宽带隙半导体基板的缺陷检查方法和缺陷检查装置与流程

本发明涉及对产生在形成于宽带隙半导体基板上的外延层或者构成宽带隙半导体基板的材料本身中的缺陷进行检查的方法和装置。

背景技术：

在sic基板上形成了外延层的结构(所谓的sic外延基板)是宽带隙半导体，是随着太阳能发电、混合动力汽车、电动汽车的普及而被关注的功率半导体器件。但是，sic外延基板仍然存在大量的缺陷结晶，因此为了作为功率半导体器件来使用而需要进行全数检查。

其中，被称为基底面位错(dislocation)的结晶缺陷是作为pn接合型二极管的正向特性降低的要因的堆垛层错缺陷扩展的原因。因此，提出了降低包含基底面位错在内的结晶缺陷的密度的制造方法(例如，专利文献1)。

并且，以往，提出了通过光致发光(pl)法来检查sic外延基板的结晶缺陷的技术(例如，专利文献2)。

或者，提出了使用x射线形貌术而非破坏性地检测缺陷的技术(例如，专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开wo2014/097448

专利文献2：日本特许3917154号公报

专利文献3：日本特开2009-44083号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

第一，产生在sic外延基板中的缺陷具有多个种类，根据缺陷的种类而对制造出的器件的寿命、性能带来的影响不同。因此，有时希望仅提取出特定的种类的缺陷。这是为了对制造方法的改善前后的缺陷的数量、大小进行比较并确认是否表现出改善的效果、或者实施出厂前的制品检查。

但是，在像专利文献2那样使用光致发光(pl)法由黑白照相机对红外光区域的波长进行拍摄的情况下，无法检测特定的种类的缺陷或者对缺陷的种类进行分类。并且，由于从缺陷部位发出的荧光发光的能量微弱，因此需要加长图像取得所需的时间，无法进行迅速的检查。

另一方面，在像专利文献3那样使用x射线形貌术的情况下，虽然能够以非破坏方式进行检查，但需要大量的检查时间，还需要用于照射高强度的x射线的大规模的特殊设施。

因此，本发明的第1目的在于，提供如下的缺陷检查方法和缺陷检查装置：虽然采用了简单的装置结构，但能够迅速地进行缺陷的检查，并且实现可靠地将特定的种类的缺陷作为对象的检查或缺陷种类的分类。

第二，产生在sic外延基板中的缺陷具有多个种类，根据缺陷的种类而对制造出的器件的寿命、性能带来的影响不同。因此，有时希望仅提取出特定的种类的缺陷。这是为了对制造方法的改善前后的缺陷的数量、大小进行比较并确认是否表现出改善的效果、或者实施出厂前的制品检查。

但是，在像专利文献2那样使用光致发光(pl)法由黑白照相机对红外光区域的波长进行拍摄的情况下，无法可靠地对缺陷的种类进行分类。

另一方面，在像专利文献3那样使用x射线形貌术的情况下，虽然能够以非破坏的方式进行检查，但需要大量的检查时间，还需要用于照射高强度的x射线的大规模的特殊设施。

因此，本发明的第2目的在于，提供如下的缺陷检查装置：虽然采用了简单的装置结构，但能够实现可靠地将特定的种类的缺陷作为对象的检查或缺陷种类的分类。

第三，产生在sic外延基板中的缺陷具有多个种类，根据缺陷的种类而对制造出的器件的寿命或性能带来的影响不同。因此，有时仅希望提取出特定的种类的缺陷。这是为了对制造方法的改善前后的缺陷的数量、大小进行比较并确认是否表现出改善的效果、或者实施出厂前的制品检查。

但是，在像专利文献2那样使用光致发光(pl)法由黑白照相机对红外光区域的波长进行拍摄的情况下，无法检测特定的种类的缺陷或者对缺陷的种类进行分类。此外，由于从缺陷部位发出的荧光发光的能量微弱，因此需要加长图像取得所需的时间，无法进行迅速的检查。

另一方面，在像专利文献3那样使用x射线形貌术的情况下，虽然能够以非破坏的方式进行检查，但需要大量的检查时间，还需要用于照射高强度的x射线的大规模的特殊设施。

因此，本发明的第3目的在于，提供如下的缺陷检查装置：虽然采用了简单的装置结构，但能够迅速且可靠地检查特定的种类的缺陷、或者对缺陷的种类进行分类。

第四，产生在sic外延基板中的缺陷具有多个种类，根据缺陷的种类而对制造出的器件的寿命或性能带来的影响不同。其中，认为位错缺陷对器件带来的影响较大，由于需要确认制造工艺改善的效果、或者实施出厂前的制品检查，因此要求进行位错缺陷的检查。

但是，在像专利文献2那样使用光致发光(pl)法对红外光区域的波长进行拍摄的情况下，当想要精度良好地判定位错缺陷时，由于从缺陷部位发出的荧光发光的能量微弱，因此需要加长图像取得所需的时间，无法进行迅速的检查。

另一方面，在像专利文献3那样使用x射线形貌术的情况下，虽然能够以非破坏的方式进行检查，但需要大量的检查时间，还需要用于照射高强度的x射线的大规模的特殊设施。

因此，本发明的第4目的在于，提供如下的位错缺陷检查装置：虽然采用了简单的装置结构，但能够比以往更迅速地进行位错缺陷的检查。

第五，产生在sic外延基板中的缺陷具有多个种类，根据缺陷的种类而对制造出的器件的寿命或性能带来的影响不同。因此，为了对制造方法的改善前后的缺陷的数量、大小进行比较而确认是否表现出改善的效果或者实施出厂前的制品检查，强烈要求仅迅速地提取出特定的种类的缺陷。

但是，在像专利文献2那样使用光致发光(pl)法由黑白照相机对红外光区域的波长进行拍摄的情况下，要想取得检查所需的图像不仅花费时间，而且无法可靠地对缺陷的种类进行分类。

另一方面，在像专利文献3那样使用x射线形貌术的情况下，虽然能够以非破坏的方式进行检查，但要想取得检查所需的图像花费时间，而且还需要用于照射高强度的x射线的大规模的特殊设施。

因此，本发明的第5目的在于，提供如下的缺陷检查装置：虽然采用了简单的装置结构，但能够比以往更迅速且可靠地进行缺陷的检查。

用于解决课题的手段

为了解决第1课题，本发明的一个方式提供一种缺陷检查方法，对产生在宽带隙半导体基板中的缺陷进行检查，其特征在于，

朝向宽带隙半导体基板照射激发光，

对因激发光照射到宽带隙半导体基板而发出的可见光区域的光致发光进行拍摄，

根据所拍摄的包含可见光区域的光致发光在内的图像中的、从宽带隙半导体基板的包含作为检查对象的缺陷在内的部位发出的光的强度与从该宽带隙半导体基板的不包含作为该检查对象的缺陷的部位发出的光的强度的差异，对产生在该宽带隙半导体基板中的缺陷进行检查。

并且，本发明的其他方式提供一种缺陷检查装置，其对产生在宽带隙半导体基板中的缺陷进行检查，其特征在于，

该缺陷检查装置具有：

激发光照射部，其朝向宽带隙半导体基板照射激发光；以及

荧光拍摄部，其对因激发光照射到宽带隙半导体基板而发出的可见光区域的光致发光进行拍摄，

该缺陷检查装置具有缺陷检测部，该缺陷检测部根据所拍摄的包含可见光区域的光致发光在内的图像中的、从宽带隙半导体基板的包含作为检查对象的缺陷在内的部位发出的光的强度与从该宽带隙半导体基板的不包含作为该检查对象的缺陷的部位发出的光的强度的差异，来检测产生在该宽带隙半导体基板中的缺陷。

根据这些方式，通过朝向宽带隙半导体基板照射激发光，并对可见光区域的光进行拍摄，能够根据可见光区域的光致发光的强度的差异来检查宽带隙半导体基板中是否存在作为检查对象的缺陷。此时，与以往技术相比，缺陷能够作为较强的光能量的差被捕捉，能够进行迅速的检查。

为了解决第2课题，本发明的一个方式提供一种缺陷检查装置，其具有：

激发光照射部，其照射激发光；以及

荧光拍摄部，其对光致发光进行拍摄，

在荧光拍摄部中具有彩色照相机，该彩色照相机将光致发光的波长成分拍摄为彩色图像，

该缺陷检查装置具有缺陷检测部，该缺陷检测部根据彩色照相机所拍摄的彩色图像的颜色信息来检测产生在宽带隙半导体基板中的缺陷。

根据本方式，在使用pl法对于1个检查对象部位使用具备多个具有透射波长特性的滤色器部的照相机来拍摄彩色图像时，由于荧光发光波长按照缺陷种类而不同，因此能够检测相对于不存在缺陷的区域(背景)颜色信息发生了变化的区域部分作为缺陷。

此外，通过具有缺陷分类部，能够根据颜色信息对缺陷种类进行分类。

为了解决第3课题，本发明的一个方式提供一种缺陷检查装置，其具有：

激发光照射部，其朝向宽带隙半导体基板照射激发光；

荧光拍摄滤光部，其具有2种以上的荧光拍摄滤光器，该荧光拍摄滤光器使激发光的波长成分衰减并且使因激发光照射到宽带隙半导体基板而发出的光致发光中的一部分的波长成分通过；

荧光拍摄滤光切换部，其对使用2种以上的荧光拍摄滤光器中的哪个进行选择并切换；以及

荧光拍摄部，其对通过了荧光拍摄滤光部的荧光拍摄滤光器的光进行拍摄，

在2种以上的荧光拍摄滤光器中分别通过的光的波长成分不同，

该缺陷检查装置具有缺陷检测部，该缺陷检测部根据对所使用的荧光拍摄滤光器进行切换而由荧光拍摄部拍摄到的2种以上的图像的明暗信息的组合，来检测产生在宽带隙半导体基板中的缺陷。

根据本方式，使用pl法对于1个检查对象部位对光致发光中所包含的波长成分进行滤光，而拍摄2种以上的外观不同的图像，能够根据不存在缺陷的区域(背景)与缺陷部位的明暗的组合而迅速且可靠地检测特定的种类的缺陷。此外，也可以通过具有缺陷分类部的结构对缺陷种类进行细分类。

为了解决第4课题，本发明的一个方式提供一种缺陷检查装置，其具有：

激发光照射部，其照射激发光；

荧光拍摄滤光部，其使激发光的波长成分衰减，并且使因激发光照射到宽带隙半导体基板而发出的光致发光中的一部分的波长成分通过；

荧光拍摄部，其对通过了荧光拍摄滤光器的光进行拍摄；以及

位错缺陷检测部，其根据荧光拍摄部所拍摄的图像来检测产生在宽带隙半导体基板中的位错缺陷，

在荧光拍摄部中，将产生位错缺陷的部位拍摄为亮度水平比未产生位错缺陷的部位低的图像，

位错缺陷检测部检测荧光拍摄部所拍摄的图像中的亮度水平比基准水平低的部位作为产生在宽带隙半导体基板中的位错缺陷。

根据本方式，使用pl法使光致发光中的特定的波长成分的频带通过(即滤光)并进行拍摄。由此，拍摄出存在位错缺陷的部位相对于不存在位错缺陷的部位亮度水平相对较低的图像。并且，通过在取得图像中检测出亮度水平比基准水平低的部位，而将该部位检测为位错缺陷。此时，可以使为了取得图像所需的时间比以往方法中的图像取得时间短。

为了解决第5课题，本发明的一个方式提供一种缺陷检查装置，其对产生在形成于宽带隙半导体基板上的外延层中的缺陷进行检查，其中，该缺陷检查装置具有：

激发光照射部，其照射激发光；

光分支部，其将因从激发光照射部照射的激发光照射到外延层而发出的光致发光分支成第1分支光和第2分支光；

第1拍摄部，其将光分支部所分支的第1分支光拍摄为黑白图像；

第2拍摄部，其将光分支部所分支的第2分支光拍摄为彩色图像；以及

缺陷检查部，其根据第1拍摄部所拍摄的图像的灰度信息与第2拍摄部所拍摄的图像的颜色信息的组合，对产生在外延层中的结晶构造的缺陷进行检查。

根据本方式，使用pl法对光致发光的波段进行分支，将短波长侧的光拍摄为彩色图像，将长波长侧的光拍摄为黑白图像。此时，各拍摄图像的明暗(所谓的外观)不同。因此，能够将这些各拍摄图像的灰度信息与颜色信息的组合是否是预先规定的灰度信息与颜色信息的组合设为缺陷检查中的判别条件，能够进行特定的种类的缺陷的检测或与形状、大小相关的检查(即，缺陷的检查)。即，根据该过程，可以使为了取得图像所需的时间比以往方法中的图像取得时间短，提高检测精度或有无检测而的可靠性。

并且，作为本发明的其他方式，上述的缺陷检查部也可以具有：

缺陷候选提取部，其根据第1拍摄部所拍摄的图像的灰度差进行边缘提取而检测缺陷候选的外缘，将该外缘所包围的部位提取为缺陷候选；

缺陷判别部，其根据缺陷候选的形状信息来判别该缺陷候选是否是堆垛层错缺陷；以及

缺陷种类分类部，其针对由缺陷判别部判别为堆垛层错缺陷的部位，根据第2拍摄部所拍摄的彩色图像的颜色信息而对缺陷种类进行细分类。

根据本方式，可以使堆垛层错缺陷的细分类所需的时间比以往方法短，提高检测精度或有无检测的可靠性。

发明效果

通过解决第1课题，在对产生在宽带隙半导体基板中的缺陷的检查中，虽然采用了简单的装置结构，但能够迅速地进行缺陷的检查，并且可靠地进行将特定的种类的缺陷作为对象的检查或者缺陷种类的分类。

通过解决第2课题，在对产生在宽带隙半导体基板中的缺陷的检查中，虽然采用了简单的装置结构，但能够可靠地进行将特定的种类的缺陷作为对象的检查以及缺陷种类的分类。

通过解决第3课题，在对产生在宽带隙半导体基板中的缺陷的检查中，虽然采用了简单的装置结构，但能够迅速且可靠地检查特定的种类的缺陷、以及对缺陷的种类进行分类。

通过解决第4课题，虽然采用了简单的装置结构，但能够比以往更迅速地进行位错缺陷的检查。

通过解决第5课题，虽然采用了简单的装置结构，但能够比以往更迅速且可靠地进行缺陷的检查。

附图说明

图1是示出具体实现本发明的方式的一例的整体结构的侧视图。

图2是示意性地表示了作为检查对象的缺陷的种类的立体图。

图3是示意性地表示了本发明所拍摄的各种缺陷的彩色图像的示意图。

图4是示出具体实现本发明的方式的一例的整体结构的概略图。

图5是示意性地表示了作为检查对象的缺陷种类的立体图。

图6是示意性地表示了本发明所拍摄的各种缺陷的灰度图像的示意图。

图7是示出具体实现本发明的方式的一例中的缺陷检查的一例的流程图。

图8是示出具体实现本发明的方式的一例中的缺陷检查的另一例的流程图。

图9是示出具体实现本发明的方式的一例的整体结构的侧视图。

图10是示意性地表示了作为检查对象的位错缺陷的立体图。

图11是对本发明所拍摄的位错缺陷的灰度图像与基于以往技术的图像进行比较的示意图。

图12是示出具体实现本发明的方式的另一例的整体结构的侧视图。

图13是示出具体实现本发明的方式的一例的整体结构的概略图。

图14是示意性地表示了作为检查对象的各种缺陷的立体图。

图15是示出作为检查对象的基板和各种缺陷的荧光发光特性的图。

图16是示意性地表示了本发明所拍摄的各种缺陷的黑白图像和彩色图像的示意图。

图17是示出具体实现本发明的其他方式的一例的整体结构的概略图。

图18是示出具体实现本发明的其他方式的一例的缺陷候选的判别的思考方式的示意图。

图19是示出作为分支的基准的波长和分支后的光的分光特性的例子的说明图。

具体实施方式

＜第1方式＞

以下，关于用于实施本发明的第1方式进行说明。

本发明的缺陷检查方法是对产生在宽带隙半导体基板中的缺陷进行检查的方法，

朝向宽带隙半导体基板照射激发光，

对因激发光照射到宽带隙半导体基板而发出的可见光区域的光致发光进行拍摄，

根据所拍摄的包含可见光区域的光致发光在内的图像中的、从宽带隙半导体基板的包含作为检查对象的缺陷在内的部位发出的光的强度与从该宽带隙半导体基板的不包含作为该检查对象的缺陷的部位发出的光的强度的差异，对产生在该宽带隙半导体基板中的缺陷进行检查。

并且，本发明的缺陷检查装置构成为具有激发光照射部、荧光拍摄部以及缺陷检测部。

激发光照射部朝向宽带隙半导体基板照射激发光。

荧光拍摄部对因激发光照射到宽带隙半导体基板而发出的可见光区域的光致发光进行拍摄。

缺陷检测部根据所拍摄的包含可见光区域的光致发光在内的图像中的、从宽带隙半导体基板的包含作为检查对象的缺陷在内的部位发出的光的强度与从该宽带隙半导体基板的不包含作为该检查对象的缺陷的部位发出的光的强度的差异，来检测产生在该宽带隙半导体基板中的缺陷。

另外，要想具体实现第1方式，能够例示出下述的第2～第5方式。

如果采用这样的缺陷检查方法和缺陷检查装置，则通过朝向宽带隙半导体基板照射激发光，并使用对可见光区域的光具有感光度特性的彩色照相机或者黑白照相机来进行拍摄，能够根据可见光区域的光致发光的强度的差异来检查宽带隙半导体基板中是否存在作为检查对象的缺陷。

并且，在上述的缺陷检查方法和缺陷检查装置中，也可以构成为，根据从宽带隙半导体基板的包含作为检查对象的缺陷在内的部位发出的可见光区域的确定波长的光致发光的强度与从该宽带隙半导体基板的不包含作为该检查对象的缺陷的部位发出的可见光区域的确定波长的光的强度的差异，来检测产生在该宽带隙半导体基板中的缺陷。

如果采用这样的缺陷检查方法和缺陷检查装置，则通过朝向宽带隙半导体基板照射激发光，并使用对可见光区域的光具有感光度特性的彩色照相机或者黑白照相机来进行拍摄，能够根据可见光区域的确定波长的光致发光的强度的差异而着眼于作为检查对象的特定的种类的缺陷从而进行检查。

并且，在上述的缺陷检查方法和缺陷检查装置中，也可以取代上述的检测缺陷的结构或者在其基础上还具有如下的结构：根据从宽带隙半导体基板的包含作为检查对象的缺陷在内的部位发出的可见光区域的确定波长的光致发光的强度与从该宽带隙半导体基板的不包含作为该检查对象的缺陷的部位发出的可见光区域的确定波长的光的强度的差异，对产生在该宽带隙半导体基板中的缺陷的种类进行分类。

如果采用这样的缺陷检查方法和缺陷检查装置，则通过朝向宽带隙半导体基板照射激发光，并使用对可见光区域的光具有感光度特性的彩色照相机或者黑白照相机来进行拍摄，能够根据可见光区域的确定波长的光致发光的强度的差异对缺陷的种类进行分类。

＜第2方式＞

以下，关于用于实施本发明的第2方式，使用图进行说明。

图1是示意性地示出本发明的一个实施方式的检查装置的结构整体的图。

本发明的缺陷检查装置101构成为具有激发光照射部102、荧光拍摄部103以及缺陷检测部104。该缺陷检查装置101朝向作为检查对象的宽带隙半导体基板w照射激发光，对从作为检查对象的部位发出的光致发光进行拍摄，根据拍摄到的光致发光的颜色信息，对缺陷进行检测或者对缺陷的种类进行分类。并且，缺陷检查装置101中具有基板保持部109，该基板保持部109以规定的姿势来保持作为检查对象的宽带隙半导体基板w。

激发光照射部102朝向宽带隙半导体基板w照射激发光l101。具体而言，激发光照射部102具有光源(未图示)，该光源产生作为激发光l101的源的光能量。关于激发光l101的波长成分，只要根据作为检查对象的基板或缺陷的种类而适当决定即可，在将产生在sic基板上生长的外延层中的缺陷作为检查对象的情况下，将激发光l101的波长成分设为375nm以下(所谓的紫外光)。更具体而言，作为激发光照射部102的光源，使用发光波长成分为375nm以下的led(所谓的uv-led)来照射激发光l101。

荧光拍摄部103对因从激发光照射部102照射的激发光l101照射到宽带隙半导体基板w而发出的光致发光l102进行拍摄。具体而言，荧光拍摄部103具有彩色照相机130和透镜131。

彩色照相机130将光致发光l102的波长成分拍摄为彩色图像，向外部输出影像信号(模拟信号)或影像数据(数字信号)。彩色照相机130具有滤色器134和图像传感器135。

滤色器134按照不同的特定的波段对从宽带隙半导体基板w发出的光致发光l102的波长成分中的所透过的光的波长成分进行滤光。具体而言，关于滤色器134，能够例示出在平面上交替地配置有被着色成不同的颜色的半透明的薄膜的结构。更具体而言，作为滤色器134，能够例示出将红色、绿色、蓝色排列成格子状的结构(所谓的rgb滤色器)。

图像传感器135对接受到的光能量进行时间序列处理，而逐次转换成电信号。能够例示出将多个受光元件二维排列而得到的ccd图像传感器或cmos图像传感器等。

透镜131使宽带隙半导体基板w的作为检查对象的部位的平面像投影/成像于图像传感器135。

缺陷检测部104根据荧光拍摄部103所拍摄到的彩色图像的颜色信息来检测产生在宽带隙半导体基板w中的缺陷。具体而言，缺陷检测部104输入从彩色照相机130输出的影像信号(模拟信号)或影像数据(数字信号)，提取出与作为背景的不存在缺陷的区域的颜色信息不同的颜色信息的区域部分，判定为该区域部分存在缺陷。

具体而言，缺陷检测部104能够由图像处理装置(硬件)及其执行程序(软件)构成。

[缺陷的种类]

图2是示意性地表示了作为检查对象的缺陷的种类的立体图。

这里，作为产生在宽带隙半导体基板w中的缺陷的种类，例示出产生在形成于sic基板上的外延层的内部或sic基板与外延层的界面上的各种缺陷。

另外，作为本发明的检查对象的缺陷，代表性地列举出外延层中内含的基底面位错e101、外延层中内含的堆垛层错缺陷e102、位于sic基板与外延层的界面的位错(即，界面位错)e10。并且，堆垛层错缺陷e102可以细分类成1ssf～4ssf等缺陷种类。

图3是示意性地表示了本发明所拍摄的各种缺陷的彩色图像的示意图。实际上拍摄的图像是彩色图像，颜色信息按照每个缺陷种类而不同。这里，为了方便，对于彩色图像用黑白来进行代替说明，对于颜色信息的差异，适当改变阴影的种类，并且一并记载而表现了光致发光的视觉上的表现和主要的波长成分。

荧光拍摄部103所拍摄的基底面位错e101以茶褐色(主波长：750nm以上)被拍摄。关于堆垛层错缺陷e102，光致发光的波长成分分别根据缺陷种类而不同，如果是1ssf则以紫色(主波长：420nm)被拍摄，如果是2ssf则以偏蓝色的绿色(主波长：500nm)被拍摄，如果是3ssf则以偏绿色的蓝色(主波长：480nm)被拍摄，如果是4ssf则以蓝色(主波长：460nm)被拍摄。位于界面的位错e103以较暗的深灰色至黑色被拍摄。

另外，关于不存在缺陷的区域，以深绿色(主波长：530nm)被拍摄。

即，如果在宽带隙半导体基板w上产生了缺陷，则由于像上述那样发光波长按照每个缺陷种类而不同，因此能够以分别不同的颜色被拍摄。因此，在缺陷检测部104中，能够对这些彩色图像中的存在颜色信息差异的区域部分进行检测，进行是否存在特定的种类的缺陷、或者是否存在某些缺陷的、所谓缺陷的有无检测。

此外，缺陷检测部104也可以采用具有缺陷分类部的结构，该缺陷分类部针对检测出的缺陷进一步按照缺陷种类进行分类。缺陷分类部根据被认为存在缺陷的区域部分的彩色图像的颜色信息，进一步对该缺陷是哪种缺陷种类进行分类。具体而言，缺陷分类部能够由被组装在构成缺陷检测部104的图像处理装置(硬件)中的执行程序(软件)构成。

更具体而言，缺陷分类部在检测出彩色照相机所拍摄的彩色图像中的存在颜色信息的差异的区域部分之后，如果该区域部分是茶褐色(主波长：750nm以上)则分类成基底面位错e101，如果是紫色(主波长：420nm)到偏蓝色的绿色(主波长：500nm)则分类成堆垛层错缺陷e102，如果是深灰色至黑色则分类成位于界面的位错e103。

此外，关于堆垛层错缺陷e102，也可以是，如果是紫色(主波长：420nm)则细分类成1ssf，如果是偏蓝色的绿色(主波长：500nm)则细分类成2ssf，如果是偏绿色的蓝色(主波长：480nm)则细分类成3ssf，如果是蓝色(主波长：460nm)则细分类成4ssf。

另外，在上述中，作为彩色图像的颜色信息的差异，主要说明了色调(也称为色相：hue)的差异。但是，不限于此，也可以包含明度(value)、彩度(saturation)而进行判断。

并且，通过使用本发明的缺陷检查装置101，能够可靠地进行这样的缺陷的有无检测及缺陷种类的分类，与按照以往技术进行的情况相比能够使装置结构简单。

[作为检查对象的基板]

在上述中，关于作为检查对象的宽带隙半导体基板的一个类型例示出使外延层在sic基板上生长的结构，示出了对产生在该外延层的内部和与sic基板的界面上的缺陷进行检查的方式。

但是，作为宽带隙半导体不限于sic基板，也可以是由gan等半导体构成的基板。并且，只要根据作为检查对象的基板的材料而适当设定所照射的激发光l101的波长即可。并且，只要根据作为检查对象的基板的材料、激发光的波长l101以及光致发光l102相对于缺陷种类的特性而适当设定用于对缺陷种类进行分类的颜色信息即可。

并且，本发明的缺陷检查装置101不仅能够应用于对产生在形成于宽带隙半导体基板上的外延层的缺陷的检查，还能够应用于对产生在构成宽带隙半导体基板的材料本身中的缺陷的检查。

[光源的变型]

在上述中，作为激发光照射部102的光源例示出使用uv-led来照射激发光l101的结构。但是，不限于这样的结构，也可以是使用了激光振荡器或激光二极管、卤素灯等的结构。例如，如果是使用激光振荡器或激光二极管的情况，则使用使yag激光、yvo4激光和thg组合而成的所谓的uv激光器来照射激发光l101。另一方面，如果是使用卤素灯或金属卤化物灯，水银灯等白色光源的情况，则使用使激发光l101的波长成分通过而对除此之外的波长成分进行吸收或反射的uv透射滤光器或分色镜等来照射激发光l101。

[彩色照相机的变型]

在上述中，作为彩色照相机130例示出将多个受光元件二维排列而得到的所谓的区域传感器照相机。但是，不限于这样的结构，也可以是使用将多个受光元件排列在直线上而得到的线传感器照相机的结构。在该情况下，采用如下的结构：一边使彩色照相机130与宽带隙半导体基板w沿与线传感器的各受光元件所排列的方向交叉的方向(优选为垂直的方向)相对移动，一边连续地取得图像。

另外，作为使彩色照相机130与宽带隙半导体基板w相对移动的结构能够例示出如下这样的结构。

1)在固定了激发光照射部102和彩色照相机130的状态下，通过致动器或滑动机构使载置着宽带隙半导体基板w的基板保持部109移动。

2)在固定了载置着宽带隙半导体基板w的基板保持部109的状态下，使激发光照射部102与彩色照相机130同时地一体移动。

并且，在上述中，作为滤色器134的具体例，例示出rgb滤色器(即，原色系滤色器)，但也可以是cym滤色器(即，补色系滤色器)。并且，彩色照相机除了是具有将多个色交替地排列在平面上而成的滤色器和图像传感器的结构(所谓的单板式的彩色照相机)之外，也可以是具有将白色光分光成红色、绿色、蓝色的光的分光元件以及分别对不同颜色的光进行拍摄的多个图像传感器的结构(所谓的3板式彩色照相机)。

并且，在上述中例示出具有3色滤色器的单板式的彩色照相机和3板式的彩色照相机，但也可以对滤光或者分光成2色或4色以上的光进行拍摄。

＜第3方式＞

以下，关于用于实施本发明的第3方式，使用图进行说明。另外，在示出装置结构的各图中，将垂直坐标系的3轴设为x、y、z，将xy平面设为水平面，将z方向设为铅垂方向。特别是关于z方向，以箭头的方向表示上，以其相反方向表示下。

图4是示出具体实现本发明的方式的一例的整体结构的概略图，在图4中示出本发明的缺陷检查装置201的整体结构。缺陷检查装置201是如下的装置：朝向作为检查对象的宽带隙半导体基板w照射激发光，使用通过特性不同的滤光器对从作为检查对象的部位发出的光致发光拍摄出2种以上的图像，根据这些外观不同的2种以上的图像的明暗信息的组合来检测缺陷、或者对缺陷种类进行分类。具体而言，缺陷检查装置201构成为具有激发光照射部202、荧光拍摄滤光部203、荧光拍摄滤光切换部204、荧光拍摄部205以及缺陷检测部206。并且，缺陷检查装置201中具有基板保持部209，该基板保持部209以规定的姿势来保持作为检查对象的宽带隙半导体基板w。

激发光照射部202朝向宽带隙半导体基板w照射激发光l201。具体而言，激发光照射部202具有光源(未图示)，该光源产生作为激发光l201的源的光能量。关于激发光l201的波长成分，只要根据作为检查对象的基板或缺陷种类而适当决定即可，在将产生在sic基板上生长的外延层中的缺陷作为检查对象的情况下，将激发光l201的波长成分设为375nm以下(所谓的紫外光)。更具体而言，作为激发光照射部202的光源，使用发光波长成分为375nm以下的led(所谓的uv-led)来照射激发光l201。

荧光拍摄滤光部203构成为具有使通过的光的波长成分分别不同的多个荧光拍摄滤光器。具体而言，荧光拍摄滤光部203构成为具有第1荧光拍摄滤光器和第2荧光拍摄滤光器。第1荧光拍摄滤光器是在利用荧光拍摄部205首先最初进行拍摄时所使用的滤光器，第2荧光拍摄滤光器是在之后利用荧光拍摄部205进行拍摄时所使用的滤光器。

第1荧光拍摄滤光器是用于提取出缺陷候选的荧光拍摄滤光器，迅速且高概率地提取出分布在宽范围中的缺陷以及缺陷可能性较高的部位。首先最初使用该滤光器进行拍摄，从而能够迅速地提取出缺陷候选。作为第1荧光拍摄滤光器采用具有例如a滤光器231的结构。

第2荧光拍摄滤光器是用于判别是否是特定的种类的缺陷的荧光拍摄滤光器。该滤光器针对特定的部位(在本发明中为从使用第1荧光拍摄滤光器拍摄到的图像中提取出的缺陷候选)，以比第1荧光拍摄滤光器高的精度来判别是否是特定的种类的缺陷。作为第2荧光拍摄滤光器，能够构成为具有1个至多个滤光器，例如采用具有b滤光器232～f滤光器236的结构。

a滤光器231～f滤光器236一边使激发光l201的波长成分衰减，一边使从宽带隙半导体基板w发出的光致发光l202的波长成分中的特定的波长成分的光的频带通过，分别通过各个滤光器的波长成分不同。这里，将通过了a滤光器231～f滤光器236的光总称为被滤光了的光l203。

更具体而言，a滤光器231是使波长：385～610nm的波长成分的光通过、使除此之外的光衰减的带通滤光器。

b滤光器232是使波长：750nm以上的波长成分的光通过、使除此之外的光衰减的带通滤光器。

c滤光器233是使主波长：420nm附近的波长成分的光通过、使除此之外的光衰减的带通滤光器。

d滤光器234是使主波长：460nm附近的波长成分的光通过、使除此之外的光衰减的带通滤光器。

e滤光器235是使主波长：480nm附近的波长成分的光通过、使除此之外的光衰减的带通滤光器。

f滤光器236是使主波长：500nm附近的波长成分的光通过、使除此之外的光衰减的带通滤光器。

荧光拍摄滤光切换部204选择并切换使用荧光拍摄滤光部203的a滤光器231～f滤光器236中的哪个滤光器。具体而言，荧光拍摄滤光切换部204构成为包含转台241和旋转机构242。

转台241安装并固定多个滤光器。具体而言，转台241被配置在后述的荧光拍摄部205的透镜251前方(即，基板w侧)，在圆盘状的板材上设置有6个部位的开口部，在各开口部中安装有a滤光器231～f滤光器236。

旋转机构242使转台241旋转规定的角度，且使其静止在规定的位置。具体而言，旋转机构242构成为具有步进马达或伺服马达等，选择并切换将a滤光器231～f滤光器236中的哪个滤光器配置在透镜251的前方。

荧光拍摄部205对通过了荧光拍摄滤光部203的荧光拍摄滤光器的特定的波长成分的光(即，通过了a滤光器231～f滤光器236中的任意滤光器而被滤光了的光)l203进行拍摄。具体而言，荧光拍摄部205具有拍摄照相机250和透镜251。

拍摄照相机250将接受到的光拍摄为黑白的灰度图像，向外部输出影像信号(模拟信号)或影像数据(数字信号)。拍摄照相机250具有图像传感器255。

图像传感器255对接受到的光能量进行时间序列处理而逐次转换成电信号。能够例示出将多个受光元件二维排列而得到的ccd图像传感器或cmos图像传感器等。

透镜251使宽带隙半导体基板w的作为检查对象的部位的平面像投影并成像于图像传感器255。

缺陷检测部206根据对所使用的荧光拍摄滤光器进行切换而利用荧光拍摄部205拍摄到的2种以上的图像的明暗的组合，来检测产生在宽带隙半导体基板w中的缺陷。具体而言，缺陷检测部206输入从拍摄照相机250输出的影像信号(模拟信号)或影像数据(数字信号)，提取出与作为背景的不存在缺陷的区域的明暗信息(例如亮度水平)不同的明暗信息的区域部分，判定为在该区域部分中存在缺陷。更具体而言，缺陷检测部206能够由图像处理装置(硬件)及其执行程序(软件)构成。

[缺陷的种类]

图5是示意性地表示了作为检查对象的缺陷的种类的立体图。

这里，作为产生在宽带隙半导体基板w中的缺陷的种类，例示出产生在形成于sic基板上的外延层的内部或sic基板与外延层的界面上的各种缺陷。

另外，作为本发明的检查对象的缺陷，代表性地列举出外延层中内含的基底面位错e201、外延层中内含的堆垛层错缺陷e202、位于sic基板与外延层的界面的位错(即，界面位错)e203、e204。另外，将基底面位错e201、界面位错e203、e204总称为“位错缺陷”。另一方面，将堆垛层错缺陷e202简称为“堆垛层错缺陷”，但能够进一步细分类成1ssf～4ssf等缺陷种类。

图6是示意性地表示了本发明所拍摄的各种缺陷的灰度图像的示意图。图6中示出对产生在图5所示的宽带隙半导体基板w中的缺陷进行了拍摄时的灰度图像影像。

从宽带隙半导体基板w发出的光致发光l202包含了在既不存在“位错缺陷”也不存在“堆垛层错缺陷”的情况下基于带端发光的波长成分(主要为385～395nm)和基于d-a对(供体-受体对)发光的波长成分(主要为450～700nm)。

另一方面，如果宽带隙半导体基板w存在“位错缺陷”，则从该位错缺陷部位发出的光致发光l202放出主要为610nm以上的波长的光、特别是750nm前后的波长的光。

另一方面，如果宽带隙半导体基板w存在“堆垛层错缺陷”，则根据堆垛层错缺陷的缺陷种类，要是1ssf的话，从该堆垛层错缺陷部位主要放出波长420nm附近的光致发光，要是2ssf的话，主要放出波长500nm附近的光致发光，要是3ssf的话，主要放出波长480nm附近的光致发光，要是4ssf的话，主要放出波长460nm附近的光致发光。

并且，通过由荧光拍摄滤光切换部204来切换使用荧光拍摄滤光部203的a滤光器231～f滤光器236中的哪个，而将荧光拍摄部205的拍摄照相机250所拍摄到的宽带隙半导体基板w的各种缺陷拍摄为以下这样的图像。(参照图6)

在使用a滤光器231进行拍摄的情况下，不存在缺陷的区域以灰色被拍摄，基底面位错e1与位于界面的位错e203、e204的亮度水平比不存在缺陷的区域的亮度水平低，以黑色至深灰色被拍摄。另一方面，堆垛层错缺陷e202的亮度水平比不存在缺陷的区域的亮度水平高，以浅灰色至白色被拍摄。

在使用b滤光器232进行拍摄的情况下，不存在缺陷的区域以黑色至深灰色被拍摄，基底面位错e201的亮度水平比不存在缺陷的区域的亮度水平高，以灰色至浅灰色被拍摄。位于界面的位错e203、e204以与不存在缺陷的区域相同程度的亮度水平、或者以亮度水平比不存在缺陷的区域稍微高的黑色至深灰色被拍摄。

在使用c滤光器233进行拍摄的情况下，不存在缺陷的区域以黑色至深灰色被拍摄，关于堆垛层错缺陷e202中的1ssf，以亮度水平比不存在缺陷的区域高的灰色至浅灰色被拍摄。

在使用d滤光器234进行拍摄的情况下，不存在缺陷的区域以黑色至深灰色被拍摄，关于堆垛层错缺陷e202中的4ssf，以亮度水平比不存在缺陷的区域高的灰色至浅灰色被拍摄。

在使用e滤光器235进行拍摄的情况下，不存在缺陷的区域以黑色至深灰色被拍摄，关于堆垛层错缺陷e202中的3ssf，以亮度水平比不存在缺陷的区域高的灰色至浅灰色被拍摄。

在使用f滤光器236进行拍摄的情况下，不存在缺陷的区域以黑色至深灰色被拍摄，关于堆垛层错缺陷e202中的2ssf，以亮度水平比不存在缺陷的区域高的灰色至浅灰色被拍摄。

因此，在缺陷检测部206中，构成为通过图像处理装置及其执行程序来检测这些灰度图像中的存在明暗信息差异的区域部分，根据拍摄到的2种以上的图像的明暗信息的组合来进行是否具有特定的种类的缺陷、或是否存在某些缺陷的所谓的缺陷的有无检测。

此外，缺陷检测部206也可以采用具有缺陷分类部的结构，该缺陷分类部针对检测出的缺陷进一步按照缺陷种类进行分类。缺陷分类部根据被认为具有缺陷的区域部分的灰度图像的明暗信息，进一步对该缺陷是哪种缺陷种类进行分类。具体而言，缺陷分类部能够由被组装在构成缺陷检测部206的图像处理装置(硬件)中的执行程序(软件)构成。

更具体而言，缺陷分类部在检测出由拍摄照相机250拍摄到的灰度图像中的存在明暗信息差异的区域部分之后，像如下这样对缺陷种类进行分类。

[缺陷检测/分类流程]

图7是示出具体实现本发明的方式的一例的缺陷检查的一例的流程图。图7中例示出在通过缺陷检查装置201进行作为检查对象的宽带隙半导体基板w的缺陷检查时的一系列的流程。

首先，将进行缺陷检查的基板w放置于基板保持部209(步骤s101)。然后，使荧光拍摄滤光切换部204的转台241旋转，而切换到荧光拍摄滤光部203的作为第1荧光拍摄滤光器发挥功能的a滤光器231(步骤s102)。然后，在该状态下，通过荧光拍摄部205进行拍摄，取得图像(步骤s103)。

然后，根据所取得的图像的明暗信息来提取缺陷候选(步骤s104)，判别该缺陷候选是“位错缺陷候选”还是“堆垛层错缺陷候选”(步骤s105)。

在该步骤s105中，如果存在亮度水平相对于周围的区域较低的部位，则将该部位判别为“位错缺陷候选”，如果存在亮度水平相对于周围的区域较高的部位，则将该部位判别为“堆垛层错缺陷候选”。

如果在步骤s105中将该缺陷候选判别为“位错缺陷候选”，则使荧光拍摄滤光切换部204的转台241旋转，而切换到荧光拍摄滤光部203的作为第2荧光拍摄滤光器发挥功能的b滤光器232(步骤s110)。然后，在该状态下，通过荧光拍摄部205进行拍摄，按照包含了被判别为“位错缺陷候选”的部位的方式取得图像(步骤s111)。

对使用b滤光器232取得的图像中所包含的位错缺陷候选部位的亮度水平与预先设定的作为基准的亮度水平(所谓的阈值)进行对比，判定是否比作为基准的亮度水平高(步骤s112)。如果在该判定中缺陷候选部位的亮度水平比作为基准的亮度水平高，则将该缺陷候选部位判定为“基底面位错”(步骤s113)，如果比作为基准的亮度水平低，则将该缺陷候选部位判定为“位于界面的位错”(步骤s114)。

另一方面，如果在上述的步骤s105中将缺陷候选判别为“堆垛层错缺陷候选”，则使荧光拍摄滤光切换部204的转台241旋转，而切换到荧光拍摄滤光部203的作为第2荧光拍摄滤光器发挥功能的c滤光器233(步骤s120)。然后，在该状态下，通过荧光拍摄部205进行拍摄，按照包含了被判别为“堆垛层错缺陷候选”的部位的方式取得图像(步骤s121)。

判定使用c滤光器233取得的图像中所包含的缺陷候选部位的亮度水平是否比周围的不存在缺陷的区域高(步骤s122)。这里，如果判定为缺陷候选部位的亮度水平比周围的不存在缺陷的区域高，则将该缺陷候选部位判定为“1ssf的堆垛层错缺陷”(步骤s123)，结束一系列的处理。

另一方面，如果在上述的步骤s122中判定为缺陷候选部位的亮度水平与周围的不存在缺陷的区域相同，则或者直接结束处理，或者根据需要进行后述的下一处理a(步骤130)。

另外，关于使用b滤光器232进行上述的处理步骤s111～s112而检测是否具有位错缺陷的情况应用了以往技术。但是，在如下的方面不同：在此之前使用a滤光器231来进行处理步骤s102～s105，提取出散布在宽带隙半导体基板w中的位错缺陷候选，然后切换到b滤光器232而进行处理步骤s111～s112。

在以往技术中，为了得到可靠的检查结果，要花费时间取得检查所需的图像。并且，由于在宽带隙半导体基板w的哪里具有位错缺陷是不明的，因此针对包含不存在位错缺陷的区域在内的基板w的整个区域，花费时间取得图像而进行检查。与此相对，根据本发明，能够使用第1荧光拍摄滤光器短时间地提取出缺陷候选，然后，只要仅针对所需最小限度的缺陷候选部位进行花费时间的处理步骤s111～s112即可，因此能够迅速且可靠地进行位错缺陷的检测或缺陷种类的分类。

此外，根据本发明，关于堆垛层错缺陷(在上述中例示出1ssf的堆垛层错缺陷)也能够进行检测。即，能够迅速且可靠地检查特定的种类的缺陷，或者对缺陷的种类进行分类。

[缺陷的检测/分类的变型]

通过适当进行上述的步骤s101～s114的处理，不仅是单纯的“位错缺陷”，还能够进行对“基底面位错”或“位于界面的位错”进行确定的检测以及有无的检查，以及进行“位错缺陷”的细分类。

此外，不仅是位错缺陷，可以通过在处理步骤s105中提取出堆垛层错缺陷候选并进行处理步骤s120～s123，而进行1ssf的堆垛层错缺陷的检测。或者，也可以通过进行以下的处理a而细分类出堆垛层错缺陷是1ssf～4ssf中的哪个。

图8是示出具体实现本发明的方式的一例中的缺陷检查的另一例的流程图。图8中例示出使用图7进行了说明的处理流程中的处理a(步骤s130)的详细的流程。在处理a中，关于在上述的处理步骤s105中被判别为“堆垛层错缺陷候选”的部位中的、在上述的处理步骤s122中未判定为“1ssf的堆垛层错缺陷”的部位，使用d滤光器234～f滤光器236而细分类出是2ssf～4ssf中的哪个堆垛层错缺陷。

首先，使荧光拍摄滤光切换部204的转台241旋转，而将荧光拍摄滤光部203的作为第2荧光拍摄滤光器发挥功能的滤光器切换成d滤光器234(步骤s200)。然后，在该状态下，通过荧光拍摄部205进行拍摄，按照包含了已被判别为“堆垛层错缺陷候选”的部位的方式取得图像(步骤s201)。

判定使用d滤光器234所取得的图像中所包含的缺陷候选部位的亮度水平是否比周围的不存在缺陷的区域高(步骤s202)。这里，如果判定为缺陷候选部位的亮度水平比周围的不存在缺陷的区域高，则将该缺陷候选部位判定为“4ssf的堆垛层错缺陷”(步骤s203)，结束一系列的处理。

另一方面，如果在上述的步骤s202中判定为缺陷候选部位的亮度水平与周围的不存在缺陷的区域相同，则或者直接结束处理，或者根据需要进行下一处理。

接着，使荧光拍摄滤光切换部204的转台241旋转，而将荧光拍摄滤光部203的作为第2荧光拍摄滤光器发挥功能的滤光器切换成e滤光器235(步骤s210)。然后，在该状态下，通过荧光拍摄部205进行拍摄，按照包含了被判别为“堆垛层错缺陷候选”的部位的方式取得图像(步骤s211)。

判定使用e滤光器235所取得的图像中所包含的缺陷候选部位的亮度水平是否比周围的不存在缺陷的区域高(步骤s212)。这里，如果判定为缺陷候选部位的亮度水平比周围的不存在缺陷的区域高，则将该缺陷候选部位判定为“3ssf的堆垛层错缺陷”(步骤s213)，结束一系列的处理。

另一方面，如果在上述的步骤s212中判定为缺陷候选部位的亮度水平与周围的不存在缺陷的区域相同，则或者直接结束处理，或者根据需要进行下一处理。

接着，使荧光拍摄滤光切换部204的转台241旋转，而将荧光拍摄滤光部203的作为第2荧光拍摄滤光器发挥功能的滤光器切换成f滤光器236(步骤s220)。然后，在该状态下，通过荧光拍摄部205进行拍摄，按照包含了被判别为“堆垛层错缺陷候选”的部位的方式取得图像(步骤s221)。

判定使用f滤光器236所取得的图像中所包含的缺陷候选部位的亮度水平是否比周围的不存在缺陷的区域高(步骤s222)。这里，如果判定为缺陷候选部位的亮度水平比周围的不存在缺陷的区域高，则将该缺陷候选部位判定为“2ssf的堆垛层错缺陷”(步骤s223)，结束一系列的处理。

另一方面，如果在上述的步骤s222中判定为缺陷候选部位的亮度水平与周围的不存在缺陷的区域相同，则或者直接处理，或者根据需要进行下一处理b。作为下一处理b能够例示出判定为其他的堆垛层错缺陷、通知需要由手工进行的细分类的意思、或作为错误的处理等，适当登记在执行程序中。

本发明的缺陷检查装置201通过进行这样的处理a，能够检测1ssf～4ssf中的任意的堆垛层错缺陷，对有无1ssf～4ssf中的任意的堆垛层错缺陷进行检查，或者关于在上述的处理步骤s105中被判别为“堆垛层错缺陷候选”的部位，细分类出是1ssf～4ssf中的哪个堆垛层错缺陷。

因此，根据缺陷检查装置201，能够使用第1荧光拍摄滤光器短时间地提取出堆垛层错缺陷候选，然后，只要仅针对所需最小限度的堆垛层错缺陷候选部位进行花费时间的处理步骤s121～s123、s130即可，因此能够迅速且可靠地进行特定的堆垛层错缺陷的检测或堆垛层错缺陷的细分类。

[荧光拍摄滤光部的变型]

在上述中，示出了作为荧光拍摄滤光部203的第1荧光拍摄滤光器使用a滤光器231的例子。由于a滤光器231是使385～610nm的波长成分的光通过、使除此之外的光衰减的带通滤光器，因此能够使由宽带隙半导体基板w的带端发光或d-a对发光而产生的波长成分的光高效地通过，并且使从位错缺陷部位发出的光致发光的波长成分(750nm以上)的光可靠地衰减。因此，能够极力提高拍摄照相机240所拍摄的黑白的灰度图像的对比度，从而更优选。

但是，荧光拍摄滤光部203的第1荧光拍摄滤光器不限于具有这样的特性的a滤光器231，也可以采用使用具有不同的波长通过特性的a’滤光器或a”滤光器等的结构。

具体而言，a’滤光器是使385～750nm的波长成分的光通过、使除此之外的光衰减的带通滤光器。如果使用这样的特性的a’滤光器，则能够使由宽带隙半导体基板w的带端发光或d-a对发光而产生的波长成分的光高效地通过，并且使从位错缺陷部位发出的光致发光的波长成分(750nm以上)的光实质上衰减。因此，能够提高拍摄照相机240所拍摄的黑白的灰度图像的对比度因而优选。

另一方面，a”滤光器是使385～395nm的波长成分的光通过、使除此之外的光衰减的带通滤光器。根据宽带隙半导体基板w的结晶构造，作为来自不存在结晶缺陷的区域的光致发光l202，有时包含大量的由带端发光而产生的波长成分(主要为385～395nm)。在这样的情况下，优选使用使385～395nm的波长成分的光通过、使除此之外的光衰减的a”滤光器。那样的话，由于能够使存在结晶缺陷的情况中所包含的光致发光可靠地衰减，因此能够极力提高拍摄照相机240所拍摄的黑白的灰度图像的对比度。

另外，荧光拍摄滤光部203可以像图4所示那样配置在透镜251的前方(即，基板w侧)，也可以配置在构成透镜251的光学元件组的光路中。

[作为检查对象的基板]

在上述中，关于作为检查对象的宽带隙半导体基板的一个类型例示出使外延层在sic基板上生长的结构，示出了对产生在该外延层内乃至与sic基板的界面的缺陷进行检查的方式。

但是，作为宽带隙半导体不限于sic基板，也可以是由gan等半导体构成的基板。并且，只要根据作为检查对象的基板的材料而适当设定所照射的激发光l201的波长即可。并且，只要根据作为检查对象的基板的材料、激发光的波长l201以及相对于缺陷种类的光致发光l202的特性而适当设定用于对缺陷种类进行分类的明暗信息即可。

并且，本发明的缺陷检查装置201不仅能够应用于对产生在形成于宽带隙半导体基板上的外延层中的缺陷的检查，还能够应用于对产生在构成宽带隙半导体基板的材料本身中的缺陷的检查。

[光源的变型]

在上述中，作为激发光照射部202的光源，例示出使用uv-led来照射激发光l201的结构。但是，不限于这样的结构，也可以是使用了激光振荡器或激光二极管、卤素灯等的结构。例如，如果是使用激光振荡器或激光二极管的情况，则使用使yag激光、yvo4激光和thg组合而成的所谓的uv激光来照射激发光l201。另一方面，如果是使用氙灯或金属卤化物灯、水银氙气灯、水银灯等白色光源的情况，则使用使激发光l201的波长成分通过而对除此之外的波长成分进行吸收或反射的uv透射滤光器或分色镜等来照射激发光l201。

[拍摄照相机的变型]

在上述中，作为拍摄照相机250例示出将多个受光元件二维排列而得到的所谓的区域传感器照相机。但是，不限于这样的结构，也可以是使用将多个受光元件排列在直线上而得到的线传感器照相机的结构。在该情况下，采用如下的结构：一边使拍摄照相机250与宽带隙半导体基板w沿与线传感器的各受光元件所排列的方向交叉的方向(优选为垂直的方向)相对移动，一边连续地取得图像。

另外，作为使拍摄照相机250与宽带隙半导体基板w相对移动的结构，能够例示出如下的结构。

1)在固定了激发光照射部202和拍摄照相机250的状态下，通过致动器或滑动机构使载置着宽带隙半导体基板w的基板保持部209移动。

2)在固定了载置着宽带隙半导体基板w的基板保持部209的状态下，使激发光照射部2与拍摄照相机250同时一体地移动。

[透镜的变型]

在上述中，例示出使用1种透镜251而切换第1荧光拍摄滤光器和第2荧光拍摄滤光器来进行拍摄的结构。但是，也可以采用如下的结构：具有2种以上的透镜，能够通过由回转(revolver)机构或手工作业而进行的顺序切换等来更换这些透镜。例如，最初，在使用第1荧光拍摄滤光器进行拍摄时，使用能够一次性拍摄宽范围的低倍率的透镜来进行拍摄，进行缺陷候选的提取。然后，在使用第2荧光拍摄滤光器进行拍摄时，使用能够放大地拍摄的高倍率的透镜进行拍摄，进行缺陷种类的判定。

[荧光拍摄滤光器的变型]

另外，在上述中，示出了如下的结构：荧光拍摄滤光部203中具有作为第1荧光拍摄滤光器发挥功能的a滤光器231、以及作为第2荧光拍摄滤光器发挥功能的b滤光器232～f滤光器236，通过荧光拍摄滤光切换部204来选择并切换是使用其中的哪个滤光器。但是，如果是要分类出基底面位错e201和位于界面的位错e203的情况，则只要是具有a滤光器231和b滤光器232的结构就可以。

另一方面，如果是对堆垛层错缺陷e202中的1ssf～4ssf的任意特定的缺陷种类进行检测的情况，则只要是具有a滤光器231、c滤光器233～f滤光器236中的任意1个的结构即可。

即，所使用的滤光器不需要具有所有的第1～第6滤光器，只要与作为检查对象的缺陷的种类对应地适当选定即可。如果荧光拍摄滤光器的变型为2种以上，则虽然是简单的结构，但能够迅速且可靠地检测特定的种类的缺陷，或者进行缺陷种类的分类。

另外，荧光拍摄滤光切换部204除了通过上述那样的旋转移动来切换a滤光器231和b滤光器232的方式之外，也可以是通过直线移动来切换的方式。并且，也可以采用如下的结构：不使用马达而通过手动使其旋转，并使其静止在规定的位置。或者，也可以采用如下的结构：通过手工作业来更换(所谓的顺序切换)用于拍摄的各滤光器。

[缺陷判定的变型]

另外，在上述的步骤s105中，根据相对于周围的区域是亮度水平较低的部位还是亮度水平较高的部位，来判别是“位错缺陷候选”还是“堆垛层错缺陷候选”。但是，不限于这样的方式，也可以与预先设定的基准的亮度水平(所谓的阈值)进行对比，如果亮度水平比基准的亮度水平低则为“位错缺陷候选”，如果亮度水平比基准的亮度水平高则为“堆垛层错缺陷候选”。并且，基准的亮度水平不仅是1个，也可以是根据各个缺陷候选而不同的基准水平。此外，对于这些基准水平，也可以设定上下限值(所谓的阈值的范围)。

同样，在上述的步骤s122～123中，关于缺陷候选部位，也可以与预先设定的基准的亮度水平(所谓的阈值)进行对比，如果亮度水平比基准的亮度水平高则判定为“1ssf的堆垛层错缺陷”。

＜第4方式＞

以下，关于用于实施本发明的第4方式，使用附图进行说明。

图9是示出具体实现本发明的方式的一例的整体结构的侧视图。

本发明的位错缺陷检查装置301构成为具有激发光照射部302、荧光拍摄滤光部303、荧光拍摄部304以及位错缺陷检测部305。该位错缺陷检查装置301是如下的装置：朝向作为检查对象的宽带隙半导体基板w照射激发光l301，对从作为检查对象的部位发出的光致发光l302中的特定的波长成分的光l303进行拍摄，根据所拍摄的光的强弱来检测位错缺陷。并且，位错缺陷检查装置301中具有基板保持部309，该基板保持部309以规定的姿势来保持作为检查对象的宽带隙半导体基板w。

激发光照射部302朝向宽带隙半导体基板w照射激发光l301。具体而言，激发光照射部302具有光源(未图示)，该光源产生作为激发光l301的源的光能量。关于激发光l301的波长成分，只要根据作为检查对象的基板或位错缺陷的种类而适当决定即可，在将产生在sic基板上所生长的外延层中的位错缺陷作为检查对象的情况下，将激发光l301的波长成分设为375nm以下(所谓的紫外光)。更具体而言，作为激发光照射部302的光源，使用发光波长成分为375nm以下的led(所谓的uv-led)来照射激发光l301。

荧光拍摄滤光部303使激发光l301的波长成分衰减，并且使因激发光l301照射到宽带隙半导体基板w而发出的光致发光l302的波长成分中的、特定的波长成分的光l303的频带通过。具体而言，荧光拍摄滤光器303安装在后述的拍摄照相机340的前方(即，基板w侧)，由使特定的波段的光通过并且对除此之外的波段的光进行吸收或反射从而使其衰减的带通滤光器构成。更具体而言，荧光拍摄滤光部303由使波长：385～750nm的波长成分的光通过、使除此之外的光衰减的带通滤光器构成。

荧光拍摄部304对通过了荧光拍摄滤光器的特定的波长成分的光l303进行拍摄。具体而言，荧光拍摄部304具有拍摄照相机340和透镜341。

拍摄照相机340将光致发光l302的波长成分拍摄为黑白的灰度图像，向外部输出影像信号(模拟信号)或影像数据(数字信号)。拍摄照相机340具有图像传感器345。

图像传感器345对接受到的光能量进行时间序列处理而逐次转换成电信号。具体而言，关于图像传感器345，能够例示出将多个受光元件二维排列而得到的ccd图像传感器或cmos图像传感器等，输出与通过了荧光拍摄滤光部303的特定的波段的光l303的强弱对应的亮度信号。

透镜341使宽带隙半导体基板w的作为检查对象的部位的平面像投影/成像于图像传感器345。并且，在透镜341的前方(即，基板w侧)安装有荧光拍摄滤光部303。

在不存在位错缺陷的情况下，从宽带隙半导体基板w发出的光致发光l302主要是基于带端发光的波长成分(主要为385～395nm)和基于d-a对发光的波长成分(主要为450～700nm)。另一方面，如果存在位错缺陷，则光致发光l302主要是610nm以上的波长的光、特别是750nm前后的波长的光。因此，关于通过了荧光拍摄滤光部303的特定的波段的光l303的强度，如果不存在位错缺陷则较强，如果存在位错缺陷则较弱。因此，当在不存在位错缺陷的区域的一部分中存在位错缺陷时，该部分比周围暗，作为黑白的灰度图像由拍摄照相机340拍摄。

位错缺陷检测部305根据荧光拍摄部304所拍摄的黑白的灰度图像，来检测产生在宽带隙半导体基板w中的位错缺陷。具体而言，输入从拍摄照相机40输出的影像信号(模拟信号)或影像数据(数字信号)，提取出与作为背景的不存在位错缺陷的区域的亮度信息不同的亮度信息的区域部分，根据该亮度信息的差异而判定为在该区域部分中存在位错缺陷。

具体而言，位错缺陷检测部305能够由图像处理装置(硬件)及其执行程序(软件)构成。

图10是示意性地表示了产生在宽带隙半导体基板中的各种缺陷的立体图。在图10中，作为宽带隙半导体基板w的代表例，示出使外延层生长形成在sic基板上的结构。作为通过本发明而成为检测对象的位错缺陷，能够例示出基底面位错e301、微管e302、贯穿螺旋位错e303、贯穿刃状位错e304、或位于界面的位错e305、e306。另外，在图10中，除了位错缺陷之外，还例示出在本发明中不检测的其他的缺陷(例如，堆垛层错缺陷j301等)。

图11是对本发明所拍摄的位错缺陷的灰度图像与基于以往技术的图像进行比较的示意图。根据作为以往技术的pl法，如果存在某种缺陷，则该部分被表现为明图像。但是，为了取得这样的图像需要时间。

与此相对，本发明的荧光拍摄部304所拍摄的各个位错缺陷e301～e306以较暗的深灰色至黑色被拍摄。另一方面，关于不存在位错缺陷的区域，以浅灰色至灰色被拍摄。

即，通过使用本发明的位错缺陷检查装置301，如果宽带隙半导体基板w中产生位错缺陷，则能够以该部分比周围暗的(即，亮度较小的)状态进行拍摄。因此，在位错缺陷检测部305中，能够对这些黑白的灰度图像中的存在亮度的差异的区域部分进行检测，进行位错缺陷的有无检测。

并且，通过使用本发明的位错缺陷检查装置301，能够迅速地进行位错缺陷的有无检测等检查，与以往技术中进行的情况相比较，能够使装置结构简单。

[其他方式]

位错缺陷检测部305能够针对亮度信息设定阈值，按照该条件将检测出的信息全部检测为位错缺陷。当此时设定的阈值不恰当时，有可能导致过检测或漏检测，因此有时严格地设定阈值、或者需要适当变更。并且，当进行检查时作业者的衣服或口罩等所产生的灰尘等有机物附着在基板w的表面上时，从有机物发出光致发光。此后即使所附着的灰尘等在之后的清洗工序中被去除，但由于会包含在检查结果中，因此有时希望从检测对象中排除。

因此，在实施本发明的基础上，更优选取代具有上述的位错缺陷检测部305的位错缺陷检查装置301，而采用具有位错缺陷检测部305b的位错缺陷检查装置301b。

图12是示出具体实现本发明的方式的另一例的整体结构的侧视图。

本发明的位错缺陷检查装置301b构成为具有激发光照射部302、荧光拍摄部304、荧光拍摄滤光部303以及位错缺陷检测部305b。另外，关于激发光照射部302、荧光拍摄部304以及荧光拍摄滤光部303，由于采用与上述相同的结构，因此省略详细的说明。

位错缺陷检测部305b构成为包含缺陷候选提取部351、缺陷候选形状识别部352以及缺陷判别部353。

缺陷候选提取部351将荧光拍摄部304所拍摄的图像中的、亮度水平比基准水平低的部位提取为缺陷候选。对于该基准水平，优选设定能够找到更多的缺陷候选这样的阈值。

缺陷候选形状识别部352识别由缺陷候选提取部351提取出的缺陷候选的形状。在位错缺陷的检查中，由于作为检查对象的宽带隙半导体基板w的偏置角θ是既知的，因此关于缺陷的形状(即，缺陷的大小、长度)在某程度上能够推测。因此，在缺陷候选形状识别部352中进行基于预先设想的形状的滤光处理。

缺陷判别部353根据由缺陷候选形状识别部352识别出的缺陷候选的形状来判别该缺陷候选是否是产生在宽带隙半导体基板w中的位错缺陷。

由于具有位错缺陷检测部305b的位错缺陷检查装置301b采用这样的结构，因此通过组合使用基于形状的滤光处理，能够在没有严格地设定用于检测缺陷的阈值的情况下防止错误检测或漏检测。并且，关于灰尘等特异的形状，能够从检测结果中排除。

[荧光拍摄滤光部的变型]

另外，荧光拍摄滤光部303不限于使上述的波段的光通过、使除此之外的光衰减的结构，也可以采用下述的结构。

例如，优选由使385～610nm的波长成分的光通过、使除此之外的光衰减的带通滤光器构成。那样的话，由于能够使存在位错缺陷的情况中所包含的610nm以上的光致发光衰减，因此能够提高拍摄照相机340所拍摄的黑白的灰度图像的对比度。

另外，根据宽带隙半导体基板w的结晶构造，作为来自不存在位错缺陷的区域的光致发光l302，有时包含大量的基于带端发光的波长成分(主要为385～395nm)。在那样的情况下，优选荧光拍摄滤光部303由使385～395nm的波长成分的光通过、使除此之外的光衰减的带通滤光器构成。那样的话，由于能够使存在位错缺陷的情况中所包含的光致发光可靠地衰减，因此能够极力提高拍摄照相机340所拍摄的黑白的灰度图像的对比度。

另外，荧光拍摄滤光部303可以是图9所示的配置(即，配置在透镜341与基板w之间)，也可以配置在构成透镜341的光学元件组的光路中、或透镜341与拍摄照相机340之间。

[作为检查对象的基板]

在上述中，关于作为检查对象的宽带隙半导体基板的一个类型例示出外延层生长在sic基板上的结构，示出了对产生在该外延层内乃至外延层与sic基板的界面上的位错缺陷进行检查的方式。

但是，作为宽带隙半导体不限于sic基板，也可以是由gan等半导体构成的基板。并且，只要根据作为检查对象的基板的材料而适当设定所照射的激发光l301的波长即可。并且，只要根据作为检查对象的基板的材料、激发光l301的波长以及相对于位错缺陷的光致发光l302的特性而适当设定亮度信号的阈值即可。

并且，本发明的位错缺陷检查装置301不仅能够应用于对产生在形成于宽带隙半导体基板上的外延层中的位错缺陷的检查，还能够应用于对产生在构成宽带隙半导体基板的材料本身的位错缺陷的检查。

[光源的变型]

在上述中，作为激发光照射部302的光源例示出使用uv-led来照射激发光l301的结构。但是，不限于这样的结构，也可以是使用了激光振荡器或激光二极管、卤素灯等的结构。例如，如果是使用激光振荡器或激光二极管的情况，则使用使yag激光、yvo4激光和thg组合而成的所谓的uv激光来照射激发光l301。另一方面，如果是使用氙灯或金属卤化物灯、水银氙气灯、水银灯等白色光源的情况，则使用使激发光l301的波长成分通过而对除此之外的波长成分进行吸收或反射的uv透射滤光器或分色镜等来照射激发光l301。

＜第5方式＞

以下，关于用于实施本发明的第5方式，使用附图进行说明。

另外，在各图中，将水平方向表示为x方向、y方向，将与xy平面垂直的方向(即，重力方向)表示为z方向。

图13是示出具体实现本发明的方式的一例的整体结构的概略图，概略性地记载了构成缺陷检查装置1的各部分的配置。

本发明的缺陷检查装置401构成为具有激发光照射部402、光分支部403、第1拍摄部404、第2拍摄部405以及缺陷检查部406。该缺陷检查装置401是如下的装置：朝向作为检查对象的宽带隙半导体基板w照射激发光l401，对从作为检查对象的部位发出的光致发光l402进行分支，根据分别拍摄的图像的灰度信息与颜色信息的组合来进行各种缺陷的检测。并且，缺陷检查装置401中具有基板保持部408和透镜部409，该基板保持部408以规定的姿势来保持作为检查对象的宽带隙半导体基板w，该透镜部409用于使作为检查对象的宽带隙半导体基板w的像投影/成像。

激发光照射部402朝向宽带隙半导体基板w照射激发光l401。具体而言，激发光照射部402具有光源(未图示)，该光源产生作为激发光l401的源的光能量。关于激发光l401的波长成分，只要根据作为检查对象的基板或缺陷的种类而适当决定即可，在将产生在sic基板上所生长的外延层中的各种缺陷作为检查对象的情况下，将激发光l401的波长成分设为375nm以下(所谓的紫外光)。更具体而言，作为激发光照射部402的光源，使用发光波长成分为365nm前后的led(所谓的uv-led)来照射激发光l401。

光分支部403将被照射激发光l401而从作为检查对象的部位发出的光致发光l402分支成第1分支光l403和第2分支光l404。具体而言，光分支部403由安装在后述的拍摄照相机440的前方(即，基板w侧)的分色镜430构成。分色镜430也被称为二色镜，对其正面侧430s预先施加了使第1分支光l403通过并且使第2分支光l404反射的涂层。因此，入射到分色镜430的正面侧430s的光致发光l402中的第1分支光l403通过而从背面侧430b射出，第2分支光l404被正面侧430s反射。即，利用光分支部403被分支成第1分支光l403和第2分支光l404。

更具体而言，对分色镜430的正面侧430s施加的涂层是电介质的多层膜，被设计成作为分支的基准的光的波长为600nm。即，从分色镜430的背面侧430b射出的第1分支光l403是比600nm靠长波长侧的波段的光，分色镜430的正面侧430s所反射的第2分支光l404是比600nm靠短波长侧的波段的光。

第1拍摄部404将光分支部403所分支出的第1分支光l403拍摄为黑白图像。具体而言，第1拍摄部404具有黑白拍摄照相机440。

黑白拍摄照相机440将第1分支光l403拍摄为黑白的灰度图像，向外部输出影像信号(模拟信号)或影像数据(数字信号)。黑白拍摄照相机440具有图像传感器445。

图像传感器445对接受到的光能量进行时间序列处理而逐次转换成电信号。具体而言，关于图像传感器445，能够例示出将多个受光元件二维排列而得到的ccd图像传感器或cmos图像传感器等，输出与第1分支光l403的强弱对应的亮度信号。

另外，黑白拍摄照相机440为了取得鲜明的图像并从所取得的图像提取缺陷，优选选择具有所谓的应对高感光度的图像传感器445的结构。

第2拍摄部40405将光分支部3所分支出的第2分支光l404拍摄为彩色图像。具体而言，第2拍摄部405具有彩色拍摄照相机450。

彩色拍摄照相机450将第2分支光l404拍摄为彩色图像，向外部输出影像信号(模拟信号)或影像数据(数字信号)。彩色拍摄照相机450具有滤色器454和图像传感器455。

滤色器454按照不同的特定的波段对第2分支光l404中的透过的光的波长成分进行滤光。具体而言，关于滤色器454，能够例示出在平面上交替地配置有被着色成不同的颜色的半透明的薄膜的结构。更具体而言，作为滤色器454，能够例示出将红色、绿色、蓝色排列成格子状的结构(所谓的rgb滤色器)。

图像传感器455对通过滤色器454而接受到的光能量进行时间序列处理，而逐次转换成电信号。具体而言，关于图像传感器455，能够例示出将多个受光元件二维排列而得到的ccd图像传感器或cmos图像传感器等，输出第2分支光l404的颜色信息(即，与色调或亮度的强弱对应的信号)。

另外，对于彩色拍摄照相机450，由于并不以缺陷候选的检测为目的，目的在于取得作为缺陷候选所提取出的部位的颜色信息，因此能够选择具有普通的感光度特性的图像传感器445的结构。

透镜部409使宽带隙半导体基板w的作为检查对象的部位的平面像投影/成像于黑白拍摄照相机440的图像传感器445和彩色拍摄照相机450的图像传感器455。具体而言，透镜部409具有物镜490和成像透镜491、492。并且，透镜部409中具有荧光拍摄滤光部。

该荧光拍摄滤光部对激发光l401的波长成分进行吸收或者反射而使其衰减，使从作为检查对象的部位发出的光致发光l402的波长成分通过。具体而言，荧光拍摄滤光部由施加于物镜490的表面的涂布膜构成。

基板保持部408以规定的姿势保持着作为检查对象的宽带隙半导体基板w，能够例示出通过负压吸附板或静电吸附板、把持卡盘机构等来保持基板w。另外，基板保持部408和透镜部409以彼此保持规定的距离的方式被安装于装置框架或固定支架等。

缺陷检查部406根据第1拍摄部404所拍摄的黑白图像的灰度信息(例如，亮度值)与第2拍摄部405所拍摄的彩色图像的颜色信息的组合来检查产生在宽带隙半导体基板w中的各种缺陷。具体而言，缺陷检查部406由具有图像处理功能的计算机(硬件)及其执行程序(软件)构成。

更具体而言，若对缺陷检查部406输入从黑白拍摄照相机440和彩色拍摄照相机450输出的各自的影像信号(模拟信号)或影像数据(数字信号)，则根据黑白图像的灰度信息而提取出缺陷候选，判定各缺陷候选是基底面位错还是堆垛层错缺陷。这里关于判定为堆垛层错缺陷的情况，根据彩色图像的颜色信息而细分类出是哪种缺陷种类。

[缺陷的种类]

图14是示意性地表示了作为检查对象的缺陷的种类的立体图。

这里，作为产生在宽带隙半导体基板w中的缺陷的种类，例示出产生在形成于sic基板上的外延层的内部的各种缺陷。并且，宽带隙半导体基板w上形成的外延层的基底面b由虚线表示。并且，在图中，缺陷的生长方向被表示为与x方向呈规定的角度而沿着基底面b的方向。

作为本发明的检查对象的缺陷，代表性地列举出外延层中内含的基底面位错e401和外延层中内含的堆垛层错缺陷e402。另外，虽然将堆垛层错缺陷e40简称为“堆垛层错缺陷”，但能够进一步细分类成1ssf～4ssf等缺陷种类。其中，1ssf也被称为单肖克利堆垛层错(singleshockleystackingfault)。同样，2ssf也被称为双肖克利堆垛层错(doubleshockleystackingfault)，3ssf也被称为三肖克利堆垛层错(tripleshockleystackingfault)，4ssf也被称为四肖克利堆垛层错(quadrupleshockleystackingfault)。

图15是示出作为检查对象的基板和各种缺陷的荧光发光特性的图，示出了横轴为波长、纵轴为荧光发光的强度的一例。

从宽带隙半导体基板w发出的光致发光l402包含了在既不存在“基底面位错”也不存在“堆垛层错缺陷”的情况下基于带端发光的波长成分(主要为385～395nm)和基于杂质能级的发光(所谓的d-a对发光)的波长成分(主要为450～700nm)。

另一方面，如果宽带隙半导体基板w存在“基底面位错”，则从该基底面位错部位发出的光致发光l402放出了主要为610nm以上的波长的光、特别是750nm前后的波长的光。

另一方面，如果宽带隙半导体基板w存在“堆垛层错缺陷”，则从该堆垛层错缺陷部位，根据堆垛层错缺陷的缺陷种类，要是1ssf的话主要放出波长420nm附近的光致发光，要是2ssf的话主要放出波长500nm附近的光致发光，要是3ssf的话主要放出波长480nm附近的光致发光，要是4ssf的话主要放出波长460nm附近的光致发光。并且，除了上述之外，还确认了放出波长600nm以下的光致发光的堆垛层错缺陷。

并且，在上述的缺陷检查装置401中，从宽带隙半导体基板w发出的光致发光l402通过光分支部403被分支，比作为分支的基准波长的600nm靠长波长侧的波段的光作为第1分支光l403被第1拍摄部404拍摄，比作为分支的基准波长的600nm靠短波长侧的波段的光作为第2分支光l404被第2拍摄部405拍摄。

图16是示意性地表示本发明所拍摄的各种缺陷的黑白图像和彩色图像的示意图，示出由第1拍摄部404拍摄到的黑白图像中的各种缺陷的灰度图像影像和由第2拍摄部405拍摄到的彩色图像中的各种缺陷的外观。此外，为了进行比较，还示出了按照以往技术所拍摄的图像中的各种缺陷的灰度图像影像。另外，由第2拍摄部405实际拍摄到的图像是彩色图像，颜色信息按照缺陷种类而不同。这里，为了方便，对于彩色图像用黑白来进行代替说明，对于颜色信息的差异，适当改变阴影的种类，并且一并记载而表现了光致发光的视觉上的表现和主要的波长成分。

在第1拍摄部404中，将光分支部403所分支出的第1分支光l403拍摄为黑白的灰度图像。因此，如果不存在各种缺陷则基于d-a对发光的波长成分较强，如果存在各种缺陷则该波长成分的发光强度较弱。此时，如果存在基底面位错e401，则由于波长为610nm以上、特别是750nm前后的波长的光的强度较强，因此在拍摄到的图像内，存在基底面位错e401的区域的亮度比该区域的周围的亮度强。另一方面，如果存在堆垛层错缺陷e402，则由于基于d-a对发光的波长成分(实际上所拍摄的波段为600～700nm)的光较弱，因此在拍摄到的图像内，存在堆垛层错缺陷e402的区域的亮度比该区域的周围的亮度弱。

即，当在不存在各种缺陷的区域的一部分中存在各种缺陷的情况下，将拍摄条件设定成使不存在缺陷的区域看起来呈灰色，如果存在基底面位错e401则被拍摄为该部分比周围明亮的黑白的灰度图像，如果存在堆垛层错缺陷e402则被拍摄为该部分比周围暗的黑白的灰度图像。

因此，在缺陷检查部406中，首先，针对第1拍摄部404所拍摄的黑白图像进行图像处理，提取出与作为背景的不存在各种缺陷的区域的亮度信息不同的亮度信息的区域部分，根据该亮度信息的差异而判定为在该区域部分中存在某些缺陷候选。例如，如果已判定为该缺陷候选的部分的亮度比背景的亮度明亮，则作为基底面位错的缺陷进行提取，如果比背景的亮度暗，则作为堆垛层错缺陷候选进行提取。

另一方面，在第2拍摄部405中，通过光分支部403而分支出的第2分支光l404被拍摄为彩色图像。因此，如果不存在各种缺陷，则基于带端发光的波长成分(即，385～395nm)或基于d-a对发光的波长成分(即，450～600nm)较强，如果存在各种缺陷，则该波长成分的发光强度较弱。此时，如果缺陷是堆垛层错缺陷e402，则光致发光的波长成分分别因缺陷种类而不同，如果是1ssf则以紫色(主波长：420nm)被拍摄，如果是2ssf则以偏蓝色的绿色(主波长：500nm)被拍摄，如果是3ssf则以偏绿色的蓝色(主波长：480nm)被拍摄，如果是4ssf则以蓝色(主波长：460nm)被拍摄。另一方面，如果该缺陷是基底面位错e401，则基于d-a对发光的波长成分(实际上所拍摄的波段为450～600nm)的光较弱，由于基于基底面位错e401的发光波长的光被光分支部403切断，因此拍摄到的图像中的存在基底面位错e401的区域以深灰色至黑色被拍摄。另外，关于不存在缺陷的区域，以深绿色被拍摄。

因此，缺陷检查部406针对由第2拍摄部405拍摄到的彩色图像进行图像处理，针对根据上述的黑白图像而被提取为堆垛层错缺陷候选的部位所对应的部位，取得颜色信息(例如，色调或亮度的强弱)。并且，如果该部位的颜色信息与紫色(主波长：420nm)对应则判定为1ssf的堆垛层错缺陷，如果是偏蓝色的绿色(主波长：500nm)则判定为2ssf的堆垛层错缺陷，如果是偏绿色的蓝色(主波长：480nm)则判定为3ssf的堆垛层错缺陷，如果是蓝色(主波长：460nm)则判定为4ssf的堆垛层错缺陷，而分别进行细分类。并且，由于放出除此之外的发光波长且波长600nm以下的光致发光的情况也有时被认为是堆垛层错缺陷，因此这样的缺陷也可以细分类成未确定种类的堆垛层错缺陷、或者定义成与发光波长相关联的“按照波长xnm进行荧光发光的堆垛层错缺陷”等而进行细分类。

即，如果在宽带隙半导体基板w上产生缺陷，则由于像上述那样发光波长按照缺陷种类而不同，因此能够对光致发光l402的波段进行分支，分别按照黑白图像和彩色图像进行拍摄，根据黑白图像的灰度信息与彩色图像的颜色信息的组合而在缺陷检查部406中进行缺陷的检测或缺陷种类的分类。

因此，通过使用本发明的缺陷检查装置401，能够可靠地进行这样的缺陷的检测或缺陷种类的分类，与按照以往技术进行的情况相比较，虽然采用了简单的装置结构，但与以往相比能够迅速且可靠地进行缺陷的检查。

[其他方式]

另外，在上述中，例示出如下的结构：由缺陷检查部406根据黑白图像的灰度信息而提取出缺陷候选，并判定各缺陷候选是基底面位错还是堆垛层错缺陷。但是，本发明的缺陷检查部可以省略对是否是基底面位错的判定处理，也可以采用判定各缺陷候选是否是堆垛层错缺陷或者进一步对该堆垛层错缺陷进行细分类的结构。

[其他方式]

并且，为了具体实现本发明，也可以取代具有上述的缺陷检查部406的缺陷检查装置401，而采用具有缺陷检查部406b的结构的缺陷检查装置401b。

图17是示出了具体实现本发明的其他方式的一例的整体结构的概略图，混合地记载了构成缺陷检查装置401b的各部分的概略的配置和缺陷检查部406b的框图。

缺陷检查装置401b构成为具有激发光照射部402、光分支部403、第1拍摄部404、第2拍摄部405以及缺陷检查部406b。另外，激发光照射部402、光分支部403、第1拍摄部404以及第2拍摄部405能够采用与上述相同的结构，因此省略详细的说明。

缺陷检查部406b对第1拍摄部404所拍摄的黑白图像进行图像处理，在提取出缺陷候选之后，判别该缺陷候选是否是堆垛层错缺陷，如果被判别为堆垛层错缺陷，则进一步对缺陷种类进行细分类，从而检查产生在宽带隙半导体基板w中的各种缺陷。

具体而言，缺陷检查部406b具有缺陷候选提取部461、缺陷判别部462以及缺陷种类分类部463。更具体而言，缺陷检查部406b以及构成缺陷检查部406b的各部分由具有图像处理功能的计算机(硬件)及其执行程序(软件)构成。

缺陷候选提取部461根据第1拍摄部404所拍摄的图像的灰度差进行边缘提取而检测缺陷候选的外缘，将该外缘所包围的部位提取为缺陷候选。具体而言，缺陷候选提取部461对亮度比周围低的部分进行检测(进行所谓的边缘检测处理)，将与该边缘相连的部位乃至该边缘所包围的区域提取为缺陷候选。并且，缺陷候选提取部461对亮度比周围高的部分进行检测，与上述同样地提取缺陷候选。

图18是示出具体实现本发明的其他方式的一例的缺陷候选的判别的思考方式的示意图，示出由第1拍摄部404拍摄了图14中例示出的基底面位错e401和堆垛层错缺陷e402而得到的图像。此外，在图18中，用黑白的虚线示出由缺陷候选提取部461边缘提取出的底面位错e401的边缘e401e和堆垛层错缺陷e402的边缘e402e。

缺陷判别部462根据缺陷候选的形状信息来判别该缺陷候选是否是堆垛层错缺陷。具体而言，缺陷判别部462根据缺陷候选的x方向上的长度lx和y方向上的长度ly来判别缺陷候选是否是堆垛层错缺陷。更具体而言，在缺陷判别部462中，预先定义了缺陷候选的x方向上的长度lx与y方向上的长度ly的比率、或y方向上的长度ly为多少以上等的阈值，以该阈值为基准来判别缺陷候选是否是堆垛层错缺陷。另外，虽然无法从未检查状态的外观来判别检查对象的宽带隙半导体基板w中内含的各种缺陷的生长方向，但能够根据外延层形成时的基板的结晶方位或在其他的已检查的基板上所检测出的缺陷的形状等来预测。另外，由于基板的结晶方位是以基板的定向平面为基准而相同的，因此预先预测缺陷的生长方向，在该方向上对齐地拍摄，能够缩短对缺陷候选判别是否是堆垛层错缺陷的处理所需的时间。

缺陷种类分类部463针对由缺陷判别部462判别为堆垛层错缺陷的部位，根据第2拍摄部405所拍摄的彩色图像的颜色信息对缺陷种类进行细分类。具体而言，针对由缺陷判别部462判别为堆垛层错缺陷的部位，取得第2拍摄部405所拍摄的彩色图像中的、与该部位的拍摄位置对应的部位的颜色信息，根据该颜色信息对缺陷种类进行细分类。作为具体的缺陷种类的细分类，与上述同样，能够细分类成1ssf～4ssf、或者定义成与发光波长相关联的“按照波长xnm进行荧光发光的堆垛层错缺陷”等而进行细分类。

由于缺陷检查装置401b具有这样的结构的缺陷检查部406b，因此能够根据黑白图像提取出缺陷候选，迅速且可靠地判别该缺陷候选是否是堆垛层错缺陷。并且，由于针对堆垛层错缺陷，根据彩色图像的颜色信息对缺陷种类进行细分类，因此与仅基于彩色图像的检查相比，能够进行迅速的检查。因此，堆垛层错缺陷的细分类所需的时间可以比以往方法短，提高检测精度或有无检测的可靠性。

[其他的方式]

另外，在上述中，作为彩色图像的颜色信息的差异，主要对色调(色相：也称为hue)的差异进行了说明。但是，不限于此，也可以包含明度(value)或彩度(saturation)而进行判断。

并且，在上述的缺陷检查装置401、401b中例示出如下的方式：缺陷检查部406、406b根据彩色图像的颜色信息对于是哪种缺陷种类进行细分类。但是，作为本发明的缺陷检查装置的其他方式，也可以是不确定堆垛层错缺陷的种类而仅仅检测为“堆垛层错缺陷”的方式、或检测为与发光波长相关联的“按照波长xnm进行荧光发光的堆垛层错缺陷”的方式。

[其他方式]

并且，在上述中，示出了具有缺陷判别部462的结构，该缺陷判别部462判别由缺陷检查部406b的缺陷候选提取部461提取出的缺陷候选是否是堆垛层错缺陷e402。但是，本发明的缺陷检查部也可以采用如下的结构：首先判别缺陷候选是否是基底面位错e401，针对被判别为不是基底面位错e401的缺陷候选，判别是否是堆垛层错缺陷e402。或者，也可以采用如下的结构：首先判别缺陷候选是否是堆垛层错缺陷e402，针对被判别为不是堆垛层错缺陷e402的缺陷候选，判别是否是基底面位错e401。或者，也可以采用如下的结构：针对缺陷候选，一次判别是基底面位错e401还是堆垛层错缺陷e402。

具体而言，作为判别缺陷候选是否是基底面位错e401的过程，根据缺陷候选的x方向上的长度lx和y方向上的长度ly来判别缺陷候选是否是基底面位错e401。更具体而言，在判定是否是基底面位错e401时，预先对缺陷候选的x方向上的长度lx为多少以上、或缺陷候选的y方向上的长度ly为多少以下、或这些长度lx与ly的比率的范围等通过经验或通过统计而掌握的阈值进行定义，以该阈值为基准来判别缺陷候选是否是基底面位错e401。

并且，在上述中，在缺陷检查装置401、401b的缺陷检查部406、406b中，作为判别缺陷候选是基底面位错e401还是堆垛层错缺陷e402的例子示出了通过缺陷候选的x、y方向上的长度lx、ly或比率来判别的过程，但也可以针对缺陷候选进行矩形拟合处理，通过矩形拟合后的区域的x方向长度lx和y方向长度ly或其比率来判别。或者，也可以对矩形拟合后的区域内的亮度离差值进行计算，如果该亮度离差值比预先设定的阈值小，则判别为基底面位错e401，如果比阈值大，则判别为堆垛层错缺陷e402。这是因为基底面位错e401大致在直线上所以矩形拟合后的区域内的亮度离差值较小。另一方面，在堆垛层错缺陷e402的情况下，由于呈三角形或梯形的形状，因此若进行矩形拟合，则在区域内还包含不存在缺陷的部位，因此亮度离差值较大。即，通过适当设定相对于亮度离差值的阈值，能够对缺陷候选判别是基底面位错e401还是堆垛层错缺陷e402。

[光分支部的变型]

在上述中，作为分支成第1分支光l403和第2分支光l404的类型示出了如下的例子：将作为分支的基准的波长设为600nm，分支成比其靠长波长侧或短波长侧的波段的光。

图19是示出作为分支的基准的波长与分支后的光的透射分光特性的例子的说明图，将波长600nm作为分支的基准，关于第1分支光l403与第2分支光l404的透射分光特性示出了几个例子。例如，在图19的(a)中，示出了第1分支光l403与第2分支光l404按照波长600nm的波长成分为50％且一部分重叠的方式被分光的形式。另一方面，在图19的(b)中示出了按照波长600nm的波长成分为0％的方式被分光的形式。另一方面，图19的(c)中示出了按照波长600nm前后的波长成分为0％的方式被分光的形式。

关于作为该分支的基准的波长、或波段的重叠的有无，能够通过适当设定施加于分色镜430的正面侧430s的电介质的多层膜的材质或膜厚等成膜条件而决定。

另外，在上述中示出了在分色镜430的正面侧430s涂布了电介质的多层膜的例子，但也可以是其他的材质或种类的涂层，只要是使所入射的光中的一部分的波段的光透过、使另一部分的波段的光反射或吸收的结构即可。

并且，在上述中，作为光分支部40的具体例，示出了由分色镜430构成的例子。但是，不限于该结构，也可以取代分色镜430而采用具有分色棱镜的结构。或者，也可以取代分色镜430而采用如下的结构：在由半透明反射镜或分束器进行了分支之后，通过透射波长特性不同的滤色器使分别分支了的光中的规定的波段的光通过。

另外，只要光分支部403采用具有分色镜430或分色棱镜的结构，就能够同时分支成2种光，由于特定的波长的能量衰减(所谓的损耗)较少，因此即使在光致发光l402微弱的情况下，也能够确保第1拍摄部404、第2拍摄部405中的拍摄所需的光的光量以及缺陷检查所需的拍摄图像的亮度，因此可以说更优选。

但是，只要是在能够确保某程度的光致发光l402的光量(即，缺陷检查所需的拍摄图像的亮度)的情况下，光分支部也可以采用对宽波段的光仅通过半透明反射镜使光量均等地或以一定的比例分支的结构(所谓的光量分支)。在该情况下，第1分支光与第2分支光的波段可以大致相同，也可以使用适当使一部分的波段衰减的滤光器等而分别滤光。

并且，在上述中，示出了第1分支光l403通过光分支部403且第2分支光l404被光分支部403反射的结构，但也可以是相反的结构，只要适当设定光分支部的反射波长特性或透射波长特性即可。

另外，在上述中，作为荧光拍摄滤光部示出了由施加于透镜部409的物镜490的正面的涂布膜构成的例子。但是不限于这样的结构，也可以采用在物镜490与光分支部403之间配置了uv切断滤光器的结构。或者，也可以采用在光分支部403与图像传感器445、455之间配置了uv切断滤光器的结构。该uv切断滤光器吸收或反射包含在激发光l401中的波长成分(在上述的情况下为紫外线区域的光。特别是波长385nm以下的光)并进行衰减。或者，在使用了分色棱镜或分束器的结构的情况下，也可以通过施加于这些光学元件的入射面的涂布膜而构成荧光拍摄滤光部。

[作为检查对象的基板]

在上述中，关于作为检查对象的宽带隙半导体基板的一个类型例示出外延层生长在sic基板上的结构，示出了对产生在该外延层的内部的基底面位错e401或堆垛层错缺陷e402进行检查的方式。

但是，作为宽带隙半导体不限于sic基板，也可以是由gan等其他的半导体构成的基板。并且，只要根据作为检查对象的基板的材料而适当设定所照射的激发光l401的波长即可。并且，只要根据作为检查对象的基板的材料、激发光l401的波长以及相对于基底面位错e401的光致发光l402的特性，而适当设定光分支部403中的作为分支的基准的波长、缺陷检查部405中的相对于黑白图像的灰度信息的亮度信号的阈值、根据灰度差进行边缘提取的参数、相对于彩色图像的颜色信息以及堆垛层错缺陷的缺陷种类的关联等即可。

并且，本发明的缺陷检查装置401不仅能够应用于对产生在形成于宽带隙半导体基板上的外延层中的缺陷的检查，还能够应用于对产生在构成宽带隙半导体基板的材料本身中的缺陷的检查。

[光源的变型]

在上述中，作为激发光照射部402的光源，例示出使用uv-led来照射激发光l401的结构。但是，不限于这样的结构，也可以是使用了激光振荡器或激光二极管、卤素灯等的结构。例如，如果是使用激光振荡器或激光二极管的情况，则使用使yag激光、yvo4激光和thg组合而成的所谓的uv激光来照射激发光l401。另一方面，如果是使用氙灯或金属卤化物灯、水银氙气灯、水银灯等白色光源的情况，则使用使激发光l401的波长成分通过而对除此之外的波长成分进行吸收或反射的uv透射滤光器或分色镜等来照射激发光l401。

[拍摄照相机的变型]

在上述中，作为黑白拍摄照相机440和彩色拍摄照相机450，例示出将多个受光元件二维排列而得到的所谓的区域传感器照相机。但是，不限于这样的结构，也可以是使用将多个受光元件排列在直线上而得到的线传感器照相机的结构。在该情况下，采用如下的结构：一边使由激发光照射部402、透镜部409、光分支部403、第1拍摄部404以及第2拍摄部405构成的检查用单元与保持着宽带隙半导体基板w的基板保持部408沿与线传感器的各受光元件所排列的方向交叉的方向(优选为垂直的方向)相对移动，一边连续地取得图像。

另外，作为使这些检查单元与宽带隙半导体基板w相对移动的结构，能够例示出如下的结构。

1)在将构成检查单元的各部分各自的相对位置关系保持为恒定的状态下，通过致动器或滑动机构使载置着宽带隙半导体基板w的基板保持部408移动。

2)在固定了载置着宽带隙半导体基板w的基板保持部408的状态下，使构成检查单元的各部分同时一体地移动。

并且，在上述中，作为滤色器454的具体例，例示出rgb滤色器(即，原色系滤色器)，但也可以是cym滤色器(即，补色系滤色器)。并且，彩色照相机除了是具有将多个色交替地排列在平面上的滤色器和图像传感器的结构(所谓的单板式的彩色照相机)之外，也可以是具有将白色光分光成红色、绿色、蓝色的光的分光元件以及分别对不同颜色的光进行拍摄的多个图像传感器的结构(所谓的3板式彩色照相机)。

并且，在上述中例示出具有3色滤色器的单板式的彩色照相机和3板式的彩色照相机，但也可以对滤光或者分光成2色或4色以上的光进行拍摄。

[透镜部的变型]

在上述中，作为透镜部409示出了具有物镜490和成像透镜491、492的结构，该物镜490配置在宽带隙半导体基板w与光分支部403之间，成像透镜491、492配置在光分支部403、第1拍摄部404以及第2拍摄部405之间。但是，不限于这样的结构，也可以是省略成像透镜491、492而仅由物镜来成像的结构，或省略物镜490而仅由成像透镜来成像的结构。

标号说明

101：缺陷检查装置；102：激发光照射部；103：荧光拍摄部；104：缺陷检测部；109：基板保持部；130：彩色照相机；131：透镜；134：滤色器；135：图像传感器；l101：激发光；l102：光致发光；e101：基底面位错；e102：堆垛层错缺陷；e103：位于界面的位错；201：缺陷检查装置；202：激发光照射部；203：荧光拍摄滤光部；204：荧光拍摄滤光切换部；205：荧光拍摄部；206：缺陷检测部；209：基板保持部；231：a滤光器；232：b滤光器；233：c滤光器；234：d滤光器；235：e滤光器；236：f滤光器；241：转台；242：旋转机构；250：拍摄照相机(黑白)；251：透镜；255：图像传感器；l201：激发光；l202：光致发光；l203：滤光后的光；e201：基底面位错；e202：堆垛层错缺陷；e203：位于界面的位错；e204：位于界面的位错；301：位错缺陷检查装置；302：激发光照射部；303：荧光拍摄滤光部；304：荧光拍摄部；305：位错缺陷检测部；305b：位错缺陷检测部；309：基板保持部；340：拍摄照相机；341：透镜；345：图像传感器(黑白)；l301：激发光；l302：光致发光；l303：特定的波段的光(通过了荧光拍摄滤光部的光)；e301：基于基底面转移的位错缺陷；e302：基于微管的位错缺陷；e303：基于贯穿螺旋位错的位错缺陷；e304：基于贯穿刃状位错的位错缺陷；e305：基于位于界面的位错的位错缺陷；e306：基于位于界面的位错的位错缺陷；401：缺陷检查装置；402：激发光照射部；403：光分支部；404：第1拍摄部；405：第2拍摄部；406：缺陷检查部；408：基板保持部；409：透镜部；430：分色镜；430s：分色镜的正面侧；430b：分色镜的背面侧；440：黑白拍摄照相机；445：图像传感器；450：彩色拍摄照相机；454：滤色器；455：图像传感器；461：缺陷候选提取部；462：缺陷判别部；463：缺陷种类分类部；490：物镜；491：成像透镜；492：成像透镜；l401：激发光；l402：光致发光；l403：第1分支光(长波长侧)；l404：第2分支光(短波长侧)；e401：基底面位错；e402：堆垛层错缺陷；e401e：基底面位错的边缘；e402e：堆垛层错缺陷的边缘；b：基底面；lx：缺陷候选的x方向上的长度；ly：缺陷候选的y方向上的长度；w：宽带隙半导体基板；w1：基板(sic、gan等)；w2：外延层。