缺陷检测方法

专利名称：缺陷检测方法
技术领域：
本发明涉及一种对被检查物的缺陷进行检测的技术。
背景技术：
在日本特开2006-300634号公报中记载有一种使用超声波来检测缺陷的以往技术。在该以往技术中，首先，从配置在图10的两轴台I上的脉冲激光(pulsed laser)光源2向被检查物的主面3照射激光4而产生超声波。接着，利用探头5来接收从激光4的照射点传播的超声波。经由放大器6通过超声波检测器7检测与接收到的超声波对应的来自探头5的信号。然后，为了向主面3的整面照射激光4，而使用两轴台I使激光4的照射位置变化，并照射多次激光4。计算机8基于在激光4的各照射位置处检测到的超声波，来检测主面3的缺陷，确定其位置。然而，在上述的以往技术中，由于向主面3的整面照射激光4，因此激光4产生的热量有时会对主面3造成坏影响。

发明内容
因此，本发明目的在于提供一种与以往相比，能够减小激光产生的热量对主面的影响的缺陷检测方法。为了实现上述目的，本发明的缺陷检测方法的特征在于，包括:定义工序，其中在被检查物的比主面的面积小的侧面上定义多个照射位置，并定义与该多个照射位置分别对应的多个接收位置；接收工序，其中向所述照射位置照射激光，并对在所述定义工序中定义的全部所述多个照射位置，进行在与该照射位置对应的所述接收位置接收超声波的工序；以及检测工序，其中基于在所述接收工序中接收到的超声波来检测所述被检查物的缺陷，所述定义工序中，以利用将所述照射位置和与该照射位置对应的所述接收位置分别连结的多条直线在从所述主面侧观察下形成多个交点的方式，定义所述多个照射位置和所述多个接收位置，所述检测工序中，检测所述多个交点的各自的位置上的缺陷。如以上那样，根据本发明，与以往相比，能够减小激光产生的热量对主面造成的影响。


图1是实施方式的缺陷检测装置的示意图。图2是对在实施方式中在被检查物中没有缺陷的情况下取得的超声波的波形的曲线图(graph)进行表示的图。图3是对在实施方式中在被检查物中有缺陷的情况下取得的超声波的波形的曲线图进行表示的图。图4A是表示在实施方式中判定一条直线上有无缺陷的情况的示意图。图4B是表示在实施方式中判定直线的一个交点的位置有无缺陷的情况的示意图。图4C是表示在实施方式中判定直线的另一个交点的位置有无缺陷的情况的示意图。图5是表示在实施方式中定义的多条直线的分布的示意图。图6是表示在实施方式中的缺陷检测装置的动作的流程图。图7是表示在实施方式中定义的多条直线的分布的另一例的示意图。图8是表示在实施方式中定义的多条直线的分布的又一例的示意图。图9是表示在实施方式中定义的多条直线的分布的再一例的示意图。图10是以往技术的示意图。
具体实施例方式以下，参照附图，对实施方式进行说明。(实施方式)图1表示实施方式中的缺陷检测装置100的结构。缺陷检测装置100使用激光102来实施被检查物101的缺陷的有无的判定和缺陷的位置的确定，由此进行被检查物101的缺陷的检测。另外，被检查物101是平板形状的基板。在本实施方式中，将被检查物101形成为厚度0.2mm、外形125mmX 125mm的单晶的娃晶片。以下，进行图1的缺陷检测装置100的结构的说明。从脉冲激光光源104照射的激光102通过检流计反射镜(galvanometermirror) 105而使行进方向弯曲，经由f 0透镜106及折返反射镜107而向被检查物101的侧面IOlb的照射位置(例如照射位置Qxn)聚光。另外，被检查物101载置在载置部108。在本实施方式中，为了高效率地产生超声波，而在作为照射部的脉冲激光光源104中采用波长532nm的Nd-YAG激光源，该波长是作为被检查物101的硅晶片的光吸收率高的波长。从脉冲激光光源104照射的激光102作为一例，为脉冲宽度10ns、重复频率10kHz。在激光102所照射的被检查物101的侧面IOlb上，瞬间产生热膨胀，产生超声波作为热激发超声波。产生的超声波在被检查物101内作为板波进行传播。在此，说明将激光102向侧面IOlb照射的效果。另外，侧面IOlb是指将主面IOla和与主面IOla对置的面连结的面。而且,与主面IOla相比，侧面IOlb的面积较小。由于将激光102向被检查物101的侧面IOlb照射而在侧面IOlb产生超声波，因此能够减轻照射激光102对主面IOla造成的影响。这是因为，当照射激光102时，主面IOla会发生皴裂(damaged)、氧化、热变形等，可能会产生导致品质下降的情况。另外，侧面IOlb即使发生皴裂、热变形等，对品质的影响也小。这是因为侧面IOlb在产品中几乎不使用。例如，在由作为被检查物101的硅晶片制造半导体芯片时，不会从侧面IOlb切出半导体芯片。而且，在由作为被检查物101的硅晶片制造太阳能电池的单元时，侧面IOlb的状态几乎不会影响发电效率。另外，由于能够减轻对主面IOla的影响，因此从对主面IOla的表面的影响的观点出发，即使是在以往技术(例如，图10所示的以往技术)中不能使用的强度的激光102，在本实施方式中有时也能够使用。当提高激光102的强度时，能够产生更大的超声波，能够实现高灵敏度的缺陷检测。在此，返回图1的缺陷检测装置100的结构的说明。接收传感器103是对在被检查物101内沿着传播方向109传播的超声波进行接收的接收器。通过接收传感器103来接收从激光102的照射位置(例如照射位置Qxn)向接收位置(例如接收位置Pm)传播的超声波。接收的超声波的频率作为一例为400kHz以上且IOMHz以下，取决于接收传感器103的规格。在此，使用接收面103a为平面的空中超声波传感器作为接收传感器103的一例。另外，将接收传感器103以相对于主面IOla的法线方向(图1的Z轴方向)倾斜的状态配置在主面IOla的上方。这种情况下，以接收传感器103的接收灵敏度成为最高的方式设定接收传感器103的接收角112。具体而言，使用预先已知不存在缺陷的情况的被检查物101，在接收传感器103接收到同一强度的超声波时，设定为超声波的波形的振幅的最大值成为最大的接收角112。作为一例，将接收角112设为7度。另外，接收角112表示接收传感器103的接收面103a的法线方向w(图1的单锁划线w)与主面IOla的法线方向(图1的Z轴方向)所成的角。接收传感器103输出与接收到的超声波对应的信号，输出的信号经由前置放大器110放大，由计算机111收集记录(recorded)。另外,在本实施方式中，接收传感器103将与接收到的超声波的强度对应的电压的信号向前置放大器110发送。通过检流计反射镜105，使被激光102所照射的位置(例如照射位置Qxn)移动。而且，通过移动机构113使接收传感器103移动，由此来调节接收超声波的位置(例如接收位置Pxn)。计算机111具备控制部11 la、取得部11 lb、判定部11 lc、定义部11 IcU以及确定部Ille0控制部Illa为了实施前述的一连串的动作，而实施脉冲激光光源104、检流计反射镜105、移动机构113的控制。该控制部Illa发送用于使脉冲激光光源104放射激光的定时(timing)信号。来自控制部Illa的定时信号也向取得部Illb发送。取得部Illb经由前置放大器110而取得与从接收传感器103发送的超声波的信号对应的超声波的波形。该取得部Illb从接收到定时信号时开始，在一定时间，取得由接收传感器103接收的超声波的波形。取得部Illb将取得超声波的波形时的激光102的照射位置(例如照射位置Qxn)和超声波的接收位置(例如接收位置Pxn)的信息、与取得的超声波的波形建立关联而存储。另外，取得部Illb从控制部Illa取得照射位置和接收位置的信息。判定部Illc基于取得部Illb取得的超声波的波形来判定缺陷的有无。关于定义部Illd和确定部Ille在后面叙述。缺陷的有无的判定及缺陷的位置确定的结果根据来自计算机111的判定部Illc或确定部Ille的指令而显示在显示部114上。在此，说明缺陷检测装置100进行的被检查物101中的缺陷的有无的判定方法。当向照射位置Qxn照射激光102，并在接收位置Pxn使用接收传感器103来接收超声波时，能够接收从照射位置Qxn向接收位置Pxn传播的超声波。即，接收到的超声波的传播轨迹成为将照射位置Qxn与接收位置Pxn连结的直线。这种情况下，图2使出了传播轨迹中不存在缺陷时取得的超声波的波形。图2表示以向图1的照射位置Qxn照射激光102的时刻为0 (ii s)，在8 (ii s)期间，接收超声波而取得的曲线图。而且，图2的曲线图中，纵轴表示振幅(V)，横轴表示时间(US)。根据图2的曲线图的振幅，可知由照射位置Qxn产生的超声波在约3 (us)后由接收位置Pxn接收。接下来，图3示出了在传播轨迹中存在缺陷时取得的超声波的波形。与图2的状态不同，图3的曲线图在照射位置Qxn与接收位置Pxn之间存在缺陷的状态下取得。该图3表示以向图1的照射位置Qxn照射激光102的时刻为0 (ii s)，在8 (ii s)期间，接收超声波而取得的曲线图。而且，图3的曲线图中，纵轴表示振幅(V)，横轴表示时间(ys)。与图2同样地，可知由照射位置Qxn产生的超声波在约3 ( y s)后由接收位置Pxn接收。将图2与图3进行比较可知，在传播轨迹中存在缺陷时取得的超声波的波形的振幅比不存在缺陷时小。这是因为，受到存在于传播轨迹中的缺陷的影响而接收的超声波的强度变弱。由此可知，若利用取得的超声波的波形的振幅，则能够判定缺陷的有无。在本实施方式中，在取得的超声波的波形的最大值低于阈值时，判定为超声波的传播轨迹中存在缺陷。超声波的传播轨迹由将照射位置Qxn与接收位置Pxn连结的直线表示。以下，有时将连结照射位置与接收位置的直线简记作直线。另外，作为阈值的一例，列举出0.1 (V)。另外，也可以不基于超声波的波形的最大值，而基于超声波的波形的频率或传播时间的变化量等特征量来判定缺陷的有无。这种情况下，将从不存在缺陷的基准物(与被检查物101同种的基准物)接收到的超声波的特征量作为基准特征量而存储，将实际接收到的超声波的特征量与基准特征量进行比较，由此判定缺陷的有无。在此，将图1的激光102向照射位置Qxn照射而产生超声波，将产生的超声波由接收位置Pxn接收的动作记载为对从照射位置Qxn向接收位置Pxn传播的超声波进行接收的动作。而且，在接收从照射位置Qxn向接收位置Pxn传播的超声波，而基于接收到的超声波判定为具有缺陷时，认为在将照射位置Qxn与接收位置Pxn连结的直线上存在缺陷。并且，在接收从照射位置Qxn向接收位置Pxn传播的超声波而基于接收到的超声波判定为没有缺陷时，认为在将照射位置Qxn与接收位置Pxn连结的直线上不存在缺陷。以上是关于缺陷检测装置100进行的缺陷的有无的判定方法的说明。在该判定方法中，即使能够判定在将照射位置Qxn与接收位置Pxn连结的直线上存在的缺陷的有无，也不能确定该直线上的缺陷的位置。这是因为，缺陷的位置与取得的超声波的波形的相关性低。例如，在将照射位置Qxn与接收位置Pxn连结的直线上存在缺陷时，无论该直线上的哪个位置存在缺陷，取得的超声波的波形几乎都不变。因此，缺陷检测装置100实施以下说明的缺陷的位置的确定方法。使用图4A C，说明缺陷检测装置100进行的缺陷的位置的确定方法。图4A C表示矩形的被检查物101中的激光102的照射位置(Qxl，Qyl，Qy2)和接收传感器103对超声波的接收位置(Pxl，Pyl, Py2)。而且，在被检查物101中作为缺陷存在有凹坑(dimple)缺陷120。凹坑缺陷120表示由凹陷(dimple)、凹下(dent)引起的缺陷。如图4A所示，向与X轴平行的侧面IOlbxr的照射位置Qxl照射激光102，而在侧面IOlbxr的对边的侧面IOlbxl的接收位置Pxl使用接收传感器103接收到超声波时，认为接收到了与图3所示的超声波的波形相同的波形。这种情况下，可知在将照射位置Qxl与接收位置Pxl连结的直线Lxl上存在凹坑缺陷120。然而，在该时刻，无法确定凹坑缺陷120的直线Lxl上的位置。接下来，如图4B所示，向与Y轴平行的侧面IOlbyu的照射位置Qyl照射激光102，而在侧面IOlbyu的对边的侧面IOlbyd的接收位置Pyl接收到超声波时，认为接收到与图2所示的超声波的波形相同的波形。这种情况下，可知在将照射位置Qyl与接收位置Pyl连结的直线Lyl上不存在凹坑缺陷120。根据图4A的结果，至少能够确定在直线Lxl与直线Lyl的交点Ill不存在凹坑缺陷120的情况。换言之，可知在直线Lxl上的交点Ill以外的位置存在凹坑缺陷120。接下来，如图4C所示，向侧面IOlbyu的照射位置Qy2照射激光102，而在侧面IOlbyd的接收位置Py2接收到超声波时，认为接收到图3所示的波形信号。这种情况下，可知在将照射位置Qy2与接收位置Py2连结的直线Ly2上存在凹坑缺陷120。根据图4A的结果，能够确定在直线Lxl与直线Ly2的交点112存在凹坑缺陷120。根据以上情况，将图4A C所示的缺陷的位置的确定方法进行汇总时，如下所述。首先，使用直线Lxl、直线Lyl、直线Lx2，判定各条直线上的缺陷(凹坑缺陷120)的有无。然后，将通过判定为存在缺陷(凹坑缺陷120)的直线(Lxl和Ly2)所形成的交点(112)的位置确定为缺陷(凹坑缺陷120)存在的位置。在图4A C中，为了简化说明，仅在图4B的交点Ill或图4C的交点112中的任一个存在缺陷时，确定缺陷的位置。即，仅执行交点Ill和交点112的位置的缺陷的检测。因此，在本实施方式中，将照射激光102的照射位置和接收超声波的接收位置如以下那样进行定义。在本实施方式中定义的照射位置和接收位置如图5所示。表示出等间隔地位于侧面IOlbxr上的照射位置Qxl Qxn (n 是比I大的自然数)、等间隔地位于侧面IOlbyu上的照射位置Qyl Qym(m是比I大的自然数)、等间隔地位于侧面IOlbxl上的接收位置Pxl Pxn、等间隔地位于侧面IOlbyd上的接收位置Pyl Pym。首先，基于从照射位置Qxl向接收位置Pxl传播的超声波，判定将照射位置Qxl与接收位置Pxl连结的直线Lxl上的缺陷的有无。另外，直线Lxl上的缺陷的有无的判定方法与使用上述的图2和图3说明的判定方法相同。接下来，判定将照射位置Qx2与接收位置Px2连结的直线Lx2上的缺陷的有无。然后，依次进行将照射位置Qx3与接收位置Px3连结的直线Lx3、…将照射位置Qxn与接收位置Pxn连结的直线Lxn这些直线上的缺陷的有无的判定。此外，依次进行将照射位置Qyl与接收位置Pyl连结的直线Lyl、将照射位置Qy2与接收位置Py2连结的直线Ly2、…将照射位置Qym与接收位置Pym连结的直线Lym这些直线上的缺陷的有无的判定。然后，在直线Lxl LxruLyl Lym中,将判定为存在缺陷的直线抽出。然后，将判定为存在缺陷的直线上形成的交点的位置确定为缺陷存在的位置。例如，在判定为仅在直线Lxl、直线Lx2、直线Ly2存在缺陷时，可以将由这些直线形成的交点112和交点122确定作为缺陷存在的位置。另外，也可以将交点112和122以外的交点确定作为不存在缺陷的位置。在使用图5那样定义的照射位置和接收位置时，确定缺陷的位置的精度依赖于交点Ill Inm的分布。交点Ill Inm的分布由直线Lxl Lxn、Lyl Lym的分布引起。因此，图1的缺陷检测装置100在从主面IOla侧观察时，将成为所希望的交点Ill Inm的分布那样的直线Lxl Lxn、Lyl Lym定义为被检查物101，基于在定义的直线上传播的超声波，从交点Ill Inm中确定缺陷的位置。为了提高精度，以从主面IOla侧(Z轴方向)观察时的交点Ill Inm的分布变密的方式配置直线。这种情况下，直线的条数增加，直线彼此的间隔变近。伴随于此，照射位置和接收位置的个数也增加，照射位置彼此的间隔也变近，接收位置彼此的间隔也变窄。另外，确定缺陷的位置的精度依赖于各直线(直线Lxl LxruLyl Lym)的粗细。这是因为，直线的粗细方向的信息不出现在取得的超声波的波形中。因此，以成为所希望的粗细的方式定义各直线。各直线的粗细根据向各照射位置照射的激光(图1的激光102)的点径来决定。点径的大小通过图1的f 0透镜106来调节。在本实施方式中，各照射位置的中心间的距离为0.1 ym，各接收位置的中心间的距离为0.1 y m。而且,照射位置上的激光102的点径为0.1ym,各直线的宽度(line width)为0.1 ii m。这种情况下,交点的大小成为0.1 ii mX0.1 ii m,在从主面IOla侧观察时,交点以无间隙的方式分布。另外，为了说明，在图5中，将照射位置Qxl Qxn、Qyl Qym设置一定的间隔进行了记载，但实际上，照射位置Qxl Qxn、Qyl Qym以无间隙的方式分布。而且，接收位置Pxl Pxn、Pyl Pym也同样地实际上以无间隙的方式分布。交点Ill Inm也同样地以无间隙的 方式分布。在此，与图10的以往的方法相比来说明利用图1的缺陷检测装置100，为了实施缺陷的位置的确定方法而照射的激光102的次数。在通过图10的以往的方法来确定图5的交点Ill Inm中的任一个的缺陷时，需要照射交点Ill Inm的个数次的激光。若n为4，m为3，则交点的个数成为12个，以往的方法中的激光的照射次数为12次。另一方面，在图1的缺陷检测装置100进行的缺陷的位置的确定方法中，由于向照射位置Qxl Qx4、Qyl Qy3照射激光102，因此激光102的照射次数为7次。通过I次的激光102的照射，能得到I条直线，但通过使该直线与多条其他的直线交叉，而能够使交点的个数比直线的条数多。因此，在图1的缺陷检测装置100进行的缺陷的位置的确定方法中，与图10的以往的方法相比，能够减少照射激光102的次数。通过图1的缺陷检测装置100而减少照射激光102的次数时，能够减轻激光102对主面IOla造成的热量的影响。而且，能够削减激光102的照射所需的时间，从而实现缺陷的位置确定所需的时间的缩短。这样，为了与图10的以往的方法相比减少照射激光102的次数，在本实施方式中，在图1的定义部llld，作为多条直线而定义了多个照射位置和多个接收位置。此时，由多条直线形成的多个交点的个数设定得比所定义的多条直线的条数多。此外，如图5所示，在侧面IOlbxr上定义照射位置Qxl Qxn，在侧面IOlbyu上定义照射位置Qyl Qym,在侧面IOlbxl上定义接收位置Pxl Pxn,在IOlbyd上定义接收位置Pyl Pym时,形成的交点的个数成为nXm个。照射的激光102的次数为n+m次,定义的直线的条数也为n+m条。因此，若以满足数学式(I)的方式设定n和m，则能够使照射激光102的次数比图10的以往的方法减少。数学式I(I)n+m < nXm接下来，根据图6的流程图，说明图1的缺陷检测装置100的动作。在步骤SI中，利用图1的定义部llld，将多条直线定义在主面IOla上。用于进行定义的直线的数据对应于主面IOla的形状，而预先存储在定义部Illd中。这种情况下，定义部Illd将定义的直线的信息发送到控制部111a。另外，为了抑制照射激光102的次数，以通过多条直线形成的多个交点的个数比定义的多条直线的条数多的方式在主面IOla上定义多条直线。另外，直线中包含照射位置和接收位置的信息，对直线进行定义与对照射位置以及与该照射位置相对应的接收位置进行定义的情况为同义。在步骤S2中，使用于照射激光102的位置与在步骤SI中定义在主面IOla上的多条直线中的I条直线(关注直线)的端部对齐。而且，使对齐了位置的关注直线的另一方的端部与接收传感器103的位置对齐，以便于接收超声波。通过从定义部Illd接收到直线的信息的控制部11 Ia,对检流计反射镜(galvanometer mirror) 105和移动机构113进行控制来实施将照射激光102用的位置对齐的动作。在步骤S3中，向在步骤S2中对齐了位置的关注直线的I个端部即照射位置照射激光102。此时，由从控制部Illa接受到定时信号的脉冲激光光源104照射激光102。控制部Illa也将定时信号向取得部Illb发送。而且，控制部Illa也将在步骤S2中对齐了位置的关注直线的信息向取得部Illb发送。在步骤S4中，在作为接收位置的、在步骤S3中照射了激光102的关注直线的另一方的端部，接收超声波。取得部Illb接受来自控制部Illa的定时信号，开始来自接收传感器103的超声波的信号的取得，取得在一定的时间内即在取得时间内的超声波的波形。取得时间基于主面IOla的形状、声音阻抗而由使用者设定为任意的值，预先存储在取得部Illb中。在本实施方式中，作为取得时间的I例而设定I毫秒。另外，“向直线(关注直线)中的一个端部即照射位置照射激光而在另一个端部即接收位置取得超声波的波形”的动作有时记载为“从关注直线接收超声波”的动作。而且，取得部Illb将取得的超声波的波形与从控制部Illa接受到的关注直线的信息建立关联，作为在关注直线上传播的超声波的信息而向判定部Illc发送。而且，如果取得部Illb在关注直线完成超声波的接收(经过取得时间时)，则向控制部Illa发送完成信号。在步骤S5中，实施接收到超声波后的关注直线上的缺陷的有无的判定。判定部Illc从取得部Illb接受在关注直线上传播的超声波的信息，基于该信息，判定关注直线上的缺陷的有无。此时，判定部Illc将预先存储的阈值与在关注直线上传播的超声波的信息中的特征量进行比较，由此来实施关注直线上的缺陷的有无的判定。判定的结果是判定为关注直线上有缺陷时，将关注直线的信息从判定部Illc向确定部Ille发送而存储在确定部Ille中。在判定为关注直线上没有缺陷时，该关注直线的信息不向确定部Ille发送。在步骤S6中，判断是否从步骤SI中定义的多条直线全部接收到超声波。当存在未接收超声波的直线时，返回到步骤S2，对于未接收超声波的直线，实施位置对合(步骤S6为否)。在对于定义的多条直线全部接收到超声波时，向步骤S7前进(步骤S6为是)。另夕卜，该步骤S6通过控制部Illa执行。在步骤S7中，判定被检查物101的缺陷的有无。在步骤S6之后，当存储于确定部Ille的信息不存在时，确定部Ille判定为被检查物101没有缺陷。这是因为，通过判定部Illc判定为有缺陷的直线不存在。当判定为被检查物101没有缺陷时，向步骤S8前进(步骤S7为否)。当存储于确定部Ille的直线的信息存在时，判定为被检查物101有缺陷，向步骤S9前进(步骤S7为是)。在步骤S8中，在显示部114上显示合格品的显示。显示部114根据来自确定部Ille的指令来进行显示。
在步骤S9中，使用存储于确定部Ille的直线的信息来实施缺陷的位置确定方法。在此，根据由判定为存在缺陷的直线所形成的交点的位置，利用确定部Ille来确定缺陷的位置。在步骤SlO中，将在步骤S9中确定的缺陷的位置的信息在显示部114上显示。如以上那样，图1的缺陷检测装置100工作。这样，通过使用图1的缺陷检测装置100，能够减少照射激光102的次数，从而能够减轻激光102的照射引起的对主面IOla的热损伤的积累。另外，图6的步骤S5也可以在步骤S6之后实施。这种情况下，在先从多条直线全部接收到超声波之后，实施各条直线中的缺陷的有无的判定。在此，对缺陷检测装置100的动作进行汇总。首先，在图6的步骤SI中实施定义工序，在该定义工序中，在被检查物101的比主面IOla面积小的侧面IOlb定义多个照射位置，并且定义与这多个照射位置分别对应的多个接收位置。在该定义工序中，以如下的方式定义多个照射位置和多个接收位置，即:利用将照射位置和与该照射位置对应的接收位置分别连结的多条直线，在从主面IOla侧观察下，形成多个交点。接下来，通过步骤S2 S4、S6实施接收工序，在该接收工序中，对于在定义工序中定义的全部多个照射位置进行向照射位置照射激光102且在与该照射位置对应的接收位置接收超声波的工序。接下来，通过步骤S5和步骤S9实施检测工序，在该检测工序中，基于通过接收工序接收到的超声波来检测被检查物101的缺陷。该检测工序中，检测多个交点的各自的位置上的缺陷。如以上那样，能够减小由激光102产生的热量引起的对主面IOla造成的影响。此外，在步骤SI的定义工序中，优选以多个交点的个数比多条直线的条数多的方式定义多个照射位置和多个接收位置。由此，在利用图1的缺陷检测装置100进行的缺陷检测方法中，与图10的以往的方法相比，能够减少照射激光102的点数。在此，说明通过图1的定义部Illd定义的多条直线的另一例。在图5中，在侧面IOlbxr上定义照射位置Qxl Qxn，并在侧面IOlbxl上定义照射位置Qyl Qym，因此需要使照射位置沿着两轴方向(X轴方向和Y轴方向)移动，装置结构有时变得复杂。因此，如图7所示，以照射位置Qxl Qxn仅位于侧面IOlbxr的方式定义多条直线。由此，使照射位置的移动仅为单轴方向(X轴方向)。同样，在侧面IOlbxl上定义接收位置Pxl Pm。这种情况下，通过使用不同角度的直线，即使在使照射位置Qxl Qxn仅位于侧面IOlbxr的情况下,也能够使交点的个数多于直线的条数。此外,在图7的情况下，也可以以多个照射位置与I个接收位置对应的方式定义直线。由此，能够减少用于使接收位置移动的动作次数，有时能够将完成缺陷的位置确定方法为止的时间缩短。另外，在确定缺陷的位置时，也可以利用判定为具有缺陷的直线来作成灰白图像，由此确定缺陷的位置。例如，以图5的主面IOla为0灰度(黑色)且以判定为有缺陷的直线为I灰度(灰色)而分布在主面IOla上时，判定为有缺陷的直线所成的交点的灰度为2灰度(白色)，基于这样的灰度差而能够确定缺陷的位置。而且，如图7所示，在3条直线形成交点时，作成增加了灰度数的灰白图像，由此能够更明确地确定缺陷的位置。
在此，使用图8，说明交点的个数比直线的条数多时的照射位置和接收位置的另一例。如图8所示，在侧面IOlbxr上定义照射位置Qxl Qx4，并在侧面IOlbxl上定义与这些照射位置分别对应的接收位置Pxl Px4。这种情况下，可以认为将与照射位置对应的接收位置连结的多条直线在从主面IOla观察下形成6个交点。这样，通过使形成的交点的个数多于直线的条数，而减少照射激光102的次数，从而能够减少激光的热量对主面造成影响。这种情况下，激光102的照射次数为4次，交点的个数为6点。在想要仅对区域121检测缺陷的情况下，如图8那样定义照射位置和接收位置时，能够缩短缺陷的检测所需的时间。另外，在如图8那样直线为4条以上时，能够使交点的个数多于直线的条数，与图10的以往的方法相比，能够减少照射激光102的次数。此外，使用图9，说明交点的个数比直线的条数多时的照射位置和接收位置的另一例。如图9所示，在侧面IOlbxr上定义照射位置Qxl Qx3，并在侧面IOlbxl上定义与这些照射位置分别对应的接收位置Pxl Px3。而且，在侧面IOlbyu上定义照射位置Qyl、Qy2,并在侧面IOlbyd上定义与这些照射位置对应的接收位置Pyl、Py2。这种情况下，可以认为将与照射位置对应的接收位置连结的多条直线在从主面IOla观察的情况下形成6个交点。这是将满足数学式⑴的最小的n与m的组合。如此，通过使形成的交点的个数比直线的条数多，而能够减少照射激光102的次数，从而能够减轻激光的热量对主面造成的影响。另外，也可以构成为不经由折返反射镜107而向侧面IOlb照射激光102。另外，若是被检查物101厚度为约Imm以下的薄板，则即使向呈一列地分布在侧面IOlb上的照射位置照射激光102，也能够检测被检查物101内的缺陷。当被检查物101的厚度超过Imm时，优选将照射位置在侧面IOlb上配置2列。另外，接收超声波的位置并不局限于侧面101b。由于像激光102那样不会对主面IOla施加热量的影响，因此接收超声波的接收传感器103可以在主面IOla上的任何位置接收超声波。即，只要根据要确定位置的缺陷的区域来变更接收传感器103的设置位置即可。例如在图1中，在想要仅确定侧面IOlb的周边的缺陷的位置时，也可以将接收位置Pxn配置在照射位置Qxn的附近，并在该接收位置Pxn上方配置接收传感器103。另外，也可以利用移动机构113使载置部108移动，由此使照射激光102的位置和接收超声波的接收位置变化。即，作为使照射位置和接收位置变化的移动部，只要使用移动机构113和检流计反射镜105即可，其中该照射位置是利用作为照射部的脉冲激光光源104而照射激光102的位置，该接收位置是利用作为接收器的接收传感器103而接收超声波的位置。另外，移动机构113和检流计反射镜105的控制由控制部Illa来实施。而且，也可以使载置部108具有作为移动机构的功能。作为移动机构113，可使用自动台、促动器(actuator)等。另外，作为脉冲激光光源104的种类，可以是气体激光、固体激光、半导体激光等各种激光源。只要根据被检查物101的种类而采用最适合的激光源即可。本发明的缺陷检测方法也能够适用于对半导体或太阳能电池中使用的硅晶片(silicon wafer)、或金属、玻璃等的裂纹、凹坑等缺陷进行检测的用途中。
权利要求
1.一种缺陷检测方法，其中， 包括: 定义工序，其中在被检查物的比主面的面积小的侧面上定义多个照射位置，并定义与该多个照射位置分别对应的多个接收位置； 接收工序，其中对在所述定义工序中定义的全部所述多个照射位置，进行向所述照射位置照射激光并在与该照射位置对应的所述接收位置接收超声波的工序；以及 检测工序，其中基于在所述接收工序中接收到的超声波来检测所述被检查物的缺陷， 所述定义工序中，以利用将所述照射位置和与该照射位置对应的所述接收位置分别连结的多条直线在从所述主面侧观察下形成多个交点的方式，定义所述多个照射位置和所述多个接收位置， 所述检测工序中，检测所述多个交点的各自的位置上的缺陷。
2.根据权利要求1所述的缺陷检测方法，其特征在于， 所述定义工序中，以所述多个交点的个数比所述多条直线的条数多的方式定义所述多个照射位置和所述多个接收位置。
全文摘要
本发明公开一种能够减小激光产生的热量对主面的影响的缺陷检测方法，包括定义工序，其中在被检查物的比主面的面积小的侧面上定义多个照射位置，并定义与该多个照射位置分别对应的多个接收位置；接收工序，其中对在所述定义工序中定义的全部所述多个照射位置，进行向所述照射位置照射激光并在与该照射位置对应的所述接收位置接收超声波的工序；以及检测工序，其中基于在所述接收工序中接收到的超声波来检测所述被检查物的缺陷，所述定义工序中，以利用将所述照射位置和与该照射位置对应的所述接收位置分别连结的多条直线在从所述主面侧观察下形成多个交点的方式，定义所述多个照射位置和所述多个接收位置，所述检测工序中，检测所述多个交点的各自的位置上的缺陷。
文档编号G01N21/88GK103175845SQ201210380170
公开日2013年6月26日 申请日期2012年10月9日 优先权日2011年12月22日
发明者横山润, 深江崇行, 田近英之 申请人:松下电器产业株式会社