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JP2007095816A - Substrate testing apparatus and substrate testing method - Google Patents

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JP2007095816A JP2005280440A JP2005280440A JP2007095816A JP 2007095816 A JP2007095816 A JP 2007095816A JP 2005280440 A JP2005280440 A JP 2005280440A JP 2005280440 A JP2005280440 A JP 2005280440A JP 2007095816 A JP2007095816 A JP 2007095816A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate testing apparatus and a substrate testing method for testing whether the mesa direction is adequate direction to the standard linear line within a short period of time with non-destructive system. <P>SOLUTION: The substrate testing apparatus 10 comprises: an LED sensor 2 for detecting location of an orientation flat OF provided at the edge of a compound semiconductor substrate W having an arc type edge E; an imaging unit 4 for imaging a plurality of patterns P formed by the etching on the front surface S of the compound semiconductor substrate W; and an analyzing unit 6 for determining the mesa direction Dm using an image obtained from the imaging unit 4, and computing an angle θ formed with the standard linear line L connecting the center O of the compound semiconductor substrate W and location A of the orientation flat OF and the determined mesa direction Dm. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、基板検査装置及び基板検査方法に関する。   The present invention relates to a substrate inspection apparatus and a substrate inspection method.

GaAs等の化合物半導体からなるインゴットをスライスしてウェハを製造すると、ウェハの表面にクラック又はダメージが生じる。このクラック又はダメージを除去するために、ウェハの表面を全面ウェットエッチングすることが必要になる。このとき、ウェハの表面には、エッチングの異方性に起因したパターンが形成される。このパターンが形成された表面にレーザ光を照射し、その反射像を観察することによりメサ方向(特定の結晶方位)を識別する方法が知られている(特許文献1参照)。また、化合物半導体ウェハの裏面を全面エッチングすることにより、上記パターンと同様のパターンを形成する方法が知られている(特許文献2参照)。   When a wafer is manufactured by slicing an ingot made of a compound semiconductor such as GaAs, cracks or damage occurs on the surface of the wafer. In order to remove this crack or damage, it is necessary to wet-etch the entire surface of the wafer. At this time, a pattern resulting from etching anisotropy is formed on the surface of the wafer. A method of identifying the mesa direction (specific crystal orientation) by irradiating the surface on which this pattern is formed with laser light and observing the reflected image is known (see Patent Document 1). Further, a method for forming a pattern similar to the above pattern by etching the entire back surface of the compound semiconductor wafer is known (see Patent Document 2).

例えばGaAs、InP等の化合物半導体からなるウェハの(100)面をエッチングすると、パターンの(0−11)面に平行な断面にはメサ形状が現れ、(0−11)面と直交する(0−1−1)面に平行な断面には逆メサ形状が現れる(非特許文献1参照)。この場合、[0−11]方向がメサ方向となり、[0−1−1]方向が逆メサ方向となる。   For example, when the (100) plane of a wafer made of a compound semiconductor such as GaAs or InP is etched, a mesa shape appears in a cross section parallel to the (0-11) plane of the pattern and is orthogonal to the (0-11) plane (0 -1-1) An inverted mesa shape appears in a cross section parallel to the plane (see Non-Patent Document 1). In this case, the [0-11] direction is the mesa direction, and the [0-1-1] direction is the reverse mesa direction.

一方、ウェハの(−100)面をエッチングすると、パターンの(0−11)面に平行な断面には逆メサ形状が現れ、(0−1−1)面に平行な断面にはメサ形状が現れる。この場合、[0−11]方向が逆メサ方向となり、[0−1−1]方向がメサ方向となる。   On the other hand, when the (−100) plane of the wafer is etched, an inverted mesa shape appears in a cross section parallel to the (0-11) plane of the pattern, and a mesa shape appears in a cross section parallel to the (0-1-1) plane. appear. In this case, the [0-11] direction is the reverse mesa direction, and the [0-1-1] direction is the mesa direction.

また、半導体ウェハの結晶方位を示すマークとして、通常、半導体ウェハの縁にオリエンテーションフラット又はノッチといった切り欠きが形成される。切り欠きは、半導体ウェハの中心から所定の方向に位置している。切り欠きの位置は、例えばX線回折装置を用いて求めた結晶方位を用いて決定される(非特許文献2参照)。
特開平2−240505号公報 実開昭60−125726号公報 (財)機械振興協会技術研究所編集、「加工技術データファイル(総説9巻)」、1985年3月、2.2.2、p.1−17 UCS半導体基盤技術研究会編集、「シリコンの科学」、株式会社リアライズ社、1996年6月28日、p.232−233
Further, as a mark indicating the crystal orientation of the semiconductor wafer, a notch such as an orientation flat or a notch is usually formed on the edge of the semiconductor wafer. The notch is located in a predetermined direction from the center of the semiconductor wafer. The position of the notch is determined using, for example, the crystal orientation obtained by using an X-ray diffractometer (see Non-Patent Document 2).
JP-A-2-240505 Japanese Utility Model Publication No. 60-125726 Edited by Japan Institute of Mechanical Engineers, Technical Research Institute, “Processing Technology Data File (Review 9)”, March 1985, 2.2.2, p. 1-17 Edited by UCS Semiconductor Fundamental Technology Study Group, "Science of Silicon", Realize Inc., June 28, 1996, p. 232-233

近年、化合物半導体基板を用いたプロセスにおいて要求される加工精度はますます高まっている。加工精度を高めるためには、化合物半導体基板の中心と切り欠きの位置とを結ぶ基準直線に対してメサ方向が適切な方向であるか否かを検査することが重要である。   In recent years, processing accuracy required in a process using a compound semiconductor substrate is increasing. In order to increase the processing accuracy, it is important to inspect whether the mesa direction is an appropriate direction with respect to a reference straight line connecting the center of the compound semiconductor substrate and the position of the notch.

そこで本発明は、基準直線に対してメサ方向が適切な方向であるか否かを短時間且つ非破壊で検査することができる基板検査装置及び基板検査方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a substrate inspection apparatus and a substrate inspection method capable of inspecting whether or not the mesa direction is an appropriate direction with respect to a reference straight line in a short time and in a nondestructive manner.

上述の課題を解決するため、本発明の基板検査装置は、円弧状の縁を有する化合物半導体基板の縁に設けられた切り欠きの位置を検出する切り欠き位置検出部と、前記化合物半導体基板の表面にエッチングにより形成された複数のパターンを撮像する撮像部と、前記撮像部から得られる画像を用いてメサ方向を決定すると共に、前記化合物半導体基板の中心と前記切り欠きの位置とを結ぶ基準直線と、決定された前記メサ方向とのなす角を算出する解析部とを備える。   In order to solve the above-described problems, a substrate inspection apparatus according to the present invention includes a notch position detection unit that detects a position of a notch provided at an edge of a compound semiconductor substrate having an arcuate edge, and the compound semiconductor substrate. An imaging unit that images a plurality of patterns formed on the surface by etching, a mesa direction using an image obtained from the imaging unit, and a reference that connects the center of the compound semiconductor substrate and the position of the notch An analysis unit that calculates an angle between the straight line and the determined mesa direction;

本発明の基板検査装置によれば、基準直線とメサ方向とのなす角が所望の角度からどの程度ずれているか分かる。よって、基準直線に対してメサ方向が適切な方向であるか否かを短時間且つ非破壊で検査することができる。   According to the substrate inspection apparatus of the present invention, it can be seen how much the angle formed by the reference straight line and the mesa direction deviates from a desired angle. Therefore, it can be inspected in a short time and nondestructively whether the mesa direction is an appropriate direction with respect to the reference straight line.

円弧状の縁を有する化合物半導体基板の縁に設けられた切り欠きの位置を検出する切り欠き位置検出工程と、前記化合物半導体基板の表面にエッチングにより形成された複数のパターンを撮像する撮像工程と、前記撮像工程において得られた画像を用いてメサ方向を決定すると共に、前記化合物半導体基板の中心と前記切り欠きの位置とを結ぶ基準直線と、決定された前記メサ方向とのなす角を算出する解析工程とを含む。   A notch position detecting step for detecting a position of a notch provided at the edge of the compound semiconductor substrate having an arcuate edge, and an imaging step for imaging a plurality of patterns formed by etching on the surface of the compound semiconductor substrate; The mesa direction is determined using the image obtained in the imaging step, and the angle formed by the reference straight line connecting the center of the compound semiconductor substrate and the position of the notch and the determined mesa direction is calculated. Analysis step.

本発明の基板検査方法によれば、基準直線とメサ方向とのなす角が所望の角度からどの程度ずれているか分かる。よって、基準直線に対してメサ方向が適切な方向であるか否かを短時間且つ非破壊で検査することができる。   According to the substrate inspection method of the present invention, it can be seen how much the angle formed by the reference straight line and the mesa direction deviates from a desired angle. Therefore, it can be inspected in a short time and nondestructively whether the mesa direction is an appropriate direction with respect to the reference straight line.

本発明の基板検査装置は、円弧状の縁を有する化合物半導体基板の縁に設けられた切り欠きの位置を検出する切り欠き位置検出部と、前記化合物半導体基板の鏡面研磨された表面において複数の方向からエリプソメトリ測定を行うエリプソメトリ測定器と、前記エリプソメトリ測定器から得られる複数の位相差データを用いてメサ方向を決定すると共に、前記化合物半導体基板の中心と前記切り欠きの位置とを結ぶ基準直線と、決定された前記メサ方向とのなす角を算出する解析部とを備える。   A substrate inspection apparatus according to the present invention includes a notch position detection unit that detects a position of a notch provided on an edge of a compound semiconductor substrate having an arc-shaped edge, and a plurality of mirror-polished surfaces of the compound semiconductor substrate. An ellipsometry measuring device that performs ellipsometry measurement from the direction, and a mesa direction is determined using a plurality of phase difference data obtained from the ellipsometry measuring device, and the center of the compound semiconductor substrate and the position of the notch are determined. And an analysis unit that calculates an angle formed by the reference straight line to be connected and the determined mesa direction.

本発明の基板検査装置によれば、基準直線とメサ方向とのなす角が所望の角度からどの程度ずれているか分かる。よって、基準直線に対してメサ方向が適切な方向であるか否かを短時間且つ非破壊で検査することができる。   According to the substrate inspection apparatus of the present invention, it can be seen how much the angle formed by the reference straight line and the mesa direction deviates from a desired angle. Therefore, it can be inspected in a short time and nondestructively whether the mesa direction is an appropriate direction with respect to the reference straight line.

本発明の基板検査方法は、円弧状の縁を有する化合物半導体基板の縁に設けられた切り欠きの位置を検出する切り欠き位置検出工程と、前記化合物半導体基板の鏡面研磨された表面において複数の方向からエリプソメトリ測定を行うエリプソメトリ測定工程と、前記エリプソメトリ測定工程において得られた複数の位相差データを用いてメサ方向を決定すると共に、前記化合物半導体基板の中心と前記切り欠きの位置とを結ぶ基準直線と、決定された前記メサ方向とのなす角を算出する解析工程とを含む。   The substrate inspection method of the present invention includes a notch position detecting step for detecting a position of a notch provided at an edge of a compound semiconductor substrate having an arcuate edge, and a plurality of mirror polishing surfaces on the compound semiconductor substrate. An ellipsometry measurement step for performing ellipsometry measurement from the direction, and determining a mesa direction using a plurality of phase difference data obtained in the ellipsometry measurement step, and the center of the compound semiconductor substrate and the position of the notch And an analysis step of calculating an angle formed by a reference straight line connecting the two and the determined mesa direction.

本発明の基板検査方法によれば、基準直線とメサ方向とのなす角が所望の角度からどの程度ずれているか分かる。よって、基準直線に対してメサ方向が適切な方向であるか否かを短時間且つ非破壊で検査することができる。   According to the substrate inspection method of the present invention, it can be seen how much the angle formed by the reference straight line and the mesa direction deviates from a desired angle. Therefore, it can be inspected in a short time and nondestructively whether the mesa direction is an appropriate direction with respect to the reference straight line.

本発明によれば、基準直線に対してメサ方向が適切な方向であるか否かを短時間且つ非破壊で検査することができる基板検査装置及び基板検査方法が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the board | substrate test | inspection apparatus and board | substrate test | inspection method which can test | inspect for a short time and nondestructive whether a mesa direction is an appropriate direction with respect to a reference straight line are provided.

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same reference numerals are used for the same or equivalent elements, and duplicate descriptions are omitted.

[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係る基板検査装置を模式的に示す斜視図である。図1に示される基板検査装置10は、円弧状の縁Eを有する化合物半導体基板Wの縁に設けられたオリエンテーションフラットOF(切り欠き)の位置Aを検出するLEDセンサ2(切り欠き位置検出部)を備える。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing the substrate inspection apparatus according to the first embodiment. A substrate inspection apparatus 10 shown in FIG. 1 includes an LED sensor 2 (notch position detection unit) that detects a position A of an orientation flat OF (notch) provided on an edge of a compound semiconductor substrate W having an arcuate edge E. ).

ここで、オリエンテーションフラットOFの位置Aと化合物半導体基板Wの中心Oとを結ぶ基準直線Lは、オリエンテーションフラットOFの延びる方向と直交する。なお、切り欠きとして、オリエンテーションフラットOFに代えてノッチが設けられていてもよい。ノッチの場合、ノッチの溝の最深部がノッチの位置となる。また、必要に応じて、インデックスフラットを化合物半導体基板Wの縁に設けてもよい。   Here, the reference straight line L connecting the position A of the orientation flat OF and the center O of the compound semiconductor substrate W is orthogonal to the direction in which the orientation flat OF extends. Note that a notch may be provided as a notch in place of the orientation flat OF. In the case of a notch, the deepest part of the notch groove is the position of the notch. Moreover, you may provide an index flat in the edge of the compound semiconductor substrate W as needed.

化合物半導体基板Wは、例えばステージ8上に載置される。化合物半導体基板Wとしては、例えば、GaAs基板、InP基板、InSb基板、InAs基板、GaSb基板、GaP基板等のIII−V族化合物半導体基板が挙げられる。一実施例において、化合物半導体基板Wは、鉄原子(Fe)がドープされたInPからなる4インチウェハである。化合物半導体基板Wは、例えば、インゴットをワイヤーソー等によりスライスした後、外周加工によりオリエンテーションフラットOFを形成することによって得られる。化合物半導体基板Wの縁の外側には、化合物半導体基板Wをセンタリングするための治具18が配置されていることが好ましい。治具18が化合物半導体基板Wの縁に当接することにより、化合物半導体基板Wはセンタリングされる。   The compound semiconductor substrate W is placed on the stage 8, for example. Examples of the compound semiconductor substrate W include III-V group compound semiconductor substrates such as a GaAs substrate, InP substrate, InSb substrate, InAs substrate, GaSb substrate, and GaP substrate. In one embodiment, the compound semiconductor substrate W is a 4-inch wafer made of InP doped with iron atoms (Fe). The compound semiconductor substrate W is obtained, for example, by slicing an ingot with a wire saw or the like and then forming an orientation flat OF by peripheral processing. A jig 18 for centering the compound semiconductor substrate W is preferably disposed outside the edge of the compound semiconductor substrate W. When the jig 18 contacts the edge of the compound semiconductor substrate W, the compound semiconductor substrate W is centered.

化合物半導体基板Wをステージ8に吸引するために、ステージ8には配管16を介して真空ポンプ26が接続されていることが好ましい。また、ステージ8は、回転軸12を介してステッピングモータ14に接続されていることが好ましい。ステージ8を回転させることによって化合物半導体基板Wを回転させることができる。化合物半導体基板Wを回転させながら、LEDセンサ2からの光を化合物半導体基板Wの縁に照射すると、オリエンテーションフラットOFの位置Aを検出することができる。LEDセンサ2から出射される光の波長は、600〜700nmであることが好ましい。   In order to suck the compound semiconductor substrate W to the stage 8, it is preferable that a vacuum pump 26 is connected to the stage 8 via a pipe 16. The stage 8 is preferably connected to the stepping motor 14 via the rotating shaft 12. The compound semiconductor substrate W can be rotated by rotating the stage 8. When the light from the LED sensor 2 is irradiated to the edge of the compound semiconductor substrate W while rotating the compound semiconductor substrate W, the position A of the orientation flat OF can be detected. The wavelength of light emitted from the LED sensor 2 is preferably 600 to 700 nm.

基板検査装置10は、化合物半導体基板Wの表面Sにエッチングにより形成された複数のパターンPを撮像する撮像部4を備える。表面Sは(100)面であってもよいし、(100)面から数度〜数十度傾けた面であってもよい。撮像部4は、例えば顕微鏡を備えたCCDカメラである。複数のパターンPは、メサ方向Dmに沿って配列されている。パターンPは、例えばウェットエッチングの異方性に起因した形状を有する凹部である。パターンPは、例えば、表面Sの法線方向から見て楕円形を有する。パターンPは、例えば、化合物半導体基板Wをエッチング液に浸漬させることによって形成される。化合物半導体基板Wが、例えば鉄原子がドープされたInPからなる4インチウェハである場合、所定のエッチング液(硫酸:過酸化水素水:水=1:1:3)を用いて60℃で10分間エッチングを行うことが好ましい。   The substrate inspection apparatus 10 includes an imaging unit 4 that images a plurality of patterns P formed on the surface S of the compound semiconductor substrate W by etching. The surface S may be a (100) plane, or may be a plane tilted from several degrees to several tens of degrees from the (100) plane. The imaging unit 4 is, for example, a CCD camera equipped with a microscope. The plurality of patterns P are arranged along the mesa direction Dm. The pattern P is a recess having a shape resulting from, for example, wet etching anisotropy. The pattern P has, for example, an elliptical shape as viewed from the normal direction of the surface S. The pattern P is formed, for example, by immersing the compound semiconductor substrate W in an etching solution. When the compound semiconductor substrate W is, for example, a 4-inch wafer made of InP doped with iron atoms, it is 10 at 60 ° C. using a predetermined etching solution (sulfuric acid: hydrogen peroxide water: water = 1: 1: 3). It is preferable to perform etching for a minute.

基板検査装置10は、撮像部4から得られる画像を用いてメサ方向Dmを決定すると共に、化合物半導体基板Wの中心OとオリエンテーションフラットOFの位置Aとを結ぶ基準直線Lと、決定されたメサ方向Dmとのなす角θを算出するコンピュータ6(解析部)を備える。コンピュータ6は導線20によって撮像部4に接続されている。撮像部4によって撮像された画像データは導線20を通ってコンピュータ6に伝達される。コンピュータ6が画像データを解析することにより、メサ方向Dmが決定される。メサ方向Dmの情報は、コンピュータ6に記録される。   The substrate inspection apparatus 10 determines the mesa direction Dm using the image obtained from the imaging unit 4, and also determines the mesa direction Dm that connects the center O of the compound semiconductor substrate W and the position A of the orientation flat OF, and the determined mesa. A computer 6 (analysis unit) that calculates an angle θ formed with the direction Dm is provided. The computer 6 is connected to the imaging unit 4 by a conducting wire 20. Image data captured by the imaging unit 4 is transmitted to the computer 6 through the conductor 20. When the computer 6 analyzes the image data, the mesa direction Dm is determined. Information on the mesa direction Dm is recorded in the computer 6.

また、コンピュータ6は、導線22によってLEDセンサ2に接続されており、導線24によってステッピングモータ14に接続されている。コンピュータ6は、LEDセンサ2及びステッピングモータ14からオリエンテーションフラットOFの位置Aのデータを得ることができる。これにより、基準直線Lを決定することができる。基準直線Lの情報は、コンピュータ6に記録される。したがって、基準直線Lの情報とメサ方向Dmの情報とを用いて、コンピュータ6はなす角θを算出することができる。   Further, the computer 6 is connected to the LED sensor 2 by a conductive wire 22 and is connected to the stepping motor 14 by a conductive wire 24. The computer 6 can obtain the data of the position A of the orientation flat OF from the LED sensor 2 and the stepping motor 14. Thereby, the reference straight line L can be determined. Information on the reference straight line L is recorded in the computer 6. Therefore, the computer 6 can calculate the angle θ formed by using the information on the reference straight line L and the information on the mesa direction Dm.

本実施形態の基板検査装置10によれば、基準直線Lとメサ方向Dmとのなす角θが所望の角度からどの程度ずれているか分かる。例えば、表面Sが(100)面の場合、メサ方向Dmは[0−11]方向になる。この場合、基準直線Lは逆メサ方向である[0−1−1]方向に沿っていることが望ましい。よって、上記所望の角度は90°となる。また、表面Sが(−100)面の場合、メサ方向Dmは[0−1−1]方向になる。この場合、基準直線Lはメサ方向Dmである[0−1−1]方向に沿っていることが望ましい。よって、上記所望の角度は0°となる。   According to the substrate inspection apparatus 10 of the present embodiment, it can be seen how much the angle θ formed by the reference straight line L and the mesa direction Dm deviates from a desired angle. For example, when the surface S is a (100) plane, the mesa direction Dm is the [0-11] direction. In this case, it is desirable that the reference straight line L is along the [0-1-1] direction which is the reverse mesa direction. Therefore, the desired angle is 90 °. Further, when the surface S is a (-100) plane, the mesa direction Dm is the [0-1-1] direction. In this case, the reference straight line L is preferably along the [0-1-1] direction, which is the mesa direction Dm. Therefore, the desired angle is 0 °.

したがって、基板検査装置10によれば、基準直線Lに対してメサ方向Dmが適切な方向であるか否かを短時間且つ非破壊で検査することができる。また、基板検査装置10を用いると、検査を自動化することができると共に、化合物半導体基板Wの表裏を識別することもできる。   Therefore, according to the substrate inspection apparatus 10, it is possible to inspect for a short time and nondestructively whether or not the mesa direction Dm is an appropriate direction with respect to the reference straight line L. Further, when the substrate inspection apparatus 10 is used, the inspection can be automated and the front and back of the compound semiconductor substrate W can be identified.

図2及び図3は、第1実施形態に係る基板検査方法の各工程における化合物半導体基板を模式的に示す平面図である。本実施形態に係る基板検査方法は、基板検査装置10を用いて好適に実施される。例えば以下の工程を順に実施することによって、化合物半導体基板Wを検査することができる。なお、センタリング工程を実施しなくてもよい。   2 and 3 are plan views schematically showing the compound semiconductor substrate in each step of the substrate inspection method according to the first embodiment. The substrate inspection method according to the present embodiment is preferably performed using the substrate inspection apparatus 10. For example, the compound semiconductor substrate W can be inspected by sequentially performing the following steps. The centering process may not be performed.

(センタリング工程)
図2の(a)に示されるように、治具18を化合物半導体基板Wの縁に当接させることにより、化合物半導体基板Wをセンタリングする。その後、真空ポンプ26を用いて化合物半導体基板Wを吸引することにより、化合物半導体基板Wをステージ8に固定する。
(Centering process)
As shown in FIG. 2A, the compound semiconductor substrate W is centered by bringing the jig 18 into contact with the edge of the compound semiconductor substrate W. Thereafter, the compound semiconductor substrate W is fixed to the stage 8 by sucking the compound semiconductor substrate W using the vacuum pump 26.

(切り欠き位置検出工程)
図2の(b)に示されるように、円弧状の縁Eを有する化合物半導体基板Wの縁に設けられたオリエンテーションフラットOFの位置Aを検出する。化合物半導体基板Wを回転させながら、LEDセンサ2からの光を化合物半導体基板Wの縁に照射すると、オリエンテーションフラットOFの位置Aを検出することができる。オリエンテーションフラットOFの位置Aの情報は、コンピュータ6に記録される。オリエンテーションフラットOFの位置Aを検出した後、化合物半導体基板Wの回転を停止させる。
(Notch position detection process)
As shown in FIG. 2B, the position A of the orientation flat OF provided on the edge of the compound semiconductor substrate W having the arcuate edge E is detected. When the light from the LED sensor 2 is irradiated to the edge of the compound semiconductor substrate W while rotating the compound semiconductor substrate W, the position A of the orientation flat OF can be detected. Information on the position A of the orientation flat OF is recorded in the computer 6. After detecting the position A of the orientation flat OF, the rotation of the compound semiconductor substrate W is stopped.

(撮像工程)
図3の(a)に示されるように、化合物半導体基板Wの表面Sにエッチングにより形成された複数のパターンPを撮像する。これにより、画像Iが得られる。図4は、化合物半導体基板Wの表面Sを撮像した画像Iの一例を示す図である。
(Imaging process)
As shown in FIG. 3A, a plurality of patterns P formed by etching on the surface S of the compound semiconductor substrate W are imaged. Thereby, the image I is obtained. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an image I obtained by imaging the surface S of the compound semiconductor substrate W.

(解析工程)
図3の(a)に示されるように、撮像工程において得られた画像Iを用いてメサ方向Dmを決定する。メサ方向Dmの情報は、コンピュータ6に記録される。メサ方向Dmは、例えばパターンPのエッジを検出することによって決定される。具体的には、例えば、まず画像Iを2値化する。その場合、メサパターンに起因する細長いパターンPが強調される。次にステンドグラス処理を行う。このとき、ステンドグラス内はメッシュに切られている。メッシュを構成する各枠は、細長いパターンPの長さよりもやや短い長さを有し、かつ、パターンPよりもやや細い幅を有する長方形である。ここで、例えば、パターンPを示す白色部が上記長方形の面積の95%以上を占めた場合に長方形内を白色表示し、95%未満の場合に長方形内を黒色表示するように設定する。このステンドグラス処理は、画像Iに対して、ステンドグラスを例えば1°ずつ回転させながら実施される。各角度においてステンドグラス処理を行った後、白色表示された面積を算出する。このようなステンドグラス処理及び計算を180°にわたって実施する。その後、計算により得られた面積を角度に対してプロットし、サインカーブで近似する。さらに、面積が最大となる角度を算出する。この角度がメサ方向Dmを示す。なお、撮像工程において照明方法を工夫することによって、パターンPのエッジを強調することができる。
(Analysis process)
As shown in FIG. 3A, the mesa direction Dm is determined using the image I obtained in the imaging process. Information on the mesa direction Dm is recorded in the computer 6. The mesa direction Dm is determined by detecting the edge of the pattern P, for example. Specifically, for example, first, the image I is binarized. In that case, the elongated pattern P resulting from the mesa pattern is emphasized. Next, a stained glass treatment is performed. At this time, the stained glass is cut into a mesh. Each frame constituting the mesh is a rectangle having a length slightly shorter than the length of the elongated pattern P and a width slightly narrower than the pattern P. Here, for example, when the white portion showing the pattern P occupies 95% or more of the area of the rectangle, the rectangle is displayed in white, and when it is less than 95%, the rectangle is displayed in black. This stained glass process is performed while rotating the stained glass, for example, by 1 ° with respect to the image I. After the stained glass treatment at each angle, the area displayed in white is calculated. Such stained glass processing and calculations are performed over 180 °. Thereafter, the area obtained by calculation is plotted against the angle and approximated by a sine curve. Furthermore, the angle that maximizes the area is calculated. This angle indicates the mesa direction Dm. Note that the edge of the pattern P can be emphasized by devising the illumination method in the imaging step.

また、コンピュータ6に記録されたオリエンテーションフラットOFの位置Aの情報から、化合物半導体基板Wの中心OとオリエンテーションフラットOFの位置Aとを結ぶ基準直線Lを決定することができる。図3の(b)に示されるように、コンピュータ6を用いて、基準直線Lと決定されたメサ方向Dmとのなす角θを算出する。   Further, the reference straight line L connecting the center O of the compound semiconductor substrate W and the position A of the orientation flat OF can be determined from the information of the position A of the orientation flat OF recorded in the computer 6. As shown in FIG. 3B, the computer 6 is used to calculate an angle θ between the reference straight line L and the determined mesa direction Dm.

本実施形態の基板検査方法によれば、基準直線Lとメサ方向Dmとのなす角θが所望の角度からどの程度ずれているか分かる。例えば、表面Sが(100)面の場合、メサ方向Dmは[0−11]方向になる。この場合、基準直線Lは逆メサ方向である[0−1−1]方向に沿っていることが望ましい。よって、上記所望の角度は90°となる。   According to the substrate inspection method of this embodiment, it can be seen how much the angle θ formed by the reference straight line L and the mesa direction Dm deviates from a desired angle. For example, when the surface S is a (100) plane, the mesa direction Dm is the [0-11] direction. In this case, it is desirable that the reference straight line L is along the [0-1-1] direction which is the reverse mesa direction. Therefore, the desired angle is 90 °.

したがって、上述の基板検査方法によれば、基準直線Lに対してメサ方向Dmが適切な方向であるか否かを短時間且つ非破壊で検査することができる。また、本実施形態の基板検査方法を用いると、検査を自動化することができると共に、化合物半導体基板Wの表裏を識別することもできる。   Therefore, according to the above-described substrate inspection method, it can be inspected in a short time and nondestructively whether or not the mesa direction Dm is an appropriate direction with respect to the reference straight line L. In addition, when the substrate inspection method of this embodiment is used, the inspection can be automated and the front and back of the compound semiconductor substrate W can be identified.

[第2実施形態]
図5は、第2実施形態に係る基板検査装置を模式的に示す斜視図である。図5に示される基板検査装置110は、円弧状の縁Eを有する化合物半導体基板100Wの縁に設けられたオリエンテーションフラットOF(切り欠き)の位置Aを検出するLEDセンサ2(切り欠き位置検出部)を備える。
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a perspective view schematically showing a substrate inspection apparatus according to the second embodiment. The substrate inspection apparatus 110 shown in FIG. 5 includes an LED sensor 2 (notch position detection unit) that detects a position A of an orientation flat OF (notch) provided on the edge of the compound semiconductor substrate 100W having an arcuate edge E. ).

ここで、オリエンテーションフラットOFの位置Aと化合物半導体基板100Wの中心Oとを結ぶ基準直線Lは、オリエンテーションフラットOFの延びる方向と直交する。なお、切り欠きとして、オリエンテーションフラットOFに代えてノッチが設けられていてもよい。ノッチの場合、ノッチの溝の最深部がノッチの位置となる。また、必要に応じて、インデックスフラットを化合物半導体基板100Wの縁に設けてもよい。   Here, the reference straight line L connecting the position A of the orientation flat OF and the center O of the compound semiconductor substrate 100W is orthogonal to the extending direction of the orientation flat OF. Note that a notch may be provided as a notch in place of the orientation flat OF. In the case of a notch, the deepest part of the notch groove is the position of the notch. Moreover, you may provide an index flat in the edge of the compound semiconductor substrate 100W as needed.

化合物半導体基板100Wは、例えばステージ8上に載置される。化合物半導体基板100Wとしては、例えば、GaAs基板、InP基板、InSb基板、InAs基板、GaSb基板、GaP基板等のIII−V族化合物半導体基板が挙げられる。一実施例において、化合物半導体基板100Wは、シリコン原子(Si)がドープされたGaAsからなる3インチウェハである。化合物半導体基板100Wは、例えば、インゴットをワイヤーソー等によりスライスした後、外周加工によりオリエンテーションフラットOFを形成することによって得られる。その後、化合物半導体基板100Wの両方の面をラッピングし、一方の面を研磨(ポリシング)することが好ましい。さらに、研磨した面を有機洗浄した後、希薄なアンモニア水を用いて洗浄し、超純水を用いてリンスすることが好ましい。その後、例えばスピンドライヤー等を用いてリンスした面を乾燥することが好ましい。このようにして、鏡面研磨された表面100Sを有する化合物半導体基板100Wが得られる。   The compound semiconductor substrate 100W is placed on the stage 8, for example. Examples of the compound semiconductor substrate 100W include III-V group compound semiconductor substrates such as a GaAs substrate, InP substrate, InSb substrate, InAs substrate, GaSb substrate, and GaP substrate. In one embodiment, the compound semiconductor substrate 100W is a 3-inch wafer made of GaAs doped with silicon atoms (Si). The compound semiconductor substrate 100W is obtained, for example, by slicing an ingot with a wire saw or the like and then forming an orientation flat OF by outer periphery processing. Thereafter, it is preferable that both surfaces of the compound semiconductor substrate 100W are lapped and one surface is polished (polished). Further, it is preferable that the polished surface is washed with an organic solvent, washed with dilute ammonia water, and rinsed with ultrapure water. Then, it is preferable to dry the surface rinsed, for example using a spin dryer. In this way, a compound semiconductor substrate 100W having a mirror-polished surface 100S is obtained.

化合物半導体基板100Wの縁の外側には、化合物半導体基板100Wをセンタリングするための光学式のセンサ118が複数配置されていることが好ましい。センサ118は化合物半導体基板100Wの縁を検出することができる。センサ118からの位置データに基づいて、化合物半導体基板100Wは基板ホルダ109を用いてセンタリングされる。   A plurality of optical sensors 118 for centering the compound semiconductor substrate 100W are preferably arranged outside the edge of the compound semiconductor substrate 100W. The sensor 118 can detect the edge of the compound semiconductor substrate 100W. Based on the position data from the sensor 118, the compound semiconductor substrate 100 </ b> W is centered using the substrate holder 109.

化合物半導体基板100Wをステージ8に吸引するために、ステージ8には配管16を介して真空ポンプ26が接続されていることが好ましい。また、ステージ8は、回転軸12を介してステッピングモータ14に接続されていることが好ましい。ステージ8を回転させることによって化合物半導体基板100Wを回転させることができる。化合物半導体基板100Wを回転させながら、LEDセンサ2からの光を化合物半導体基板100Wの縁に照射すると、オリエンテーションフラットOFの位置Aを検出することができる。LEDセンサ2から出射される光の波長は、600〜700nmであることが好ましい。   In order to suck the compound semiconductor substrate 100 </ b> W to the stage 8, a vacuum pump 26 is preferably connected to the stage 8 via a pipe 16. The stage 8 is preferably connected to the stepping motor 14 via the rotating shaft 12. By rotating the stage 8, the compound semiconductor substrate 100W can be rotated. When the light from the LED sensor 2 is irradiated to the edge of the compound semiconductor substrate 100W while rotating the compound semiconductor substrate 100W, the position A of the orientation flat OF can be detected. The wavelength of light emitted from the LED sensor 2 is preferably 600 to 700 nm.

基板検査装置110は、化合物半導体基板100Wの鏡面研磨された表面100Sにおいて複数の方向からエリプソメトリ測定を行うエリプソメトリ測定器107を備える。表面100Sは(100)面であってもよいし、(100)面から数度〜数十度傾けた面であってもよい。例えば表面100Sの法線方向が、<100>方向から<110>方向に2度傾けた方向であってもよい。エリプソメトリ測定器107は、例えば波長450〜460nmの光(単色コヒーレント光でかつ偏光された光)を表面100Sに入射させることができる光源104と、表面100Sからの反射光を検出可能な光検出器105とを備える。なお、化合物半導体基板100WとしてGaAs基板を用いる場合、波長380〜480nm又は波長600〜900nmの波長域内の光を用いることが好ましい。また、化合物半導体基板100WとしてInP基板を用いる場合、波長200〜300nm又は波長350〜450nmの波長域内の光を用いることが好ましい。これらの場合、異方性の感度が高くなるため、感度良くエリプソメトリ測定を行うことができる。   The substrate inspection apparatus 110 includes an ellipsometry measuring instrument 107 that performs ellipsometry measurement from a plurality of directions on the mirror-polished surface 100S of the compound semiconductor substrate 100W. The surface 100S may be a (100) plane, or may be a plane inclined by several degrees to several tens of degrees from the (100) plane. For example, the normal direction of the surface 100S may be a direction inclined by 2 degrees from the <100> direction to the <110> direction. The ellipsometry measuring instrument 107 is, for example, a light source 104 capable of making light (monochromatic coherent light and polarized light) having a wavelength of 450 to 460 nm incident on the surface 100S, and light detection capable of detecting reflected light from the surface 100S. Device 105. In addition, when using a GaAs substrate as the compound semiconductor substrate 100W, it is preferable to use light within a wavelength range of a wavelength of 380 to 480 nm or a wavelength of 600 to 900 nm. In addition, when an InP substrate is used as the compound semiconductor substrate 100W, it is preferable to use light in a wavelength range of 200 to 300 nm or 350 to 450 nm. In these cases, since the sensitivity of anisotropy becomes high, ellipsometry measurement can be performed with high sensitivity.

基板検査装置110は、エリプソメトリ測定器105から得られる複数の位相差データを用いてメサ方向Dmを決定すると共に、化合物半導体基板100Wの中心OとオリエンテーションフラットOFの位置Aとを結ぶ基準直線Lと、決定されたメサ方向Dmとのなす角θを算出するコンピュータ106(解析部)を備える。コンピュータ106は導線121によって光検出器105に接続されている。光検出器105から得られる位相差データは、導線121を通ってコンピュータ106に伝達される。コンピュータ106が位相差データを解析することにより、メサ方向Dmが決定される。メサ方向Dmの情報は、コンピュータ106に記録される。   The substrate inspection apparatus 110 determines the mesa direction Dm using a plurality of phase difference data obtained from the ellipsometry measuring device 105, and connects a reference straight line L connecting the center O of the compound semiconductor substrate 100W and the position A of the orientation flat OF. And a computer 106 (analysis unit) that calculates an angle θ formed with the determined mesa direction Dm. The computer 106 is connected to the photodetector 105 by a conductive wire 121. The phase difference data obtained from the photodetector 105 is transmitted to the computer 106 through the conducting wire 121. When the computer 106 analyzes the phase difference data, the mesa direction Dm is determined. Information on the mesa direction Dm is recorded in the computer 106.

また、コンピュータ106は、導線22によってLEDセンサ2に接続されており、導線24によってステッピングモータ14に接続されている。コンピュータ106は、LEDセンサ2及びステッピングモータ14からオリエンテーションフラットOFの位置Aのデータを得ることができる。これにより、基準直線Lを決定することができる。基準直線Lの情報は、コンピュータ106に記録される。したがって、基準直線Lの情報とメサ方向Dmの情報とを用いて、コンピュータ106はなす角θを算出することができる。   Further, the computer 106 is connected to the LED sensor 2 by a conducting wire 22 and is connected to the stepping motor 14 by a conducting wire 24. The computer 106 can obtain the data of the position A of the orientation flat OF from the LED sensor 2 and the stepping motor 14. Thereby, the reference straight line L can be determined. Information on the reference straight line L is recorded in the computer 106. Therefore, the computer 106 can calculate the angle θ formed by using the information on the reference straight line L and the information on the mesa direction Dm.

本実施形態の基板検査装置110によれば、基準直線Lとメサ方向Dmとのなす角θが所望の角度からどの程度ずれているか分かる。例えば、表面100Sが(100)面の場合、メサ方向Dmは[0−11]方向になる。この場合、基準直線Lは逆メサ方向である[0−1−1]方向に沿っていることが望ましい。よって、上記所望の角度は90°となる。また、表面100Sが(−100)面の場合、メサ方向Dmは[0−1−1]方向になる。この場合、基準直線Lはメサ方向Dmである[0−1−1]方向に沿っていることが望ましい。よって、上記所望の角度は0°となる。   According to the substrate inspection apparatus 110 of the present embodiment, it can be understood how much the angle θ formed by the reference straight line L and the mesa direction Dm deviates from a desired angle. For example, when the surface 100S is a (100) plane, the mesa direction Dm is the [0-11] direction. In this case, it is desirable that the reference straight line L is along the [0-1-1] direction which is the reverse mesa direction. Therefore, the desired angle is 90 °. Further, when the surface 100S is a (-100) plane, the mesa direction Dm is the [0-1-1] direction. In this case, the reference straight line L is preferably along the [0-1-1] direction, which is the mesa direction Dm. Therefore, the desired angle is 0 °.

したがって、基板検査装置110によれば、基準直線Lに対してメサ方向Dmが適切な方向であるか否かを短時間且つ非破壊で検査することができる。また、基板検査装置110を用いると、検査を自動化することができると共に、化合物半導体基板100Wの表裏を識別することもできる。   Therefore, according to the substrate inspection apparatus 110, it can be inspected in a short time and nondestructively whether or not the mesa direction Dm is an appropriate direction with respect to the reference straight line L. Further, when the substrate inspection apparatus 110 is used, the inspection can be automated and the front and back of the compound semiconductor substrate 100W can be identified.

図6は、第2実施形態に係る基板検査方法の各工程における化合物半導体基板を模式的に示す平面図である。図7は、第2実施形態に係る基板検査方法を説明するための図である。本実施形態に係る基板検査方法は、基板検査装置110を用いて好適に実施される。例えば以下の工程を順に実施することによって、化合物半導体基板100Wを検査することができる。なお、センタリング工程を実施しなくてもよい。   FIG. 6 is a plan view schematically showing a compound semiconductor substrate in each step of the substrate inspection method according to the second embodiment. FIG. 7 is a view for explaining the substrate inspection method according to the second embodiment. The substrate inspection method according to this embodiment is preferably implemented using the substrate inspection apparatus 110. For example, the compound semiconductor substrate 100W can be inspected by sequentially performing the following steps. The centering process may not be performed.

(センタリング工程)
図6の(a)に示されるように、センサ118からの位置データに基づいて、基板ホルダ109を用いて化合物半導体基板100Wを移動させることにより、化合物半導体基板100Wをセンタリングする。その後、真空ポンプ26を用いて化合物半導体基板100Wを吸引することにより、化合物半導体基板100Wをステージ8に固定する。
(Centering process)
As shown in FIG. 6A, the compound semiconductor substrate 100 </ b> W is centered by moving the compound semiconductor substrate 100 </ b> W using the substrate holder 109 based on the position data from the sensor 118. Thereafter, the compound semiconductor substrate 100 </ b> W is sucked using the vacuum pump 26 to fix the compound semiconductor substrate 100 </ b> W to the stage 8.

(切り欠き位置検出工程)
図6の(b)に示されるように、円弧状の縁Eを有する化合物半導体基板100Wの縁に設けられたオリエンテーションフラットOFの位置Aを検出する。化合物半導体基板100Wを回転させながら、LEDセンサ2からの光を化合物半導体基板100Wの縁に照射すると、オリエンテーションフラットOFの位置Aを検出することができる。オリエンテーションフラットOFの位置Aの情報は、コンピュータ106に記録される。オリエンテーションフラットOFの位置Aを検出した後、化合物半導体基板100Wの回転を停止させる。
(Notch position detection process)
As shown in FIG. 6B, the position A of the orientation flat OF provided on the edge of the compound semiconductor substrate 100W having the arcuate edge E is detected. When the light from the LED sensor 2 is irradiated to the edge of the compound semiconductor substrate 100W while rotating the compound semiconductor substrate 100W, the position A of the orientation flat OF can be detected. Information on the position A of the orientation flat OF is recorded in the computer 106. After detecting the position A of the orientation flat OF, the rotation of the compound semiconductor substrate 100W is stopped.

(エリプソメトリ測定工程)
図7の(a)に示されるように、化合物半導体基板100Wの鏡面研磨された表面100Sにおいて複数の方向からエリプソメトリ測定を行う。エリプソメトリ測定は、表面100S上の任意の一点において行われる。本実施形態では、例えば化合物半導体基板100Wの中心Oにおいて複数の方向からエリプソメトリ測定を行う。
(Ellipsometry measurement process)
As shown in FIG. 7A, ellipsometry measurement is performed from a plurality of directions on the mirror-polished surface 100S of the compound semiconductor substrate 100W. The ellipsometry measurement is performed at an arbitrary point on the surface 100S. In this embodiment, for example, ellipsometry measurement is performed from a plurality of directions at the center O of the compound semiconductor substrate 100W.

まず、第1の方向から行ったエリプソメトリ測定により、s偏光とρ偏光との位相差Δを得る。次に、エリプソメトリ測定器105を化合物半導体基板100Wに対して相対的に回転させることにより、第1の方向と交差する第2の方向からエリプソメトリ測定を行う。これにより、s偏光とρ偏光との位相差Δを得る。 First, by ellipsometry measurements taken from a first direction to obtain a phase difference delta 1 and s-polarized light and ρ polarization. Next, ellipsometry measurement is performed from the second direction intersecting the first direction by rotating the ellipsometry measuring instrument 105 relative to the compound semiconductor substrate 100W. This gives the phase difference delta 2 between the s-polarized light and ρ polarization.

なお、第1の方向及び第2の方向は、エリプソメトリ測定の入射光及び反射光を化合物半導体基板100Wの表面100S上に投影した場合における光の進行方向を意味する。   Note that the first direction and the second direction mean light traveling directions when incident light and reflected light of ellipsometry measurement are projected onto the surface 100S of the compound semiconductor substrate 100W.

本実施形態では、第1の方向を、例えば基準直線Lと直交する方向に設定しており、0°(基準)としている。また、第2の方向を、例えば0°から所定角β回転した方向としている。所定角βを例えば1°として、化合物半導体基板100Wを1°回転させる毎にエリプソメトリ測定を行ってもよい。この場合、化合物半導体基板100Wを360°回転させて360個の位相差データを得てもよいし、180°回転させて180個の位相差データを得てもよい。 In the present embodiment, the first direction is set to a direction orthogonal to the reference straight line L, for example, and is set to 0 ° (reference). Further, the second direction, for example, from 0 ° to a predetermined angle beta 1 rotated direction. As a predetermined angle beta 1 for example 1 °, it may be subjected to ellipsometry measurement for each to 1 ° rotation of the compound semiconductor substrate 100W. In this case, the compound semiconductor substrate 100W may be rotated 360 ° to obtain 360 pieces of phase difference data, or may be rotated 180 ° to obtain 180 pieces of phase difference data.

(解析工程)
図7の(b)は、解析工程を詳細に説明するためのグラフである。グラフの横軸βは、基準直線Lと直交する方向を0°としたときの0°からの回転角を示す。グラフの縦軸Δは、エリプソメトリ測定によって得られる位相差を示す。
(Analysis process)
FIG. 7B is a graph for explaining the analysis process in detail. The horizontal axis β of the graph indicates the rotation angle from 0 ° when the direction orthogonal to the reference straight line L is 0 °. The vertical axis Δ of the graph indicates the phase difference obtained by ellipsometry measurement.

図7の(b)に示されるように、エリプソメトリ測定工程において得られた位相差Δ及び位相差Δ(位相差データ)を用いて、測定対象である化合物半導体基板100Wに固有の正弦波SSを決定する。正弦波SSでは、メサ方向Dmからエリプソメトリ測定を行った場合に得られる位相差が極大となり、逆メサ方向Dnからエリプソメトリ測定を行った場合に得られる位相差が極小となる。したがって、正弦波SSが極大となる回転角(−α)を算出することによって、メサ方向Dmを決定することができる。メサ方向Dmの情報は、コンピュータ106に記録される。一実施例において、正弦波SSの極大値は142°であり、正弦波SSの極小値は141.5°である。 As shown in FIG. 7B, using the phase difference Δ 1 and phase difference Δ 2 (phase difference data) obtained in the ellipsometry measurement step, a sine characteristic unique to the compound semiconductor substrate 100W to be measured. Determine the wave SS. In the sine wave SS, the phase difference obtained when the ellipsometry measurement is performed from the mesa direction Dm is maximized, and the phase difference obtained when the ellipsometry measurement is performed from the reverse mesa direction Dn is minimized. Therefore, the mesa direction Dm can be determined by calculating the rotation angle (−α) at which the sine wave SS is maximized. Information on the mesa direction Dm is recorded in the computer 106. In one embodiment, the maximum value of the sine wave SS is 142 °, and the minimum value of the sine wave SS is 141.5 °.

化合物半導体基板100Wを360°回転させて360個の位相差データを得た場合、プロットした位相差データを正弦波でフィッティングすることによりメサ方向Dmを高精度に決定することができる。また、化合物半導体基板100Wを180°回転させて180個の位相差データを得た場合、プロットした位相差データが極大又は極小となる回転角を算出することによってメサ方向Dmを高精度に決定することができる。   When the compound semiconductor substrate 100W is rotated 360 ° to obtain 360 pieces of phase difference data, the mesa direction Dm can be determined with high accuracy by fitting the plotted phase difference data with a sine wave. Further, when 180 phase difference data are obtained by rotating the compound semiconductor substrate 100W by 180 °, the mesa direction Dm is determined with high accuracy by calculating a rotation angle at which the plotted phase difference data is maximized or minimized. be able to.

また、コンピュータ106に記録されたオリエンテーションフラットOFの位置Aの情報から、化合物半導体基板100Wの中心OとオリエンテーションフラットOFの位置Aとを結ぶ基準直線Lを決定することができる。図7の(a)に示されるように、コンピュータ106を用いて、基準直線Lと決定されたメサ方向Dmとのなす角θを算出する。   Further, the reference straight line L connecting the center O of the compound semiconductor substrate 100W and the position A of the orientation flat OF can be determined from the information on the position A of the orientation flat OF recorded in the computer 106. As shown in FIG. 7A, the computer 106 is used to calculate an angle θ between the reference straight line L and the determined mesa direction Dm.

本実施形態の基板検査方法によれば、基準直線Lとメサ方向Dmとのなす角θが所望の角度からどの程度ずれているか分かる。例えば、表面100Sが(100)面の場合、メサ方向Dmは[0−11]方向になる。この場合、基準直線Lは逆メサ方向である[0−1−1]方向に沿っていることが望ましい。よって、上記所望の角度は90°となる。   According to the substrate inspection method of this embodiment, it can be seen how much the angle θ formed by the reference straight line L and the mesa direction Dm deviates from a desired angle. For example, when the surface 100S is a (100) plane, the mesa direction Dm is the [0-11] direction. In this case, it is desirable that the reference straight line L is along the [0-1-1] direction which is the reverse mesa direction. Therefore, the desired angle is 90 °.

したがって、上述の基板検査方法によれば、基準直線Lに対してメサ方向Dmが適切な方向であるか否かを短時間且つ非破壊で検査することができる。また、本実施形態の基板検査方法を用いると、検査を自動化することができると共に、化合物半導体基板100Wの表裏を識別することもできる。   Therefore, according to the above-described substrate inspection method, it can be inspected in a short time and nondestructively whether or not the mesa direction Dm is an appropriate direction with respect to the reference straight line L. In addition, when the substrate inspection method of this embodiment is used, the inspection can be automated and the front and back of the compound semiconductor substrate 100W can be identified.

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described in detail, this invention is not limited to the said embodiment.

第1実施形態に係る基板検査装置を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view showing typically the substrate inspection device concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係る基板検査方法の各工程における化合物半導体基板を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the compound semiconductor substrate in each process of the board | substrate inspection method concerning 1st Embodiment. 第1実施形態に係る基板検査方法の各工程における化合物半導体基板を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the compound semiconductor substrate in each process of the board | substrate inspection method concerning 1st Embodiment. 化合物半導体基板の表面を撮像した画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image which imaged the surface of the compound semiconductor substrate. 第2実施形態に係る基板検査装置を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the board | substrate inspection apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る基板検査方法の各工程における化合物半導体基板を模式的に示す平面図である。It is a top view showing typically a compound semiconductor substrate in each process of a substrate inspection method concerning a 2nd embodiment. 第2実施形態に係る基板検査方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the board | substrate inspection method which concerns on 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

2…LEDセンサ(切り欠き位置検出部)、4…撮像部、6,106…コンピュータ(解析部)、10,110…基板検査装置、100S…化合物半導体基板の鏡面研磨された表面、107…エリプソメトリ測定器、A…オリエンテーションフラットの位置(切り欠きの位置)、Dm…メサ方向、E…円弧状の縁、I…画像、L…基準直線、O…化合物半導体基板の中心、OF…オリエンテーションフラット(切り欠き)、P…複数のパターン、S…化合物半導体基板の表面、W,100W…化合物半導体基板、θ…なす角、Δ,Δ…位相差。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... LED sensor (notch position detection part), 4 ... Imaging part, 6,106 ... Computer (analysis part), 10,110 ... Substrate inspection apparatus, 100S ... Mirror-polished surface of compound semiconductor substrate, 107 ... Ellipso Measurement instrument, A ... orientation flat position (notch position), Dm ... mesa direction, E ... arc edge, I ... image, L ... reference straight line, O ... compound semiconductor substrate center, OF ... orientation flat (Notches), P: plural patterns, S: surface of compound semiconductor substrate, W, 100W: compound semiconductor substrate, θ: angle formed, Δ 1 , Δ 2 ... phase difference.

Claims (4)

円弧状の縁を有する化合物半導体基板の縁に設けられた切り欠きの位置を検出する切り欠き位置検出部と、
前記化合物半導体基板の表面にエッチングにより形成された複数のパターンを撮像する撮像部と、
前記撮像部から得られる画像を用いてメサ方向を決定すると共に、前記化合物半導体基板の中心と前記切り欠きの位置とを結ぶ基準直線と、決定された前記メサ方向とのなす角を算出する解析部と、
を備える、基板検査装置。
A notch position detector for detecting the position of the notch provided at the edge of the compound semiconductor substrate having an arc-shaped edge;
An imaging unit that images a plurality of patterns formed by etching on the surface of the compound semiconductor substrate;
Analysis for determining a mesa direction using an image obtained from the imaging unit and calculating an angle formed by a reference straight line connecting the center of the compound semiconductor substrate and the position of the notch and the determined mesa direction And
A board inspection apparatus comprising:
円弧状の縁を有する化合物半導体基板の縁に設けられた切り欠きの位置を検出する切り欠き位置検出工程と、
前記化合物半導体基板の表面にエッチングにより形成された複数のパターンを撮像する撮像工程と、
前記撮像工程において得られた画像を用いてメサ方向を決定すると共に、前記化合物半導体基板の中心と前記切り欠きの位置とを結ぶ基準直線と、決定された前記メサ方向とのなす角を算出する解析工程と、
を含む、基板検査方法。
A notch position detecting step for detecting the position of the notch provided at the edge of the compound semiconductor substrate having an arc-shaped edge;
An imaging step of imaging a plurality of patterns formed by etching on the surface of the compound semiconductor substrate;
The mesa direction is determined using the image obtained in the imaging step, and the angle formed by the reference straight line connecting the center of the compound semiconductor substrate and the position of the notch and the determined mesa direction is calculated. Analysis process,
A substrate inspection method.
円弧状の縁を有する化合物半導体基板の縁に設けられた切り欠きの位置を検出する切り欠き位置検出部と、
前記化合物半導体基板の鏡面研磨された表面において複数の方向からエリプソメトリ測定を行うエリプソメトリ測定器と、
前記エリプソメトリ測定器から得られる複数の位相差データを用いてメサ方向を決定すると共に、前記化合物半導体基板の中心と前記切り欠きの位置とを結ぶ基準直線と、決定された前記メサ方向とのなす角を算出する解析部と、
を備える、基板検査装置。
A notch position detector for detecting the position of the notch provided at the edge of the compound semiconductor substrate having an arc-shaped edge;
An ellipsometry measuring instrument for performing ellipsometry measurement from a plurality of directions on the mirror-polished surface of the compound semiconductor substrate;
A mesa direction is determined using a plurality of phase difference data obtained from the ellipsometry measuring instrument, a reference straight line connecting the center of the compound semiconductor substrate and the position of the notch, and the determined mesa direction An analysis unit for calculating an angle formed;
A board inspection apparatus comprising:
円弧状の縁を有する化合物半導体基板の縁に設けられた切り欠きの位置を検出する切り欠き位置検出工程と、
前記化合物半導体基板の鏡面研磨された表面において複数の方向からエリプソメトリ測定を行うエリプソメトリ測定工程と、
前記エリプソメトリ測定工程において得られた複数の位相差データを用いてメサ方向を決定すると共に、前記化合物半導体基板の中心と前記切り欠きの位置とを結ぶ基準直線と、決定された前記メサ方向とのなす角を算出する解析工程と、
を含む、基板検査方法。
A notch position detecting step for detecting the position of the notch provided at the edge of the compound semiconductor substrate having an arc-shaped edge;
An ellipsometry measurement step of performing ellipsometry measurement from a plurality of directions on the mirror-polished surface of the compound semiconductor substrate;
A mesa direction is determined using a plurality of phase difference data obtained in the ellipsometry measurement step, a reference straight line connecting the center of the compound semiconductor substrate and the position of the notch, and the determined mesa direction An analysis process for calculating the angle formed by
A substrate inspection method.
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