本發(fā)明涉及檢查裝置和檢查方法。

背景技術(shù)：

1、通過使用了光致發(fā)光的光的通常的光致發(fā)光測(cè)量，能夠觀察半導(dǎo)體晶片的多型、晶體變質(zhì)的內(nèi)部缺陷。但是，在通常的光致發(fā)光測(cè)量中，難以看到加工應(yīng)力殘留等沒有伴隨晶體變質(zhì)的應(yīng)力分布。這樣的應(yīng)力殘留在后續(xù)的外延工藝或熱工藝等中有可能成為改性或破壞為缺陷的起點(diǎn)。因此優(yōu)選能夠評(píng)價(jià)晶體內(nèi)部的應(yīng)力。

2、對(duì)于這樣的評(píng)價(jià)，使用了拉曼散射光的拉曼光譜測(cè)量是有效的。因此，期望一種以光致發(fā)光測(cè)量為基礎(chǔ)并組合了拉曼光譜測(cè)量的檢查裝置。但是，在以通常的光致發(fā)光測(cè)量為基礎(chǔ)的情況下，在非常接近激發(fā)光的波長(zhǎng)處產(chǎn)生帶端發(fā)光。因此，如果使用光致發(fā)光測(cè)量的激發(fā)光來進(jìn)行拉曼光譜測(cè)量，則存在帶端發(fā)光遮掩作為微弱信號(hào)的拉曼散射光等問題。因此，為了組合拉曼光譜測(cè)量，需要采取使用與用于光致發(fā)光測(cè)量的光源波長(zhǎng)不同的光源等的應(yīng)對(duì)措施。

3、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

4、專利文獻(xiàn)

5、專利文獻(xiàn)1：日本特開2003-194718號(hào)公報(bào)。

6、發(fā)明要解決的問題

7、例如，在專利文獻(xiàn)1中，作為對(duì)包含氮化鎵(gan)等所代表的寬帶隙半導(dǎo)體的試樣的內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測(cè)的方法，公開了使波長(zhǎng)比帶隙所對(duì)應(yīng)的光的波長(zhǎng)更長(zhǎng)的激光聚光于試樣、并對(duì)多光子激發(fā)所產(chǎn)生的光致發(fā)光的光進(jìn)行檢測(cè)的多光子激發(fā)光致發(fā)光測(cè)量。此外，在專利文獻(xiàn)1中公開了通過對(duì)多光子激發(fā)光致發(fā)光測(cè)量進(jìn)一步組合拉曼光譜測(cè)量來對(duì)內(nèi)部的晶格振動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)。但是，在專利文獻(xiàn)1中沒有公開使用同一波長(zhǎng)的用于多光子激發(fā)光致發(fā)光測(cè)量的激發(fā)光和用于拉曼光譜測(cè)量的激發(fā)光，也沒有公開具體的結(jié)構(gòu)。

8、期望一種檢查裝置和檢查方法，能夠以使用了用于多光子激發(fā)光致發(fā)光測(cè)量的光源的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)來檢測(cè)光致發(fā)光的光和拉曼散射光兩者，能夠使晶體評(píng)價(jià)高度化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明是鑒于這樣的問題點(diǎn)而完成的，其提供一種檢查裝置和檢查方法，能夠用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來觀察光致發(fā)光的光和拉曼散射光兩者，能夠使晶體評(píng)價(jià)高度化。

2、用于解決問題的方案

3、本實(shí)施方式的一個(gè)方式涉及的檢查裝置具有：脈沖光生成單元，其生成波長(zhǎng)比試樣的帶隙所對(duì)應(yīng)的光的波長(zhǎng)更長(zhǎng)的脈沖光，所述脈沖光使所述試樣進(jìn)行多光子激發(fā)；聚光單元，其包括物鏡，使用所述物鏡將所述脈沖光向所述試樣進(jìn)行聚光，并且使通過所述脈沖光的照射從所述試樣產(chǎn)生的包含光致發(fā)光的光和拉曼散射光的光透射所述物鏡；第一檢測(cè)單元，其對(duì)透射了所述物鏡的所述光致發(fā)光的光進(jìn)行檢測(cè)；以及第二檢測(cè)單元，其對(duì)透射了所述物鏡的所述拉曼散射光進(jìn)行檢測(cè)。

4、在上述檢查裝置中，所述試樣可以包括半導(dǎo)體晶片。

5、在上述檢查裝置中，所述聚光單元還可以包括：半反射鏡，其配置在所述脈沖光的光路上的所述物鏡與所述第二檢測(cè)單元之間，所述半反射鏡透射所述脈沖光和所述拉曼散射光中的任一者，反射另一者；第一小孔，其配置在所述半反射鏡與所述脈沖光生成單元之間；以及第二小孔，其配置在所述第二檢測(cè)單元與所述半反射鏡之間，至少所述第二檢測(cè)單元對(duì)從所述試樣的所述脈沖光所聚焦的部分產(chǎn)生的所述拉曼散射光進(jìn)行檢測(cè)。

6、在上述檢查裝置中，所述半反射鏡可以反射所述脈沖光，并且透射所述拉曼散射光和所述光致發(fā)光的光，或者透射所述脈沖光，并且反射所述拉曼散射光和所述光致發(fā)光的光。

7、在上述檢查裝置中，所述聚光單元還可以包括配置在所述半反射鏡與所述第一檢測(cè)單元及所述第二檢測(cè)單元之間的分色鏡，所述分色鏡透射所述光致發(fā)光的光和所述拉曼散射光中的任一者，反射另一者。

8、在上述檢查裝置中，所述分色鏡可以反射或透射所述脈沖光的中心波長(zhǎng)及其周邊的最寬±100nm的波長(zhǎng)范圍的光，將所述波長(zhǎng)范圍的光引導(dǎo)至所述第二檢測(cè)單元。

9、在上述檢查裝置中，所述聚光單元還可以包括配置在所述分色鏡與所述第一檢測(cè)單元之間的第一濾光器，所述第一濾光器包括使400nm以下的短波長(zhǎng)的光透射的短通濾光器、使波長(zhǎng)比700nm長(zhǎng)的光透射的長(zhǎng)通濾光器、以及使大于400nm且為700nm以下的光透射的帶通濾光器中的至少任一個(gè)濾光器，所述第一檢測(cè)單元對(duì)透射了所述第一濾光器的所述光致發(fā)光的光進(jìn)行檢測(cè)。

10、在上述檢查裝置中，所述聚光單元還可以包括配置在所述分色鏡與所述第二檢測(cè)單元之間的第二濾光器，所述第二濾光器包括至少阻擋所述脈沖光的中心波長(zhǎng)的光的濾光器，所述第二檢測(cè)單元對(duì)透射了所述第二濾光器的所述拉曼散射光進(jìn)行檢測(cè)。

11、在上述檢查裝置中，所述第二濾光器可以包括阻擋所述脈沖光的中心波長(zhǎng)以下或所述脈沖光的中心波長(zhǎng)以上的光的濾光器。

12、在上述檢查裝置中，所述脈沖光的波長(zhǎng)可以包含可見光區(qū)域的波長(zhǎng)。

13、本實(shí)施方式的一個(gè)方式涉及檢查方法具有：脈沖光生成步驟，使脈沖光生成單元生成波長(zhǎng)比試樣的帶隙所對(duì)應(yīng)的光的波長(zhǎng)更長(zhǎng)的脈沖光，所述脈沖光使所述試樣進(jìn)行多光子激發(fā)；聚光步驟，使用物鏡將所述脈沖光向所述試樣進(jìn)行聚光，并且使通過所述脈沖光的照射從所述試樣產(chǎn)生的包含光致發(fā)光的光和拉曼散射光的光透射所述物鏡；以及檢測(cè)步驟，使第一檢測(cè)單元對(duì)透射了所述物鏡的所述光致發(fā)光的光進(jìn)行檢測(cè)，使第二檢測(cè)單元對(duì)透射了所述物鏡的所述拉曼散射光進(jìn)行檢測(cè)。

14、在上述檢查方法中，所述試樣可以包括半導(dǎo)體晶片。

15、在上述檢查方法中，在所述聚光步驟中，可以通過配置在所述脈沖光的光路上的所述物鏡與所述第二檢測(cè)單元之間的半反射鏡，使所述脈沖光和所述拉曼散射光中的任一者透射，使另一者反射，通過配置在所述半反射鏡與所述脈沖光生成單元之間的第一小孔、以及配置在所述第二檢測(cè)單元與所述半反射鏡之間的第二小孔，使至少所述第二檢測(cè)單元對(duì)從所述試樣中的所述脈沖光所聚焦的部分產(chǎn)生的所述拉曼散射光進(jìn)行檢測(cè)。

16、在上述檢查方法中，所述半反射鏡可以反射所述脈沖光，并且透射所述拉曼散射光和所述光致發(fā)光的光，或者透射所述脈沖光，并且反射所述拉曼散射光和所述光致發(fā)光的光。

17、在上述檢查方法中，在所述聚光步驟中，可以通過配置在所述半反射鏡與所述第一檢測(cè)單元及所述第二檢測(cè)單元之間的分色鏡，使所述光致發(fā)光的光和所述拉曼散射光中的任一者透射，使另一者反射。

18、在上述檢查方法中，所述分色鏡可以反射或透射所述脈沖光的中心波長(zhǎng)及其周邊的最寬±100nm的波長(zhǎng)范圍的光，將所述波長(zhǎng)范圍的光引導(dǎo)至所述第二檢測(cè)單元。

19、在上述檢查方法中，在所述聚光步驟中，配置在所述分色鏡與所述第一檢測(cè)單元之間的第一濾光器可以包括使400nm以下的短波長(zhǎng)的光透射的短通濾光器、使波長(zhǎng)比700nm長(zhǎng)的光透射的長(zhǎng)通濾光器、以及使大于400nm且為700nm以下的光透射的帶通濾光器中的至少任一個(gè)濾光器，使所述第一檢測(cè)單元對(duì)透射了所述第一濾光器的所述光致發(fā)光的光進(jìn)行檢測(cè)。

20、在上述檢查方法中，在所述聚光步驟中，配置在所述分色鏡與所述第二檢測(cè)單元之間的第二濾光器可以包括至少阻擋所述脈沖光的中心波長(zhǎng)的光的濾光器，使所述第二檢測(cè)單元對(duì)透射了所述第二濾光器的所述拉曼散射光進(jìn)行檢測(cè)。

21、在上述檢查方法中，所述第二濾光器還可以包括阻擋所述脈沖光的中心波長(zhǎng)以下或所述脈沖光的中心波長(zhǎng)以上的光的濾光器。

22、在上述檢查方法中，所述脈沖光的波長(zhǎng)可以包含可見光區(qū)域的波長(zhǎng)。

23、發(fā)明效果

24、根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種檢查裝置和檢查方法，能夠用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來檢測(cè)光致發(fā)光的光和拉曼散射光兩者，能夠使晶體評(píng)價(jià)高度化。