(57)【要約】      （修正有）【課題】ウェーハの微小割れを検出するシステム及び方法の提供。【解決手段】検査方法は、第１の軸に略沿ってウェーハの第１の表面から出る光を受けて、そこから第１の表面の第１の画像を得ることを含み、ウェーハは内部に形成された割れを有し、第１の画像は割れの少なくとも１つの部分を含む。検査方法は、第２の軸に略沿ってウェーハの第１の表面から出る光を受け、そこから第１の表面の第２の画像を得ることも含み、第２の画像は、割れの少なくとも１つの第２の部分を含み、第１の表面は平面に対して略平行に延び、平面上の第１の軸の正投影は、平面上の第２の軸の正投影に略直交する。検査方法は、第１および第２の画像の割れの少なくとも１つの第１の部分および割れの少なくとも１つの第２の部分のそれぞれから、第３の画像を構築することをさらに含む。より具体的には、第３の画像は、ウェーハ内の割れを検査するために略処理可能である。【選択図】図３
2010034524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハは内部に形成された割れを有し、第１の画像は前記割れの少なくとも１つの部分を含み、そこから第１の表面の前記第１の画像を得るため、第１の軸に略沿って前記ウェーハの前記第１の表面から出る光を受けることと、
第２の画像は前記割れの少なくとも１つの第２の部分を含み、前記第１の表面は平面に対して略平行に延び、前記平面上の前記第１の軸の正投影は、前記平面上の第２の軸の正投影に略直交し、そこから前記第１の表面の前記第２の画像を得るため、前記第２の軸に略沿って前記ウェーハの前記第１の表面から出る光を受けることと、
前記第１および第２の画像のそれぞれの前記割れの前記少なくとも１つの第１の部分および前記割れの前記少なくとも１つの第２の部分から、第３の画像を構築することと、を含み、
前記第３の画像は前記ウェーハの前記割れを検査するように実質的に処理可能である、検査方法。
【請求項２】
光を前記第１の軸に略沿って前記ウェーハの第２の表面に向けて、それにより、前記ウェーハの前記第１の表面から前記第１の軸に沿って出る前記光を得ることと、光を前記第２の軸に略沿って前記ウェーハの第２の表面に向けて、それにより、前記ウェーハの前記第１の表面から前記第２の軸に沿って出る光を得ることとをさらに含み、前記第１の表面は前記第２の表面に略外側に向けて対向する、請求項１に記載の検査方法。
【請求項３】
光を前記第１の表面に対して略鋭角で前記ウェーハの前記第１の表面に向けることをさらに含む、請求項１に記載の検査方法。
【請求項４】
前記第１の画像および前記第２の画像から第３の画像を構築することには、前記第１の画像および前記第２の画像を重ね合わせて前記第３の画像を得ることが含まれる、請求項１に記載の検査方法。
【請求項５】
前記第１の軸に略沿って前記ウェーハの前記第１の表面から出る光を受けて、そこから前記第１の表面の前記第１の画像を得ることには、前記ウェーハの前記第２の表面から前記第２の表面に対して鋭角で光を受けることが含まれる、請求項１に記載の検査方法。
【請求項６】
前記ウェーハの前記第１の表面から受けた光を前記平面上の前記第１の軸の前記正投影に沿って向けるための光学ユニットを設けることをさらに含む、請求項１に記載の検査方法。
【請求項７】
前記第２の軸に略沿って前記ウェーハの前記第１の表面から出る光を受けて、そこから前記第１の表面の前記第２の画像を得ることには、前記第１の表面に対して略直角で前記ウェーハの前記第１の表面からの光を受けることが含まれる、請求項１に記載の検査方法。
【請求項８】
前記第１の軸に略沿って前記ウェーハの前記第１の表面から出る光を受けて、そこから前記第１の表面の前記第１の画像を得ることには、前記平面上の前記第１の軸の前記正投影に沿って前記ウェーハを搬送することが含まれる、請求項１に記載の検査方法。
【請求項９】
前記第２の軸に略沿って前記ウェーハの前記第１の表面から出る光を受けて、そこから前記第１の表面の前記第２の画像を得ることには、前記平面上の前記第２の軸の前記正投影に沿って前記ウェーハを搬送することが含まれる、請求項１に記載の検査方法。
【請求項１０】
前記第２の軸に略沿って前記ウェーハの前記第１の表面から出る光を受けて、そこから前記第１の表面の前記第２の画像を得ることには、少なくとも前記第１および第２の画像を回転させて、前記第１の画像を前記第２の画像に空間的に見当合わせをすることが含まれる、請求項１に記載の検査方法。
【請求項１１】
前記第２の軸に略沿って前記ウェーハの前記第１の表面から出る光を受けて、そこから前記第１の表面の前記第２の画像を得ることには、前記第１の画像と前記第２の画像との視点およびスカラー差を補正することが含まれる、請求項１に記載の検査方法。
【請求項１２】
前記第１および第２の画像から第３の画像を構築することには、算術関数によって前記第１および第２の画像を組み合わせることが含まれる、請求項１に記載の検査方法。
【請求項１３】
前記算術関数によって前記第１および第２の画像を組み合わせることには、最小関数によって前記第３の画像を得ることが含まれる、請求項１２に記載の検査方法。
【請求項１４】
光を内部に形成された割れを有するウェーハの第１の表面に向けるように配置される光組立体と、
前記ウェーハの第２の表面から第１の軸に略沿って出る光を受けるように配置される第１の撮像装置であって、前記光から、前記割れの少なくとも１つの第１の部分を含む第１の画像を取得可能であり、前記第２の表面は、平面に対して略平行し、前記第１の表面に対して外側に向かって略対向する、第１の撮像装置と、
前記ウェーハの前記第２の表面から第２の軸に略沿って出る光を受けるように配置される第２の撮像装置であって、前記光から、前記割れの少なくとも１つの第２の部分を含む第２の画像を取得可能であり、前記第１および第２の撮像装置は、前記平面上の前記第１の軸の正投影を前記平面上の前記第２の軸の正投影に略直交するように配置するように相互に構成され、コンピュータにデータ結合可能であり、それにより、前記第１および第２の画像の取得を可能にする、第２の撮像装置と
を備え、
第３の画像が、前記コンピュータにより前記第１および第２の画像から構築可能であり、続けて前記ウェーハの前記割れを検査するために処理可能である、検査装置。
【請求項１５】
前記光は、前記ウェーハの前記第１の表面に向けられ、前記ウェーハの前記第２の表面に対して略鋭角で前記ウェーハの前記第２の表面から受けられる、請求項１４に記載の検査装置。
【請求項１６】
前記ウェーハの前記第２の表面から受けた光を前記平面上の前記第１の軸の前記正投影に略平行な方向に沿って向けるための光学ユニットをさらに備える、請求項１４に記載の検査装置。
【請求項１７】
前記ウェーハの前記第２の表面からの前記光は、前記第１および第２の撮像装置のうちの少なくとも一方によって前記第２の表面に対して略直角に受けられる、請求項１４に記載の検査装置。
【請求項１８】
前記平面上の前記第１の軸の前記正投影に略平行な第１の方向に前記ウェーハを搬送するための第１の部分を有する搬送システムをさらに備える、請求項１４に記載の検査装置。
【請求項１９】
前記搬送システムは、前記平面上の前記第２の軸の前記正投影に略平行な第2の方向に前記ウェーハを搬送するための第２の部分を有する、請求項１８に記載の検査装置。
【請求項２０】
前記コンピュータは、前記第１および第２の画像のうちの少なくとも一方を回転させて、前記第１の画像を前記第２の画像に空間的に見当合わせをする、請求項１４に記載の検査装置。
【請求項２１】
前記コンピュータは、前記第１の画像と前記第２の画像との視点およびスカラー差を補正する、請求項１４に記載の検査装置。
【請求項２２】
前記コンピュータは、算術関数によって前記第１および第２の画像を構築する、請求項１４に記載の検査装置。
【請求項２３】
前記第１および第２の画像は最小関数によって構築される、請求項２２に記載の検査装置。
【請求項２４】
前記光組立体は、第１の光源および第２の光源のうちの少なくとも一方を備える、請求項１４に記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概括的には物体を検査する装置および方法に関する。特に、本発明は、欠陥に関してウェーハを検査する装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池製造業者は、ソーラウェーハに対して検査を日常的に実行している。これは、太陽電池の品質を制御するために、いずれの欠陥ソーラウェーハも識別されることを保証するためである。
【０００３】
ソーラウェーハは、太陽電池の組み立てに一般に使用されるシリコン結晶の薄いスライスである。ソーラウェーハは太陽電池の基板として働き、一連の組立プロセス、例えば、堆積、エッチング、およびパターニングを経てから、機能する太陽電池になる。したがって、製造歩留まりを向上させ、製造費を低減するには、組立プロセスの開始点からソーラウェーハの品質を維持することが極めて重要である。
【０００４】
微小割れはソーラウェーハに一般に見られる欠陥であり、人間の目では見えず、さらには光学顕微鏡でも見えないものがあるため、検出が極めて困難である。ソーラウェーハの微小割れを検出する一方法は、赤外線撮像技法の使用を含む。ソーラウェーハは、高純度シリコンから作られ、可視光の下では不透明に見える。しかし、シリコンのバンドギャップエネルギーレベルにより、ソーラウェーハは、１１２７ｎｍよりも大きな波長を有する光で照明されると、透明に見える。
【０００５】
１１２７ｎｍの波長を有する光は近赤外線（ＮＩＲ）放射に分類される。ＮＩＲは人間の目では見えないが、最も市販されているＣＣＤまたはＣＭＯＳ赤外線カメラによって検出可能である。赤外線光源の例は発光ダイオード（ＬＥＤ）、タングステンランプ、およびハロゲンランプである。
【０００６】
赤外線光はシリコンから作られたソーラウェーハを透過することが可能なため、ソーラウェーハを赤外線カメラと光源との間に配置することによってソーラウェーハの内部構造を調べることが可能である。
【０００７】
ソーラウェーハは製造ラインで大量に、通常は毎秒１枚の速度で製造される。ソーラウェーハは通常、矩形形状を有し、１００ｍｍ×１００ｍ〜２１０ｍｍ×２１０ｍｍの表面寸法を有する。ソーラウェーハは１５０μｍ〜２５０μｍの典型的な厚さも有する。従来の高速撮像システムがソーラウェーハの検査に使用される。最も従来的な高速撮像システムは、最高で１２０００（１２Ｋ）画素の解像度を有するラインスキャンＣＣＤ／ＣＭＯＳカメラを使用する。
【０００８】
図１ａは従来の高速撮像システム１０を示す。従来の高速撮像システム１０は、コンピュータ１２およびラインスキャン撮像装置１４からなる。ラインスキャン撮像装置１４は、カメラおよびレンズ系を含み、ソーラウェーハ１６の上方にソーラウェーハ１６の表面に垂直に位置決めされる。赤外線光源１８が、赤外線光がソーラウェーハ１６を透過し、ラインスキャン撮像装置１４に達するようにソーラウェーハ１６の下方に配置される。
【０００９】
２１０ｍｍ×２１０ｍｍソーラウェーハを検査するには、１２Ｋラインスキャンカメラは、２１０ｍｍ／１２，０００画素、すなわち１８μｍ／画素よりも良好な画像解像度を有する必要がある。サンプリング理論に基づくと、この画像解像度は、２画素よりも大きな割れ線幅を有する微小割れの検出にのみ有用である。これは、従来の高速撮像システムは、２画素×１８μｍ／画素、すなわち３６μｍよりも大きな割れ線幅を有する微小割れの検出に制限されることを意味する。これは従来の高速撮像システムに対する主要な制限である。何故なら、微小割れの幅は通常、３６μｍよりも小さいためである。
【００１０】
図１ｂは、図１ａのポイントＡでのソーラウェーハ１６の断面に沿った微小割れ２０の拡大図を示す。微小割れ２０は、従来の高速撮像システム１０の画像解像度２２よりも小さな幅を有する。その結果、微小割れ２０の出力画像は、画像解析ソフトウェアが微小割れ２０を検出することができるのに十分なコントラストを有さない。
【００１１】
画像解像度の問題の他に、ソーラウェーハが多結晶型である場合、ソーラウェーハの微小割れの検出はより複雑になる。ソーラウェーハは通常、単結晶ウェーハまたは多結晶ウェーハから作られる。単結晶ソーラウェーハは通常、単結晶シリコンを切断してスライスにすることによって作られる。一方で、多結晶ソーラウェーハは、シリコンを溶解させ、それから溶解したシリコンをゆっくりと冷却させてから、凝固したシリコンを切断してスライスにすることによって得られる。多結晶ソーラウェーハは、シリコンの不純度レベルが高いため、単結晶ソーラウェーハよりも品質が低いが、それにもかかわらず、より費用効率的であり、太陽電池の製造に単結晶ソーラウェーハよりも広く使用されるようになりつつある。単結晶ソーラウェーハは、均一な表面テクスチャを有するように見える。図２に示すように、多結晶ソーラウェーハは、凝固プロセス中の様々なサイズの結晶粒の形成により、複雑でランダムな表面テクスチャを示す。
【００１２】
多結晶ソーラウェーハのランダムな表面テクスチャは、従来の高速撮像システム１０の出力画像でも見られる。結晶粒の境界および異なる結晶粒間のコントラストが、微小割れを検出する難しさを増大させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
したがって、ウェーハの微小割れの検出を容易にする改良されたシステムおよび方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本明細書において開示される本発明の実施形態は、ウェーハの微小割れの検出を容易にする改良されたシステムおよび方法に関する。
【００１５】
したがって、本発明の第１の実施形態によれば、検査方法が開示される。検査方法は、第１の軸に略沿ってウェーハの第１の表面から出る光を受けて、そこから第１の表面の第１の画像を得ることを含み、ウェーハは内部に形成された割れを有し、第１の画像は割れの少なくとも部分を含む。検査方法は、第２の軸に略沿ってウェーハの第１の表面から出る光を受け、そこから第１の表面の第２の画像を得ることも含み、第２の画像は、割れの少なくとも１つの第２の部分を含み、第１の表面は平面に対して略平行に延び、平面上の第１の軸の正投影は、平面上の第２の軸の正投影に略直交する。検査方法は、第１および第２の画像の割れの少なくとも１つの第１の部分および割れの少なくとも１つの第２の部分のそれぞれから、第３の画像を構築することをさらに含み、より具体的には、第３の画像は、ウェーハ内の割れを検査するために略処理可能なである。
【００１６】
本発明の第２の実施形態によれば、光を、内部に形成された割れを有するウェーハの第１の表面に向けるように配置される光組立体を備える検査装置が開示される。検査装置は、第１の軸に略沿ってウェーハの第２の表面から出る光を受け、そこから、割れの少なくとも第１の部分を含む第１の画像を得ることができるように配置される第１の撮像装置も備え、第２の表面は平面に対して略平行し、略外側に向かって第１の表面に対向する。検査装置は、第２の軸に略沿ってウェーハの第２の表面から出る光を受け、そこから、割れの少なくとも１つの第２の部分を含む第２の画像を得ることができるように配置される第２の撮像装置をさらに備える。第１および第２の撮像装置は、平面上の第１の軸の正投影を、平面上の第２の軸の正投影に略直交して配置するように内部構成され、コンピュータとデータ結合可能であり、それによって第１および第２の画像の取得を可能にする。より具体的には、コンピュータにより第３の画像を第１および第２の画像から構築可能であり、ウェーハの割れを検査するために続けて処理可能である。
【００１７】
本発明の実施形態を、図面を参照しながら以下に開示する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１ａ】ソーラウェーハを検査する従来のシステムを示す。
【図１ｂ】ソーラウェーハの拡大断面図である。
【図２】ソーラウェーハの多結晶構造を示す。
【図３】本発明の第１の実施形態による検査方法である。
【図４】本発明の第２の実施形態による検査装置である。
【図５ａ】ｘ軸に沿った図４の装置の側面図である。
【図５ｂ】ソーラウェーハの拡大断面図である。
【図６ａ】図４の装置によって得られる微小割れの画像である。
【図６ｂ】図４の装置によって得られる微小割れの画像である。
【図６ｃ】図４の装置によって得られる微小割れの画像である。
【図７】図４の装置によって得られる微小割れの画像を処理する際に関わる４つのプロセスを示す。
【図８】図４の装置によって得られる微小割れ画像の組み合わせを示す。
【図９】本発明の別の実施形態を示す。
【図１０】本発明のさらに別の実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図面を参照すると、本発明の実施形態は、ソーラウェーハの微小割れの検出を容易にする検査のためのソーラウェーハの高コントラスト画像の作成に関する。
【００２０】
ソーラウェーハの画像を作成する従来の方法およびシステムは、ソーラウェーハの微細な微小割れを検出するのに十分に高いコントラストを有する画像を生成しない。さらに、太陽電池を組み立てる多結晶ウェーハの利用の増大により、上記従来の方法およびシステムを使用する微細な微小割れを検出する難しさが上昇した。
【００２１】
簡潔かつ明確にするために、本発明の説明は、以下、太陽電池の組み立てに使用されるウェーハの微小割れの検出を容易にする改良されたシステムおよび方法に関する応用に制限される。しかし、これは、本発明を、欠陥検出用の他の種類のウェーハの検査を容易にする他の応用分野に制限するものではなく、またはその他の応用分野から本発明を除外するものではない。本発明の実施形態が基づく根本的な本発明の原理および概念は、各種実施形態全体を通して共通のままであるべきである。
【００２２】
本発明の例示的な実施形態を、同様の要素が同様の参照番号で識別される図面のうちの図３〜図１０に提供される図に従って以下により詳細に説明する。
【００２３】
上記問題に対処するウェーハを検査する方法および装置が以下に説明される。この方法および装置は、ソーラウェーハならびに集積回路チップの組み立てに使用される半導体ベアウェーハまたはプロセスウェーハ等の他の種類のウェーハの検査に適する。
【００２４】
図３は、本発明の例示的な実施形態による、ウェーハ、例えばソーラウェーハを検査する方法３００の流れ図を示す。ソーラウェーハの微小割れ等の欠陥は通常、ソーラウェーハの２つの外側に面する表面、すなわち第１の表面と第２の表面との間に延びる。方法３００は、赤外線光をウェーハの表面に対して鋭角でソーラウェーハの第１の表面に向けるステップ３０２を含む。ソーラウェーハの第１の表面は、ソーラウェーハの下面である。
【００２５】
方法３００は、第１の方向に沿ってソーラウェーハの第２の表面から赤外線光を受けるステップ３０４も含み、ソーラウェーハの第２の表面は、ソーラウェーハの第１の表面に略外側に向かって対向する。ソーラウェーハの第２の表面は、ウェーハの上面である。
【００２６】
方法３００は、第１の方向に沿ってウェーハの第２の表面から受ける赤外線光に基づいて、ソーラウェーハの第２の表面の第１の画像を形成するステップ３０６をさらに含む。
【００２７】
方法は、第２の方向に沿ってウェーハの第２の表面から赤外線光を受けるステップ３０８をさらに含む。特に、ソーラウェーハの第１または第２の表面上の第１の方向の正投影は、ソーラウェーハの第１または第２の表面上の第２の方向の正投影に略直交する。
【００２８】
次に、方法３００は、第２の方向に沿ってウェーハの第２の表面から受けた赤外線光に基づいて、ソーラウェーハの第２の表面の第２の画像を形成するステップ３１０を含む。次に、方法３００は、第１および第２の画像をスーパーインポーズして、第３の画像を得るステップ３１２をさらに含み、第３の画像は、ウェーハを検査し、それによってソーラウェーハの欠陥を識別するために処理可能である。
【００２９】
本発明の例示的な実施形態によれば、検査する装置１００を図４を参照して説明し、図４は、本発明の第１の実施形態による装置１００の斜視図を示す。装置１００は、好ましくは、ソーラウェーハを検査する上記方法３００を実施するためのものである。装置１００の以下の説明は、三次元座標系のｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸を参照して行われる。ｘ軸およびｙ軸は、ソーラウェーハが運ばれる平面に沿って延び、その平面に一致する。
【００３０】
装置１００は、コンピュータ１０２と、第１の撮像装置１０４および第２の撮像装置１０６とを備える。第１および第２の撮像装置１０４、１０６は、好ましくは、ラインスキャン撮像カメラであり、コンピュータ１０２に接続される。第１および第２の撮像装置１０４、１０６によって取り込まれた画像は、画像解析のためにコンピュータ１０２に送られる。
【００３１】
装置１００は、第１の光源１０８および第２の光源１１０を含む光組立体をさらに備える。第１および第２の光源１０８、１１０は、好ましくは、第１および第２の撮像装置１０４、１０６によってそれぞれ検出可能な赤外線光を発する。具体的には、第１および第２の光源１０８、１１０はそれぞれ、赤外線光を第１および第２の撮像装置１０４、１０６に向けるように、第１および第２の撮像装置１０４、１０６に対して位置決めされる。
【００３２】
搬送システム１１２が、装置１００による検査のためにソーラウェーハ１１４を輸送するために使用される。搬送システム１１２は、第１の部分１１６および第２の部分１１８を有する。搬送システム１１２の第１の部分１１６は、略平坦なソーラウェーハ１１４をｘ軸に沿って線形に搬送し、搬送システム１１２の第２の部分１１８は、ソーラウェーハ１１４をｙ軸に沿って線形に搬送する。したがって、ソーラウェーハ１１４は実質的にｘ−ｙ平面上で搬送される。
【００３３】
より具体的には、搬送システム１１２の第１の部分１１６は、第１の撮像装置１０４と第１の光源１０８との間に配置され、搬送システム１１２の第２の部分１１８は、第２の撮像装置１０６と第２の光源１１０との間に配置される。
【００３４】
搬送システム１１２の第１の部分１１６が、ソーラウェーハ１１４をｘ軸に沿って搬送する際に、第１の光源１０８は赤外線を発し、実質的にその赤外線を鋭角θでソーラウェーハ１１４の下面に向ける。第１の撮像装置１０４は、ソーラウェーハ１１４に対するｚ軸法線に対して、第１の光源１０８から発せられる赤外線光を第１の方向１０７に沿って取り込むように構成される。このように、装置１００は、ｘ軸に沿ってソーラウェーハ１１４の第１の画像を取り込み提供することが可能である。
【００３５】
同様に、搬送システム１１２の第２の部分１１８が、第１の部分からソーラウェーハ１１４を受け、ｙ軸に沿って搬送する際に、第２の光源１１０は赤外線を発し、実質的にその赤外線を鋭角θでソーラウェーハ１１４の下面に向ける。第２の撮像装置１０６は、ソーラウェーハ１１４に対するｚ軸法線に対して、第２の光源１１０から発せられる赤外線光を第２の方向１０９に沿って取り込むように構成される。このように、装置１００は、ｙ軸に沿ってソーラウェーハ１１４の第２の画像を取り込み提供することが可能である。特に、ｘ−ｙ平面上の第１の方向１０７の正投影は、ｘ−ｙ平面上の第２の方向１０９の正投影に略直交する。
【００３６】
図５ａを参照すると、第１および第２の光源１０８、１１０に対して第１および第２の撮像装置１０４、１０６が斜めに配置されることにより、装置１００によって取り込まれる画像が高コントラスト微小割れ５００を示すことが可能になる。図５ｂは、図５ａのポイントＢでのソーラウェーハ１１４の拡大断面図である。微小割れ５００は、ソーラウェーハ１１４の上面に対してｘ軸およびｙ軸に沿って延びる。
【００３７】
数学的には、装置１００によって取り込まれる画像内の微小割れ５００の幅ｗｉは、以下の数学的関係に従うウェーハの厚さｔｗと鋭角θとの関数である。
ｗｉ＝ｔｗ×ｓｉｎθ
【００３８】
例えば、ソーラウェーハ１１４は通常、厚さ２００μｍを有する。鋭角θが３０°の場合、装置１００によって取り込まれる画像内の微小割れ５００の幅ｗｉは１００μｍである。これは、有利なことに、微小割れ５００の顕著さを増大させ、それにより、装置１００による微小割れ５００の検出を容易にする。
【００３９】
上記斜めの配置を使用しない場合、従来の方法および装置によって検査される微小割れ５００は５画素の幅で画像内に現れ、これは検出するのに十分に顕著ではない。
【００４０】
さらに、上記数学的関係によれば、装置１００によって取り込まれる画像に含まれる微小割れ５００の幅ｗｉは、微小割れ５００の実際の幅から独立している。これは、装置１００が、５０μｍ幅の微小割れと同じように容易に１μｍ幅の微小割れを検出可能なことを意味する。
【００４１】
装置１００は、好ましくは、微小割れ５００の高コントラスト画像を作成する際に、ｘ軸およびｙ軸に沿ってソーラウェーハ１１４上の微小割れ５００の効率的な検出を容易にするために使用される一対の撮像装置１０４、１０６および一対の光源１０８、１１０を備える。現実的に、微小割れ５００は通常、全方向にランダムに延びる。
【００４２】
微小割れ５００は、好ましくは、装置１００によって取り込まれるソーラウェーハ１１４の画像内で暗い線として現れる。あるいは、微小割れ５００はソーラウェーハ１１４の同じ画像内の明るい線として現れる。装置１００は、有利なことに、微小割れ５００の検出を容易にする微小割れ５００の高コントラスト画像を作成する。
【００４３】
図６ａは、第１および第２の撮像装置１０４、１０６がソーラウェーハ１１４に対して垂直に位置決めされる場合に装置１００によって取り込まれる微小割れ５００の第１のビュー６００を示す。微小割れ５００は、略一定の幅を有して示される。図６ｂおよび図６ｃはそれぞれ、第１の撮像装置１０４によってｘ軸に沿って、第２の撮像装置１０６によってｙ軸に沿って取り込まれた微小割れ５００の第２および第３のビューである。
【００４４】
第２および第３のビュー６０２、６０４はそれぞれ、内部の微小割れ５００が各割れ方向に沿って様々な線幅を有することを示す。微小割れビュー６０２、６０４のいずれかが検査目的に使用される場合、微小割れ５００が単一の割れとして検出されず、いくつかのより短い微小割れとして検出される可能性がある。この場合、微小割れ５００があまりに頻繁に方向を変更し、装置１００のユーザによって設定された制御限度よりも短い割れの複数のセグメントを発生させれば、まとめて一緒に検出をすり抜ける可能性さえある。
【００４５】
本発明は、微小割れ５００の未検出を回避する、コンピュータ１０２で実行可能なソフトウェアアプリケーションを使用する。
【００４６】
図７に示すように、第１の撮像装置１０４は、ｘ軸に沿ってソーラウェーハ１１４の第１の画像７００を取得し、第２の撮像装置１０６は、ｙ軸に沿ってソーラウェーハ１１４の第２の画像７０２を取得する。第１および第２の画像７００、７０２は両方ともコンピュータ１１２に送られ、コンピュータ１１２において、第１のプロセス７０４が、画像７００、７０２が両方とも同じ向きを有するように第２の画像７０２に対して第１の画像７００を回転させる。
【００４７】
第２のプロセス７０６は、視点およびスカラー差に関して回転された第１の画像７００を第２の画像７０２に位置的に見当合わせするように、回転された第１の画像７００を補正し、補正済みの第１の画像７００を生成する。第３のプロセス７０８において、補正済みの第１の画像７００および第２の画像７０２は、最小関数等の算術関数によって重ね合わせられ、処理済み最終画像７１０が生成される。次に、第４のプロセス７１２を使用して、処理済み最終画像７１０を解析して、ソーラウェーハ１１４の微小割れ５００を検出する。第４の関数７１２は、処理済み最終画像７１０の微小割れを解析し検出するために２値化関数およびセグメンテーション関数を含む。
【００４８】
図８は、図６ｂおよび図６ｃの第１のビューと第２のビューとを組み合わせることによって導出される処理済み最終画像７１０内の微小割れ８００を示す。微小割れ８００は、均一な幅で処理済み最終画像７１０に現れ、画像解析プロセスによって検出されるのに十分に顕著である。
【００４９】
図９は、本発明の別の実施形態を示す。光学ユニットまたはミラー９００がソーラウェーハ１１４に隣接して位置決めされ、ソーラウェーハ１１４を透過した赤外線光を第１または第２の撮像装置１０４、１０６に向けて方向転換させる。ミラー９００により、有利なことに、第１または第２の光源１０８、１１０からソーラウェーハ１１４を介して赤外線光を受けるために、第１または第２の撮像装置１０４、１０６をソーラウェーハ１１４に対して異なる角度で位置決めすることが可能になる。
【００５０】
図１０に示すように、第２の撮像装置１０６は、第１および第２の撮像装置１０４、１０６が第１の光源１０８等の共通の光源を共有するような新しい位置に位置替えされる。この配置は、装置１００の特定の設計制約を満たすため、または搬送システム１１２の第２の部分を設置するに当たってのスペース制限により有用である。
【００５１】
上記のように、検査を実行する従来の方法の上記欠点に対処する、本発明の例示的な実施形態によるウェーハ検査の装置および方法が説明される。本発明の少数の実施形態のみが開示されるが、本開示に鑑みて、本発明の範囲および主旨から逸脱せずに、より広い範囲の穴サイズおよび高さに応えるように多くの変更および／または変形を行い得ることが当業者には明らかであろう。
【符号の説明】
【００５２】
１０  従来の高速撮像システム
１２  コンピュータ
１４  ラインスキャン撮像装置
１６  ソーラウェーハ
１８  赤外線光源
２０  微小割れ
２２  画像解像度
１００  装置
１０２  コンピュータ
１０４  第1の撮像装置
１０６  第2の撮像装置
１０７  第1の方向
１０８、１１０  光源
１０９  第2の方向
１１２  搬送システム
１１４  ソーラウェーハ
１１６  第1の部分
１１８  第2の部分
５００、８００  微小割れ
６００  第1のビュー
６０２  第２のビュー
６０４  第3のビュー
７００  第1の画像
７０２  第2の画像
７０４  第1のプロセス
７０６  第2のプロセス
７０８  第3のプロセス
７１０  処理済み最終画像
７１２  第4のプロセス
９００ミラー
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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