 同時(shí)計(jì)測(cè)其散射光的P偏光成分光和S偏光成分光，比較施加應(yīng)力的情況和不施加應(yīng)力的 情況，由此能夠檢測(cè)被檢查體的缺陷，并且能夠檢測(cè)內(nèi)部析出物、空洞缺陷、表面的異物或 劃痕、表層的裂紋這樣的缺陷，進(jìn)而確定其種類，進(jìn)行缺陷的分類。


圖1是表示被檢查體的缺陷的例子的圖2是概略表示對(duì)被檢查體面照射激光時(shí)的缺陷引起的散射光的成像圖案的例 子的圖3是概略表示本發(fā)明的被檢查體的檢查原理的圖4是表示將圖3中由光束偏移器分離的不同的偏光成分光成像于一個(gè)面的例子 的圖5是表示成分光強(qiáng)度和偏光方向的關(guān)系的圖6(a)是表示入射光的偏光方向的例子的圖。圖6(b)是表示由缺陷引起的散射 光的偏光方向的例子的圖7是表示對(duì)被檢查體施加應(yīng)力時(shí)的偏光方向的例子的圖，(a)表示沒(méi)有缺陷的 情況，(b)表示存在缺陷的情況；
圖8(a)是表示使作為應(yīng)力施加單元的超聲波不作用時(shí)的缺陷引起的散射光強(qiáng)度 的根據(jù)超聲波頻率的變化的圖，圖8(b)是表示根據(jù)兩偏光成分的強(qiáng)度的比求取的偏光方 向的根據(jù)超聲波頻率的變化的圖9(a)是表示使作為應(yīng)力施加單元的超聲波作用時(shí)的缺陷引起的散射光強(qiáng)度的 根據(jù)超聲波頻率的變化的圖；圖9(b)是表示根據(jù)兩偏光成分的強(qiáng)度的比求取的偏光方向 的根據(jù)超聲波頻率的變化的圖10是表示本發(fā)明的被檢查體的缺陷檢查的方法的流程圖11是例示本發(fā)明的缺陷檢查裝置的結(jié)構(gòu)的圖；以及
圖12是表示圖6的缺陷檢查裝置的應(yīng)力施加單元的例子的圖，(a)是真空卡盤(pán)和 壓電元件所構(gòu)成的應(yīng)力施加單元，(b)是真空卡盤(pán)所構(gòu)成的應(yīng)力施加單元，(c)是加熱單元 所構(gòu)成的應(yīng)力施加單元。
附圖標(biāo)記
I-XY工作臺(tái)；Ia-基臺(tái)；Ib-臺(tái)板；2_被檢查體固定裝置(真空卡盤(pán)VC) ；3_壓電 元件；4-激光裝置；5-偏光鏡(P) ；6-聚光透鏡；7-CXD攝像裝置；8-物鏡；9-光束偏移器 (BD) ； 10-驅(qū)動(dòng)控制部；20-圖像分析處理裝置；21-顯示器；W-晶片；M-反射鏡；LB-激光； IB-入射光束；SB-散射光；D-缺陷；AS-高度調(diào)整部件；SF-應(yīng)力場(chǎng)；PI-P偏光成分光的圖 像；SI-S偏光成分光的圖像；a-裂紋；b-表面異物；C-內(nèi)部析出物；d-空洞缺陷具體實(shí)施方式
本發(fā)明對(duì)具有高度的均勻性的被檢查體的表面，照射能夠透至被檢查體內(nèi)部的波 長(zhǎng)的光，并測(cè)定、分析其散射，由此進(jìn)行缺陷的檢查。作為被檢查體，有用于IC等半導(dǎo)體電 路制作的晶片、用于衍射光柵等光學(xué)功能元件制作的基板、超點(diǎn)陣構(gòu)造體、MEMS構(gòu)造體、用 于液晶面板的玻璃、中間掩模(reticule)等，對(duì)于它們來(lái)說(shuō)具有高度的均勻性是很重要 的。
作為在被檢查體中妨礙其功能的缺陷，如圖1所示，有表層的裂紋a、表面的異物 (上部廢料)或劃痕b、內(nèi)部的析出物C、空洞缺陷d等。使用存在這樣的缺陷的原料制作成 的半導(dǎo)體電路、光學(xué)功能元件等產(chǎn)品，由于該缺陷而損害本來(lái)的功能，因此，需要預(yù)先檢查、 判別是否能夠修復(fù)去除，還是不能夠使用。
在本發(fā)明中，照射被檢查體的光是能夠透至被檢查體的內(nèi)部的波長(zhǎng)的光，使用對(duì) 激光、鹵素?zé)艄膺M(jìn)行分光而成為光束狀等的光。此處對(duì)使用激光的情況進(jìn)行說(shuō)明。被檢查 體如前所述具有高度的均勻性，作為代表性的例子，說(shuō)明用于半導(dǎo)體電路制作的硅晶片的 情況。
對(duì)能夠透至被檢查體的內(nèi)部的波長(zhǎng)的激光，利用偏光鏡(起偏鏡)施加偏光，并 且對(duì)晶片的表面傾斜照射，利用配置在暗視野的光檢測(cè)單元檢測(cè)其散射光，對(duì)于施加了應(yīng) 力的狀態(tài)和不施加應(yīng)力的狀態(tài)下的晶片進(jìn)行這樣的散射光的檢測(cè)，進(jìn)行檢測(cè)出的結(jié)果的分 析，并進(jìn)行缺陷的檢測(cè)、分類。由偏光鏡產(chǎn)生的偏光可以為直線偏光也可以為橢圓偏光。
在晶片的結(jié)晶內(nèi)部的空洞缺陷的情況下，已知在不對(duì)晶片施加應(yīng)力的狀態(tài)下，由 結(jié)晶內(nèi)部的缺陷產(chǎn)生的散射光保存入射光的偏光方向，在對(duì)被檢查體施加了應(yīng)力的狀態(tài)下 偏光狀態(tài)發(fā)生變化。
對(duì)于通過(guò)對(duì)晶片施加應(yīng)力或不施加應(yīng)力使得散射光的偏光狀態(tài)不同的情況進(jìn)行 進(jìn)一步思考，在結(jié)晶內(nèi)部的空洞缺陷(COP)處空洞和硅的彈性系數(shù)大為不同，因此通過(guò)施 加應(yīng)力，在該附近產(chǎn)生彈性變形。結(jié)晶內(nèi)部的空洞缺陷一般為八面體的形狀，在空洞的角附 近應(yīng)力特別集中，由于這樣的局部的空洞附近的結(jié)晶構(gòu)造的應(yīng)變場(chǎng)，在散射光中包含了向 通常不產(chǎn)生散射的方向偏光的散射波，在這樣的結(jié)晶內(nèi)部的空洞缺陷下，由于應(yīng)力的作用， 產(chǎn)生相對(duì)于入射光，散射光的偏光狀態(tài)發(fā)生改變的光彈性效果。因此，對(duì)于結(jié)晶內(nèi)部的空洞 缺陷引起的散射光來(lái)說(shuō)，施加了應(yīng)力的狀態(tài)和沒(méi)有施加應(yīng)力的狀態(tài)下檢測(cè)出的散射光的狀 態(tài)不同。
晶片或形成在晶片上的絕緣膜(氧化膜)表層的裂紋，因?yàn)閼?yīng)力集中于裂紋的前 端而顯示光彈性效果，因此與空洞同樣，由于應(yīng)力的施加而偏光方向發(fā)生變化。
與此相對(duì)，在被檢查體的表面的異物的情況下，已知與內(nèi)部的空洞缺陷不同，在散 射時(shí)偏光狀態(tài)發(fā)生變化。但是，在為表面的異物的情況下，周?chē)鸀檎婵栈驓怏w，所以施加應(yīng) 力時(shí)的光彈性效果較弱，偏光狀態(tài)不太會(huì)由于應(yīng)力的施加而產(chǎn)生變化。
此外，在被檢查體內(nèi)部的析出物的情況下，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虼_認(rèn)，與空洞缺陷同樣， 散射光的偏光方向與入射光的偏光方向相同。但是，因?yàn)橐话阄龀鑫锏膹椥猿?shù)較大，所以 由于應(yīng)變場(chǎng)引起的應(yīng)力較小，光彈性效果較弱。
對(duì)晶片面照射激光時(shí)，沒(méi)有缺陷的位置不產(chǎn)生散射光，因此配置在暗視野的二維 光檢測(cè)單元不會(huì)檢測(cè)出散射光。在存在缺陷的位置由二維光檢測(cè)單元檢測(cè)出散射光，散射光例如像圖2所示的那樣，以在黑的背景中由于散射光而產(chǎn)生的明亮的點(diǎn)不均地位于圖像 上的方式被檢測(cè)出來(lái)。
圖3概略表示檢測(cè)缺陷或根據(jù)種類對(duì)缺陷進(jìn)行分類的本發(fā)明的被檢查體的檢查 原理，如上所述，對(duì)被檢查體W入射施加有偏光的激光，并利用由于缺陷而散射，或根據(jù)缺 陷的種類使得散射的狀況、偏光方向的變化不同的特性。將對(duì)于被檢查體W能夠透至內(nèi)部 的波長(zhǎng)的激光LB利用偏光鏡P施加偏光，并且作為入射光束IB對(duì)晶片W的面傾斜照射，由 于晶片W的表面、表層或內(nèi)部的缺陷D而散射的激光SB通過(guò)配置于暗視野的光束偏移器BD 被偏光分離。SF表示由于對(duì)晶片施加應(yīng)力的狀況而在缺陷的周?chē)嬖趹?yīng)力場(chǎng)。
在使用方解石的光束偏移器BD的情況下，P偏光成分的光束和S偏光成分的光束 分離2mm左右(由方解石的長(zhǎng)度決定)。當(dāng)以CCD攝像機(jī)拍攝這樣的光束時(shí)，如圖4所示， 作為P偏光成分光的圖像(PI)和S偏光成分光的圖像(Si)以各自成為圖像的方式分離顯 示的圖像被攝取。對(duì)于相同缺陷的散射光引起的亮點(diǎn)的分布圖像(PI、SI)中亮點(diǎn)的分布圖 案近似，但是各自的亮點(diǎn)的亮度等特征在P偏光成分光引起的亮點(diǎn)和S偏光成分光引起的 亮點(diǎn)間是不同的。
于是，分別求取P偏光成分光的圖像(PI)和S偏光成分光的圖像(Si)的亮點(diǎn)的 特征值，獲得兩成分光的值的比。作為該特征值，求取各圖像的亮點(diǎn)的積分強(qiáng)度值。亮點(diǎn)的 積分強(qiáng)度值是將包含亮點(diǎn)的周邊的區(qū)域中的像素的亮度值在該區(qū)域內(nèi)積分而得的值，作為 該區(qū)域，求取亮度的峰值部的位置、峰值部的亮度值、成為峰值部的亮度值與背景的亮度值 的平均即中間亮度值的位置，以峰值部位置為中心，考慮將從峰值部到成為中間亮度值的 位置的距離的兩倍為中心的正方形，將其作為亮度的積分區(qū)域。
對(duì)圖像(PI)中的各亮點(diǎn)求取積分強(qiáng)度值，存儲(chǔ)該亮點(diǎn)的位置和積分強(qiáng)度值的數(shù) 據(jù)。同樣地，對(duì)圖像(Si)中的各亮點(diǎn)求取積分強(qiáng)度值，存儲(chǔ)該亮點(diǎn)的位置和積分強(qiáng)度值的 數(shù)據(jù)。這樣的對(duì)晶片的表面照射激光，取得產(chǎn)生散射光的位置的散射光強(qiáng)度(積分強(qiáng)度值) 和存在亮點(diǎn)的位置的數(shù)據(jù)并進(jìn)行存儲(chǔ)的操作，在不對(duì)晶片施加應(yīng)力的狀態(tài)和對(duì)晶片施加應(yīng) 力的狀態(tài)下分別進(jìn)行。
在此基礎(chǔ)上，比較被檢查體中的相同位置的沒(méi)有施加應(yīng)力的狀態(tài)下的散射光的偏 光方向和施加應(yīng)力的狀態(tài)下的散射光的偏光方向，求取該偏光方向的差，判別該差是否超 過(guò)某閾值，以此作為缺陷的種類判別的指標(biāo)。在本發(fā)明中，偏光可以為直線偏光也可以為橢 圓偏光。在為橢圓偏光的情況下，以長(zhǎng)軸方向作為偏光方向。
以表示為對(duì)各亮點(diǎn)求取的積分強(qiáng)度值的偏光強(qiáng)度為基礎(chǔ)，如圖5所示求取散射光 的偏光方向。圖5中P偏光強(qiáng)度為圖像(PI)中某亮點(diǎn)的偏光強(qiáng)度，S偏光強(qiáng)度為圖像(Si) 中對(duì)應(yīng)的亮點(diǎn)的偏光強(qiáng)度。P偏光強(qiáng)度和S偏光強(qiáng)度的比與正切函數(shù)(tangent)相當(dāng)，表示 偏光方向。偏光方向是作為P偏光強(qiáng)度與S偏光強(qiáng)度的比求得的量，對(duì)于入射光也求取該 偏光方向。
圖6(a)表示入射光的偏光方向的例子，圖6(b)表示成為圖6(a)的偏光方向的入 射光由于晶片中的缺陷而散射的光的偏光方向的例子。散射光的偏光方向根據(jù)散射體(缺 陷)不同而各有不同，但一般是根據(jù)入射光的偏光方向有一定程度的變化。
圖7(a)、(b)表示不存在裂紋、空洞缺陷的情況和存在裂紋、空洞缺陷的情況下的 對(duì)比，圖7(a)表示不存在裂紋、空洞缺陷，偏光方向不會(huì)由于應(yīng)力的施加而變化的情況，在存在裂紋、空洞缺陷的情況下由于應(yīng)力的施加會(huì)像圖7(b)所示的地那樣偏光方向發(fā)生變 化。
在不施加應(yīng)力的狀態(tài)和施加應(yīng)力的狀態(tài)下散射光的偏光方向的差大到超過(guò)某閾 值的程度的情況下，認(rèn)為該散射光緣于裂紋、結(jié)晶內(nèi)部的空洞缺陷，在施加應(yīng)力的狀態(tài)和不 施加應(yīng)力的狀態(tài)下散射光的偏光方向的差小于某閾值，并沒(méi)有太大的變化的情況下，認(rèn)為 該散射光緣于表面的異物或析出物，像上述這樣基于散射光的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行缺陷的分類。 該閾值根據(jù)包含晶片的被檢查體的種類、缺陷的形態(tài)不同而不同，預(yù)先求取與被檢查體的 種類等對(duì)應(yīng)的值。
這樣根據(jù)偏光方向是否存在變化和偏光的強(qiáng)度能夠?qū)θ毕莸姆N類進(jìn)行分類，表1 所示的為分類表。
[表 1]
缺陷的種類不施加應(yīng)力施加應(yīng)力S偏先P偏光S偏光P偏光偏光方向內(nèi)部析出物強(qiáng)微弱微小變化微小變化χ閾值以下空洞缺陷強(qiáng)微弱變化變化O閾值以上表面異物強(qiáng)強(qiáng)微小變化微小變化χ閾值以下裂紋弱微弱變化變化O閾值以上
表1中以入射光的偏光方向?yàn)镾偏光，這是因?yàn)橐话阍谟^察內(nèi)部缺陷時(shí)使用S偏 光成分。以下表示各個(gè)缺陷引起的偏光方向的變化。
(內(nèi)部析出物)
經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虼_認(rèn)散射光保存入射光的偏光方向，在不施加應(yīng)力的情況下，保持 原樣散射，偏光方向不變化。由于施加應(yīng)力而在異物的周?chē)a(chǎn)生應(yīng)力場(chǎng)，散射光強(qiáng)度發(fā)生變 化，但是其效果較小，偏光方向的變化也為閾值以下。
(空洞缺陷)
內(nèi)部的空洞缺陷與內(nèi)部析出物同樣，散射光的偏光方向被保存。由此，在不施加應(yīng) 力的情況下與內(nèi)部析出物同樣。由于施加應(yīng)力在空洞缺陷的周?chē)嬖趹?yīng)力場(chǎng)，P偏光成分 和S偏光成分發(fā)生變化，結(jié)果偏光方向發(fā)生變化。
(表面異物或劃痕)
表面異物由于偏光消除效果不保存偏光方向。由此，即使入射P偏光也能夠觀測(cè) 到強(qiáng)S偏光成分。如果在不施加應(yīng)力的情況下入射光的偏光方向和散射光的偏光方向大為 不同，則在此時(shí)就能夠判斷缺陷為表面異物。(即使施加應(yīng)力，在表面異物的周?chē)话銉H存 在微弱的應(yīng)力場(chǎng)，因此偏光方向不發(fā)生變化)。
(裂紋)11
裂紋是從表面到達(dá)內(nèi)部的缺陷，認(rèn)為與空洞缺陷同樣。此外，因?yàn)榱鸭y的前端的曲 率半徑非常小，所以相比于空洞缺陷，集中更大的應(yīng)力，與空洞缺陷相比偏光方向的變化更 大。
圖8、圖9表示測(cè)定使用超聲波產(chǎn)生單元作為應(yīng)力施加單元時(shí)的偏光成分強(qiáng)度所 得的結(jié)果。圖8 (a)表示對(duì)于作為被檢查體的硅晶片不作用超聲波時(shí)的散射光的P偏光和S 偏光的強(qiáng)度根據(jù)超聲波頻率的變化， 表示P偏光，〇表示S偏光。圖8 (b)表示根據(jù)P偏 光的強(qiáng)度和S偏光的強(qiáng)度的比求得的偏光方向。這樣，在不作用超聲波時(shí)，偏光方向?yàn)榇笾乱欢ǖ闹怠?br> 圖9(a)表示對(duì)硅晶片作用超聲波時(shí)的散射光的P偏光和S偏光的強(qiáng)度根據(jù)超聲 波頻率的變化， 表示P偏光，〇表示S偏光。圖9(b)表示根據(jù)P偏光的強(qiáng)度和S偏光的 強(qiáng)度的比求得的偏光方向。在作用超聲波時(shí)，作為整體的偏光方向發(fā)生變化，其中，特別是 在超聲波頻率70kHz附近，偏光方向變化約2°。
如圖8、圖9所示，根據(jù)不施加應(yīng)力時(shí)和施加應(yīng)力時(shí)的散射光的偏光成分強(qiáng)度檢測(cè) 被檢查體的缺陷，而且能參照表1判別其種類。
根據(jù)照射被檢查體時(shí)光的波長(zhǎng)的不同，距離照射時(shí)的表面的透入長(zhǎng)度存在差別， 根據(jù)被檢查體的材質(zhì)、觀察距離表面的怎樣程度的深度等的條件選擇照射光的種類、波長(zhǎng)。 在為用于半導(dǎo)體電路制作的晶片的情況下，可見(jiàn)光激光的透入長(zhǎng)度距離表面為數(shù)微米左 右，與此相對(duì)，紅外光激光到達(dá)晶片部的整體，因此適于檢測(cè)晶片內(nèi)部的空洞缺陷。此外，形 成在晶片上的氧化膜對(duì)于可見(jiàn)光是透明的，能夠檢測(cè)膜中的裂紋、空洞缺陷。
為了對(duì)晶片等被檢查體施加應(yīng)力，需要對(duì)被檢查體施加某種變形，有將被檢查體 載置于真空卡盤(pán)并施加吸引作用的方法、經(jīng)由壓電元件施加吸引作用的方法、利用加熱作 用的方法、作用超聲波的方法、利用重物的靜負(fù)載重量和按壓?jiǎn)卧┘又亓康姆椒ǖ雀鞣N 方式，具體地在與缺陷檢測(cè)裝置的關(guān)系中進(jìn)行說(shuō)明。
圖10表示檢測(cè)被檢查體的缺陷的工序的流程。
(缺陷檢測(cè)裝置)
參照?qǐng)D11說(shuō)明本發(fā)明的被檢查體的缺陷檢查裝置的一個(gè)方式。此處，對(duì)于作為被 檢查體使用用于半導(dǎo)體電路制作的硅晶片的情況、并且作為照射的光使用激光的情況進(jìn)行 說(shuō)明。
圖11中，1是XY工作臺(tái)，由基臺(tái)Ia和架設(shè)在其上的能夠沿XY方向驅(qū)動(dòng)的臺(tái)板Ib 構(gòu)成。2是安裝在XY工作臺(tái)1的臺(tái)板Ib上的用于載置晶片W的被檢查體固定裝置，該例中 使用真空卡盤(pán)。3是板狀的壓電元件，在其上側(cè)載置晶片W，作為晶片固定裝置2的真空卡 盤(pán)和壓電元件3是利用真空卡盤(pán)的吸引和壓電元件的作用對(duì)晶片W施加彎曲變形的作用的 部件，構(gòu)成向晶片內(nèi)施加應(yīng)力的應(yīng)力施加單元。
4是激光裝置，使用能夠透入硅晶片內(nèi)的波長(zhǎng)例如375nm的波長(zhǎng)的激光。5是對(duì)激 光施加偏光的偏光鏡，6是聚光透鏡，M是反射鏡。7是接收被偏光鏡5施加了偏光并傾斜 入射到晶片面的入射光束(IB)入射至晶片W面而散射的散射光SB的，配置在暗視野位置 的CXD攝像裝置，8是其物鏡，9是對(duì)透過(guò)物鏡的光進(jìn)行偏光分離的光束偏移器。
10是驅(qū)動(dòng)控制部，進(jìn)行利用XY工作臺(tái)1的晶片W的XY方向的移動(dòng)控制，利用作 為被檢查體固定裝置4的真空卡盤(pán)的吸引動(dòng)作控制，壓電元件的動(dòng)作控制，激光裝置的動(dòng)作控制。20是用于對(duì)由CCD攝像裝置攝取的散射光的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理的圖像分析 處理裝置，具有圖像分析處理時(shí)必需的存儲(chǔ)單元。21是用于顯示由CXD攝像裝置得到的圖 像、分析處理結(jié)果等的顯示器。
圖12(a) (b)表示晶片固定裝置2和應(yīng)力施加單元的方式的例子，(a)是組合圖 11中的真空卡盤(pán)和壓電元件而成的。作為晶片固定單元的真空卡盤(pán)VC利用真空泵VP的吸 引作用對(duì)隔著壓電元件載置的晶片W施加吸引作用。利用從壓電元件驅(qū)動(dòng)部PZTD對(duì)壓電 元件PZT施加的電壓使壓電元件PZT動(dòng)作，對(duì)晶片W施加變形作用，對(duì)晶片W施加應(yīng)力。
圖12(b)僅利用真空卡盤(pán)VC的作用對(duì)晶片W施加應(yīng)力。此時(shí)，不設(shè)置(a)那樣的 壓電元件，而設(shè)置厚度與壓電元件相當(dāng)?shù)母叨日{(diào)整部件AS，在其上側(cè)載置晶片W，利用真空 卡盤(pán)VC的作用對(duì)晶片W施加變形、應(yīng)力。
圖12(c)利用加熱裝置HS對(duì)晶片W施加應(yīng)力。在被檢查體是具有氧化硅的覆蓋 層的由硅層構(gòu)成的用于半導(dǎo)體電路制作的晶片的情況下，因?yàn)槭钦w的熱膨脹系數(shù)不一致 的介質(zhì)，所以由加熱帶來(lái)的變形不一致，由此產(chǎn)生應(yīng)力。此外，由單一的元件構(gòu)成的物體整 體熱膨脹時(shí)，在裂紋等缺陷的周邊部也會(huì)產(chǎn)生一定程度的應(yīng)力集中。
像這樣在被檢查體的材質(zhì)中存在某些非均勻性的情況下，會(huì)由于加熱而在內(nèi)部產(chǎn) 生應(yīng)力，但是在被檢查體的材質(zhì)均勻的情況下，根據(jù)加熱方式也能夠在被檢查體的內(nèi)部產(chǎn) 生應(yīng)力。作為這樣的加熱方式能夠?yàn)橄率龇绞綄⒈粰z查體的加熱范圍分為多個(gè)區(qū)域，在各 區(qū)域中配置加熱量不同的加熱單元或冷卻單元，施加加熱或冷卻作用，使被檢查體的加熱 狀態(tài)非均勻，在內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力。例如，能夠?qū)Ρ粰z查體的一側(cè)的面利用加熱單元進(jìn)行加熱， 而對(duì)另一側(cè)的面利用冷卻單元進(jìn)行冷卻，由此也能夠在上表面與下表面產(chǎn)生熱膨脹的差， 在內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力。
作為對(duì)被檢查體施加應(yīng)力的單元，在這些方式之外，還能夠考慮僅使被檢查體的 中央附近浮起并向下方吸引的方法，在被檢查體的周?chē)d置重物，利用按壓棒的前端從下 方按壓被檢查體的中心附近以施加負(fù)載的方法等各種方法。此外，也能夠應(yīng)用借助夾具對(duì) 被檢查體進(jìn)行拉伸、扭轉(zhuǎn)、切斷、施加彎曲負(fù)載而施加應(yīng)力的方法。進(jìn)一步，也有在被檢查體 固定單元中設(shè)置超聲波產(chǎn)生單元，通過(guò)對(duì)被檢查體作用超聲波而施加應(yīng)力的方法。在作用 超聲波的情況下，被檢查體不是宏觀形狀發(fā)生變形，而是在超聲波的振動(dòng)作用下以微觀的 方式被施加以應(yīng)力。這樣，能夠根據(jù)作為對(duì)象的被檢查體的種類、尺寸、條件選擇適宜的應(yīng) 力施加單元來(lái)使用。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明通過(guò)對(duì)用于IC等半導(dǎo)體電路制作的晶片、用于衍射光柵等光學(xué)功能元件 制作的基板、超點(diǎn)陣構(gòu)造體、MEMS構(gòu)造體、液晶面板用的玻璃、中間掩模這樣的由具有高度 均勻性的材質(zhì)構(gòu)成的被檢查體的缺陷進(jìn)行檢測(cè)并對(duì)缺陷的種類進(jìn)行分類，能夠用于被檢查 體的品質(zhì)評(píng)價(jià)、除去缺陷的方法的判別。
權(quán)利要求
1.一種檢查缺陷的方法，其在對(duì)被檢查體不施加應(yīng)力的狀態(tài)和施加應(yīng)力的狀態(tài)下，利 用偏光鏡使能夠透入該被檢查體內(nèi)的波長(zhǎng)的光形成為偏光的基礎(chǔ)上，照射該被檢查體的 面，檢測(cè)其散射光，由此檢查被檢查體的缺陷，該檢查缺陷的方法的特征在于，包括以下步 驟在對(duì)所述被檢查體不施加應(yīng)力的狀態(tài)下，在所述被檢查體的面上的位置，將成為偏光 后的光相對(duì)于該面從傾斜方向照射，將由此產(chǎn)生的散射光分離為P偏光的成分光和S偏光 的成分光，求取各個(gè)成分光的強(qiáng)度以及作為它們的比的偏光方向；在對(duì)所述被檢查體施加了應(yīng)力的狀態(tài)下，在與所述不施加應(yīng)力的狀態(tài)下照射光的位置 相同的所述被檢查體的面上的位置，將成為偏光后的光相對(duì)于該面從傾斜方向照射，將由 此產(chǎn)生的散射光分離為P偏光的成分光和S偏光的成分光，求取各個(gè)成分光的強(qiáng)度以及作 為它們的比的偏光方向；將在不對(duì)所述被檢查體施加應(yīng)力的狀態(tài)下求取的各個(gè)成分光的強(qiáng)度和偏光方向以及 在對(duì)所述被檢查體施加了應(yīng)力的狀態(tài)下求取的各個(gè)成分光的強(qiáng)度和偏光方向與規(guī)定的閾 值進(jìn)行對(duì)比，由此進(jìn)行缺陷的檢測(cè)和/或分類。
2.如權(quán)利要求1所述的檢查缺陷的方法，其特征在于利用配置在暗視野的偏光分離單元將在所述被檢查體的面上的位置照射的光的散射 光分離為P偏光的偏光成分和S偏光的偏光成分，并求取各成分光的強(qiáng)度。
3.如權(quán)利要求1或2所述的檢查缺陷的方法，其特征在于在對(duì)所述被檢查體不施加應(yīng)力的狀態(tài)下求取的散射光的偏光方向與對(duì)所述被檢查體 施加了應(yīng)力的狀態(tài)下求取的散射光的偏光方向的差超過(guò)規(guī)定的閾值時(shí)，判別為被檢查體的 缺陷為裂紋或空洞缺陷，在不超過(guò)該規(guī)定的閾值時(shí)判別為其它種類的缺陷。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的檢查缺陷的方法，其特征在于將所述被檢查體隔著高度調(diào)整部件載置在真空卡盤(pán)上，對(duì)所述被檢查體施加真空卡盤(pán) 的吸引作用，由此對(duì)所述被檢查體施加應(yīng)力。
5.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的檢查缺陷的方法，其特征在于將所述被檢查體隔著壓電元件載置在真空卡盤(pán)上，對(duì)所述被檢查體施加真空卡盤(pán)的吸 引作用，并且施加壓電元件的作用，由此對(duì)所述被檢查體施加應(yīng)力。
6.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的檢查缺陷的方法，其特征在于在將所述被檢查體載置于加熱工作臺(tái)上的狀態(tài)下進(jìn)行所述被檢查體的加熱和/或冷 卻，使所述被檢查體產(chǎn)生熱應(yīng)力，由此施加應(yīng)力。
7.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的檢查缺陷的方法，其特征在于通過(guò)對(duì)所述被檢查體作用超聲波，對(duì)所述被檢查體施加應(yīng)力。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的檢查缺陷的方法，其特征在于所述被檢查體為用于半導(dǎo)體制造的硅晶片，作為照射的光使用紅外光進(jìn)行內(nèi)部的空洞 缺陷的檢測(cè)。
9.一種缺陷檢查裝置，其特征在于，包括支承部，其載置被檢查體；應(yīng)力施加單元，其能夠切換對(duì)載置于所述支承部的被檢查 體施加應(yīng)力的狀態(tài)和不施加應(yīng)力的狀態(tài)；光源裝置，其經(jīng)由偏光鏡將能夠透入所述被檢查 體內(nèi)的波長(zhǎng)的光對(duì)支承于所述支承部的所述被檢查體的面從傾斜方向進(jìn)行照射；掃描驅(qū)動(dòng)部，其用于使所述被檢查體和光源裝置進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)；偏光分離單元，其接受照射于所述被 檢查體的光的散射光，配置在暗視野的位置；受光單元，其具有分別檢測(cè)由該偏光分離單元 分離出的P偏光的成分光和S偏光的成分光的P偏光受光部和S偏光受光部；控制部，其進(jìn) 行所述應(yīng)力施加單元中的應(yīng)力的施加狀態(tài)和包含所述掃描驅(qū)動(dòng)部中的所述被檢查體與所 述光源裝置的相對(duì)移動(dòng)的動(dòng)作的控制；以及運(yùn)算處理部，其將在對(duì)所述被檢查體施加有應(yīng) 力的狀態(tài)和不施加應(yīng)力的狀態(tài)下分別由所述受光單元檢測(cè)出的P偏光的成分光和S偏光的 成分光的強(qiáng)度以及作為它們的比而求得的偏光方向，與規(guī)定的閾值進(jìn)行對(duì)比，由此進(jìn)行所 述被檢查體的缺陷的檢測(cè)和/或缺陷的種類的判別。
10.如權(quán)利要求9所述的缺陷檢查裝置，其特征在于所述偏光分離單元為光束偏移器，所述受光單元為CCD攝像裝置，使由所述光束偏移 器分離的P偏光和S偏光的成分光形成的像在CXD上成像。
11.如權(quán)利要求9所述的缺陷檢查裝置，其特征在于所述偏光分離單元為偏光分束器，所述受光單元為使由所述偏光分束器分離的P偏光 和S偏光的成分光形成的像分別在CXD上成像的另外的CXD攝像裝置。
12.如權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的缺陷檢查裝置，其特征在于所述被檢查體的支承部具有真空卡盤(pán)，該真空卡盤(pán)對(duì)隔著高度調(diào)整部件載置的所述被 檢查體施加吸引作用，由此對(duì)所述被檢查體施加應(yīng)力。
13.如權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的缺陷檢查裝置，其特征在于所述被檢查體的支承部具有真空卡盤(pán)和配置在該真空卡盤(pán)的上側(cè)的壓電元件，在對(duì)載 置在該壓電元件上的所述被檢查體施加所述真空卡盤(pán)的吸引作用的狀態(tài)下，施加所述壓電 元件的變形作用，由此對(duì)所述被檢查體施加應(yīng)力。
14.如權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的缺陷檢查裝置，其特征在于所述被檢查體的支承部形成為加熱工作臺(tái)和/或冷卻工作臺(tái)，對(duì)載置在所述加熱工作 臺(tái)和/或冷卻工作臺(tái)上的所述被檢查體進(jìn)行加熱和/或冷卻來(lái)使所述被檢查體產(chǎn)生熱應(yīng) 力，由此施加應(yīng)力。
15.如權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的缺陷檢查裝置，其特征在于具有用于對(duì)載置在所述被檢查體的支承部的所述被檢查體作用超聲波的超聲波產(chǎn)生 單元，利用該超聲波產(chǎn)生單元對(duì)所述被檢查體施加超聲波，由此對(duì)所述被檢查體施加應(yīng)力。
16.如權(quán)利要求9至15中任一項(xiàng)所述的缺陷檢查裝置，其特征在于所述光源裝置為產(chǎn)生紅外光的裝置，檢測(cè)作為所述被檢查體的用于半導(dǎo)體制造的硅晶 片的內(nèi)部的空洞缺陷。
全文摘要
本發(fā)明提供檢查缺陷的方法和缺陷檢查裝置。經(jīng)由偏光鏡(5)使來(lái)自光源裝置(4)的光成為偏光，并對(duì)被檢查體(W)從傾斜方向入射，以具有配置在暗視野的偏光分離元件(9)的CCD攝像裝置(7)對(duì)其散射光(SB)進(jìn)行攝像，對(duì)于得到的P偏光成分圖像和S偏光成分圖像得到成分光強(qiáng)度，求得作為它們的比的偏光方向。根據(jù)對(duì)被檢查體不施加應(yīng)力的狀態(tài)和施加了應(yīng)力的狀態(tài)下的光散射體的由攝像得到的圖像求取成分光強(qiáng)度、偏光方向，與規(guī)定的閾值進(jìn)行對(duì)比，由此能夠高精度地檢測(cè)被檢查體的內(nèi)部析出物、空洞缺陷、表面的異物或劃痕、表層的裂紋的缺陷，確定缺陷的種類，進(jìn)行缺陷的分類。
文檔編號(hào)H01L21/66GK102037348SQ20098011800
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月22日
發(fā)明者坂井一文, 野中一洋 申請(qǐng)人:獨(dú)立行政法人產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所