(57)【要約】【課題】半導体試料上の複数の検査地点各々から放射されるテラヘルツ波の位相ずれを好適に補正する技術を提供する。【解決手段】半導体検査装置１００は、太陽電池９を保持する移動ステージ３と、パルス状の検査光ＬＰ１１を太陽電池９の表面９Ｓに照射し、テラヘルツ波ＬＴ１を発生させる。半導体検査装置１００は、パルス状の検出光ＬＰ１２の入力に応じて、表面９Ｓ側に放射されたテラヘルツ波ＬＴ１を検出するテラヘルツ波検出器２３１と、検出光ＬＰ１２がテラヘルツ波検出器２３１へ到達する時間を遅延させる遅延部２４と、表面９Ｓのうち、前記検出光が照射される照射位置ＩＰとは異なる測定位置ＭＰの垂直位置を測定する測長器２５を備える。制御部７は、測長器２５によって測定される垂直位置に応じて、遅延部２４を制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体試料を検査する半導体検査装置であって、
半導体試料を保持する保持部と、
パルス状の検査光を前記半導体試料に照射し、テラヘルツ波を発生させる検査光出射部と、
前記保持部を前記半導体試料の表面に平行な方向へ移動させる保持部移動駆動部と、
パルス状の検出光の入力に応じて、前記半導体試料の前記表面の側に放射された前記テラヘルツ波を検出するテラヘルツ波検出器と、
前記検出光または前記テラヘルツ波が前記テラヘルツ波検出器へ到達する時間を遅延させる遅延部と、
前記半導体試料の前記表面のうち、前記検出光が照射される照射位置とは異なる測定位置の垂直位置を測定する垂直位置測定部と、
前記垂直位置測定部によって測定される前記垂直位置に応じて、前記遅延部を制御する遅延制御部と、
を備える、半導体検査装置。
【請求項２】
請求項１の半導体検査装置であって、
前記保持部移動駆動部は、前記半導体試料における前記垂直位置が測定された地点に、前記照射位置が一致するように前記保持部を移動させる、半導体検査装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２の半導体検査装置であって、
前記遅延部が、
前記検出光、前記検査光または前記テラヘルツ波を入射方向に沿って平行に折り返させる折り返しミラーを有する遅延ステージと、
前記遅延ステージを前記入射方向に平行に移動させる遅延ステージ駆動部と、
を備える、半導体検査装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項の半導体検査装置であって、
前記遅延制御部は、
前記垂直位置測定部による測定結果を平均化または平滑化することによって、前記垂直位置を特定する、半導体検査装置。
【請求項５】
半導体試料を検査する半導体検査方法であって、
(a) 半導体試料を第一位置に保持する工程と、
(b) 前記第一位置に配されている前記半導体試料の表面のうち、第一検査地点の垂直位置を特定する工程と、
(c) 前記半導体試料を前記第一位置から第二位置へ移動させる工程と、
(d)前記第二位置に配された前記半導体試料の前記第一検査地点にテラヘルツ波を発生させるパルス状の検査光を照射する工程と、
(e) パルス状の検出光の入力に応じて前記テラヘルツ波を検出するテラヘルツ波検出器によって、前記半導体試料の前記表面の側に放射された前記テラヘルツ波を検出する工程と、
(f) 前記(e)工程において、前記検出光または前記テラヘルツ波が前記テラヘルツ波検出器に到達する時間を、前記(b)工程で特定された前記垂直位置に応じて、遅延させる工程と、
(g) 前記第二位置に配された前記半導体試料の前記表面のうち前記第一検査地点とは異なる第二検査地点の前記垂直位置を特定する工程と、
を含む、半導体検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体試料を検査する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
パルス光を半導体試料に照射してパルス状のテラヘルツ波を放射させ、これを検出器で検出することによって、該半導体試料を検査する技術が知られている（例えば、特許文献１等）。
【０００３】
半導体試料の複数の地点を検査する場合、ステージ平面度や半導体試料の厚みまたは反り等の影響によって、フェムト秒レーザから半導体試料までのパルス光の光路長、及び、半導体試料から検出器までのテラヘルツ波の光路長が変動する。すると、検査地点毎に、テラヘルツ波の位相がずれて検出されてしまう。そこで、この位相ずれを補正する技術が望まれている。
【０００４】
ここで、特許文献２は、テラヘルツパルス光を測定対象に照射し、反射した反射光を検出する分光光学系と、レーザを用いて測定対象と分光光学系との相対位置情報を検出する位置計測装置とを備える分光計測装置を開示している。相対位置情報に基づいて、分光光学系の遅延装置が補正されることで、反射したテラヘルツ波の時間軸が補正される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１９８６１号公報
【特許文献２】特開２００６−５２９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２は、テラヘルツパルス光を測定対象に照射するものであるから、特許文献１のパルス光を半導体試料に照射する検査技術とは相違する。しかしながら、特許文献２の位置計測装置を特許文献１に応用すれば、半導体試料から放射されたテラヘルツ波の位相ずれを補正することが可能と考えられる。
【０００７】
しかしながら、特許文献２の位置計測装置は、測定試料のテラヘルツパルス光が照射される部分に、位置測定用のレーザを照射するものである。すると、特許文献１の技術において、半導体試料のパルス光が照射される部分に位置計測用のレーザを照射した場合、レーザによって光励起キャリアが発生する等して半導体試料の物性が局所的に変化し、テラヘルツ波発生に影響するおそれがある。
【０００８】
また、レーザ照射の影響を低減させるためには、例えば、レーザ照射後、発生した光キャリアが再結合するまで時間を十分に取り、その後にパルス光を照射すること等で対処することも考えられる。しかしながら、この場合、多数の検査地点を検査する場合には、検査時間が長くなるおそれがあった。
【０００９】
そこで、本発明は、半導体試料上の複数の検査地点各々から放射されるテラヘルツ波の位相ずれを好適に補正する技術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】
【００１０】
上記の課題を解決するため、第１の態様は、半導体試料を検査する半導体検査装置であって、半導体試料を保持する保持部と、パルス状の検査光を前記半導体試料に照射し、テラヘルツ波を発生させる検査光出射部と、前記保持部を前記半導体試料の表面に平行な方向へ移動させる保持部移動駆動部と、パルス状の検出光の入力に応じて、前記半導体試料の前記表面の側に放射された前記テラヘルツ波を検出するテラヘルツ波検出器と、前記検出光または前記テラヘルツ波が前記テラヘルツ波検出器へ到達する時間を遅延させる遅延部と、前記半導体試料の前記表面のうち、前記検出光が照射される照射位置とは異なる測定位置の垂直位置を測定する垂直位置測定部と、前記垂直位置測定部によって測定される前記垂直位置に応じて、前記遅延部を制御する遅延制御部とを備える。
【００１１】
また、第２の態様は、第１の半導体検査装置であって、前記保持部移動駆動部は、前記半導体試料における前記垂直位置が測定された地点に、前記照射位置が一致するように前記保持部を移動させる。
【００１２】
また、第３の態様は、第１または第２の半導体検査装置であって、前記遅延部が、前記検出光、前記検査光または前記テラヘルツ波を入射方向に沿って平行に折り返させる折り返しミラーを有する遅延ステージと、前記遅延ステージを前記入射方向に平行に移動させる遅延ステージ駆動部とを備える。
【００１３】
また、第４の態様は、第１から第３の態様のいずれか１つの半導体検査装置であって、前記遅延制御部は、前記垂直位置測定部による測定結果を平均化または平滑化することによって、前記垂直位置を特定する。
【００１４】
また、第５の態様は、半導体試料を検査する半導体検査方法であって、(a)半導体試料を第一位置に保持する工程と、(b)前記第一位置に配されている前記半導体試料の表面のうち、第一検査地点の垂直位置を特定する工程と、(c)前記半導体試料を前記第一位置から第二位置へ移動させる工程と、(d)前記第二位置に配された前記半導体試料の前記第一検査地点にテラヘルツ波を発生させるパルス状の検査光を照射する工程と、(e)パルス状の検出光の入力に応じて前記テラヘルツ波を検出するテラヘルツ波検出器によって、前記半導体試料の前記表面の側に放射された前記テラヘルツ波を検出する工程と、(f)前記(e)工程において、前記検出光または前記テラヘルツ波が前記テラヘルツ波検出器に到達する時間を、前記(b)工程で特定された前記垂直位置に応じて、遅延させる工程と、(g)前記第二位置に配された前記半導体試料の前記表面のうち前記第一検査地点とは異なる第二検査地点の前記垂直位置を特定する工程とを含む。
【発明の効果】
【００１５】
第１の態様の半導体検査装置によると、半導体試料の表面の垂直位置を計測することで、テラヘルツ波の光路長の変動を計測できる。この光路長の変動に応じて、検出光を遅延させることで、テラヘルツ波の位相のずれを抑制できる。これによって、半導体試料の表面の垂直位置が、複数の地点で変位したとしても、位相のずれを補正できるため、テラヘルツ波の比較を適正に行うことができる。また、半導体試料の表面のうち、検査光が照射される照射位置とは異なる地点で垂直位置を測定することで、垂直位置の測定がテラヘルツ波発生に影響を与えることを低減できる。
【００１６】
第２の態様の半導体検査装置によると、垂直位置を実測した地点で、検査光が照射される。このため、位相ずれを正確に補正できる。
【００１７】
また、第３の態様に係る半導体検査装置によると、遅延ステージを駆動することによって、検出光、検査光またはテラヘルツ波の光路長を変更できる。このため、テラヘルツ波検出器に検出光が到達する時間を、テラヘルツ波検出器にテラヘルツ波が到達する時間に対して遅延できる。
【００１８】
また、第４の態様の半導体検査装置によると、垂直位置の測定結果にノイズが含まれる場合に、測定結果を平均化または平滑化することによって垂直位置を好適に特定できる。
【００１９】
第５の態様の半導体検査方法によると、半導体試料の表面の垂直位置を計測することで、テラヘルツ波の光路長の変動を計測できる。この光路長の変動に応じて、検出光を遅延させることで、テラヘルツ波の位相のずれを抑制できる。これによって、半導体試料の表面の垂直位置が、複数の地点で変位したとしても、位相のずれを補正できるため、テラヘルツ波の比較を適正に行うことができる。また、半導体試料の表面のうち、検査光が照射される照射位置とは異なる地点で垂直位置を測定することで、垂直位置の測定がテラヘルツ波発生に影響を与えることを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態の半導体検査装置１００の概略側面図である。
【図２】実施形態のテラヘルツ波測定系２の概略構成図である。
【図３】実施形態の制御部７のブロック図である。
【図４】表面９Ｓの垂直位置の変動による、テラヘルツ波ＬＴ１の位相ずれを示す概念図である。
【図５】太陽電池９の表面９Ｓの概略平面図である。
【図６】第１の検査の流れ図である。
【図７】第２の検査の流れ図である。
【図８】測長器２５による表面９Ｓの垂直位置の測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。
【００２２】
＜１．  実施形態＞
図１は、実施形態の半導体検査装置１００の概略側面図である。半導体検査装置１００は、装置架台１、テラヘルツ波測定系２、移動ステージ３、試料台４、ルミネッセンス測定系５、カメラ６及び制御部７を備える。
【００２３】
図１及び以降の各図には、それらの方向関係を明確にするため、Ｚ軸方向を鉛直方向としＸＹ平面を水平面とする右手系のＸＹＺ直交座標系が適宜付されている。ここでは、移動ステージ３の表面に平行な面を水平面（ＸＹ平面）とし、それに垂直な上下方向を鉛直方向（Ｚ軸方向）としている。
【００２４】
＜テラヘルツ波測定系２＞
テラヘルツ波測定系２は、検査対象である半導体試料に対してパルス状の光ビーム（後述する検査光ＬＰ１１）を照射し、該光ビームの照射に応じて放射されるテラヘルツ波を検出する。また、半導体検査装置１００は、検出されたテラヘルツ波（０．１ＴＨｚ〜３０ＴＨｚの電磁波）の強度を画像化する。テラヘルツ波測定系２の構成については、後に詳述する。
【００２５】
半導体試料とは、半導体によりトランジスタ、集積回路（ＩＣやＬＳＩ）、抵抗またはコンデンサ等により構成される電子デバイス（半導体デバイス）の他、フォトダイオード、ＣＭＯＳセンサ若しくはＣＣＤセンサ等のイメージセンサ、太陽電池またはＬＥＤ等、半導体の光電効果を利用する電子デバイス（フォトデバイス）を含む。太陽電池９の表面は、平面状に形成されているものとするが、曲面状等に形成されていてもよい。
【００２６】
本実施形態では、半導体試料が太陽電池９であるものとして説明する。太陽電池９は、太陽電池セル単独のものであってもよいし、ワンセルモジュールの太陽電池（太陽電池セルをＥＶＡ等の樹脂で封止し、並板ガラスで覆ったもの）であってもよく、また製品モジュールであってもよい。なお、半導体検査装置１００によれば、太陽電池ではない半導体試料も、太陽電池と同様に検査できる。
【００２７】
＜移動ステージ３＞
移動ステージ３は、移動ステージ駆動部３１（保持部移動駆動部）によって、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の各方向に移動する。移動ステージ駆動部３１は、移動ステージ３をＸ軸方向に移動させるＸ軸方向移動機構、移動ステージ３をＹ軸方向に移動するＹ軸方向移動機構、移動ステージ３をＺ軸方向に昇降させる昇降機構を備える。さらに、移動ステージ駆動部３１は、Ｚ軸周りの回転方向（θ軸方向）に移動させる回転機構を備える。
【００２８】
＜試料台４＞
試料台４は、移動ステージ３の上面に取り付けられている。試料台４は、電圧印加テーブル４１と、電極ピンユニット４３を備える。
【００２９】
電圧印加テーブル４１は、例えば銅等の電気伝導性の高い素材で構成されており、さらにその表面が金メッキされている。また、電圧印加テーブル４１の表面には、複数の吸着孔が形成されている。吸着孔は吸引ポンプに接続されており、当該吸引ポンプを駆動することによって、太陽電池９の裏面が電圧印加テーブル４１に吸着される。これによって、太陽電池９が試料台４に固定される。なお、電圧印加テーブル４１の表面に、複数の吸着溝を設け、当該各吸着溝内に、上記複数の吸着孔を形成してもよい。この場合、複数の吸着溝に沿って太陽電池９が吸着されるため、太陽電池９を強固に固定できる。
【００３０】
移動ステージ３がＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動することよって、移動ステージ３上の試料台４に保持された太陽電池９が、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向のそれぞれに移動する。移動ステージ３、試料台４の電圧印加テーブル４１は、太陽電池９をその表面９Ｓに平行な方向に移動可能に保持する保持部の一構成例である。
【００３１】
移動ステージ駆動部３１は、移動ステージ３に取付けられた試料台４を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の各々に移動させる。移動ステージ駆動部３１は、ボールネジ式の電動アクチュエータ、リニアモータ式の電動アクチュエータ、またはこれらの組合せ等で構成される。
【００３２】
試料台４は、太陽電池９を、その表面９ＳがＸ軸方向及びＹ軸方向に平行となる姿勢で支持する。以下の説明では、試料台４に支持された太陽電池９の表面９Ｓに垂直な方向を単に「垂直方向」と称する。太陽電池９に反り等の歪みが無く、また、移動ステージ３ニトリつけられた試料台４の平面度が高い場合、太陽電池９の表面９Ｓは、ＸＹ平面に平行となる。この場合、垂直方向は、Ｚ軸方向すなわち鉛直方向に一致する。また、以下の説明では、太陽電池９の垂直方向における位置を「垂直位置」と称する。移動ステージ駆動部３１が移動ステージ３及び試料台４をＺ軸方向に昇降させることによって、太陽電池９全体の垂直位置が変更される。
【００３３】
移動ステージ駆動部３１が移動ステージ３及び試料台４をＸ軸方向またはＹ軸方向に移動させることによって、太陽電池９の水平方向の位置（以下、「水平位置」と称する。）が変更される。
【００３４】
図１が示すように、移動ステージ駆動部３１のＹ軸方向移動機構は、移動ステージ３を位置ＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３のそれぞれに移動させる。位置ＬＣ１は、太陽電池９を電圧印加テーブル４１に設置するための位置である。位置ＬＣ２は、位置ＬＣ１より＋Ｙ側の位置であって、ルミネッセンス測定系５（第一検査部）において太陽電池９のＥＬ測定またはＰＬ測定を行う位置である。さらに、位置ＬＣ３は、位置ＬＣ２より＋Ｙ側の位置であって、太陽電池９のテラヘルツ波測定を行う位置である。
【００３５】
電極ピンユニット４３は、導電性の複数の電極ピン４３１と、当該複数の電極ピン４３１を支持する導電性の電極バー４３２を備える。
【００３６】
電極バー４３２は、複数の棒状の電極ピン４３１を、Ｙ軸方向に所定の間隔をあけて、かつ、各々がＺ方向に沿って起立するように保持する。本実施形態では、電極バー４３２は、試料台４に保持された太陽電池９の表面側電極（不図示）に沿うように複数の電極ピン４３１を保持している。
【００３７】
試料台４は、電圧印加テーブル４１を太陽電池９の裏面側電極（不図示）に接触させ、かつ、複数の電極ピン４３１を、太陽電池９の表面側電極に接触させる。電圧印加テーブル４１及び電極ピンユニット４３は、電気的に接続されており、太陽電池９の表面側電極及び裏面側電極の間で電圧を印加する。
【００３８】
＜ルミネッセンス測定系５＞
ルミネッセンス測定系５は、ＥＬ測定またはＰＬ測定を行う。以下の説明では、ＥＬ測定及びＰＬ測定のそれぞれを、特に区別しない場合には、単に「ルミネッセンス測定」と称する場合がある。ルミネッセンス測定系５では、カバー部材５１によって太陽電池９が覆われ、その状態でルミネッセンス測定が行われる。
【００３９】
より具体的には、ルミネッセンス測定系５は、ＥＬ測定を行うためのイメージセンサ５３を備える。ＥＬ測定を行う場合には、ルミネッセンス測定系５において、電圧印加テーブル４１及び電極ピンユニット４３を介して、太陽電池９に順方向バイアスの電圧が印加される。これによって、ルミネッセンス測定系５は、太陽電池９をＥＬ発光させ、当該ＥＬ発光をイメージセンサ５３によって検出する。このように、電圧印加テーブル４１及び電極ピンユニット４３は、太陽電池９からＥＬ光（電磁波）を放射させる電磁波放射誘起部の一例である。また、イメージセンサ５３は、太陽電池９から放射されたＥＬ光の強度を検出する電磁波強度検出部の一例である。イメージセンサ５３から出力された信号は、制御部７に送られ、ＥＬ光の強度を画像化したＥＬ画像が生成される。イメージセンサ５３は、例えば波長が約８００ｎｍ〜１６００ｎｍの光を検出可能であることが好ましく、波長が約１０００ｎｍ〜１４００ｎｍの光を検出可能であることがより好ましい。
【００４０】
また、ルミネッセンス測定系５は、ＰＬ光ビーム源５５を備える。ルミネッセンス測定系５は、ＰＬ光ビーム源５５から照射されたＰＬ光ビームによって、太陽電池９をＰＬ発光させ、当該ＰＬ発光をイメージセンサ５３によって検出する。ＰＬ光ビーム源５５は、太陽電池９にＰＬ光（電磁波）を放射させる電磁波放射誘起部の一例である。また、イメージセンサ５３は、太陽電池９から放射されたＰＬ光の強度（電磁波強度）を検出する電磁波強度検出部の一例である。なお、ＰＬ光ビームとＰＬ光とは、互いに波長が異なる。イメージセンサ５３から出力された信号は、制御部７に送られ、ＰＬ光の強度を画像化したＰＬ画像が生成される。
【００４１】
以下の説明では、ＥＬ画像及びＰＬ画像のそれぞれを、特に区別しない場合には、単に「ルミネッセンス画像」と称する場合がある。
【００４２】
ルミネッセンス測定系５において、ＥＬ測定の構成及びＰＬ測定の構成が、カバー部材５１内に収納されている。ただし、カバー部材５１を２つ設けて、ＥＬ測定の構成及びＰＬ測定の構成のそれぞれを、各カバー部材５１に個別に収容してもよい。また、半導体検査装置１００がＥＬ測定の構成及びＰＬ測定の構成の双方を備えることは必須ではなく、どちらか一方のみの構成を備えていてもよい。また、半導体検査装置１００がテラヘルツ波測定系２及びルミネッセンス測定系５の双方を備えることは必須ではない。さらには、半導体検査装置１００は、ルミネッセンス測定系５を備えていなくてもよい。
【００４３】
図２は、実施形態のテラヘルツ波測定系２の概略構成図である。テラヘルツ波測定系２は、検査光出射部２２、テラヘルツ波検出部２３、遅延部２４及び、測長器２５を備える。
【００４４】
検査光出射部２２は、フェムト秒レーザ２２１を備える。フェムト秒レーザ２２１は、例えば、３６０ｎｍ（ナノメートル）以上１．５μｍ（マイクロメートル）以下の可視光領域を含む波長のパルス状の光ビーム（パルス光ＬＰ１）を放射する。具体例としては、中心波長が８００ｎｍ付近であり、周期が数ｋＨｚ〜数百ＭＨｚ、パルス幅が１０〜１５０フェムト秒程度の直線偏光のパルス光が、フェムト秒レーザ２２１から放射される。もちろん、その他の波長領域（例えば、青色波長（４５０〜４９５ｎｍ）、緑色波長（４９５〜５７０ｎｍ）等の可視光波長）のパルス光が出射されるようにしてもよい。
【００４５】
フェムト秒レーザ２２１から出射されたパルス光ＬＰ１は、ビームスプリッタＢＥ１により２つに分割される。分割された２つのパルス光のうち一方は、検査光ＬＰ１１として、光学系２２２で集光され、太陽電池９に照射される。このとき、検査光出射部２２は、検査光ＬＰ１１の照射を、太陽光を受光する受光面である表面９Ｓ側から行う。また、検査光ＬＰ１１の光軸が、太陽電池９の表面９Ｓに対して斜めとなるように、検査光ＬＰ１１が太陽電池９に対して入射する。ここでは、検査光ＬＰ１１の入射角度が４５度とされているが、０度から９０度の範囲内で適宜変更できる。
【００４６】
半導体検査装置１００は、結晶シリコン系以外の太陽電池（アモルファスシリコン系等）の検査にも適用可能である。アモルファスシリコン系太陽電池の場合、一般的に、エネルギーギャップが１．７５ｅＶ〜１．８ｅＶといったように、結晶シリコン系太陽電池のエネルギーギャップ１．２ｅＶに比べて大きい。このような場合、フェムト秒レーザ２２１の波長を、例えば７００μｍ以下とすることで、アモルファスシリコン系太陽電池において、テラヘルツ波を好適に発生させることができる。同様の考え方に基づいて、他の半導体太陽電池（ＣＩＧＳ系、ＧａＡＳ系等）にも適用可能である。
【００４７】
太陽電池９の内部電界が存在する部位に、禁制帯幅を超えるエネルギーを持つ検査光ＬＰ１１が照射されると、光キャリア（自由電子及び正孔）が発生し、内部電界によって加速される。これにより、パルス状の電流が発生することとなり、それに応じて電磁波が発生することとなる。内部電界は、例えばｐｎ接合部やショットキー接合部等に発生することが知られている。
【００４８】
マクスウェルの方程式によると、電流に変化が生じたとき、その電流の時間微分に比例した強度の電磁波が発生する。すなわち、空乏層等の光励起キャリア発生領域にパルス光が照射されることで、瞬間的に光電流の発生及び消滅が起こる。この瞬間的に発生する光電流の時間微分に比例して、電磁波パルス（テラヘルツ波ＬＴ１）が発生する。
【００４９】
図２が示すように、ビームスプリッタＢＥ１によって分割された他方のパルス光は、検出光ＬＰ１２として遅延部２４を経由し、テラヘルツ波検出部２３のテラヘルツ波検出器２３１に入射する。また、検査光ＬＰ１１の照射に応じて発生したテラヘルツ波ＬＴ１は、放物面鏡２３０ａ，２３０ｂ等によって適宜集光され、テラヘルツ波検出器２３１に入射する。
【００５０】
なお、図１が示すように、検査光ＬＰ１１は、Ｙ軸方向沿って（図１の例では、＋Ｙ側から−Ｙ側に向けて）太陽電池９に照射される。また、Ｙ軸方向に沿って（図１の例では、＋Ｙ側から−Ｙ側に向けて）放射されるテラヘルツ波ＬＴ１が、テラヘルツ波検出器２３１によって検出される。このように、本実施形態では、検査光ＬＰ１１の照射方向、及び、検出されるテラヘルツ波ＬＴ１の放射方向が、複数の電極ピン４３１が所定間隔をあけて配列される方向（すなわち、Ｙ軸方向）に一致する。このため、複数の電極ピン４３１によって、光ビームである検査光ＬＰ１１が遮られたり、あるいは、発生したテラヘルツ波ＬＴ１が複数の電極ピン４３１によって遮られたりすることを抑制できる。
【００５１】
テラヘルツ波検出器２３１は、電磁波検出素子として、例えば、光伝導スイッチ（光伝導アンテナ）を備える。テラヘルツ波ＬＴ１がテラヘルツ波検出器２３１に入射する状態で、検出光ＬＰ１２がテラヘルツ波検出器２３１に照射されると、光伝導スイッチに瞬間的にテラヘルツ波ＬＴ１の電界強度に応じた電流が発生する。この電界強度に応じた電流は、ロックインアンプ２３３、ＡＤコンバータ２６を介して、デジタル量に変換され、制御部７に入力される（図３参照）。このようにして、テラヘルツ波検出部２３は、検出光ＬＰ１２の照射に応じて、太陽電池９を透過したテラヘルツ波ＬＴ１の電界強度を検出する。なお、光伝導スイッチとは異なる他の素子、例えばショットキーバリアダイオードまたは非線形光学結晶が、テラヘルツ波ＬＴ１の検出素子として採用されてもよい。
【００５２】
遅延部２４は、検出光ＬＰ１２のテラヘルツ波検出器２３１への到達時間を連続的に変更する光学装置である。遅延部２４は、遅延ステージ２４１及び遅延ステージ駆動部２４２を備える。
【００５３】
遅延ステージ２４１は、検出光ＬＰ１２をその入射方向に折り返させる折り返しミラー２４１Ｍを備える。折り返しミラー２４１Ｍは、入射する検出光ＬＰ１２の光軸を平行にずらして反射する。
【００５４】
遅延ステージ駆動部２４２は、制御部７から送られる制御信号に基づき、遅延ステージ２４１を、検出光ＬＰ１２の入射方向に沿って平行移動させる。これによって、検出光ＬＰ１２の光路長が連続的に変更される。遅延ステージ２４１を距離ａだけ移動させると、検出光ＬＰ１２の光路長がその２倍の距離（２ａ）分だけ変更される。
【００５５】
検出光ＬＰ１２の光路長を変更されると、検出光ＬＰ１２がテラヘルツ波検出器２３１に到達する時間が遅延される。つまり遅延部２４は、検出光ＬＰ１２に遅延を与える。これによって、テラヘルツ波検出器２３１においてテラヘルツ波ＬＴ１の電界強度を検出するタイミング（検出タイミングまたはサンプリングタイミング）が遅延される。本例で発生するテラヘルツ波ＬＴ１は、パルス波である。検出光ＬＰ１２に遅延を与えることによって、テラヘルツ波ＬＴ１の電界強度を異なる位相で検出できる。
【００５６】
本例では、検出光ＬＰ１２がテラヘルツ波検出器２３１に到達する時間を、遅延部２４が遅延させている。しかしながら、テラヘルツ波ＬＴ１がテラヘルツ波検出器２３１に到達する時間を遅延させてもよい。この場合、テラヘルツ波ＬＴ１の光路長を変更してもよいし、あるいは、検査光ＬＰ１１の光路長を変更してもよい。
【００５７】
また、遅延ステージ２４１とは異なる構成によって、検出光ＬＰ１２のテラヘルツ波検出器２３１への到達時間を変更することも可能である。具体的には、電気光学効果を利用することが考えられる。すなわち、印加する電圧を変化させることで屈折率が変化する電気光学素子を、遅延素子として用いてもよい。
【００５８】
移動ステージ駆動部３１は、移動ステージ３に取り付けられた試料台４に保持されている太陽電池９を、検査光出射部２２に対して、ＸＹ平面内で相対的に移動させる。つまり、半導体検査装置１００は、太陽電池９の表面９Ｓを検査光ＬＰ１１で走査可能に構成されている。したがって、本実施形態では、移動ステージ駆動部３１は、走査機構を構成している。ただし、太陽電池９を移動させる代わりに、または、太陽電池９を移動させると共に、検査光出射部２２及びテラヘルツ波検出部２３をＸＹ平面内で移動させる移動手段を設けてもよい。例えば、検査光出射部２２及びテラヘルツ波検出部２３を１つの筐体（不図示）内に収納しておき、当該筐体をＸＹ平面内で移動させてもよい。
【００５９】
太陽電池９について、テラヘルツ波測定を行う場合には、試料台４の電圧印加テーブル４１及び電極ピンユニット４３を介して、太陽電池９に逆バイアス電圧を印加してもよい。これによって、太陽電池９から放射されるテラヘルツ波ＬＴ１の強度を高めることができる。また、電圧印加テーブル４１及び電極バー４３２間を短絡接続して、太陽電池９の表面側電極と裏面側電極とを短絡することも考えられる。この場合においても、太陽電池９から放射されるテラヘルツ波ＬＴ１の強度を高めることができる。
【００６０】
測長器２５は、図示を省略するが、太陽電池９の表面９Ｓにレーザ光を投光する投光部と、表面９Ｓで反射したレーザ光を受光する受光部とを備える。測長器２５は、太陽電池９の表面９Ｓまでの距離を測定することによって、表面９Ｓの垂直位置を測定する。なお、測長器２５は、レーザ光の代わりに、超音波を利用して表面９Ｓの垂直位置を測定してもよい。測長器２５は、表面９Ｓの位置を測定する垂直位置測定部の一例である。
【００６１】
太陽電池９の表面９Ｓにおける、測長器２５が垂直位置を測定する測定位置ＭＰは、検査光ＬＰ１１が照射される照射位置ＩＰとは異なる（図２参照）。照射位置ＩＰは、移動ステージ３に保持された太陽電池９の表面９Ｓ上における、検査光出射部２２から出射された検査光ＬＰ１１が投光される位置である。また、測定位置ＭＰは、太陽電池９の表面９Ｓ上において、測長器２５から出射されたレーザ光が投光される位置である。図２に示す例では、測定位置ＭＰは照射位置ＩＰよりも＋Ｙ側にシフトした位置とされている。
【００６２】
測長器２５は、測定位置変更部２５１に取付けられている。測定位置変更部２５１は、測長器２５の位置をＸＹ平面と平行に移動させることで、測定位置ＭＰをＸＹ平面内で変更する。測定位置変更部２５１は、例えばボールネジ式の電動アクチュエータ、リニアモータ式の電動アクチュエータ、またはこれらの組合せ等で構成される。
【００６３】
図３は、実施形態の制御部７のブロック図である。制御部７のハードウェアとしての構成は、一般的なコンピュータと同様である。すなわち、制御部７は、各種演算処理を行うＣＰＵ７１、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ（不図示）、各種情報を記憶するメモリ７２を備えている。メモリ７２には、制御用アプリケーションまたはデータ等が格納される。また、ＣＰＵ７１は、メモリ７２に保存されたアプリケーションソフトにしたがって動作することによって、テラヘルツ波計測モジュール７１１及び画像生成モジュール７１３等として機能する。
【００６４】
テラヘルツ波計測モジュール７１１は、半導体検査装置１００で半導体試料の検査を実行する機能モジュールである。テラヘルツ波計測モジュール７１１は、移動ステージ駆動部３１及び遅延ステージ駆動部２４２を制御するモータコントローラ７３に制御信号を送る。モータコントローラ７３は、その制御信号に基づいて、移動ステージ駆動部３１及び遅延ステージ駆動部２４２を制御する。
【００６５】
制御部７は、キーボード及びマウス等で構成される入力部７４及び液晶ディスプレイ等で構成される表示部７５を備える。入力部７４は、オペレータからの各種命令の入力を受け付ける機能を備える。制御部７は、入力部７４を介した操作入力に基づき、半導体検査装置１００が備える各要素の動作を制御する。表示部７５は、各種画像または動画像を画面に表示する機能を備える。
【００６６】
図３が示すように、測長器２５が出力する信号（測長信号）は、ＡＤコンバータ２６に入力される。ＡＤコンバータ２６は、入力された測長信号をデジタル信号に変更され、制御部７に入力される。
【００６７】
テラヘルツ波検出器２３１が出力する信号（検出信号）は、ロックインアンプ２３３によって増幅され、ＡＤコンバータ２６に入力される。ＡＤコンバータ２６は入力された検出信号をデジタル信号に変換して、制御部７に入力する。
【００６８】
制御部７に入力された測長信号及び検出信号は、テラヘルツ波計測モジュール７１１によって適宜管理される。例えば、測長信号が示す垂直位置情報については、その垂直位置情報に対応する表面９Ｓ上における水平位置情報と関連づけされてメモリ７２に格納される。
【００６９】
図４は、表面９Ｓの垂直位置の変動による、テラヘルツ波ＬＴ１の位相ずれを示す概念図である。図４が示すように、太陽電池９の表面の垂直位置（Ｚ軸方向の位置）が変位すると、検査光ＬＰ１１が照射位置ＩＰの垂直位置が変位する。表面９Ｓが基準となる高さＨ０から＋Ｚ方向に変位した場合、テラヘルツ波ＬＴ１の光路長が短くなり、表面９Ｓが高さＨ０から−Ｚ方向に変位した場合、テラヘルツ波ＬＴ１の光路長が短くなる。テラヘルツ波ＬＴ１の光路長が変動すると、テラヘルツ波ＬＴ１のテラヘルツ波検出器２３１への到着が遅れたり早まったりする。これによって、テラヘルツ波ＬＴ１の位相がずれて検出されることとなる。すなわち、時間波形ＴＷ１に位相ずれが発生する。
【００７０】
図４が示すように、位相ずれを考慮して、検出光ＬＰ１２に与える遅延時間の変更範囲を広げることで、各検査地点で１パルス分のテラヘルツ波ＬＴ１に相当する時間波形ＴＷ１を復元できる。この場合、位相のずれ量を容易に推定できるため、電界強度どうしを容易に比較できる。しかしながら、遅延時間の変更範囲が十分でない場合、垂直位置が変位することで、１パルス分のテラヘルツ波ＬＴ１のうち一部が検出できない場合がある。また、遅延時間を固定した場合、垂直位置が変動することで、１パルス分のテラヘルツ波ＬＴ１を、異なるタイミングで検出することになる。このように、垂直位置が変位することで、テラヘルツ波強度の比較を適正に行うことが難しい場合がある。
【００７１】
テラヘルツ波計測モジュール７１１は、後に詳述するように、検出光ＬＰ１２に与える遅延を、垂直位置情報に基づいて調整する。すなわち、テラヘルツ波計測モジュール７１１は、表面９Ｓ上のある特定の地点を検査する際、その地点の水平位置情報から垂直位置情報を取得する。そして、テラヘルツ波計測モジュール７１１は、その垂直位置情報に応じて、遅延ステージ２４１の位置を補正する補正量を算出する。ここで、遅延ステージ２４１の位置を補正することは、検出光ＬＰ１２に与える遅延時間を補正することと等価である。テラヘルツ波計測モジュール７１１は、遅延ステージ２４１の位置の補正量を算出し、その補正量に対応する位置に遅延ステージ２４１が配されるように、制御信号をモータコントローラ７３に出力する。
【００７２】
垂直位置情報に基づき、遅延ステージ２４１の位置を補正することによって、垂直位置が変位した際、テラヘルツ波検出器２３１で検出されるテラヘルツ波ＬＴ１の位相がずれることを抑制できる。これによって、太陽電池９の表面９Ｓのうち、複数の地点を検査する場合に、各地点の垂直位置が変位しても、各地点で検出されたテラヘルツ波ＬＴ１の強度を適正に比較できる。
【００７３】
画像生成モジュール７１３は、テラヘルツ波計測モジュール７１１によって計測されたテラヘルツ波ＬＴ１の電界強度の分布を示す画像（強度分布画像）を生成する。生成された画像は、表示部７５に表示される。なお、生成された画像は、表示部７５でない他の出力装置（印刷装置等）で外部出力されてもよい。
【００７４】
検査光出射部２２、テラヘルツ波検出部２３及び測長器２５が一つの筐体内に収納される等して、当該筐体を移動可能としてもよい。これによって、検査光出射部２２、テラヘルツ波検出部２３及び測長器２５を、太陽電池９の表面９Ｓに平行に移動させてもよい。この場合においても、照射位置ＩＰと測定位置ＭＰとを、位置関係を維持したまま、太陽電池９の表面９Ｓ上の任意の箇所に設定できる。
【００７５】
＜半導体試料の検査＞
次に、半導体検査装置１００において実施される半導体試料の検査の流れを説明する。なお、特に断らない限り、半導体試料の検査の各工程は、制御部７のテラヘルツ波計測モジュール７１１の制御に基づいて行われるものとする。
【００７６】
図５は、太陽電池９の表面９Ｓの概略平面図である。前提として、ここでは、図５が示すように、太陽電池９の表面９Ｓのうち、格子点状に並ぶ９つの検査地点Ｐ０〜Ｐ８について、テラヘルツ波計測を行うものとする。検査地点Ｐ０〜Ｐ２、検査地点Ｐ３〜Ｐ５及び検査地点Ｐ６〜Ｐ８は、それぞれＹ軸上に等間隔（Ｌ１）をあけて並んでいるものとする。また、太陽電池９の表面９Ｓにおいて、検査光ＬＰ１１が照射される照射位置ＩＰと、測長器２５が垂直位置を測定する測定位置ＭＰとの間隔が、検査地点間の間隔Ｌ１に一致するものとする。
【００７７】
また、検査地点Ｐ０からテラヘルツ波計測が開始され、検査地点Ｐ０〜Ｐ２、検査地点Ｐ３〜Ｐ５及び検査地点Ｐ６〜Ｐ８の順にテラヘルツ波計測が行われるものとする。すなわち、＋Ｙ方向の主走査が３回行われる。
【００７８】
＜第１の検査の流れ＞
図６は、第１の検査の流れ図である。第１の検査は、検査地点Ｐ０〜Ｐ８各々でテラヘルツ波計測を行う際、遅延部２４が検出光ＬＰ１２に与える遅延時間を変更することで、テラヘルツ波ＬＴ１の異なる位相の電界強度を検出する。これによって、検査地点Ｐ０〜Ｐ８各々で、放射されるテラヘルツ波ＬＴ１の時間波形を復元できる。この場合、復元されたテラヘルツ波ＬＴ１について、フーリエ変換が行われることで、スペクトル解析等が実行可能である。
【００７９】
図６が示すように、太陽電池９が移動ステージ３に保持されて、第１の検査が開始されると、モータコントローラ７３が、移動ステージ３及び遅延ステージ２４１を所定の移動開始位置にそれぞれ移動させる（ステップＳ１０１）。具体的には、モータコントローラ７３が移動ステージ３を移動させて、測長器２５の測定位置ＭＰを最初の検査地点Ｐ０に一致させる。また、モータコントローラ７３が遅延ステージ２４１を既定の移動開始位置に移動させる。
【００８０】
続いて、測長器２５によって、検査地点Ｐ０における表面９Ｓの高さＨ０が測定され、メモリ７２に保存される（ステップＳ１０２）。この工程は、検査地点Ｐ０における表面９Ｓの位置、すなわち、表面９Ｓの垂直方向の位置（垂直位置）を特定する工程に相当する。
【００８１】
続いて、照射位置ＩＰが検査地点Ｐ０に一致するように、モータコントローラ７３が移動ステージ３を移動させる（ステップＳ１０３）。照射位置ＩＰと測定位置ＭＰの間隔が、検査地点Ｐ０，Ｐ１間の間隔Ｌ１に一致する場合、ステップＳ１０２で移動ステージ３を−Ｙ方向に間隔Ｌ１分だけ移動させることによって、照射位置ＩＰが検査地点Ｐ０に一致する。
【００８２】
続いて、検査地点Ｐ０で、テラヘルツ波計測が行われる（ステップＳ１０４）。検査地点Ｐ０に検査光ＬＰ１１が照射され、太陽電池９の表面９Ｓ側に放射されるテラヘルツ波ＬＴ１がテラヘルツ波検出器２３１で検出される。また、遅延部２４によって遅延が与えられた検出光ＬＰ１２が、テラヘルツ波検出器２３１に入力されることによって、テラヘルツ波ＬＴ１の異なる位相毎の電界強度がテラヘルツ波検出器２３１で検出される。
【００８３】
なお、遅延ステージ２４１の移動例として、遅延ステージを既定の移動開始位置から既定の移動終了位置までの間で、移動及び停止を所要の回数繰り返すことが考えられる。この場合には、遅延ステージ２４１が停止しているときのテラヘルツ波ＬＴ１の電界強度が取得される。また、別の移動例として、遅延ステージ２４１を既定の移動開始位置から既定の移動終了位置までの間、停止させずに所要速度で移動させることも考えられる。この場合、遅延ステージ２４１が規定の地点を通過するタイミングで、テラヘルツ波ＬＴ１の電界強度が取得されてもよい。
【００８４】
続いて、測定位置ＭＰが、テラヘルツ波を計測していない検査地点（以下、「未計測の検査地点」と称する。）に一致するかどうかが判定される（ステップＳ１０５）。
【００８５】
ここでは、照射位置ＩＰが検査地点Ｐ０に一致しており、測定位置ＭＰが未計測の検査地点Ｐ１に一致するため（ステップＳ１０５にてＹＥＳ）、未計測の検査地点Ｐ１の高さＨが計測される（ステップＳ１０６）。
【００８６】
測定位置ＭＰが次の検査地点に一致しない場合（ステップＳ１０５にてＮＯ）、測定位置ＭＰが未検査の検査地点に一致するようにモータコントローラ７３が移動ステージ３を移動させる。例えば、ステップＳ１０５の時点で、照射位置ＩＰが検査地点Ｐ２に一致する場合、次の検査地点は検査地点Ｐ３である。このとき、測定位置ＭＰは、測定位置ＭＰは検査地点Ｐ２よりも＋Ｙ側の地点にあり、検査地点Ｐ３には一致しない。そこで、測定位置ＭＰが次の検査地点Ｐ３に一致するように、モータコントローラ７３が移動ステージ３を移動させる（ステップＳ１０７）。そして、次の検査地点Ｐ３の高さＨが計測される（ステップＳ１０６）。
【００８７】
続いて、照射位置ＩＰが次の検査地点に一致するように、モータコントローラ７３が移動ステージ３を移動させる（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０６で検査地点Ｐ１の高さＨが計測された場合、ステップＳ１０８では、モータコントローラ７３が移動ステージ３を−Ｙ方向に間隔Ｌ１分だけ移動させる。これによって、照射位置ＩＰが次の検査地点Ｐ１に合わせられる。
【００８８】
続いて、次の検査地点の高さＨに基づき、遅延ステージ２４１の位置を補正するための位置補正量Ｄが算出される（ステップＳ１０９）。ステップＳ１０６で計測された次の検査地点の高さの基準高さからの相違（＝Ｈ−Ｈ０）に比例して、検査光ＬＰ１１及びテラヘルツ波ＬＴ１の光路長が変動する（図４参照）。検査光ＬＰ１１の表面９Ｓに対する入射角をθとおくと、光路長の変動量ΔＬは、次式（１）で表される。
【００８９】
【数１】
2017173147.tif 000003
【００９０】
遅延ステージ２４１を距離ａだけ移動させた場合、検出光ＬＰ１２の光路長は距離２ａ分変更できる。このため、テラヘルツ波ＬＴ１の変動量ΔＬを補正するための、遅延ステージ２４１の位置補正量Ｄは、変動量ΔＬを２で割った値であるため、次式（２）で表される。
【００９１】
【数２】
2017173147.tif 000004
【００９２】
式（２）を用いることによって、検査地点の高さＨから、遅延ステージ２４１の位置補正量Ｄを求めることができる。
【００９３】
ステップＳ１０９にて、位置補正量Ｄが求められると、モータコントローラ７３は、遅延ステージ２４１を、位置補正量Ｄで補正された移動開始位置（ＤＳｔａｒｔ＋Ｄ）に移動させる（ステップＳ１１０）。
【００９４】
続いて、ステップＳ１０８で照射位置ＩＰに合わせられた検査地点で、テラヘルツ波計測が行われる（ステップＳ１１１）。このテラヘルツ波計測では、遅延ステージ２４１が補正された移動開始位置から移動することで、検出光ＬＰ１２に遅延が与えられる。これによって、検査地点から放射されるテラヘルツ波ＬＴ１の異なる位相の電界強度が、テラヘルツ波検出器２３１によって検出される。
【００９５】
続いて、全ての検査地点Ｐ０〜Ｐ８でテラヘルツ波計測が完了したかどうか判定される（ステップＳ１１２）。完了した場合（ステップＳ１１２にてＹＥＳ）、半導体検査装置１００は、動作を終了する。完了していない場合（ステップＳ１１２にてＮＯ）、完了するまでステップＳ１０５〜ステップＳ１１２の処理が繰り返し行われる。
【００９６】
以上のように、半導体検査装置１００では、検査地点各々の垂直位置（高さＨ）に応じて、遅延ステージ２４１の移動開始位置が補正される。このため、検査地点毎のテラヘルツ波ＬＴ１の光路長の変動に基づく位相のずれを補正することができる。したがって、検査地点毎の垂直位置の変位に関わらずに、テラヘルツ波ＬＴ１を計測できる。したがって、複数の検査地点の特性を比較するためのテラヘルツ波強度を有効に取得することができる。
【００９７】
半導体検査装置１００では、照射位置ＩＰと測定位置ＭＰとを一致しないため、特定の検査地点について、垂直位置測定とテラヘルツ波計測が時間をあけて行われる。これにより、垂直位置測定がテラヘルツ波発生に影響を与えることを低減できるため、テラヘルツ波計測を好適に行うことができる。例えば、測長器２５が可視光等の電磁波の反射を利用して表面の高さＨを測定するように構成されている場合、その電磁波の照射がテラヘルツ波発生に影響することを抑制できる。
【００９８】
複数の検査地点を検査する場合に、照射位置ＩＰと測定位置ＭＰの間隔を、検査地点間の間隔Ｌ１に合わせることによって、太陽電池９を移動させることなく、検査地点のテラヘルツ波計測と、テラヘルツ波が未計測である検査地点の垂直位置測定と行うことができる。このため、複数の検査地点について、テラヘルツ波計測を効率的に実施できる。
【００９９】
＜第２の検査の流れ＞
図７は、第２の検査の流れ図である。第２の検査は、各検査地点でテラヘルツ波計測を行う際、遅延部２４が検出光ＬＰ１２に与える遅延時間を固定して行うものである。第２の検査の場合、各検査地点のテラヘルツ波から得られる情報量は、第１の検査に比べて劣るものの、第１の検査に比べてテラヘルツ波計測にかかる時間を大幅に短縮できる。
【０１００】
以下では、第２の検査に含まれる工程のうち、第１の検査に含まれる工程と同様の工程については同一符号を付してその説明を省略し、主に相違する工程を詳細に説明する。
【０１０１】
図７が示すように、第２の検査のステップＳ１０４Ａでは、ステップＳ１０４と同様に、遅延部２４が検出光ＬＰ１２に遅延を与える。したがって、検査地点Ｐ０から放射されるテラヘルツ波ＬＴ１が、互いに異なる複数の位相で検出される。そして、ステップＳ１０４Ａでは、テラヘルツ波ＬＴ１のピーク（最大値）となる遅延時間に対応する遅延ステージ２４１の位置（以下、「検出用位置ＤＤｅｔ」と称する。）が特定される。
【０１０２】
図７が示すように、ステップＳ１１０Ａでは、モータコントローラ７３が、遅延ステージ２４１を補正された検出用位置へ移動させる。補正された検出用位置は、ステップＳ１０４Ａで特定された検出用位置ＤＤｅｔが、ステップＳ１０９で算出された位置補正量Ｄに応じて補正された位置（ＤＤｅｔ＋Ｄ）である。
【０１０３】
図７が示すように、ステップＳ１１１Ａでは、遅延ステージ２４１が補正された検出用位置に固定された状態で、テラヘルツ波ＬＴ１の電界強度が計測される。
【０１０４】
このように、本例では、遅延ステージ２４１が固定される検出用位置を、各検査地点の高さＨ（垂直位置）に応じて補正するため、テラヘルツ波ＬＴ１の光路長の変動による位相のずれを補正できる。したがって、検査地点各々のテラヘルツ波強度に基づく比較を適正に行うことができる。
【０１０５】
また、遅延ステージ２４１を、テラヘルツ波強度が最大となる位相に対応した位置に固定することで、検査地点各々から放射されるテラヘルツ波強度を高強度で検出できる。したがって、太陽電池９の検査を好適に検査できる。
【０１０６】
第２の検査では、全ての検査地点でテラヘルツ波ＬＴ１の計測が完了すると、電界強度分布画像の生成及び表示が行われる（ステップＳ１１３）。電界強度分布画像は、太陽電池９の表面９Ｓにおける、テラヘルツ波強度の分布を視覚的に表した画像である。電界強度分布画像は、例えば表面９Ｓを表す画像において、検査地点Ｐ０〜Ｐ８に対応する部分に、テラヘルツ波強度に応じた色または模様が付けられた画像とされる。このような電界強度分布画像を生成し、表示部７５に表示することによって、テラヘルツ波強度の分布を容易に把握することが可能となる。また、検査地点間の比較が容易となることから、例えば、欠陥等の特徴を有する箇所の特定が容易となる。
【０１０７】
＜２．  変形例＞
上記実施形態では、検査地点（検査地点Ｐ０〜Ｐ８）に測定位置ＭＰが一致するようにステージを移動させるため、各検査地点の垂直位置を直接測定している。しかしながら、必ずしも各検査地点で垂直位置を測定することは必須ではない。
【０１０８】
例えば、検査地点に近接した１地点または複数地点の垂直位置から、目的の検査地点の垂直位置を特定してもよい。例えば、検査地点及びその周辺の複数地点各々の水平位置、並びに、当該複数地点各々の垂直位置から、検査地点の垂直位置を演算によって特定してもよい。
【０１０９】
図８は、測長器２５による表面９Ｓの垂直位置の測定結果を示す図である。実線８１で示されるように、測長値にノイズ（例えば、高周波ノイズ）が含まれる場合、測長結果を平均化処理（相加平均、相乗平均）またはフィルタによる平滑処理（離散値の除去等）してもよい。例えば、平均化処理による場合は、目的の検査地点の垂直位置を特定する場合、その検査地点近辺の複数の地点での測定結果の相加平均または相乗平均を算出することが考えられる。破線８２で示されるように、平均化または平滑化された垂直位置に基づいて、遅延ステージ２４１の位置を補正することによって、表面９Ｓの垂直位置の変位に影響されずにテラヘルツ波計測を行うことができる。
【０１１０】
また、垂直位置の測定を、テラヘルツ波測定系２で行うことは必須ではない。例えば、１つまたは複数の検査地点の垂直位置を、ルミネッセンス測定系５あるいは別の装置で計測しておき、その測定結果がテラヘルツ波計測時の遅延ステージ２４１の位置補正に利用されてもよい。
【０１１１】
この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。また、上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。
【符号の説明】
【０１１２】
１００  半導体検査装置
２  テラヘルツ波測定系
２２  検査光出射部
２２１  フェムト秒レーザ
２３  テラヘルツ波検出部
２３１  テラヘルツ波検出器
２４  遅延部
２４１  遅延ステージ
２４１Ｍ  折り返しミラー
２４２  遅延ステージ駆動部
２５  測長器（垂直位置測定部）
２５１  測定位置変更部
３  移動ステージ（保持部）
３１  移動ステージ駆動部（保持部移動駆動部）
７  制御部
７１１  テラヘルツ波計測モジュール（遅延制御部）
７１３  画像生成モジュール
７３  モータコントローラ
７５  表示部
４３１  電極ピン
４３２  電極バー
９  太陽電池（半導体試料）
９Ｓ  表面
ＢＥ１  ビームスプリッタ
ＩＰ  照射位置
ＬＰ１１  検査光
ＬＰ１２  検出光
ＭＰ  測定位置
Ｐ０〜Ｐ８  検査地点
【図１】
2017173147.tif 000005
【図２】
2017173147.tif 000006
【図３】
2017173147.tif 000007
【図４】
2017173147.tif 000008
【図５】
2017173147.tif 000009
【図６】
2017173147.tif 000010
【図７】
2017173147.tif 000011
【図８】
2017173147.tif 000012