透明基板の欠陥検査装置および透明基板の欠陥検査方法
【課題】高価な評価機器や顕微鏡を用いることなく、非破壊にて精度高く透明基板の欠陥を検査することができる欠陥検査装置を提供する。
【解決手段】オフ角を有する透明基板の欠陥検査装置であって、該欠陥検査装置は、少なくとも、光源と、前記透明基板を透過した透過光を測定する固体撮像素子からなる受光部と、２枚の偏光板と、前記透明基板を載置するためのサンプルステージと、前記サンプルステージおよび前記２枚の偏光板を前記透明基板のオフ角に対応させて前記受光部に対して傾けることができるチルト機構とを備え、前記２枚の偏光板のうち一方は前記光源と前記サンプルステージとの間に、もう一方は前記サンプルステージと前記受光部との間に、少なくとも１枚の偏光板が前記サンプルステージと平行になるように配置され、かつ前記２枚の偏光板は透過軸のズレが３０°以内となるように配置されたものであることを特徴とする透明基板の欠陥検査装置。
【解決手段】オフ角を有する透明基板の欠陥検査装置であって、該欠陥検査装置は、少なくとも、光源と、前記透明基板を透過した透過光を測定する固体撮像素子からなる受光部と、２枚の偏光板と、前記透明基板を載置するためのサンプルステージと、前記サンプルステージおよび前記２枚の偏光板を前記透明基板のオフ角に対応させて前記受光部に対して傾けることができるチルト機構とを備え、前記２枚の偏光板のうち一方は前記光源と前記サンプルステージとの間に、もう一方は前記サンプルステージと前記受光部との間に、少なくとも１枚の偏光板が前記サンプルステージと平行になるように配置され、かつ前記２枚の偏光板は透過軸のズレが３０°以内となるように配置されたものであることを特徴とする透明基板の欠陥検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳｉＣ等のオフ角を有する透明基板の欠陥を検査するための装置および検査方法に関わり、特にＳｉＣ基板のマイクロパイプを評価するのに好適な欠陥検査装置および欠陥検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＳｉＣ単結晶は、シリコン（Ｓｉ）単結晶と比較して、非常に優れた電気的、物理的性質を有しているため、従来にない高性能なパワーデバイスの実現を可能にすると考えられており、近年、パワーデバイス用途の基板材料として有望視されている。
【０００３】
しかし、このＳｉＣ単結晶から製造されるＳｉＣ基板には、その製造の際に、マイクロパイプと呼ばれる直径１０μｍ以下の中空のパイプ状貫通欠陥が含まれてしまうことがある。このマイクロパイプはデバイスの電気特性に悪影響を与えるため、良好な特性を有するデバイスを作製するには高品質なＳｉＣ基板が必要不可欠であり、それ故、ＳｉＣ基板内部の欠陥の有無等の評価を行うことが重要であるといえる。
【０００４】
一般的なＳｉＣ基板の欠陥（マイクロパイプ）の評価方法としては、破壊検査として、ＫＯＨエッチングによる検査方法がある。この方法は、高温で溶融したＫＯＨ中にＳｉＣ基板を浸漬させ、マイクロパイプを選択エッチングしてマイクロパイプの径を大きくし、光の散乱を利用して、肉眼又は光学顕微鏡により観察し、評価を行うものである。
【０００５】
しかし、この方法は、劇薬であるＫＯＨを用いる上、ＫＯＨ選択エッチングの際、ＫＯＨを５００℃前後にまで加熱する必要があり、安全上好ましくないものである。また、破壊検査のため、評価したＳｉＣ基板を製品として使用することができず、従って、製品歩留りを落としてしまうという問題もあった。
【０００６】
非破壊の評価方法として、例えば特許文献１には、透明基板に光を透過させ投影画像を画像処理して検出する方法がある。具体的には、ＳｉＣ基板裏面から透過照明にて照らし、基板表面からの透過光の投影画像をカメラによって撮像し、撮像した投影画像にマイクロパイプである画像処理を行い、画像処理によって区分された投影画像に基づいてマイクロパイプの検出を行う方法が開示されている。
【０００７】
また、非破壊の評価方法として、例えば、特許文献２，３には、ホトルミネッセンスによる評価方法が開示されている。
しかし、これらの方法は、非破壊検査ではあるものの、顕微鏡や画像処理装置等が必要であり、高価な評価装置を一式揃えるのにコストがかかるという問題があった。また、これらの方法は、必ずしも評価精度も高くなかった。
【０００８】
更に、非破壊の評価方法として、Ｃａｎｄｅｌａによる測定があるが、Ｃａｎｄｅｌａにて測定した場合は、マイクロパイプなのか、マイクロパイプでないのか、判定するために欠陥１個１個個別に解析する必要があり、このため、解析に時間が浪費されてしまうという問題があった。
【０００９】
この他にも、特許文献４では、シートのピンホールを非破壊で検出する評価方法及び評価装置として、シートを透過させた光の強度をシートの他方に配置した固体撮像素子からなる受光部によって検出し、検出された光の強度からピンホールを検出する検査装置が開示されている。
このピンホールの検査対象としては、シート、被検査基板、円筒状被検物、光ディスク、金属板シートが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−３０９４２６号公報
【特許文献２】特許３９１７１５４号公報
【特許文献３】特開２００９−５４７７１号公報
【特許文献４】特開平６−１８４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしこの特許文献４等の検査装置では、ＳｉＣのようにバンドギャップが大きい透明基板は光の透過性が高いため、マイクロパイプのようなピンホール検査に於いて、ピンホールを通過した光とそれ以外の部分で透過した光量が近くなり、Ｓ／Ｎ比が低く欠陥検出が困難であるという問題がある。また、フィルムシート検査のため、サンプルステージが傾かず、ＳｉＣのようにオフ角を持つ基板の場合、Ｓ／Ｎ比が低く欠陥検出が困難であるという問題がある。
【００１２】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであって、高価な評価機器や顕微鏡を用いることなく、非破壊にて精度高く透明基板の欠陥を検査することができる欠陥検査装置と欠陥検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明では、オフ角を有する透明基板の欠陥検査装置であって、該欠陥検査装置は、少なくとも、光源と、前記透明基板を透過した透過光を測定する固体撮像素子からなる受光部と、２枚の偏光板と、前記透明基板を載置するためのサンプルステージと、前記サンプルステージおよび前記２枚の偏光板を前記透明基板のオフ角に対応させて前記受光部に対して傾けることができるチルト機構とを備え、前記２枚の偏光板のうち一方は前記光源と前記サンプルステージとの間に、もう一方は前記サンプルステージと前記受光部との間に、少なくとも１枚の偏光板が前記サンプルステージと平行になるように配置され、かつ前記２枚の偏光板は透過軸のズレが３０°以内となるように配置されたものであることを特徴とする透明基板の欠陥検査装置を提供する。
【００１４】
このような構造の透明基板の欠陥検査装置とすることによって、マイクロパイプを有するＳｉＣ等の透明基板のピンホールを透過して受光部に到達した光と、欠陥部以外の基板を透過して受光部に到達した光との区別を容易にすることができ、透明基板の有するピンホールの位置やその数などを非破壊にて高精度に評価することができる。また、２枚の偏光板の透過軸のズレは３０°以内であるため、ピンホールを透過した光の光量の減衰を抑制することができ、高精度な欠陥検出が行える検査装置とすることができる。そして、主な構成は光源と２枚の偏光板と受光部であるため、高価な評価機器が不要であり、安価な高精度の透明基板の欠陥検査装置とすることができる。更に、検査対象の透明基板のオフ角に対応させて偏光板とサンプルステージを傾けることができるチルト機構を有しているため、オフ角を有する透明基板の欠陥を検査するにあたって、オフ角に対応させて偏光板やサンプルステージを傾けることができ、より高精度な欠陥評価が可能となる。
【００１５】
ここで、前記チルト機構は、前記サンプルステージおよび前記２枚の偏光板を前記受光部に対して５〜１５°傾けるものであることが好ましい。
このように、チルト機構によってサンプルステージや２枚の偏光板を傾ける角度を５〜１５°とすることによって、より高精度な欠陥の検出が可能となる。
【００１６】
また、前記２枚の偏光板は、前記透過軸のズレが０°となるように配置されたものであることが好ましい。
このように、２枚の偏光板の透過軸のズレが０°であれば、ピンホールを透過した光の光量が減衰されることなく、基板を透過した光とピンホールを透過した光とのＳ／Ｎ比を更に高いものとすることができ、更に高精度な欠陥検査を行うことができる検査装置となる。
【００１７】
そして、前記２枚の偏光板と前記サンプルステージの全てが平行に配置されたものであることが好ましい。
このように、２枚の偏光板とサンプルステージの全てが平行に配置されたものとすることによって、オフ角を有する透明基板のピンホールを透過した光と基板を透過した光のＳ／Ｎ比を更に良好なものとすることができ、更に高精度な欠陥の検出を行える検査装置とすることができる。
【００１８】
また、本発明では、オフ角を有する透明基板の欠陥検査方法であって、少なくとも、該透明基板に、光源から発せられた光を透過させ、該透過させた光を受光部で測定する際に、前記光源と前記透明基板との間と、前記透明基板と前記受光部との間にそれぞれ偏光板を、少なくとも一方が前記透明基板と平行になるように配置し、該２枚の偏光板の透過軸のズレを３０°以内とすることを特徴とする透明基板の欠陥検査方法を提供する。
【００１９】
このような欠陥検査方法では、透明基板のピンホールを透過した光と、基板を透過した光との区別が非常に容易であり、ピンホールの検出精度を従来に比べて大幅に向上させることができる。そして２枚の偏光板の透過軸のズレを３０°以内として配置することによって、ピンホールを透過した光の減衰を抑制でき、より良好なピンホール検出が可能となる。また、２枚の偏光板は、検査対象の透明基板のオフ角に対応させて傾けることができるため、オフ角を有する透明基板の欠陥を検査する際にオフ角に対応させて偏光板を傾けることで、より高精度な欠陥評価が可能となる。更に、光源と２枚の偏光板と受光部によって透明基板の欠陥検査を行うことができるため、その構成が非常に簡易であり、高額な機器を必要とせず、高精度でありながらその実施は安価かつ容易である。
【００２０】
ここで、前記偏光板と前記透明基板を、前記受光部に対して５〜１５°傾けて配置することが好ましい。
このように、透明基板や偏光板を５〜１５°傾けることによって、より高精度な欠陥の検出が可能となる。
【００２１】
また、前記２枚の偏光板を、前記透過軸のズレを０°となるように配置することが好ましい。
このように、２枚の偏光板の透過軸のズレを０°となるように２枚の偏光板を配置することによって、ピンホールを透過した光の光量の減衰をより抑制することができ、基板を透過した光とピンホールを透過した光とのＳ／Ｎ比を更に高くできる。よって、より高精度な欠陥検査方法とすることができる。
【００２２】
そして、前記２枚の偏光板と前記透明基板を、全て平行に配置することが好ましい。
このように、２枚の偏光板と透明基板を全て平行に配置することによって、オフ角を有するような透明基板のピンホールを透過した光と基板を透過した光のＳ／Ｎ比を更に良好にすることができ、更に高精度な欠陥検査が可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明のように、透明基板の両側に一対の偏光板を配置し、該偏光板の透過軸のズレを３０°以下にすることにより、基板を透過した光量と該基板のマイクロパイプ等のピンホールを通過した光量とのＳ／Ｎ比を大幅に改善することができ、光の透過性の高い透明基板のマイクロパイプ等のピンホールの非破壊での高精度な検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の透明基板の欠陥検査装置の概略の一例を示した図である。
【図２】実施例１−４、比較例１−６のマイクロパイプ観察結果の一例を示した図である。
【図３】実施例５−１０のマイクロパイプ観察結果の一例を示した図である。
【図４】実施例５，１１−１４のマイクロパイプ観察結果の一例を示した図である。
【図５】実施例１５のマイクロパイプ観察結果の一例を示した図である。
【図６】実施例１６のマイクロパイプ観察結果の一例を示した図である。
【図７】従来の透明基板の欠陥装置の概略の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明について図を参照してより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
以下では、オフ角を有する透明基板として、ＳｉＣ基板の例を参照して説明するが、透明基板はもちろんこれに限定されない。
【００２６】
ここで、ＳｉＣ基板におけるオフ角とは、基板の主面と所定の結晶面とのなす角をいい、たとえば｛０００１｝面ＳｉＣ基板の場合、ＳｉＣ基板の主面と｛０００１｝面とのなす角をいう。別の観点から説明すると、たとえば｛０００１｝面ＳｉＣ基板の場合、主面に垂直な直線（法線）が＜０００１＞方向に対してなす角をいう。なお、六方晶ＳｉＣ基板の場合、オフ角は、たとえば８°または４°程度とされる。
【００２７】
図１（ａ）に示したように、本発明のオフ角を有するＳｉＣ基板の欠陥検査装置１０は、少なくとも、光源１１と、ＳｉＣ基板Ｗを透過した透過光を測定する固体撮像素子からなる受光部１５と、２枚の偏光板１２ａ，１２ｂと、ＳｉＣ基板Ｗを載置するためのサンプルステージ１３と、サンプルステージ１３および２枚の偏光板１２ａ，１２ｂをＳｉＣ基板Ｗのオフ角に対応させて受光部１５に対して傾けることができるチルト機構１４とを備えたものである。
そして、２枚の偏光板１２ａ，１２ｂのうち一方（偏光板１２ａ）は光源１１とサンプルステージ１３との間に、もう一方（偏光板１２ｂ）はサンプルステージ１３と受光部１５との間に、少なくとも１枚の偏光板がサンプルステージ１３と平行になるように配置され、かつ２枚の偏光板１２ａ，１２ｂは透過軸のズレが３０°以内となるように配置されているものである。
【００２８】
図７（ａ）に示すように、従来のＳｉＣ基板の欠陥検査装置２０は、光源２１と、ＳｉＣ基板Ｗを透過した透過光を測定する固体撮像素子からなる受光部２５と、偏光板２２と、ＳｉＣ基板Ｗを載置するためのサンプルステージ２３とを備えたものであり、そして偏光板２２は、サンプルステージ２３と受光部２５との間か、もしくは図７（ｂ）に示すように、光源２１とサンプルステージ２３との間に配置されたもの（欠陥検査装置２０’）もある。
【００２９】
しかし、このような欠陥検査装置２０，２０’では、ＳｉＣ基板を透過した光とマイクロパイプを透過した光の区別が難しく、高精度なマイクロパイプの評価を行うことが非常に難しい。
【００３０】
これに対し、本発明のＳｉＣ基板の欠陥検査装置１０では、ＳｉＣ基板Ｗと光源１１との間に偏光板１２ａを配置したことにより、特定の偏光面を有する光のみがＳｉＣ基板Ｗに照射されることになる。そして光源１１側の偏光板１２ａによって得られる特定の偏光面を有する光は、ＳｉＣ基板Ｗの歪み等によって散乱されることにより、再び不特定の偏光面を有する光となってＳｉＣ基板Ｗを透過する。これに対し、ＳｉＣ基板Ｗのマイクロパイプを通過した光は散乱を受けないので、ＳｉＣ基板Ｗに照射されたときと同じ偏光面を有していることになる。
【００３１】
このＳｉＣ基板Ｗを通過または透過した光は、ＳｉＣ基板Ｗとラインセンサー若しくはエリアセンサー等の固体撮像素子からなる受光部１５との間に配置した偏光板１２ｂを通過した後、受光される。ここで、２枚の偏光板１２ａ，１２ｂは透過軸のズレを３０°以内となるように配置しているため、受光部１５側の偏光板１２ｂは、光源１１側の偏光板１２ａとほぼ同じ偏光方向を有している。
従って、光が受光部１５側の偏光板１２ｂを通過する際、その光のうち、ＳｉＣ基板Ｗで散乱されて偏光面が変化した光成分の受光部１５への到達強度が著しく低下するのに対し、ＳｉＣ基板Ｗのマイクロパイプを通過した特定の偏光面を有する光の成分の強度はほとんど低下しないものとなる。これによりマイクロパイプを通過した光の光量と、ＳｉＣ基板を透過した光の光量のＳ／Ｎ比を改善することができる。
【００３２】
更に、ＳｉＣ基板Ｗのオフ角に対応させて少なくとも１枚の偏光板（１２ａ，１２ｂの少なくとも一方）とサンプルステージ１３を傾けることができるチルト機構１４が備わっており、ＳｉＣ基板Ｗのマイクロパイプを検査する際に、偏光板１２ａ，１２ｂやサンプルステージ１３をオフ角に対向させて傾けることができるため、マイクロパイプを通過した光と基板を透過した光のＳ／Ｎ比を更に良好なものとすることができ、高精度な欠陥評価が可能となる。
そして、光源１１と２枚の偏光板１２ａ，１２ｂと受光部１５からなる装置のため、構成が簡易なものであり、また高価な評価機器等を必要としないものである。従って、安価で高精度の透明基板の欠陥検査装置となる。
【００３３】
ここで、受光部１５にて検出された光を処理するためのＰＣ１６を備えたものとすることができる。
ＳｉＣのように歪を内在したウェーハにおいては、サンプルステージの両側に一組の偏光板を配した場合は、歪による影響も観察されることになる。ただし、この歪起因の信号は、観察されたとしても、歪によるコントラストの面積とマイクロパイプによるコントラストの面積は大きく異なるため、受光した信号を処理する画像処理ＰＣにより面積でカットオフすることができ、これによって高感度な欠陥検出が可能となる。
【００３４】
そして、チルト機構１４は、サンプルステージ１３および２枚の偏光板１２ａ，１２ｂを、受光部１５に対して５〜１５°傾けるものとすることができる。
このように、チルト機構によってサンプルステージや２枚の偏光板を５〜１５°傾けたものとすることによって、マイクロパイプ等のＳｉＣ基板に存在する欠陥のより高精度な検出を行うことができる検査装置とすることができる。
【００３５】
また、２枚の偏光板１２ａ，１２ｂは、各々の透過軸のズレが０°となるように配置されたものとすることができる。
このように、２枚の偏光板の透過軸のズレが０°となるように配置された欠陥検査装置であれば、ＳｉＣ基板中のマイクロパイプを透過した光の光量は、サンプルステージと受光部との間に配置された偏光板を通過する際に減少することはない。これに対し、ＳｉＣ基板を透過して異なった偏光面を有する光の光量は減少するため、ＳｉＣ基板を透過した光とマイクロパイプを透過した光とのＳ／Ｎ比を更に高いものとすることができる。従って、更に高精度な欠陥検査を行うことができる欠陥検査装置とすることができる。
【００３６】
更に、光量を更に改善して更に良好なＳ／Ｎ比を得るために、サンプルステージ１３の両側に配置する２枚の偏光板１２ａ，１２ｂとサンプルステージ１３との平行度を１０°以下、特には全てを平行に配置されたものとすることができる。
【００３７】
上記のような、本発明の透明基板の欠陥検査装置を用いた、本発明の透明基板の欠陥検査方法の一例をＳｉＣ基板の検査を例として以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３８】
まず、検査を行いたいＳｉＣ基板と、光源と、２枚の偏光板と、光を受光するための固体撮像素子からなる受光部を準備する。
この準備するＳｉＣ基板の規格は特に限定されない。また偏光板や光源、受光部も特に限定はされない。
【００３９】
そして、光源とＳｉＣ基板との間に偏光板を１枚、ＳｉＣ基板と受光部との間にも偏光板を１枚配置する。またこの２枚の偏光板のうち、少なくとも一方をＳｉＣ基板と平行になるように配置する。また、２枚の偏光板の透過軸のズレを３０°以内とするように配置する。
そして、受光部を、光源から発せられ、ＳｉＣ基板を透過させた光を測定するように配置し、ＳｉＣ基板を透過した光を測定する。
そしてこの測定した光を解析することによって、ＳｉＣ基板の欠陥、特にはマイクロパイプを評価する。
【００４０】
このような配置にすることによって、ＳｉＣ基板のマイクロパイプを透過した光と、基板を透過した光との区別を容易に行うことができる。そして２枚の偏光板を、その透過軸のズレを３０°以内となるように配置しているため、マイクロパイプを透過した光の減衰を抑制でき、高感度のマイクロパイプ検出が可能となる。
また、２枚の偏光板は、ＳｉＣ基板のオフ角に対応させて受光部に対して傾けることができるので、より高精度なマイクロパイプの評価を行える。
【００４１】
ここで、偏光板とＳｉＣ基板を、受光部に対して５〜１５°傾けて配置することができる。
このように、ＳｉＣ基板や偏光板を５〜１５°傾けることによって、より高精度なマイクロパイプの検出・評価を行うことができるようになる。
【００４２】
また、２枚の偏光板を、透過軸のズレを０°となるように配置することができる。
このように、２枚の偏光板を透過軸のズレを０°となるように配置すれば、マイクロパイプを透過した光の光量の減衰をより抑制することができるため、基板を透過した光とマイクロパイプを透過した光とのＳ／Ｎ比を更に高くすることができる。よって、より高精度な欠陥の検出が可能となる。
【００４３】
そして、２枚の偏光板とＳｉＣ基板を、全て平行に配置することができる。
このように、２枚の偏光板とＳｉＣ基板を全て平行に配置すれば、一般的にオフ角を有するＳｉＣ基板のマイクロパイプを透過した光と、ＳｉＣ基板を透過した光のＳ／Ｎ比を更に良好なものとすることができるため、更に高精度にマイクロパイプの位置や総数を評価することができ、より高精度な欠陥検出を行うことができるようになる。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
図１（ａ）に示すように、光源及び受光部の間にマイクロパイプを持つＳｉＣ基板をサンプルステージに乗せ、光源とサンプルステージ、サンプルステージと受光部の間にステージ上のＳｉＣ基板とを平行になるように偏光板を載置した。なお、チルト機構による受光部からの傾き角度は０°とした。また、光源には蛍光灯とＬＥＤリング照明を用いた。
そして、ＳｉＣ基板上下の偏光板の透過軸のズレを０°とした。
また、ＳｉＣ基板の歪み等による信号を画像処理用のＰＣを用いてカットして、マイクロパイプのマップのみ取得した。その結果を図２に示す。
【００４５】
図２に示すように、マイクロパイプを透過した光のみＳ／Ｎ比が高く、マイクロパイプの高感度な検出が可能であることが判った。
【００４６】
（実施例２−４、比較例１−３）
実施例１において、ＬＥＤリング照明を用いず、ＳｉＣ基板上下の偏光板の透過軸のズレを０°（実施例２）、１０°（実施例３）、３０°（実施例４）、４０°（比較例１）、６０°（比較例２）、９０°（比較例３）とした以外は同様の方法によってＳｉＣ基板のマイクロパイプの評価を行った。なお、本実施例２−４，比較例１−３では、実施例１と同じ基板の同じ位置のマイクロパイプの評価を行った。その結果を図２に示す。
【００４７】
図２に示すように、ＳｉＣ基板上下の偏光板の透過軸のズレを３０°以内とすることによって、Ｓ／Ｎ比が高く取れ、ズレをそれ以上とすると評価に十分なＳ／Ｎ比が得られないことが判った。この透過軸のズレの範囲はさらには１０°以下とすることがよいことが判った。
【００４８】
（比較例４）
従来のような、金属顕微鏡によってＳｉＣ基板のマイクロパイプの評価を行った。その結果も図２に示す。
図２に示すように、従来法でもマイクロパイプの検出は可能であるものの、高価な金属顕微鏡が必要であり、容易に実施できるものではなかった。
【００４９】
（比較例５−６）
図７（ａ）に示すような欠陥検査装置（比較例５）、図７（ｂ）に示すような欠陥検査装置（比較例６）によって、ＳｉＣ基板のマイクロパイプの評価を行った。なお、本比較例５，６も実施例１−４，比較例１−３と同じ基板の同じ位置のマイクロパイプの評価を行った。その結果を図２に示す。
【００５０】
図２に示すように、偏光板が１枚であると、マイクロパイプを透過した光のみのＳ／Ｎ比が得られず、評価が不可能であることが判った。
【００５１】
（実施例５−１０）
図１（ｂ）に示すように、光源及び受光部の間にマイクロパイプを持つＳｉＣ基板をサンプルステージに乗せ、光源とサンプルステージ、サンプルステージと受光部の間にステージ上のＳｉＣ基板とを平行になるように偏光板を載置し、チルト機構によって、光源とサンプルステージの間の偏光板を傾け、受光部からの傾き角度を０°（実施例５）、５°（実施例６）、１０°（実施例７）、１５°（実施例８）、２０°（実施例９）、２５°（実施例１０）、とした欠陥検査装置１０’によって欠陥検出を行った。また、光源には蛍光灯を用いた。
そして、ＳｉＣ基板上下の偏光板の透過軸のズレを０°とした。
また、ＳｉＣ基板の歪み等による信号を画像処理用のＰＣを用いてカットして、マイクロパイプのマップのみ取得した。その結果を図３に示す。
【００５２】
図３に示すように、オフ角を有するＳｉＣ基板のオフ角に対応するように偏光板を傾けても良好なＳ／Ｎ比が得られ、チルト角度は５〜１５°とすることによって実施例５（チルト角０°）に比べてＳ／Ｎ比が１割以上改善し、好適であることが判った。
【００５３】
（実施例１１−１４）
図１（ｃ）に示すように、光源及び受光部の間にマイクロパイプを持つＳｉＣ基板をサンプルステージに乗せ、光源とサンプルステージ、サンプルステージと受光部の間にステージ上のＳｉＣ基板とを平行になるように偏光板を載置し、チルト機構によって、２枚の偏光板を傾け、受光部からの傾き角度を０°（実施例１１）、１２°（実施例１２）、２５°（実施例１３）、２５°＋ＬＥＣリング補助照明付き（実施例１４）、とした欠陥検査装置１０’’によって欠陥検出を行った。また、光源には蛍光灯を用いた。
そして、ＳｉＣ基板上下の偏光板の透過軸のズレを０°とした。
また、ＳｉＣ基板の歪み等による信号を画像処理用のＰＣを用いてカットして、マイクロパイプのマップのみ取得した。その結果を図４に示す。
【００５４】
図４に示すように、オフ角を有するＳｉＣ基板のオフ角に対応するように２枚の偏光板を傾けても良好なＳ／Ｎ比が得られ、実施例５−１０と同様にオフ角度は５〜１５°とすることによってＳ／Ｎ比が１割以上改善し、特によいことが判った。
【００５５】
（実施例１５）
実施例５において、チルト機構によって傾ける角度を１８°とし、ＳｉＣ基板のオリエンテーションフラットの位置を実施例５と比べて９０°回転させてサンプルステージに載置した以外は同様の条件でＳｉＣ基板のマイクロパイプの評価を行い、同様の評価を行った。その結果を図５に示す。
【００５６】
（実施例１６）
実施例１１において、チルト機構によって傾ける角度を１８°とし、ＳｉＣ基板のオリエンテーションフラットの位置を実施例５と比べて９０°回転させてサンプルステージに載置した以外は同様の条件でＳｉＣ基板のマイクロパイプの評価を行い、同様の評価を行った。その結果を図６に示す。
【００５７】
図５，６に示すように、基板の載置方向が変わっても、マイクロパイプの検出は可能であり、本発明の欠陥検出装置・方法は基板の載置方法に左右されないことが判った。
【００５８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００５９】
１０，１０’、１０’’…欠陥検査装置、
１１…光源、 １２ａ，１２ｂ…偏光板、 １３…サンプルステージ、 １４…チルト機構、 １５…受光部、 １６…ＰＣ、
２０，２０’…欠陥検査装置、
２１…光源、 ２２…偏光板、 ２３…サンプルステージ、 ２５…受光部、
Ｗ…ＳｉＣ基板。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳｉＣ等のオフ角を有する透明基板の欠陥を検査するための装置および検査方法に関わり、特にＳｉＣ基板のマイクロパイプを評価するのに好適な欠陥検査装置および欠陥検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＳｉＣ単結晶は、シリコン（Ｓｉ）単結晶と比較して、非常に優れた電気的、物理的性質を有しているため、従来にない高性能なパワーデバイスの実現を可能にすると考えられており、近年、パワーデバイス用途の基板材料として有望視されている。
【０００３】
しかし、このＳｉＣ単結晶から製造されるＳｉＣ基板には、その製造の際に、マイクロパイプと呼ばれる直径１０μｍ以下の中空のパイプ状貫通欠陥が含まれてしまうことがある。このマイクロパイプはデバイスの電気特性に悪影響を与えるため、良好な特性を有するデバイスを作製するには高品質なＳｉＣ基板が必要不可欠であり、それ故、ＳｉＣ基板内部の欠陥の有無等の評価を行うことが重要であるといえる。
【０００４】
一般的なＳｉＣ基板の欠陥（マイクロパイプ）の評価方法としては、破壊検査として、ＫＯＨエッチングによる検査方法がある。この方法は、高温で溶融したＫＯＨ中にＳｉＣ基板を浸漬させ、マイクロパイプを選択エッチングしてマイクロパイプの径を大きくし、光の散乱を利用して、肉眼又は光学顕微鏡により観察し、評価を行うものである。
【０００５】
しかし、この方法は、劇薬であるＫＯＨを用いる上、ＫＯＨ選択エッチングの際、ＫＯＨを５００℃前後にまで加熱する必要があり、安全上好ましくないものである。また、破壊検査のため、評価したＳｉＣ基板を製品として使用することができず、従って、製品歩留りを落としてしまうという問題もあった。
【０００６】
非破壊の評価方法として、例えば特許文献１には、透明基板に光を透過させ投影画像を画像処理して検出する方法がある。具体的には、ＳｉＣ基板裏面から透過照明にて照らし、基板表面からの透過光の投影画像をカメラによって撮像し、撮像した投影画像にマイクロパイプである画像処理を行い、画像処理によって区分された投影画像に基づいてマイクロパイプの検出を行う方法が開示されている。
【０００７】
また、非破壊の評価方法として、例えば、特許文献２，３には、ホトルミネッセンスによる評価方法が開示されている。
しかし、これらの方法は、非破壊検査ではあるものの、顕微鏡や画像処理装置等が必要であり、高価な評価装置を一式揃えるのにコストがかかるという問題があった。また、これらの方法は、必ずしも評価精度も高くなかった。
【０００８】
更に、非破壊の評価方法として、Ｃａｎｄｅｌａによる測定があるが、Ｃａｎｄｅｌａにて測定した場合は、マイクロパイプなのか、マイクロパイプでないのか、判定するために欠陥１個１個個別に解析する必要があり、このため、解析に時間が浪費されてしまうという問題があった。
【０００９】
この他にも、特許文献４では、シートのピンホールを非破壊で検出する評価方法及び評価装置として、シートを透過させた光の強度をシートの他方に配置した固体撮像素子からなる受光部によって検出し、検出された光の強度からピンホールを検出する検査装置が開示されている。
このピンホールの検査対象としては、シート、被検査基板、円筒状被検物、光ディスク、金属板シートが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−３０９４２６号公報
【特許文献２】特許３９１７１５４号公報
【特許文献３】特開２００９−５４７７１号公報
【特許文献４】特開平６−１８４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしこの特許文献４等の検査装置では、ＳｉＣのようにバンドギャップが大きい透明基板は光の透過性が高いため、マイクロパイプのようなピンホール検査に於いて、ピンホールを通過した光とそれ以外の部分で透過した光量が近くなり、Ｓ／Ｎ比が低く欠陥検出が困難であるという問題がある。また、フィルムシート検査のため、サンプルステージが傾かず、ＳｉＣのようにオフ角を持つ基板の場合、Ｓ／Ｎ比が低く欠陥検出が困難であるという問題がある。
【００１２】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであって、高価な評価機器や顕微鏡を用いることなく、非破壊にて精度高く透明基板の欠陥を検査することができる欠陥検査装置と欠陥検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明では、オフ角を有する透明基板の欠陥検査装置であって、該欠陥検査装置は、少なくとも、光源と、前記透明基板を透過した透過光を測定する固体撮像素子からなる受光部と、２枚の偏光板と、前記透明基板を載置するためのサンプルステージと、前記サンプルステージおよび前記２枚の偏光板を前記透明基板のオフ角に対応させて前記受光部に対して傾けることができるチルト機構とを備え、前記２枚の偏光板のうち一方は前記光源と前記サンプルステージとの間に、もう一方は前記サンプルステージと前記受光部との間に、少なくとも１枚の偏光板が前記サンプルステージと平行になるように配置され、かつ前記２枚の偏光板は透過軸のズレが３０°以内となるように配置されたものであることを特徴とする透明基板の欠陥検査装置を提供する。
【００１４】
このような構造の透明基板の欠陥検査装置とすることによって、マイクロパイプを有するＳｉＣ等の透明基板のピンホールを透過して受光部に到達した光と、欠陥部以外の基板を透過して受光部に到達した光との区別を容易にすることができ、透明基板の有するピンホールの位置やその数などを非破壊にて高精度に評価することができる。また、２枚の偏光板の透過軸のズレは３０°以内であるため、ピンホールを透過した光の光量の減衰を抑制することができ、高精度な欠陥検出が行える検査装置とすることができる。そして、主な構成は光源と２枚の偏光板と受光部であるため、高価な評価機器が不要であり、安価な高精度の透明基板の欠陥検査装置とすることができる。更に、検査対象の透明基板のオフ角に対応させて偏光板とサンプルステージを傾けることができるチルト機構を有しているため、オフ角を有する透明基板の欠陥を検査するにあたって、オフ角に対応させて偏光板やサンプルステージを傾けることができ、より高精度な欠陥評価が可能となる。
【００１５】
ここで、前記チルト機構は、前記サンプルステージおよび前記２枚の偏光板を前記受光部に対して５〜１５°傾けるものであることが好ましい。
このように、チルト機構によってサンプルステージや２枚の偏光板を傾ける角度を５〜１５°とすることによって、より高精度な欠陥の検出が可能となる。
【００１６】
また、前記２枚の偏光板は、前記透過軸のズレが０°となるように配置されたものであることが好ましい。
このように、２枚の偏光板の透過軸のズレが０°であれば、ピンホールを透過した光の光量が減衰されることなく、基板を透過した光とピンホールを透過した光とのＳ／Ｎ比を更に高いものとすることができ、更に高精度な欠陥検査を行うことができる検査装置となる。
【００１７】
そして、前記２枚の偏光板と前記サンプルステージの全てが平行に配置されたものであることが好ましい。
このように、２枚の偏光板とサンプルステージの全てが平行に配置されたものとすることによって、オフ角を有する透明基板のピンホールを透過した光と基板を透過した光のＳ／Ｎ比を更に良好なものとすることができ、更に高精度な欠陥の検出を行える検査装置とすることができる。
【００１８】
また、本発明では、オフ角を有する透明基板の欠陥検査方法であって、少なくとも、該透明基板に、光源から発せられた光を透過させ、該透過させた光を受光部で測定する際に、前記光源と前記透明基板との間と、前記透明基板と前記受光部との間にそれぞれ偏光板を、少なくとも一方が前記透明基板と平行になるように配置し、該２枚の偏光板の透過軸のズレを３０°以内とすることを特徴とする透明基板の欠陥検査方法を提供する。
【００１９】
このような欠陥検査方法では、透明基板のピンホールを透過した光と、基板を透過した光との区別が非常に容易であり、ピンホールの検出精度を従来に比べて大幅に向上させることができる。そして２枚の偏光板の透過軸のズレを３０°以内として配置することによって、ピンホールを透過した光の減衰を抑制でき、より良好なピンホール検出が可能となる。また、２枚の偏光板は、検査対象の透明基板のオフ角に対応させて傾けることができるため、オフ角を有する透明基板の欠陥を検査する際にオフ角に対応させて偏光板を傾けることで、より高精度な欠陥評価が可能となる。更に、光源と２枚の偏光板と受光部によって透明基板の欠陥検査を行うことができるため、その構成が非常に簡易であり、高額な機器を必要とせず、高精度でありながらその実施は安価かつ容易である。
【００２０】
ここで、前記偏光板と前記透明基板を、前記受光部に対して５〜１５°傾けて配置することが好ましい。
このように、透明基板や偏光板を５〜１５°傾けることによって、より高精度な欠陥の検出が可能となる。
【００２１】
また、前記２枚の偏光板を、前記透過軸のズレを０°となるように配置することが好ましい。
このように、２枚の偏光板の透過軸のズレを０°となるように２枚の偏光板を配置することによって、ピンホールを透過した光の光量の減衰をより抑制することができ、基板を透過した光とピンホールを透過した光とのＳ／Ｎ比を更に高くできる。よって、より高精度な欠陥検査方法とすることができる。
【００２２】
そして、前記２枚の偏光板と前記透明基板を、全て平行に配置することが好ましい。
このように、２枚の偏光板と透明基板を全て平行に配置することによって、オフ角を有するような透明基板のピンホールを透過した光と基板を透過した光のＳ／Ｎ比を更に良好にすることができ、更に高精度な欠陥検査が可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明のように、透明基板の両側に一対の偏光板を配置し、該偏光板の透過軸のズレを３０°以下にすることにより、基板を透過した光量と該基板のマイクロパイプ等のピンホールを通過した光量とのＳ／Ｎ比を大幅に改善することができ、光の透過性の高い透明基板のマイクロパイプ等のピンホールの非破壊での高精度な検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の透明基板の欠陥検査装置の概略の一例を示した図である。
【図２】実施例１−４、比較例１−６のマイクロパイプ観察結果の一例を示した図である。
【図３】実施例５−１０のマイクロパイプ観察結果の一例を示した図である。
【図４】実施例５，１１−１４のマイクロパイプ観察結果の一例を示した図である。
【図５】実施例１５のマイクロパイプ観察結果の一例を示した図である。
【図６】実施例１６のマイクロパイプ観察結果の一例を示した図である。
【図７】従来の透明基板の欠陥装置の概略の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明について図を参照してより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
以下では、オフ角を有する透明基板として、ＳｉＣ基板の例を参照して説明するが、透明基板はもちろんこれに限定されない。
【００２６】
ここで、ＳｉＣ基板におけるオフ角とは、基板の主面と所定の結晶面とのなす角をいい、たとえば｛０００１｝面ＳｉＣ基板の場合、ＳｉＣ基板の主面と｛０００１｝面とのなす角をいう。別の観点から説明すると、たとえば｛０００１｝面ＳｉＣ基板の場合、主面に垂直な直線（法線）が＜０００１＞方向に対してなす角をいう。なお、六方晶ＳｉＣ基板の場合、オフ角は、たとえば８°または４°程度とされる。
【００２７】
図１（ａ）に示したように、本発明のオフ角を有するＳｉＣ基板の欠陥検査装置１０は、少なくとも、光源１１と、ＳｉＣ基板Ｗを透過した透過光を測定する固体撮像素子からなる受光部１５と、２枚の偏光板１２ａ，１２ｂと、ＳｉＣ基板Ｗを載置するためのサンプルステージ１３と、サンプルステージ１３および２枚の偏光板１２ａ，１２ｂをＳｉＣ基板Ｗのオフ角に対応させて受光部１５に対して傾けることができるチルト機構１４とを備えたものである。
そして、２枚の偏光板１２ａ，１２ｂのうち一方（偏光板１２ａ）は光源１１とサンプルステージ１３との間に、もう一方（偏光板１２ｂ）はサンプルステージ１３と受光部１５との間に、少なくとも１枚の偏光板がサンプルステージ１３と平行になるように配置され、かつ２枚の偏光板１２ａ，１２ｂは透過軸のズレが３０°以内となるように配置されているものである。
【００２８】
図７（ａ）に示すように、従来のＳｉＣ基板の欠陥検査装置２０は、光源２１と、ＳｉＣ基板Ｗを透過した透過光を測定する固体撮像素子からなる受光部２５と、偏光板２２と、ＳｉＣ基板Ｗを載置するためのサンプルステージ２３とを備えたものであり、そして偏光板２２は、サンプルステージ２３と受光部２５との間か、もしくは図７（ｂ）に示すように、光源２１とサンプルステージ２３との間に配置されたもの（欠陥検査装置２０’）もある。
【００２９】
しかし、このような欠陥検査装置２０，２０’では、ＳｉＣ基板を透過した光とマイクロパイプを透過した光の区別が難しく、高精度なマイクロパイプの評価を行うことが非常に難しい。
【００３０】
これに対し、本発明のＳｉＣ基板の欠陥検査装置１０では、ＳｉＣ基板Ｗと光源１１との間に偏光板１２ａを配置したことにより、特定の偏光面を有する光のみがＳｉＣ基板Ｗに照射されることになる。そして光源１１側の偏光板１２ａによって得られる特定の偏光面を有する光は、ＳｉＣ基板Ｗの歪み等によって散乱されることにより、再び不特定の偏光面を有する光となってＳｉＣ基板Ｗを透過する。これに対し、ＳｉＣ基板Ｗのマイクロパイプを通過した光は散乱を受けないので、ＳｉＣ基板Ｗに照射されたときと同じ偏光面を有していることになる。
【００３１】
このＳｉＣ基板Ｗを通過または透過した光は、ＳｉＣ基板Ｗとラインセンサー若しくはエリアセンサー等の固体撮像素子からなる受光部１５との間に配置した偏光板１２ｂを通過した後、受光される。ここで、２枚の偏光板１２ａ，１２ｂは透過軸のズレを３０°以内となるように配置しているため、受光部１５側の偏光板１２ｂは、光源１１側の偏光板１２ａとほぼ同じ偏光方向を有している。
従って、光が受光部１５側の偏光板１２ｂを通過する際、その光のうち、ＳｉＣ基板Ｗで散乱されて偏光面が変化した光成分の受光部１５への到達強度が著しく低下するのに対し、ＳｉＣ基板Ｗのマイクロパイプを通過した特定の偏光面を有する光の成分の強度はほとんど低下しないものとなる。これによりマイクロパイプを通過した光の光量と、ＳｉＣ基板を透過した光の光量のＳ／Ｎ比を改善することができる。
【００３２】
更に、ＳｉＣ基板Ｗのオフ角に対応させて少なくとも１枚の偏光板（１２ａ，１２ｂの少なくとも一方）とサンプルステージ１３を傾けることができるチルト機構１４が備わっており、ＳｉＣ基板Ｗのマイクロパイプを検査する際に、偏光板１２ａ，１２ｂやサンプルステージ１３をオフ角に対向させて傾けることができるため、マイクロパイプを通過した光と基板を透過した光のＳ／Ｎ比を更に良好なものとすることができ、高精度な欠陥評価が可能となる。
そして、光源１１と２枚の偏光板１２ａ，１２ｂと受光部１５からなる装置のため、構成が簡易なものであり、また高価な評価機器等を必要としないものである。従って、安価で高精度の透明基板の欠陥検査装置となる。
【００３３】
ここで、受光部１５にて検出された光を処理するためのＰＣ１６を備えたものとすることができる。
ＳｉＣのように歪を内在したウェーハにおいては、サンプルステージの両側に一組の偏光板を配した場合は、歪による影響も観察されることになる。ただし、この歪起因の信号は、観察されたとしても、歪によるコントラストの面積とマイクロパイプによるコントラストの面積は大きく異なるため、受光した信号を処理する画像処理ＰＣにより面積でカットオフすることができ、これによって高感度な欠陥検出が可能となる。
【００３４】
そして、チルト機構１４は、サンプルステージ１３および２枚の偏光板１２ａ，１２ｂを、受光部１５に対して５〜１５°傾けるものとすることができる。
このように、チルト機構によってサンプルステージや２枚の偏光板を５〜１５°傾けたものとすることによって、マイクロパイプ等のＳｉＣ基板に存在する欠陥のより高精度な検出を行うことができる検査装置とすることができる。
【００３５】
また、２枚の偏光板１２ａ，１２ｂは、各々の透過軸のズレが０°となるように配置されたものとすることができる。
このように、２枚の偏光板の透過軸のズレが０°となるように配置された欠陥検査装置であれば、ＳｉＣ基板中のマイクロパイプを透過した光の光量は、サンプルステージと受光部との間に配置された偏光板を通過する際に減少することはない。これに対し、ＳｉＣ基板を透過して異なった偏光面を有する光の光量は減少するため、ＳｉＣ基板を透過した光とマイクロパイプを透過した光とのＳ／Ｎ比を更に高いものとすることができる。従って、更に高精度な欠陥検査を行うことができる欠陥検査装置とすることができる。
【００３６】
更に、光量を更に改善して更に良好なＳ／Ｎ比を得るために、サンプルステージ１３の両側に配置する２枚の偏光板１２ａ，１２ｂとサンプルステージ１３との平行度を１０°以下、特には全てを平行に配置されたものとすることができる。
【００３７】
上記のような、本発明の透明基板の欠陥検査装置を用いた、本発明の透明基板の欠陥検査方法の一例をＳｉＣ基板の検査を例として以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３８】
まず、検査を行いたいＳｉＣ基板と、光源と、２枚の偏光板と、光を受光するための固体撮像素子からなる受光部を準備する。
この準備するＳｉＣ基板の規格は特に限定されない。また偏光板や光源、受光部も特に限定はされない。
【００３９】
そして、光源とＳｉＣ基板との間に偏光板を１枚、ＳｉＣ基板と受光部との間にも偏光板を１枚配置する。またこの２枚の偏光板のうち、少なくとも一方をＳｉＣ基板と平行になるように配置する。また、２枚の偏光板の透過軸のズレを３０°以内とするように配置する。
そして、受光部を、光源から発せられ、ＳｉＣ基板を透過させた光を測定するように配置し、ＳｉＣ基板を透過した光を測定する。
そしてこの測定した光を解析することによって、ＳｉＣ基板の欠陥、特にはマイクロパイプを評価する。
【００４０】
このような配置にすることによって、ＳｉＣ基板のマイクロパイプを透過した光と、基板を透過した光との区別を容易に行うことができる。そして２枚の偏光板を、その透過軸のズレを３０°以内となるように配置しているため、マイクロパイプを透過した光の減衰を抑制でき、高感度のマイクロパイプ検出が可能となる。
また、２枚の偏光板は、ＳｉＣ基板のオフ角に対応させて受光部に対して傾けることができるので、より高精度なマイクロパイプの評価を行える。
【００４１】
ここで、偏光板とＳｉＣ基板を、受光部に対して５〜１５°傾けて配置することができる。
このように、ＳｉＣ基板や偏光板を５〜１５°傾けることによって、より高精度なマイクロパイプの検出・評価を行うことができるようになる。
【００４２】
また、２枚の偏光板を、透過軸のズレを０°となるように配置することができる。
このように、２枚の偏光板を透過軸のズレを０°となるように配置すれば、マイクロパイプを透過した光の光量の減衰をより抑制することができるため、基板を透過した光とマイクロパイプを透過した光とのＳ／Ｎ比を更に高くすることができる。よって、より高精度な欠陥の検出が可能となる。
【００４３】
そして、２枚の偏光板とＳｉＣ基板を、全て平行に配置することができる。
このように、２枚の偏光板とＳｉＣ基板を全て平行に配置すれば、一般的にオフ角を有するＳｉＣ基板のマイクロパイプを透過した光と、ＳｉＣ基板を透過した光のＳ／Ｎ比を更に良好なものとすることができるため、更に高精度にマイクロパイプの位置や総数を評価することができ、より高精度な欠陥検出を行うことができるようになる。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
図１（ａ）に示すように、光源及び受光部の間にマイクロパイプを持つＳｉＣ基板をサンプルステージに乗せ、光源とサンプルステージ、サンプルステージと受光部の間にステージ上のＳｉＣ基板とを平行になるように偏光板を載置した。なお、チルト機構による受光部からの傾き角度は０°とした。また、光源には蛍光灯とＬＥＤリング照明を用いた。
そして、ＳｉＣ基板上下の偏光板の透過軸のズレを０°とした。
また、ＳｉＣ基板の歪み等による信号を画像処理用のＰＣを用いてカットして、マイクロパイプのマップのみ取得した。その結果を図２に示す。
【００４５】
図２に示すように、マイクロパイプを透過した光のみＳ／Ｎ比が高く、マイクロパイプの高感度な検出が可能であることが判った。
【００４６】
（実施例２−４、比較例１−３）
実施例１において、ＬＥＤリング照明を用いず、ＳｉＣ基板上下の偏光板の透過軸のズレを０°（実施例２）、１０°（実施例３）、３０°（実施例４）、４０°（比較例１）、６０°（比較例２）、９０°（比較例３）とした以外は同様の方法によってＳｉＣ基板のマイクロパイプの評価を行った。なお、本実施例２−４，比較例１−３では、実施例１と同じ基板の同じ位置のマイクロパイプの評価を行った。その結果を図２に示す。
【００４７】
図２に示すように、ＳｉＣ基板上下の偏光板の透過軸のズレを３０°以内とすることによって、Ｓ／Ｎ比が高く取れ、ズレをそれ以上とすると評価に十分なＳ／Ｎ比が得られないことが判った。この透過軸のズレの範囲はさらには１０°以下とすることがよいことが判った。
【００４８】
（比較例４）
従来のような、金属顕微鏡によってＳｉＣ基板のマイクロパイプの評価を行った。その結果も図２に示す。
図２に示すように、従来法でもマイクロパイプの検出は可能であるものの、高価な金属顕微鏡が必要であり、容易に実施できるものではなかった。
【００４９】
（比較例５−６）
図７（ａ）に示すような欠陥検査装置（比較例５）、図７（ｂ）に示すような欠陥検査装置（比較例６）によって、ＳｉＣ基板のマイクロパイプの評価を行った。なお、本比較例５，６も実施例１−４，比較例１−３と同じ基板の同じ位置のマイクロパイプの評価を行った。その結果を図２に示す。
【００５０】
図２に示すように、偏光板が１枚であると、マイクロパイプを透過した光のみのＳ／Ｎ比が得られず、評価が不可能であることが判った。
【００５１】
（実施例５−１０）
図１（ｂ）に示すように、光源及び受光部の間にマイクロパイプを持つＳｉＣ基板をサンプルステージに乗せ、光源とサンプルステージ、サンプルステージと受光部の間にステージ上のＳｉＣ基板とを平行になるように偏光板を載置し、チルト機構によって、光源とサンプルステージの間の偏光板を傾け、受光部からの傾き角度を０°（実施例５）、５°（実施例６）、１０°（実施例７）、１５°（実施例８）、２０°（実施例９）、２５°（実施例１０）、とした欠陥検査装置１０’によって欠陥検出を行った。また、光源には蛍光灯を用いた。
そして、ＳｉＣ基板上下の偏光板の透過軸のズレを０°とした。
また、ＳｉＣ基板の歪み等による信号を画像処理用のＰＣを用いてカットして、マイクロパイプのマップのみ取得した。その結果を図３に示す。
【００５２】
図３に示すように、オフ角を有するＳｉＣ基板のオフ角に対応するように偏光板を傾けても良好なＳ／Ｎ比が得られ、チルト角度は５〜１５°とすることによって実施例５（チルト角０°）に比べてＳ／Ｎ比が１割以上改善し、好適であることが判った。
【００５３】
（実施例１１−１４）
図１（ｃ）に示すように、光源及び受光部の間にマイクロパイプを持つＳｉＣ基板をサンプルステージに乗せ、光源とサンプルステージ、サンプルステージと受光部の間にステージ上のＳｉＣ基板とを平行になるように偏光板を載置し、チルト機構によって、２枚の偏光板を傾け、受光部からの傾き角度を０°（実施例１１）、１２°（実施例１２）、２５°（実施例１３）、２５°＋ＬＥＣリング補助照明付き（実施例１４）、とした欠陥検査装置１０’’によって欠陥検出を行った。また、光源には蛍光灯を用いた。
そして、ＳｉＣ基板上下の偏光板の透過軸のズレを０°とした。
また、ＳｉＣ基板の歪み等による信号を画像処理用のＰＣを用いてカットして、マイクロパイプのマップのみ取得した。その結果を図４に示す。
【００５４】
図４に示すように、オフ角を有するＳｉＣ基板のオフ角に対応するように２枚の偏光板を傾けても良好なＳ／Ｎ比が得られ、実施例５−１０と同様にオフ角度は５〜１５°とすることによってＳ／Ｎ比が１割以上改善し、特によいことが判った。
【００５５】
（実施例１５）
実施例５において、チルト機構によって傾ける角度を１８°とし、ＳｉＣ基板のオリエンテーションフラットの位置を実施例５と比べて９０°回転させてサンプルステージに載置した以外は同様の条件でＳｉＣ基板のマイクロパイプの評価を行い、同様の評価を行った。その結果を図５に示す。
【００５６】
（実施例１６）
実施例１１において、チルト機構によって傾ける角度を１８°とし、ＳｉＣ基板のオリエンテーションフラットの位置を実施例５と比べて９０°回転させてサンプルステージに載置した以外は同様の条件でＳｉＣ基板のマイクロパイプの評価を行い、同様の評価を行った。その結果を図６に示す。
【００５７】
図５，６に示すように、基板の載置方向が変わっても、マイクロパイプの検出は可能であり、本発明の欠陥検出装置・方法は基板の載置方法に左右されないことが判った。
【００５８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００５９】
１０，１０’、１０’’…欠陥検査装置、
１１…光源、 １２ａ，１２ｂ…偏光板、 １３…サンプルステージ、 １４…チルト機構、 １５…受光部、 １６…ＰＣ、
２０，２０’…欠陥検査装置、
２１…光源、 ２２…偏光板、 ２３…サンプルステージ、 ２５…受光部、
Ｗ…ＳｉＣ基板。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オフ角を有する透明基板の欠陥検査装置であって、
該欠陥検査装置は、少なくとも、光源と、前記透明基板を透過した透過光を測定する固体撮像素子からなる受光部と、２枚の偏光板と、前記透明基板を載置するためのサンプルステージと、前記サンプルステージおよび前記２枚の偏光板を前記透明基板のオフ角に対応させて前記受光部に対して傾けることができるチルト機構とを備え、
前記２枚の偏光板のうち一方は前記光源と前記サンプルステージとの間に、もう一方は前記サンプルステージと前記受光部との間に、少なくとも１枚の偏光板が前記サンプルステージと平行になるように配置され、かつ前記２枚の偏光板は透過軸のズレが３０°以内となるように配置されたものであることを特徴とする透明基板の欠陥検査装置。
【請求項２】
前記チルト機構は、前記サンプルステージおよび前記２枚の偏光板を前記受光部に対して５〜１５°傾けるものであることを特徴とする請求項１に記載の透明基板の欠陥検査装置。
【請求項３】
前記２枚の偏光板は、前記透過軸のズレが０°となるように配置されたものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の透明基板の欠陥検査装置。
【請求項４】
前記２枚の偏光板と前記サンプルステージの全てが平行に配置されたものであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の透明基板の欠陥検査装置。
【請求項５】
オフ角を有する透明基板の欠陥検査方法であって、少なくとも、
該透明基板に、光源から発せられた光を透過させ、該透過させた光を受光部で測定する際に、前記光源と前記透明基板との間と、前記透明基板と前記受光部との間にそれぞれ偏光板を、少なくとも一方が前記透明基板と平行になるように配置し、
該２枚の偏光板の透過軸のズレを３０°以内とすることを特徴とする透明基板の欠陥検査方法。
【請求項６】
前記偏光板と前記透明基板を、前記受光部に対して５〜１５°傾けて配置することを特徴とする請求項５に記載の透明基板の欠陥検査方法。
【請求項７】
前記２枚の偏光板を、前記透過軸のズレを０°となるように配置することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の透明基板の欠陥検査方法。
【請求項８】
前記２枚の偏光板と前記透明基板を、全て平行に配置することを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載の透明基板の欠陥検査方法。
【請求項１】
オフ角を有する透明基板の欠陥検査装置であって、
該欠陥検査装置は、少なくとも、光源と、前記透明基板を透過した透過光を測定する固体撮像素子からなる受光部と、２枚の偏光板と、前記透明基板を載置するためのサンプルステージと、前記サンプルステージおよび前記２枚の偏光板を前記透明基板のオフ角に対応させて前記受光部に対して傾けることができるチルト機構とを備え、
前記２枚の偏光板のうち一方は前記光源と前記サンプルステージとの間に、もう一方は前記サンプルステージと前記受光部との間に、少なくとも１枚の偏光板が前記サンプルステージと平行になるように配置され、かつ前記２枚の偏光板は透過軸のズレが３０°以内となるように配置されたものであることを特徴とする透明基板の欠陥検査装置。
【請求項２】
前記チルト機構は、前記サンプルステージおよび前記２枚の偏光板を前記受光部に対して５〜１５°傾けるものであることを特徴とする請求項１に記載の透明基板の欠陥検査装置。
【請求項３】
前記２枚の偏光板は、前記透過軸のズレが０°となるように配置されたものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の透明基板の欠陥検査装置。
【請求項４】
前記２枚の偏光板と前記サンプルステージの全てが平行に配置されたものであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の透明基板の欠陥検査装置。
【請求項５】
オフ角を有する透明基板の欠陥検査方法であって、少なくとも、
該透明基板に、光源から発せられた光を透過させ、該透過させた光を受光部で測定する際に、前記光源と前記透明基板との間と、前記透明基板と前記受光部との間にそれぞれ偏光板を、少なくとも一方が前記透明基板と平行になるように配置し、
該２枚の偏光板の透過軸のズレを３０°以内とすることを特徴とする透明基板の欠陥検査方法。
【請求項６】
前記偏光板と前記透明基板を、前記受光部に対して５〜１５°傾けて配置することを特徴とする請求項５に記載の透明基板の欠陥検査方法。
【請求項７】
前記２枚の偏光板を、前記透過軸のズレを０°となるように配置することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の透明基板の欠陥検査方法。
【請求項８】
前記２枚の偏光板と前記透明基板を、全て平行に配置することを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載の透明基板の欠陥検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２３７３１３（Ｐ２０１１−２３７３１３Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０９９６４（Ｐ２０１０−１０９９６４）
【出願日】平成２２年５月１２日（２０１０．５．１２）
【出願人】（０００１９０１４９）信越半導体株式会社 (867)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１２日（２０１０．５．１２）
【出願人】（０００１９０１４９）信越半導体株式会社 (867)
【Ｆターム（参考）】
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