【事件の表示】
　特許第３１９０１５７号「結晶欠陥検査方法」の請求項３、４に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３１９０１５７号の請求項３に係る特許を取り消す。
　同請求項４に係る特許を維持する。
理　由
［１］手続の経緯
　特許第3190157号の請求項３，４に係る発明についての出願は平成５年３月５日に特許出願されたもので、平成１３年５月１８日にその発明について特許の設定登録がなされた後、その特許について特許異議申立人斉藤和夫、亀井正裕より特許異議の申立てがなされ、取消理由が通知され、その指定期間内である平成１４年６月１７に訂正請求がなされたものである。
　
［２］訂正の適否
ア）訂正の内容
訂正事項ａ：特許明細書特許請求の範囲の請求項４を、
「光ビームの波長成分を被検査結晶体の吸収係数が略１００cm−１以上から略５０００cm−１以下の間となるように選択し、被検査結晶体の上面の上方に載置された観察用レンズを被検査結晶体の上面近傍に焦点合わせし、次に前記光ビームを略ブリュースタ角で被検査結晶体の上面に入射させ、前記観察用レンズを経て検出される散乱光による像を観察し、次に光ビームの波長成分を被検査結晶体の吸収係数が略１００cm−１以上から略５０００cm−１以下の間で以前と異なるように選択し、前記観察用レンズを前記被検査結晶体の上面近傍に焦点合わせをしなおし、次に前記波長成分を以前と異なるように選択した光ビームを略ブリュースタ角で被検査結晶体の上面に入射させ、前記観察用レンズを経て検出される散乱光による像を観察し、前記観察用レンズを経て検出される散乱光による像を以前の像と比較することによって被検査結晶体内の結晶欠陥、析出物、または異物等の有無を３次元的に検査することを特徴とする結晶欠陥検査方法。」
と訂正する。
　
訂正事項ｂ：特許明細書の段落【0048】、「・・・以下の間となるように連続的に選択し、・・・コンピュータによって画像解析され、３次元的に合成された像としてＴＶモニター１０に表示される。・・・」を、
「・・・以下の間となるように連続的に複数選択し、・・・コンピュータによって画像解析され、各像を比較して３次元的に合成された像としてＴＶモニター１０に表示される。・・・」と訂正する。
　
訂正事項ｃ：特許明細書の段落【0051】、「また、光ビーム３の波長成分をシリコン結晶基板１の吸収係数が略１００cm−１以上から略５０００cm−１以下の間となるように選択することにより、シリコン結晶基板１の結晶欠陥等４を３次元的に検査を行うことができる。」を、
「また、光ビーム３の波長成分をシリコン結晶基板１の吸収係数が略１００cm−１以上から略５０００cm−１以下の間となるように複数選択することにより、シリコン結晶基板１の結晶欠陥等４を３次元的に検査を行うことができる。」と訂正する。
イ）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
（１）訂正事項ａは、光ビームの波長成分を以前と異なるように選択して再び観察用レンズを経て検出される散乱光による像を観察するにあたり、観察用レンズを前記被検査結晶体の上面近傍に焦点合わせをしなおすことを限定するとともに、観察用レンズを経て検出される散乱光による像を以前の像と比較することによって３次元的に検査することを限定するものであり、この訂正は、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。
　そして、訂正前特許明細書の段落【0048】の「また、光ビーム３の波長成分をシリコン結晶基板１の吸収係数が略１００cm−１以上から略５０００cm−１以下の間となるように連続的に選択し、各波長において観察用レンズ６の焦点合わせをしなおし、各深さｈにおける結晶欠陥等４の像を得ることができる。」という記載からみて、この訂正は願書に添付した明細書または図面に記載した事項の範囲内でなされたものであり、また、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
　
（２）訂正事項ｂ、ｃは、訂正後の請求項４に規定された「３次元的に検査」の前提として、異なる波長を複数選択し、それらの各波長を用いた観察によって散乱光の像を得て、得られた各像を比較するという手順、操作を明らかにするもので、明りょうでない記載の釈明を目的とするものである。
　そして、訂正前特許明細書の段落【0048】には、各深さｈにおける結晶欠陥等４の像から、３次元的合成された像を得、この合成された像を観察することによって結晶欠陥等を３次元的に検査を行うことができると記載されているので、訂正事項ｂ、ｃは願書に添付した明細書または図面に記載した事項の範囲内でなされたものであり、また、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
　
（３）以上のとおりであるから、訂正事項ａ〜ｃは、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第６条第１項の規定によりなお従前の例によるとされる、特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年法律第１１６号による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書、第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
［３］特許異議申立ての概要
ア）特許異議申立人亀井正裕の主張
　本件の請求項３および４に係る発明は、下記甲第１号証ないし甲第６号証に記載された発明に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものであり、本件の請求項３および４に係る発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
　また、特許明細書の段落【0015】に記載された発明の目的と請求項３および請求項４の構成が一致せず、さらに、本件請求項４の記載は３次元的な検査に必要な構成を明確に規定しておらず、本件特許は特許法第３６条の規定に違反してされたものである。
　
甲第１号証；特開平4-24541号公報
甲第２号証の１；「Journal　of　Crystal　Growth　128(1993)304-309」
甲第２号証の２；「ORAL　PRESENTATION　ABSTRACTS(ICCG-10,August16-21,1992),p15」
甲第３号証；「Principles　of　Optics(FOURTH　EDITION,1970), p613-p614」
甲第４号証；応用物理第55巻第６号(1986)抜刷,p546(6)（「レーザートモグラフィーによる結晶欠陥の観察」）
甲第５号証；特開平4-132942号公報
甲第６号証；「Journal　of　Crystal　Growth　114(1991)64-70」
　
イ）特許異議申立人齋藤和夫の主張
　本件の請求項３および４に係る発明は、下記甲第１号証又は甲第１号証ないし甲第５号証に記載された発明にに基いて当業者が容易に発明をすることができたものであり、本件の請求項３および４に係る発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
甲第１号証：特開平4-24541号公報
甲第２号証：「Symposium onAdvanced Science and Technology of Silicon Materials November 25-29」
甲第３号証：「Journal of CRYSTAL GROWTH 16-21 AUGUST 1992（March １,1993発行)304-309」
甲第４号証：「SEMICONDUCTORS 丸善株式会社　昭和40年4月20日」
甲第５号証：「Principles of Optics 1970 PERGAMON PRESS, p613-p614」
　
ウ）上記各証拠をみると、特許異議申立て人齋藤和夫の提出した甲第１、３、５号証は、異議申立人亀井正裕が提出した甲第１、２号証の１、３号証と同一の文献であることが認められる。
　
［４］特許異議申立てについての判断
（１）前示のとおり訂正は認められるから、本件の請求項４に係る発明は、上記のとおりのものであり（以下、本件発明４という。）、本件請求項３については訂正がされていないので、次のとおりのものである。（以下、本件発明３という。）
「光ビームの波長成分を被検査結晶体の吸収係数が略１００cm−１以上となるように選択し、被検査結晶体の上面の上方に載置された観察用レンズを被検査結晶体の上面近傍に焦点合わせし、次に前記光ビームを略ブリュースタ角で被検査結晶体の上面に入射させ、前記観察用レンズを経て検出される散乱光による像を観察して被検査結晶体内の結晶欠陥、析出物、または異物等の有無を検査することを特徴とする結晶欠陥検査方法。」
　
（２）先の取消理由通知の概要は、次のとおりである。
理由Ａ
　本件の請求項３，４に係る発明は、その出願前日本国内または外国において頒布された下記の刊行物に記載された発明に基いて、その出願前にその発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が容易に発明をすることができたものと認められ、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。
　
刊行物１(特許異議申立人亀井正裕提出の甲第１号証);特開平4-24541号公報
刊行物2-1(同甲第２号証の１);「Journal　of　Crystal　Growth　128(1993)304-309」
刊行物2-2(同甲第２号証の２);「ORAL　PRESENTATION　ABSTRACTS(ICCG-10,August16-21,1992),p15」
刊行物３(同甲第３号証);「Principles　of　Optics(FOURTH　EDITION,1970),p613-p614」
刊行物４(同甲第４号証);応用物理第55巻第６号(1986)抜刷,p546(6)（「レーザートモグラフィーによる結晶欠陥の観察」）
刊行物５(同甲第５号証);特開平4-132942号公報
刊行物６(同甲第６号証);「Journal　of　Crystal　Growth　114(1991)64-70」
　
理由Ｂ
　特許明細書の段落【0015】に記載された発明の目的と請求項３および請求項４の構成が一致せず本件明細書及び図面の記載が不備であり、また、本件請求項４の記載は３次元的な検査に必要な構成を明確に規定しておらず、明細書の記載（【0048】、【0051】）と不一致であって、本件明細書の記載は特許法第３６条に規定する要件を満たしていない。
　
（３）まず、理由Ｂについて検討すると、
　特許明細書の【0016】には、「また、本発明の他の目的は、被検査結晶体に反射面を形成しなくとも、高精度で簡易に上面近傍の被検査結晶体内に存在する結晶欠陥の有無を検査する方法を提供することである。」と記載されており、この目的と本件発明３および本件発明４の構成とは合致している。
　そして、訂正事項ａについての検討のとおり、本件発明４（訂正後の請求項４）の記載は３次元的な検査の前提となる、波長を変えて散乱光を観察し、得られた像を比較するという手順、操作を規定しており、訂正後の特許明細書の記載（【0048】、【0051】）とも一致する。
　したがって、訂正後の本件特許明細書の記載は特許法第３６条に規定する要件を満たすものである。
　
（４）理由Ａについての検討
ア）各刊行物の記載内容
刊行物１；
1-a「上記の目的を達成するため、本発明に係る内部欠陥測定方法および装置は、被検物体内に、該被検物体の表面から細く絞ったレーザビームを入射させ、、該レーザビームによる被検物体内部からの散乱光を、被検物体の上記表面の側から、かつ入射レーザビームの入射光軸と異なる方向から、観察することとしている。
　この観察は、レーザビームによる被検物体内部からの散乱光を、そのレーザビームの被検物体表面における反射光が入射しない方向から行うようにするとよい。
　また、レーザビームの波長を変化させたり、あるいは被検物体の温度を変化させることができるようにし、これにより被検物体の表面からレーザビームが入り込む深さを変化させるようにするとよい。」（３頁右上欄５〜２０行）
　
1-b「このように、被検物体301に入射したレーザビームは被検物体内部の表裏の面で反射しながら被検物体内部を進む。このようなレーザビームによる散乱光を検出することにより被検物体内部の欠陥の測定ができる。一方、このような被検物体内部の反射光による散乱光がノイズとなり測定の精度を悪化させることもある。特に、裏面がラップされた状態である場合などは、裏面に至った光が散乱しノイズとなることがある。そこで、入射レーザビームの波長を調整して、第３図の光束３０７による散乱光のみが検出できるようにするとよい。」（６頁左上欄６〜１７行）
　
1-c「第４図は、半導体ウエハ等に用いられるガリウムヒ素（ＧａＡｓ）の吸収係数および減衰の状況を示すグラフである。401はガリウムヒ素に入射させたレーザビームの波長λに対する吸収係数ｋを示す。・・・これらのグラフ402、403から分かるように、ガリウムヒ素に例えば波長λ＝850nmのレーザビームを入射させたとき、レーザビームの強度は、表面からの深さ6.5μm付近で・・・まで減衰し、また表面からの深さ10.8μm付近で・・・まで減衰する。・・・波長λ＝890nmでは表面からの深さ1500μm付近で・・・まで減衰し、また表面から深さ3000μm付近で・・・まで減衰する。このように入射させるレーザビームの波長を適当に選択することにより、ガリウムヒ素からなる被検物体にレーザビームを入射させる深さを制御することができる。」（６頁左上欄１８行〜左下欄６行）　
1-d「なお、上記ではガリウムヒ素からなる被検物体を挙げて説明したが、ガリウムヒ素に限らず種々の半導体材料において、その半導体材料のエネルギーギャップに相当する波長近傍の光を適当に選択することにより、その結晶にレーザビームを入射させる深さを制御することができる。そして、レーザビームの入射深さを制御することにより測定したい範囲のみに十分な強度の光束を照射して、内部の反射光などによるノイズを抑え、より精度の高い欠陥測定ができる。」（６頁左下欄１８行〜右下欄７行）
　
1-e「まず、ステップＳ１で被検物体901をX-Y-Zパルスステージ912上のホルダに載置する。・・・顕微鏡906の位置は、レーザビーム904の被検物体901表面の反射光が入射しないようにするのが良い。顕微鏡906の焦点は被検物体901の内部のレーザビームの集束点に合わせる。そして、ステップＳ３でステージ912を駆動して散乱像を得る。
　ステップＳ３のステージ912の駆動は以下のように行う。すなわち、Ｘ，Ｚ座標を固定して、ステージ912をＹ軸方向に移動する。このときレーザビーム904と顕微鏡の位置関係（顕微鏡906の焦点とレーザビームの集束点との一致）は変更しない。・・・このような動作を被検物体901の所定のＸ座標を通りＸ軸に垂直な断面に沿って行う。
　以上より、そのＸ軸に垂直な断面の散乱像（当該断面の各点における散乱光の強度分布の集合）が得られる。
　・・・第１１図のステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ５〜７は、・・ステップＳ１〜Ｓ３で得た散乱像は、例えば１２図（ａ）のようなものとなる。」（８頁右下欄９行〜９頁右上欄１４行）
　
1-f「なお、上述の実施例では被検物体の垂直断面における二次元的な内部欠陥の情報を測定しているが、これに限らず、任意の断面の情報を得ることができる。例えば、被検物体の表面から測って所定の深さの水平断面についての欠陥情報を得ることもできる。・・・さらに、第９図の装置で被検物体をＸ軸方向に少しずつずらして垂直断面における測定を繰返し行うことにより三次元的な内部欠陥のデータが得られる。」（１０頁右上欄５〜16行）　
　
刊行物２-1;
2-a「図１ａと１ｂに通常ＩＲレーザ散乱トモグラフィーと新しく開発した非破壊方式を模式的に示す。Ｓｉ結晶は１から数ミクロンの波長まで透明である。これまでの方法においては、光源としては1.06や1.32μmのＹＡＧレーザが使用される。しかし、これらのレーザはウエハの表面から入射すると裏面からの強い戻り散乱が結晶内の欠陥からの散乱の信号を覆ってしまう。戻り散乱を無くすために、私達はより短い波長のレーザを用いた。
　900から1050nmの波長可変レーザが次の理由からこの目的には有効である。
１）レーザパワーがウエハの１／２の深さで吸収され裏面に到達しない。
２）この波長はバンドギャップに対応した波長より短い。」（305頁右段〜306頁左段）
　
2-b「この観察方法の重大な問題点は結晶内部の欠陥と表面のほこり、瑕との区別をすることができないことである。・・・図８ａ、図８ｂは、ＩＲレーザ（1000nm）による表面から数十μmの欠陥のレーザ散乱像、Ａｒイオンレーザ（514.5nm）による表面の像を示す。・・・これらのイメージの比較により容易に散乱中心が欠陥か否かを知ることができる。」（308頁右欄８〜２６行）
　
刊行物３;
「ここでｎ及びκは実数で、κはattenuation　indexと呼ぶ。ｎおよびκは物質常数εとμおよびσで表される。
・・・
　λ０は真空中での波長、λは物質中の波長である。定数χは吸収係数と呼ばれる。エネルギー密度ｗは距離ｄ進むと、１／ｅにおちる。ここで、
　ｄ＝・・・　（22）」（613〜614頁）
　
刊行物４;
　Fig.8(a) ＧａＡｓ結晶の吸収係数の波長依存性
　Fig.8(b) Ｓｉ結晶の吸収係数の波長依存性
　
刊行物５;
「第１図において、３は試料であり、・・・レーザ光をエピタキシャル層３Ｓの表面に斜めに投射する。投射角度θは１５乃至２５度である。ビームは投射点から反射する成分と、投射点から表面層に入り欠陥部で散乱する成分と基板を抜ける屈折成分とに分かれる。この内表面層内での欠陥部で散乱した散乱光の内表面直上に捕捉された散乱光が散乱像をつくる。」（２頁右上欄１３〜左下欄２行）
　
刊行物６;
「９０°照明を用いたレーザービームＬＳＴによってウエハの表面近傍ＩＲ光散乱を得ることは容易ではない。それは、ウエハ表面の凹凸からの散乱が通常強いからである。そこで、図１に示すようなｐ成分光が半導体結晶に完全に浸透するブリュースタ（Brewster）角照明が開発された。ここで、ビームの反射角は非常に大きな屈折率のために２０度以下となる。表面からのｓ成分が対物レンズに入ることは、ブリュースタ角が約７０度以上なので無い。・・・100倍程度の高倍率レンズでもブリュースタ角照明下で使用することができる。」（６５頁左欄２３行〜右欄１２行）
　
イ）本件発明３に対する理由Ａについて
イ−１　本件発明３と刊行物１に記載された検査方法とを対比すると、両者は、
「光ビームの波長成分を選択し、被検査結晶体の上面の上方に載置された観察用レンズを被検査結晶体に焦点合わせし、次に前記光ビームを被検査結晶体の上面に入射させ、前記観察用レンズを経て検出される散乱光による像を観察して被検査結晶体内の結晶欠陥、析出物、または異物等の有無を検査することを特徴とする結晶欠陥検査方法。」として一致し、次の点で相違する。
　
相違点１；光ビームの波長成分の選択と観察レンズの焦点合わせに関し、本件発明３では、「被検査結晶体の吸収係数が略１００cm−１以上となるように選択し」、「観察用レンズを被検査結晶体の上面近傍に焦点合わせし」としているのに対し、
刊行物１に記載された検査方法には、そのような限定が記載されていない点。
　
相違点２；本件発明３では、「光ビームを略ブリュースタ角で被検査結晶体の上面に入射させ、前記観察用レンズを経て検出される散乱光による像を観察して」としているのに対し、
刊行物１に記載された検査方法では、「レーザビームを入射させ、レーザビームによる被検物体内部からの散乱光を、そのレーザビームの被検物体表面における反射光が入射しない方向から行うようにする」としている点。
　
イ−２　＜相違点１について＞
　吸収係数が大きければ光ビームは被検査結晶体の途中で減衰し、小さければ裏面まで到達することは明らかであるところ、「被検査結晶体の吸収係数が略１００cm−１以上」とは本件特許明細書の記載（【0041】）によれば、近似的に（１／吸収係数）であるから、上面から略１００μm以内の深さ範囲の散乱光を検査することを規定していることが理解でき、その範囲（上面近傍）に観察用レンズの焦点を合わせることが理解できる。
　
　ところで、刊行物１には、被検査結晶体に光ビームを入射させ、表面付近から裏面付近までの結晶欠陥の有無を検査することが記載されているが（上記1-aおよび第１０図）、そればかりでなく、「光ビームの波長を調整し、光ビームの入射深さを制御することにより測定したい範囲のみに十分な強度の光束を照射して、内部の反射光などによるノイズを抑え、より精度の高い欠陥測定ができる。」ことも説明されていて（上記1-d参照）、測定したい範囲を上面近傍（上面から略１００μm以内の深さ範囲）とし、その範囲のみに十分な強度の光束を照射すること（測定したい範囲に観察用レンズの焦点を合わせるのは当然である。）は当業者が適宜設定できることである。
　そして、刊行物１の第４図には吸収係数と減衰の状況の波長依存性が示され、具体例として波長を850nm、890nmとすることにより、6.5μm（10.8μm）、1500μm（3000μm）付近で入射した光ビームを十分に減衰させることができることが記載されており（上記1-c参照）、同様のことはＧａＡｓとＳｉについて刊行物４の図にも示されていることであって、周知の吸収係数と減衰量の関係式（刊行物３の記載参照）を知る当業者であれば、測定したい範囲内（略１００μm以内の深さ範囲）に適した光ビームを「被検査結晶体の吸収係数が略１００cm−１以上となるように選択し」と規定することは容易に成しうることである。
　
イ−３　＜相違点２について＞
　光ビームをウエハに入射させ、散乱光を観察するる場合にブリュースタ（Brewster）角照明を使用することは、刊行物６に記載されているように本件出願前に周知の技術であり、刊行物６と同じ技術分野の刊行物１に記載された結晶欠陥検査方法に利用することは当業者が容易に成しうることである。
　
イ−４　したがって、本件発明３は、刊行物１〜６に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものと認められる。
　
ウ）本件発明４に対する理由Ａについて
ウ−１　本件発明４は、「ある波長成分（被検査結晶体の吸収係数が略１００cm−１以上から略５０００cm−１以下の間）の光ビームを被検査結晶体に入射して、観察用レンズを被検査結晶体の上面近傍に焦点合わせをして散乱光による像を観察し、次に異なる波長成分（被検査結晶体の吸収係数が略１００cm−１以上から略５０００cm−１以下の間）の光ビームを被検査結晶体に入射して、観察用レンズを被検査結晶体の上面近傍に焦点合わせをしなおして、散乱光による像を観察し、検出される散乱光による像を以前の像と比較する」という手順、操作を基本としている。
　前示のとおり、吸収係数が略１００cm−１以上とは、上面から略１００μm以内の深さ範囲を規定し、近似的に（１／吸収係数）であるから、略５０００cm−１以下とは、上面から２μm以上の深さ範囲を規定することになる。
　
ウ−２　刊行物１の、「第９図の装置で被検物体をＸ軸方向に少しずつずらして垂直断面における測定を繰返し行うことにより三次元的な内部欠陥のデータが得られる」との記載（上記1-f参照）によれば、被検査結晶体内の結晶欠陥等を３次元的に検査する検査方法が記載されていることが認められ、上記1-eの記載によれば、観察する範囲に焦点を合わせていることは明らかであるが、
「ある波長成分の光ビームを被検査結晶体に入射して、観察用レンズを被検査結晶体の上面近傍に焦点合わせをして散乱光による像を観察し、次に異なる波長成分の光ビームを被検査結晶体に入射して、観察用レンズを被検査結晶体の上面近傍に焦点合わせをしなおして、散乱光による像を観察し、検出される散乱光による像を以前の像と比較する」という手順、操作が記載されているとは認められない。
　
　前示のとおり、刊行物１には、光ビームの波長を調整し、光ビームの入射深さを制御することにより測定したい範囲のみに十分な強度の光束を照射して、内部の反射光などによるノイズを抑え、より精度の高い欠陥測定ができることが記載されているが、上記の手順、操作を記載、示唆しているわけではなく、刊行物１の他の記載を総合しても、刊行物１に上記の手順、操作が記載、示唆されているとは認められない。
　
　また、上記の手順、操作は刊行物2-1〜刊行物６にも記載、示唆されていない。
　なお、刊行物2-1には、「ＩＲレーザ（1000nm）による表面から数十μmの欠陥のレーザ散乱像と、Ａｒイオンレーザ（514.5nm）による表面の像の比較により容易に散乱中心が欠陥か否かを知ることができる。」ことが記載（上記2-b参照）されているが、Ａｒイオンレーザ（514.5nm）は表面の像を得るためのものであるから内部に浸透しない光であるばかりでなく、そこに記載された２つの像の比較は３次元的な検査を意味していない。
　
ウ−３　ところで、特許異議申立て人齋藤和夫の提出した甲第１、３、５号証は、異議申立人亀井正裕が提出した甲第１、２号証の１、３号証と同一の文献であるので、残りの甲第２、４号証に記載された内容について以下検討すると、
甲第２号証には、「Ａｒレーザ（波長488nm）を用いて侵入深さ500nmを測定できることや、ブリュスター角照明、波長を選択するとレーザパワーがウエハの１／２の深さで吸収され裏面に到達しないこと」が記載されており、甲第４号証には、「シリコンの吸収端領域で温度300度Kでの波数と吸収係数との関係、波長（波数）から吸収係数を計算することができること」が記載されているが、上記ウ−２で示した本件発明４の手順、操作は甲第２、４号証のいずれにも記載、示唆されていない。
　
ウ−４　そうすると、刊行物１〜６および特許異議申立て人齋藤和夫の提出した甲第２、４号証のいずれにも、本件発明４が基本とする上記ウ−２で示した本件発明４の手順、操作が記載、示唆されていないのであるから、本件発明４が刊行物１〜６に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　
［５］結論
　以上のとおりであるから、本件発明３についての特許は拒絶の査定をしなければならない特許出願に対してされたものと認める。
　そして、特許異議の申立ての理由及び証拠によっては本件発明４についての特許を取り消すことはできない。また、他に本件発明４についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第１４条の規定に基づく、特許法等の一部を改正する法律の施行に伴う経過措置を定める政令（平成７年政令第２０５号）第４条第２項の規定により、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年１２月２日（２００２．１２．２）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
　▲１▼　訂正事項ａ
　明細書の特許請求の範囲の請求項４に係る記載
「【請求項４】　光ビームの波長成分を被検査結晶体の吸収係数が略１００ｃｍ−１以上から略５０００ｃｍ−１以下の間となるように選択し、被検査結晶体の上面の上方に載置された観察用レンズを被検査結晶体の上面近傍に焦点合わせし、次に前記光ビームを略ブリュースタ角で被検査結晶体の上面に入射させ、前記観察用レンズを経て検出される散乱光による像を観察し、次に光ビームの波長成分を被検査結晶体の吸収係数が略１００ｃｍ−１以上から略５０００ｃｍ−１以下の間で以前と異なるように選択し、前記観察用レンズを経て検出される散乱光による像を以前の像と比較することによって被検査結晶体内の結晶欠陥、析出物、または異物等の有無を検査することを特徴とする結晶欠陥検査方法。」を、
「【請求項４】　光ビームの波長成分を被検査結晶体の吸収係数が略１００ｃｍ−１以上から略５０００ｃｍ−１以下の間となるように選択し、被検査結晶体の上面の上方に載置された観察用レンズを被検査結晶体の上面近傍に焦点合わせし、次に前記光ビームを略ブリュースタ角で被検査結晶体の上面に入射させ、前記観察用レンズを経て検出される散乱光による像を観察し、次に光ビームの波長成分を被検査結晶体の吸収係数が略１００ｃｍ−１以上から略５０００ｃｍ−１以下の間で以前と異なるように選択し、
前記観察用レンズを前記被検査結晶体の上面近傍に焦点合わせをしなおし、次に前記波長成分を以前と異なるように選択した光ビームを略ブリュースタ角で前記被検査結晶体の上面に入射させ、前記観察用レンズを経て検出される散乱光による像を観察し、
３次元的に
　▲２▼　訂正事項ｂ
　明細書の段落【００４８】の記載
「【００４８】　また、光ビーム３の波長成分をシリコン結晶基板１の吸収係数が略１００ｃｍ−１以上から略５０００ｃｍ−１以下の間となるように連続的に選択し、各波長において観察用レンズ６の焦点合わせをしなおし、各深さｈにおける結晶欠陥等４の像を得ることができる。これらの結果は信号処理器９によって処理されコンピュータによって画像解析され、３次元的に合成された像としてＴＶモニター１０に表示される。これにより、シリコン結晶基板１の結晶欠陥等４を３次元的に検査を行うことができる。」を、
「【００４８】　また、光ビーム３の波長成分をシリコン結晶基板１の吸収係数が略１００ｃｍ−１以上から略５０００ｃｍ−１以下の間となるように連続的に
複数
各像を比較して
　▲３▼　訂正事項ｃ
「【００５１】　また、光ビーム３の波長成分をシリコン結晶基板１の吸収係数が略１００ｃｍ−１以上から略５０００ｃｍ−１以下の間となるよりに選択することにより、シリコン結晶基板１の結晶欠陥等４を３次元的に検査を行うことができる。」を、
「【００５１】　また、光ビーム３の波長成分をシリコン結晶基板１の吸収係数が略１００ｃｍ−１以上から略５０００ｃｍ−１以下の間となるように
複数
（５４）【発明の名称】
結晶欠陥検査方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】
　被検査結晶体の側部に上面と所定の傾き角度を有する反射面を形成し、被検査結晶体の表面を研磨し、被検査結晶体の上面の上方に載置された観察用レンズを被検査結晶体の上面近傍に焦点合わせし、前記反射面で反射される光ビームが上面と略平行に被検査結晶体内部を伝播するように被検査結晶体の下面から光ビームを入射させ、前記観察用レンズを経て検出される散乱光による像を観察して被検査結晶体内の結晶欠陥、析出物、または異物等の有無を検査することを特徴とする結晶欠陥検査方法。
　【請求項２】
　被検査結晶体の側部に上面と所定の傾き角度を有する反射面を形成し、被検査結晶体の表面を研磨し、被検査結晶体の上面の上方に載置された観察用レンズを被検査結晶体の上面近傍に焦点合わせし、前記反射面で反射される光ビームが上面と略平行に被検査結晶体内部を伝播するように被検査結晶体の下面から光ビームを入射させ、前記観察用レンズを経て検出される散乱光による像を観察し、次に前記反射面で反射される光ビームが以前と異なる深さで上面と略平行に被検査結晶体内部を伝播するように光ビームを前記反射面の異なる位置で反射させて前記観察用レンズを経て検出される像を以前の像と比較することによって被検査結晶体内の結晶欠陥、析出物、または異物等の有無を検査することを特徴とする結晶欠陥検査方法。
　【請求項３】
　光ビームの波長成分を非検査結晶体の吸収係数が略１００ｃｍ−１以上となるように選択し、被検査結晶体の上面の上方に載置された観察用レンズを被検査結晶体の上面近傍に焦点合わせし、前記光ビームを略ブリュースタ角で被検査結晶体の上面に入射させ、前記観察用レンズを経て検出される散乱光による像を観察して被検査結晶体内の結晶欠陥、析出物、または異物等の有無を検査することを特徴とする結晶欠陥検査方法。
　【請求項４】　光ビームの波長成分を被検査結晶体の吸収係数が略１００ｃｍ−１以上から略５０００ｃｍ−１以下の間となるように選択し、被検査結晶体の上面の上方に載置された観察用レンズを被検査結晶体の上面近傍に焦点合わせし、次に前記光ビームを略ブリュースタ角で被検査結晶体の上面に入射させ、前記観察用レンズを経て検出される散乱光による像を観察し、次に光ビームの波長成分を被検査結晶体の吸収係数が略１００ｃｍ−１以上から略５０００ｃｍ−１以下の間で以前と異なるように選択し、
前記観察用レンズを前記被検査結晶体の上面近傍に焦点合わせをしなおし、次に前記波長成分を以前と異なるように選択した光ビームを略ブリュースタ角で前記被検査結晶体の上面に入射させ、前記観察用レンズを経て検出される散乱光による像を観察し、
３次元的に
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は、結晶基板内の結晶欠陥等を検査する結晶欠陥検査方法に係り、特に光ビームを用いて半導体基板内の結晶欠陥、析出物、または異物等の有無を検査する結晶欠陥検査方法に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　従来から結晶欠陥等の観察方法は種々あり、特に光ビームを用いた結晶欠陥等の検出方法は非破壊で簡便であるという利点があり広く利用されている。
　【０００３】
　光ビームの進路に異物があると光ビームは散乱され光ビームの波長以下の微小な異物の存在がわかることは、古くはチンダル現象として知られている。
　【０００４】
　半導体結晶においては、バンドギャップより低いエネルギーの波長成分を有する光ビームを入射させると、光ビームは吸収されることなく結晶中を進み、結晶欠陥、析出物、または異物など周囲の半導体結晶と屈折率の異なる部分で散乱される。入射光の強度が大きければ大きいほど散乱光強度は大きくなるので、通常は光源としてレーザ光、特に赤外レーザ光が用いられる。また、入射される光ビームを走査することにより光を散乱する散乱体の分布を観察することができる。
　【０００５】
　シリコンの半導体結晶においては、ＹＡＧレーザからの１．１２μｍの赤外光を光源とし、散乱光を赤外ビジコンで検出する。光を散乱する散乱体としては、酸素析出物などのＢＭＤ（Ｂｕｌｋ　Ｍｉｃｒｏ　Ｄｅｆｅｃｔ）や積層欠陥が知られている。
　【０００６】
　図５乃至図７に従来の結晶欠陥検査方法の構成の概略を示す。
　シリコン結晶基板１の側部の劈開面２から光ビーム４を入射させ、結晶欠陥等４によって散乱された散乱光５をシリコン結晶基板１の上方に載置されたＴＶカメラの観察用レンズ６により検出する。観察用レンズ６はシリコン結晶基板１の上面７内部近傍の観察しようとする結晶欠陥等４の位置に焦点合わせされている。観察用レンズ６による像はＴＶカメラの撮像管８の撮像面に結像され、信号処理器９によって２値化等の信号処理や記憶がされた後、ＴＶモニター１０に表示して観察される。
　【０００７】
　また、図６に示すように、シリコン結晶基板１の上面７から光ビーム３を入射させ、結晶欠陥等４によって散乱されて劈開面２から放出される散乱光５を劈開面２の上方に載置されたＴＶカメラの観察用レンズ６により検出する。観察用レンズ６はシリコン結晶基板１の劈開面２内部近傍の観察しようとする結晶欠陥等４の位置に焦点合わせされている。そして図５の場合と同様に、信号処理器９を経てＴＶモニター１０に表示して観察される。
　【０００８】
　また最近は、図７に示すように、シリコン結晶基板１の上面７に垂直な偏光面を有する光ビーム３をブリュスター角で入射させ、上面７における反射が生じないようにして全ての光ビーム３が結晶内に進入させることを利用した赤外トモグラフが報告されている。
　【０００９】
　【発明が解決しようとする課題】
　超ＬＳＩ用シリコン結晶基板は素子特性に悪影響を与える残留結晶欠陥は全くないことが望ましい。少なくともデバイス活性領域となる上面から数μｍの範囲においては無欠陥である必要がある。デバイス活性領域となる範囲は超ＬＳＩの種類によって異なるが最大１０μｍ程度である。この範囲においてシリコン結晶基板から放出される散乱光を検出して結晶欠陥を検出しようとする場合にいくつかの問題点が存在する。
　【００１０】
　まず図５に示す従来の場合には、シリコン結晶基板１内を上面７から１０μｍ以内で光ビーム３を上面７と極めて平行に入射させることは極めて難しいという問題点がある。例えば、入射した光ビームが１０００μｍ進行する間に上面７と光ビーム３との距離の変化を１μｍ以内にするように、試料であるシリコン結晶基板１と光ビーム３との角度を調整することは通常の試料台では困難である。また、シリコン結晶基板１の劈開面２の縁の部分は通常きれいには劈開せず、この部分を通過した光ビームの進路は曲げら上面７と極めて平行に進行することは難しい。
　【００１１】
　また、図６に示すように、シリコン結晶基板１の上面３に入射し劈開面２から散乱光を観察しようとする場合には、光ビーム３が上面３で散乱され上面７近傍の欠陥を検出することは困難であるという問題点があった。また、劈開面２の縁の乱れも上面７近傍の欠陥の検出を困難にしていた。
　【００１２】
　一方、図７に示すように、シリコン結晶基板１の上面３に対して垂直な偏向面を有する光ビーム３をブリュスター角で入射する場合には、上面７における反射を無くすることができるので、原理的には上面７近傍からの散乱光を検出することにより結晶欠陥を検出することができる。
　【００１３】
　この場合、シリコン結晶基板１の内部へ進行した光ビーム３の強度は、αを吸収係数、ｔを光ビーム３の進行距離とするとｅｘｐ（−αｔ）にしたがって減衰しながら伝播する。そしてＢＭＤなどの散乱体で散乱される。この散乱光は散乱体から上面７までの距離をｔ´とするとｅｘｐ（−αｔ´）に減衰した後上面７から放出される。検出器が高感度である場合や入射光ビームが十分に強い場合には、所定の深さ以内に存在する散乱体を全て検出することができ好都合である。特に超ＬＳＩでは、上面７から数μｍの領域における結晶欠陥の有無が問題となり、上面７の極く近傍にある欠陥のみを高感度で検出すればよい。このことは本願発明の他の実施例で説明するように、吸収係数の大きい波長成分を有する光ビームを選択することによって可能となる。
　【００１４】
　しかしながら、シリコン結晶基板１の上面７にごみ等の微粒子が付着していると、上面７にあるごみ等と上面７近傍の散乱体とがともに観察用レンズ６の焦点深度内にある場合には判別することができないという問題点があった。この場合、ごみ等の大きさがかなり大きいときには散乱光強度が強くなり他から判別することができるのに対し、微小なごみ等による散乱光強度はＢＭＤ等による散乱光と同程度であるので区別が困難である。またシリコン結晶基板１の上面の傷や凸凹などによってもごみ等と同様に入射光ビームは散乱され、上面７近傍の結晶欠陥検出の妨げとなる。
　【００１５】
　そこで、本発明の目的は、上記従来技術の有する問題を解消し、被検査結晶体の上面に付着したごみ等の影響を受けずに、上面近傍の被検査結晶体内に存在する結晶欠陥等の有無を検査する方法を提供することである。
　【００１６】
　また、本発明の他の目的は、被検査結晶体に反射面を形成しなくとも、高精度で簡易に上面近傍の被検査結晶体内に存在する結晶欠陥の有無を検査する方法を提供することである。
　【００１７】
　【課題を解決するための手段】
　上記目的を達成するために、請求項１に記載の本発明による結晶欠陥検査方法は、被検査結晶体の側部に上面と所定の傾き角度を有する反射面を形成し、被検査結晶体の表面を研磨し、被検査結晶体の上面の上方に載置された観察用レンズを被検査結晶体の上面近傍に焦点合わせし、前記反射面で反射される光ビームが上面と略平行に被検査結晶体内部を伝播するように被検査結晶体の下面から光ビームを入射させ、前記観察用レンズを経て検出される散乱光による像を観察して被検査結晶体内の結晶欠陥、析出物、または異物等の有無を検査することを特徴とする。
　【００１８】
　また、請求項３に記載の発明にあっては、光ビームの波長成分を非検査結晶体の吸収係数が略１００ｃｍ−１以上となるように選択し、被検査結晶体の上面の上方に載置された観察用レンズを被検査結晶体の上面近傍に焦点合わせし、前記光ビームを略ブリュースタ角で被検査結晶体の上面に入射させ、前記観察用レンズ経て検出される散乱光による像を観察して被検査結晶体内の結晶欠陥、析出物、または異物等の有無を検査することを特徴とする。
　【００１９】
　【作用】
　次に本発明の作用について説明する。
　請求項１に記載の発明にあっては、被検査結晶体の下面から入射された光ビームは反射面で反射されて被検査結晶体の上面と略平行に被検査結晶体内部を伝播し、結晶欠陥、析出物、または異物等が存在すると散乱され、この散乱光を被検査結晶体の上面近傍に焦点合わせした観察用レンズによって検出する。被検査結晶体の側部に上面と所定の傾き角度を有する反射面を形成し、光ビームを被検査結晶体の下面から入射するようにしたので、被検査結晶体の上面に付着したごみ等があったとしても直接その影響をうけないで高精度に結晶欠陥、析出物、または異物等の有無を検査することができる。
　【００２０】
　また、請求項３に記載の発明にあっては、光ビームの波長成分を非検査結晶体の吸収係数が略１００ｃｍ−１以上となるよりに選択し、光ビームを略ブリュースタ角で被検査結晶体の上面に入射させたので、光ビームは被検査結晶体内部の上面近傍にのみ進入し、光ビームが被検査結晶体の下面で反射されることの影響を受けることなく、また被検査結晶体に反射面を形成しなくとも、高精度で簡易に上面近傍の被検査結晶体内に存在する結晶欠陥の有無を検査することができる。
　【００２１】
　【実施例】
　次に図面を参照して本発明による結晶欠陥検査方法の実施例を以下に詳細に説明する。
　図１乃至図３を参照して本発明の第１実施例を説明する。
　市販の１５０ｍｍ径のシリコン結晶基板を試料として用いる。抵抗率が２〜３オームｃｍのＮ型（１００）の基板である。酸素濃度は１．６ｘ１０１８／ｃｍ３（旧ＡＳＴ）である。このような基板から１５ｍｍｘ１５ｍｍの観察用試料を切り出す。図３（ａ）に示すように、切り出されたシリコン結晶基板１の上面７は鏡面ポリッシュされているが、下面１２はエッチング面であり光沢はあるがざらざらした面になっている。
　【００２２】
　このようなざらざらした面である下面１２を＃２０００のアルミナ砥粒で研磨し、その後０．０５μｍのアルミナ懸濁液を用いて鏡面仕上げし、上面７と平行な鏡面を形成した（図３（ｂ））。
　【００２３】
　次に図３（ｂ）に示すシリコン結晶基板１を４５度傾斜した試料ホルダーに張り付け＃８００のアルミナ砥粒を用いて側部を研磨し、上面７に対して４５度の角度になるような反射面１３を形成した。さらに反射面１３を＃２０００のアルミナ砥粒で研磨し、その後０．０５μｍのアルミナ懸濁液を用いて鏡面仕上げした。
　【００２４】
　また、本実施例においても図５等に示す場合と同様に、シリコン結晶基板１の上面７の上方に観察用レンズ６が設けられている。観察用レンズ６はシリコン結晶基板１内部の上面７近傍の観察しようとする結晶欠陥等４の位置に焦点合わせされている。観察用レンズ６の焦点深度は約２μｍである。
　【００２５】
　次に図１に示すように、シリコン結晶基板１の下面１２の下方から光ビーム３を下面１２に垂直にスリット１４を介して入射する。光ビーム３はＮｄ：ＹＡＧレーザから供給され、波長成分は１．２４μｍである。スリット１４の幅は１０μｍである。この１．２４μｍの波長成分の光ビーム３はシリコン結晶基板１に対して十分に透過的である。
　【００２６】
　図１において、スリット１４を通過した光ビーム１５の下面１２への入射位置をａ，ｂ，ｃと移動させて光ビーム１５を入射させる。入射位置ａで入射された光ビーム１５はシリコン結晶基板１内を透過し（ａ´）、シリコン結晶基板１の上面７を通過して光ビーム１５の全部が出射する（ａ´´）。
　【００２７】
　入射位置ｂで入射された光ビーム１５はシリコン結晶基板１内を透過し（ｂ´）、光ビーム１５の一部が反射面１３で反射し、他は上面７を通過して出射する。反射面１３で反射した光ビームはシリコン結晶基板１の内部の上面７近傍を上面７に沿って伝播する（ｂ´´）。散乱体であるＢＭＤ等の結晶欠陥等４がこの光路にあると光ビームは散乱され、散乱光５が上面７へ放出される。
　【００２８】
　入射位置ｃで入射された光ビーム１５はシリコン結晶基板１内を透過し（ｃ´）、全部が反射面１３で反射し（ｃ´´）、シリコン結晶基板１の比較的内部の深い領域を伝播する。結晶欠陥等４がこの光路にあると光ビームは散乱される。散乱光５の波長は光ビーム３の波長と同じでありシリコン結晶基板１に対して十分に透過的であるので、さほど減衰せずに上面７へ放出される。従って、光ビーム３の入射位置を変えることにより上面７から種々の深さにある結晶欠陥等４を観察することができる。
　【００２９】
　超ＬＳＩにとって重要な素子活性領域は上面７から数μｍ以内であるので、この範囲における結晶欠陥等４の有無の検査が重要となる。これに対応するために、図２に示すように、スリット１４の幅と光ビーム３の入射位置とを調節することにより、反射面１３で反射された光ビームが上面７の極く近傍のみを伝播するようにする。このために、光ビーム１６を上面７と反射面１３の角部２０近傍に照射するように光ビーム１６の入射位置を調節し、次に上面７から透過する光ビーム１７がなくなるようにスリット１４の幅を調節すればよい。
　【００３０】
　結晶欠陥等４によって散乱されて上面７へ放出された散乱光５は、図５等に示した場合と同様に、観察用レンズ６によってＴＶカメラの撮像管８の撮像面に結像される。そして、撮像管８の撮像面に結像された像は信号処理器９によって２値化等の信号処理や記憶処理をされた後、ＴＶモニター１０に表示して観察される。
　【００３１】
　また、結晶欠陥等４を３次元的に観察するために図２に示すように、スリット１４の幅と光ビーム３の入射位置とを調節して、反射面１３で反射した光ビームが上面７から深さｈの位置で上面７に平行に伝播するような入射位置に光ビーム１９を入射する。そして、光ビーム１９の入射位置を変えて深さｈを変え、各深さｈで結晶欠陥等４を観察する。各深さｈにおける結晶欠陥等４の像は信号処理器９によって処理されるとともにコンピュータによって画像解析され、３次元的に合成された像としてＴＶモニター１０に表示される。
　【００３２】
　本実施例の構成によれば、反射面１３で反射される光ビームが上面７と略平行にシリコン結晶基板１内部を伝播するようにシリコン結晶基板１の下面１２から光ビーム３を入射させるので、上面７に付着したごみ等の影響を受けずに、シリコン結晶基板１内の結晶欠陥等４を高精度に検査することができる。
　【００３３】
　また、光ビーム１９の入射位置を変えることにより上面７からの深さｈを容易に変えることができるので、シリコン結晶基板１における結晶欠陥等４の分布等の３次元的特性を容易に観察することができる。
　【００３４】
　次に図３等を参照して請求項３に記載の発明の一実施例を説明する。
　【００３５】
　まず、請求項３に記載の発明に関する一般的内容について説明する。
　図７に示したように赤外トモグラフの手法によって結晶欠陥等４を検出する場合、従来は、使用する光ビーム３の波長成分はシリコン結晶基板１の吸収係数があまり大きくないように選択されていた。これは、使用する光ビーム３の波長成分が大きい吸収係数を与える場合には、結晶欠陥等４による散乱光の波長は入射する光ビーム３の波長と同じため散乱光がシリコン結晶基板１中で吸収されてしまい散乱光が検出されなくなることを防ぐためである。
　【００３６】
　一方、市販のシリコン結晶基板１の下面１２は通常ざらざらした面になっている。シリコン結晶基板１の吸収係数があまり大きくない波長成分を有する光ビーム３を用いる場合には、下面１２へ光ビーム３が到達し、ざらざらした面である下面１２で散乱される。そして、図９に示すように、不均一なバックグランドノイズを与え、本来検出されるべき結晶欠陥等４による散乱光の検出を妨げていた。なお、この不均一なバックグランドノイズは、下面１２を鏡直を研磨することによってある程度除去することが可能である。しかしこの場合、下面１２を鏡面研磨するという工程がさらに必要となり、通常の検査工程や実験室で簡便に行えないという問題点があった。
　【００３７】
　請求項３に記載の発明は、使用する光ビーム３の波長成分をシリコン結晶基板１の吸収係数があまり大きくないように選択していた従来の考えかたと異なるものである。すなわち、超ＬＳＩ等にとって重要な素子活性領域は上面７から数μｍ以内でありこの範囲における結晶欠陥等４の有無の検査が重要であることに着目して、使用する光ビーム３の波長成分をシリコン結晶基板１の吸収係数があまり小さくないように選択したことである。
　【００３８】
　次に、シリコン結晶基板を試料とする場合の吸収係数について数値的に検討する。
　シリコン結晶基板における吸収係数が１００ｃｍ−１以上となる波長は０．９８μｍ以下である。また、この波長範囲におけるブリュスタ角は７４度〜７９度であり、従って入射する光ビームの光路長は垂直入射に比べて２．５％〜３．５％長くなり、散乱光の光路長も約３％長くなる。
　【００３９】
　シリコン結晶基板１として市販の６２５μｍの厚さのウエーハを用いたときブリュースタ角で入射した光ビームがウエーハの下面１２で散乱または反射され、再び上面７へ達するまでの光路長は０．０６２５ｘ２ｘ１．０３＝０．１２８８ｃｍである。また、ＹＡＧレーザの１．０６μｍ波長における吸収係数は１０ｃｍ−１であり、従って光ビーム３の強度は上面７−下面１２−上面７を経て２８％に減衰する。また吸収係数が１００ｃｍ−１となる波長成分０．９８μｍの場合は２．５ｘ１０−４％に減衰する。吸収係数が３００ｃｍ−１となる波長成分０．９μｍの場合は２．１ｘ１０−１５％に減衰し、吸収係数が１０００ｃｍ−１となる波長成分０．８μｍの場合は１．２ｘ１０−５４％に減衰しする。
　【００４０】
　以上のことより、吸収係数が１００ｃｍ−１以上となるような波長成分を有する光ビーム３を用いれば、シリコン結晶基板１の上面７近傍内部の結晶欠陥等４の検出にとって下面１２からの散乱の影響を無視できると考えられる。
　【００４１】
　なお、一般に吸収係数の大きな結晶基板からの散乱光を検出する場合、近似的に（１／吸収係数）の深さ範囲からの散乱光が主に検出されると考えられる。従って、吸収係数が略１００ｃｍ−１以上から略５０００ｃｍ−１以下の間になるように波長成分を選択したときは、上面７から略１００μｍから略５μｍの深さ範囲からの散乱光が主に検出される。
　【００４２】
　次に、請求項３に記載の発明の一実施例を具体的に説明する。
　図４において、のシリコン結晶基板１は市販の１５０ｍｍ径のシリコンウェーハであり、ＸＹステージに載置されている。シリコン結晶基板１の上面７の上方には、図５等に示した場合と同様に観察用レンズ６が設けられ、観察用レンズ６はシリコン結晶基板１内部の上面７近傍の観察しようとする結晶欠陥等４の位置に焦点合わせされている。
　【００４３】
　また、レーザ光源２５からファイバ２６によって伝播された光ビーム３はブリュースタ角でシリコン結晶基板１の上面７へ照射される。ｎを波長に依存する屈折率とすると、ブリュースタ角θＢは、
　　θＢ＝ｔａｎ−１ｎ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　式（１）
で与えられる。吸収係数が１０００ｃｍ−１以上になると吸収の影響も考慮して次のように定められる。すなわち、反射率をＲとすると、Ｒは式（２）で与えられるが。このＲを最小にするθとしてブリュースタ角θＢが求められる。
　【００４４】
　【数１】
ここで、ｎ，ｋは各々複素屈折率（ｎ＋ｉｋ）の実数部と虚数部である。ブリュースタ角θＢは波長が１．０μｍ〜０．４７μｍの範囲で７４度〜７９度である。
　【００４５】
　レーザ光源２５としては、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ（波長１．０６μｍ）の他にＫｒレーザ（波長０．７８μｍ、０．６６μｍ、０．５４μｍ）とＴｉサファイアレーザを用いた。Ｔｉサファイアレーザは０．６６μｍ〜１．１０μｍの波長可変の範囲のうち、０．６９μｍ〜０．９５μｍの範囲で大きな出力で使用可能である。
　【００４６】
　吸収係数がどの程度の大きさであればシリコン結晶基板１の下面１２からの散乱光を無視できるかについて、当初は予測困難であったので、試みにＴｉサファイアレーザを０．９μｍで発振させて上面７へ照射した。この場合、吸収係数は約３００ｃｍ−１であり、上面７から約３０μｍの深さまで光ビーム３は進入していると考えられる。上面７から約３０μｍ前後に観察用レンズ６を焦点合わせして写真撮影したところ、図８に示すような写真が得られた。図８において、２７ａ、２７ｂ、２７ｃ・・・は結晶欠陥等４に対応する像である。なお、符号２８はその形状から判断して上面７にあるごみによる散乱光と思われる。図８から明らかのように、図９に示したような下面１２における散乱光に起因すると思われる像２９ａ、２９ｂ、２９ｃ・・から形成された不均一なバックグランドノイズは全く見られなかった。
　【００４７】
　また、Ｋｒレーザ（波長０．７８μｍ等）を用いた場合にも同様に結晶欠陥等４を検出することができた。なお、波長０．６６μｍの場合においては吸収係数が３０００ｃｍ−１であり、従って上面７から約３μｍの深さまで光ビーム３は進入していると考えられるが、上面７の極く近傍の結晶欠陥等４の他に図８における符号２８のような上面７に付着した微粒子による散乱もより多く検出された。なお、これらの微粒子による散乱と、結晶欠陥等４による散乱との識別するためには、観察用レンズ６の焦点合わせをずらしたときの像の変化のしかたより可能であった。
　【００４８】
　また、光ビーム３の波長成分をシリコン結晶基板１の吸収係数が略１００ｃｍ−１以上から略５０００ｃｍ−１以下の間となるように連続的に
複数
各像を比較して
　【００４９】
　なお、レーザ光源２５として波長０．４８８μｍのＡｒレーザを用いた場合は、吸収係数が２００００ｃｍ−１であり、上面７から０．５μｍ程度の深さしか進行しないことになる。観察用レンズ６の焦点深度が約２μｍであり、上面７に付着した微粒子と上面７近傍の結晶欠陥等４とは区別できなかった。
　【００５０】
　本実施例の構成によれば、光ビーム３の波長成分をシリコン結晶基板１の吸収係数を略１００ｃｍ以上に選択したので、シリコン結晶基板１の下面１２からの散乱の影響を受けることなく、反射面を形成しなくとも、高精度で簡易に上面７近傍に存在する結晶欠陥等４の有無を検査することができる。
　【００５１】
　また、光ビーム３の波長成分をシリコン結晶基板１の吸収係数が略１００ｃｍ−１以上から略５０００ｃｍ−１以下の間となるように
複数
　【００５２】
　【発明の効果】
　以上説明したように、本発明によれば、被検査結晶体の側部に上面と所定の傾き角度を有する反射面を形成し、光ビームを被検査結晶体の下面から入射するようにしたので、被検査結晶体の上面に付着したごみ等があったとしても直接その影響をうけないで高精度に結晶欠陥、析出物、または異物等の有無を検査することができる。
　【００５３】
　また、光ビームの波長成分を非検査結晶体の吸収係数が略１００ｃｍ−１以上となるように選択し、光ビームを略ブリュースタ角で被検査結晶体の上面に入射させたので、光ビームは被検査結晶体内部の上面近傍にのみ進入し、光ビームが被検査結晶体の下面で反射されることの影響を受けることなく、また被検査結晶体に反射面を形成しなくとも、高精度で簡易に上面近傍の被検査結晶体内に存在する結晶欠陥の有無を検査することができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明による結晶欠陥検査方法の一実施例における光ビームの照射の仕方を示す図。
　【図２】
　同シリコン結晶基板内の異なる深さｈに光ビームを照射する仕方を示す図。
　【図３】
　同シリコン結晶基板の研磨および反射面１３の形成することを示す図。
　【図４】
　本発明による結晶欠陥検査方法の他の実施例を示す概略構成図。
　【図５】
　従来の結晶欠陥検査方法の構成を示す概略構成図。
　【図６】
　従来の他の結晶欠陥検査方法の構成を示す概略構成図。
　【図７】
　従来のさらに他の結晶欠陥検査方法の構成を示す概略構成図。
　【図８】
　本発明による結晶欠陥検査方法の一実施例において得られたシリコン結晶基板１の上面７近傍の結晶欠陥等による像を示す図。
　【図９】
　従来の結晶欠陥検査方法において得られたシリコン結晶基板１の下面１２による散乱による像を示す図。
　【符号の説明】
　１　シリコン結晶基板
　２　劈開面
　３　光ビーム
　４　結晶欠陥等
　５　散乱光
　６　観察用レンズ
　７　上面
　８　ＴＶカメラの撮像管
　９　信号処理器
　１０　ＴＶモニター
　１２　下面
　１３　反射面
　１４　スリット
　１５　光ビーム
　２７ａ　結晶欠陥等４の像
　２８　上面７の微粒子による像
　２９　下面１２における散乱光による像