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SEMICONDUCTOR INSPECTION DEVICE AND SEMICONDUCTOR INSPECTION METHOD

Patent code P100000303
File No. TDU-167
Posted date Aug 7, 2009
Application number P2009-106852
Publication number P2010-258229A
Patent number P5557368
Date of filing Apr 24, 2009
Date of publication of application Nov 11, 2010
Date of registration Jun 13, 2014
Inventor
  • (In Japanese)五味 健二
Applicant
  • (In Japanese)学校法人東京電機大学
Title SEMICONDUCTOR INSPECTION DEVICE AND SEMICONDUCTOR INSPECTION METHOD
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor inspection device capable of detecting cracks from a luminescence image on a semiconductor substrate at low cost and with high accuracy, and to provide a semiconductor inspection method. SOLUTION: The semiconductor inspection device includes: a supply device 10 supplying excitation energy Er to generate luminescence in a semiconductor substrate 100 having a pn junction to the semiconductor substrate; an image acquiring device 30 acquiring respective first and second luminescence images on the semiconductor substrate 100 to which the first excitation energy Er1 and second excitation energy Er2 which is different from the first excitation energy Er1 in magnitude are supplied; a luminescence image processing device 41 calculating a difference in intensity of luminescence between the first luminescence image and the second luminescence image at respective positions on the semiconductor substrate 100 to prepare intensity difference image data; and a detecting device 42 detecting a cracking position where the crack has generated in the semiconductor substrate 100 based on a determination value using the magnitude of the difference in the intensity difference image data.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)



半導体基板に生じるルミネセンスの強度は、半導体基板に供給される励起エネルギーにほぼ比例する。しかし、半導体基板に生じたクラックではルミネセンスは観測されず、周囲のルミネセンスの回り込みがある程度である。この現象を利用して、半導体基板にルミネセンスを生じさせた状態の画像(以下において、「ルミネセンス画像」という。)を撮影し、半導体基板のクラックを検出する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。

Field of industrial application (In Japanese)



本発明は、半導体検査方法に係り、特に半導体基板に発生したクラックを検出する半導体検査装置及び半導体検査方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
pn接合を有する半導体基板にルミネセンスを生じさせる励起エネルギーを前記半導体基板に供給する供給装置と、
第1の励起エネルギー及び前記第1の励起エネルギーと大きさの異なる第2の励起エネルギーが供給された前記半導体基板の第1及び第2のルミネセンス画像をそれぞれ取得する画像取得装置と、
前記第1のルミネセンス画像と前記第2のルミネセンス画像とのルミネセンス強度の差分を前記半導体基板の各位置について算出して、強度差分画像データを作成するルミネセンス画像処理装置と、
前記強度差分画像データの前記第1のルミネセンス画像のルミネセンス強度と前記第2のルミネセンス画像のルミネセンス強度との前記差分の大きさを用いた判定値に基づき、前記半導体基板のクラックが発生したクラック位置を検出する検出装置と
を備えることを特徴とする半導体検査装置。

【請求項2】
 
前記半導体基板の半導体領域と前記半導体領域以外のルミネセンスが生じない領域とにおける吸収又は反射される比率が異なる投射エネルギーを、前記半導体基板に投射する投射装置と、
前記半導体基板に前記投射エネルギーを投射して前記画像取得装置によって取得される前記半導体基板の反射画像を二値化して、二値化反射画像データを作成する反射画像処理装置と
を更に備え、前記検出装置が前記強度差分画像データと前記二値化反射画像データとを乗算して前記半導体基板の各位置について前記判定値を算出し、前記判定値に基づいて前記クラック位置を検出することを特徴とする請求項1に記載の半導体検査装置。

【請求項3】
 
前記投射装置が、前記投射エネルギーとして光を前記半導体基板に投射することを特徴とする請求項2に記載の半導体検査装置。

【請求項4】
 
前記検出装置が、前記判定値を2値化して前記クラック位置を検出することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の半導体検査装置。

【請求項5】
 
前記クラック位置に含まれるピクセル数でクラック量を定量化する定量化装置を更に備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の半導体検査装置。

【請求項6】
 
前記供給装置が、電流印加又は電圧印加によって前記励起エネルギーを前記半導体基板に供給することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の半導体検査装置。

【請求項7】
 
前記強度差分画像データ及び前記二値化反射画像データが輝度分布画像データであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の半導体検査装置。

【請求項8】
 
前記半導体基板が、太陽電池基板であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の半導体検査装置。

【請求項9】
 
pn接合を有する半導体基板に第1の励起エネルギーを供給して、前記半導体基板の第1のルミネセンス画像を取得するステップと、
前記半導体基板に前記第1の励起エネルギーと大きさの異なる第2の励起エネルギーを供給して、前記半導体基板の第2のルミネセンス画像を取得するステップと、
前記第1のルミネセンス画像と前記第2のルミネセンス画像とのルミネセンス強度の差分を前記半導体基板の各位置について算出して、強度差分画像データを作成するステップと、
前記強度差分画像データの前記第1のルミネセンス画像のルミネセンス強度と前記第2のルミネセンス画像のルミネセンス強度との前記差分の大きさを用いた判定値に基づき、前記半導体基板のクラックが発生したクラック位置を検出するステップと
を含むことを特徴とする半導体検査方法。

【請求項10】
 
前記半導体基板の半導体領域と前記半導体領域以外のルミネセンスが生じない領域とにおける吸収又は反射される比率が異なる投射エネルギーを前記半導体基板に投射して、前記半導体基板の反射画像を取得するステップと、
前記半導体基板に前記投射エネルギーを投射して前記画像取得装置によって取得される前記半導体基板の反射画像を二値化して、二値化反射画像データを作成するステップと、
前記強度差分画像データと前記二値化反射画像データとを乗算して前記半導体基板の各位置について前記判定値を算出するステップと
を更に含み、前記判定値に基づいて前記クラック位置を検出することを特徴とする請求項9に記載の半導体検査方法。

【請求項11】
 
前記半導体基板に光を投射して、前記反射画像を取得することを特徴とする請求項10に記載の半導体検査方法。

【請求項12】
 
前記判定値を二値化して前記クラック位置を検出することを特徴とする請求項9乃至11のいずれか1項に記載の半導体検査方法。

【請求項13】
 
前記クラック位置に含まれるピクセル数でクラック量を定量化するステップを更に含むことを特徴とする請求項9乃至12のいずれか1項に記載の半導体検査方法。

【請求項14】
 
電流印加又は電圧印加によって前記励起エネルギーを前記半導体基板に供給することを特徴とする請求項9乃至13のいずれか1項に記載の半導体検査方法。

【請求項15】
 
前記強度差分画像データ及び前記二値化反射画像データが輝度分布画像データであることを特徴とする請求項9乃至14のいずれか1項に記載の半導体検査方法。

【請求項16】
 
前記半導体基板が、太陽電池基板であることを特徴とする請求項9乃至15のいずれか1項に記載の半導体検査方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2009106852thum.jpg
State of application right Registered
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