CN109804259A - 半导体设备检查方法及半导体设备检查装置 - Google Patents

半导体设备检查方法及半导体设备检查装置 Download PDF

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Abstract

一种半导体设备检查方法，是进行被检查体即半导体设备的检查的半导体设备检查方法，包含：对半导体设备输入刺激信号的步骤；取得与被输入了刺激信号的半导体设备的反应对应的检测信号的步骤；根据检测信号及基于刺激信号生成的参照信号，生成包含检测信号中的振幅信息及相位信息的第1同相图像及第1正交图像的步骤；及对第1同相图像及第1正交图像的至少一者实施降低噪声的滤波处理之后，基于该第1同相图像及该第1正交图像而生成第1振幅图像的步骤。

Description

半导体设备检查方法及半导体设备检查装置
技术领域
本发明涉及一种半导体设备检查方法及半导体设备检查装置。
背景技术
一直以来，已知有用于集成电路的检查的光探测技术。在光探测技术中，将自光源出射的光照射至集成电路，并利用光传感器检测由集成电路反射的反射光，取得检测信号。继而，在所取得的检测信号中，选出设为目标的频率，并将其振幅能量显示为时间上的经过或者显示为振幅或相位等的二维映射。由此，可特定出以目标频率动作的电路的位置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-271307号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
如上所述的光探测技术是能够特定出集成电路等半导体设备中的故障部位及故障原因等的极为有效的技术。然而，在取得检测信号的情况下，有时因光源或系统引起的噪声与测量结果重叠，而原本无信号的区域的振幅未必成为0(零)。例如，在作为光探测技术的EOFM(Electro Optical Frequency Mapping(电光频率映像))中，即使降低光源的噪声，依赖于光子数的散粒噪声也必定残存。因此，与光量的平方根成比例的噪声成分会与测量结果重叠。
本发明的目的在于，提供一种可精度良好地实施半导体设备的检查的半导体设备检查方法及半导体设备检查装置。
解决问题的技术手段
在一个方面中，进行被检查体即半导体设备的检查的半导体设备检查方法包含如下步骤：对半导体设备输入刺激信号；取得与被输入了刺激信号的半导体设备的反应对应的检测信号；根据检测信号及基于刺激信号生成的参照信号，生成包含检测信号中的振幅信息及相位信息的第1同相图像及第1正交图像；及对第1同相图像及第1正交图像的至少一者实施降低噪声的滤波处理之后，基于该第1同相图像及该第1正交图像而生成第1振幅图像。
在这样的半导体设备检查方法中，基于包含检测信号的振幅信息及相位信息的第1同相图像及第1正交图像而生成第1振幅图像。无法取得与刺激信号对应的反应的区域中的相位信息取随机值。另外，包含相位信息的第1同相图像及第1正交图像也在无法取得与刺激信号对应的反应的区域中取随机值。因此，通过对第1同相图像及第1正交图像的至少一者实施滤波处理而可获得噪声得以有效地降低的第1振幅图像。因此，可精度良好地实施半导体设备的检查。
另外，在一个方面中，也可还包含如下步骤：基于第1同相图像与第1正交图像而生成相位图像；基于第1振幅图像与相位图像而生成第2同相图像及第2正交图像；及对第2同相图像及第2正交图像的至少一者实施降低噪声的滤波处理之后，基于该第2同相图像及该第2正交图像而生成第2振幅图像。根据该构成，通过对实施滤波处理所生成的第1振幅图像进一步实施滤波处理而可获得噪声得以更有效地降低的第2振幅图像。
另外，在一个方面中，也可还具有如下步骤：以原本未检测出检测信号的背景区域中的第1同相图像及第1正交图像的信号强度的平均值成为0的方式，将第1同相图像与第1正交图像偏移(offset)，且在生成第1振幅图像的步骤中，对被偏移的第1同相图像及第1正交图像的至少一者实施滤波处理。根据该构成，可生成因参照信号引起的噪声成分得以降低的振幅图像。
另外，在一个方面中，也可还包含如下步骤：以原本未检测出检测信号的背景区域中的第1同相图像及第1正交图像的信号强度的平均值成为0的方式，将第1同相图像与第1正交图像偏移；基于被偏移的第1同相图像与第1正交图像而生成相位图像；基于第1振幅图像与相位图像而生成第2同相图像及第2正交图像；及对第2同相图像及第2正交图像的至少一者实施降低噪声的滤波处理之后，基于该第2同相图像及该第2正交图像而生成第2振幅图像。根据该构成，可生成因参照信号引起的噪声成分得以降低的相位图像，从而可获得噪声得以更有效地降低的第2振幅图像。
另外，在一个方面中，用于滤波处理的滤波器也可为中值滤波器、非局部平均滤波器及频率滤波器的任一者。根据该构成，可容易地实现滤波处理。
另外，一个方面中的半导体设备检查装置是在对被检查体即半导体设备输入了刺激信号的状态下进行半导体设备的检查的半导体设备检查装置，包含：检测器，其检测被输入刺激信号的半导体设备的反应，且输出检测信号；及图像处理部，其根据检测信号、及基于刺激信号生成的参照信号，生成包含检测信号中的振幅信息及相位信息的第1同相图像及第1正交图像，对第1同相图像及第1正交图像的至少一者实施降低噪声的滤波处理之后，基于该第1同相图像及该第1正交图像而生成第1振幅图像。
在这样的半导体设备的检查装置中，在图像处理部中，基于包含检测信号的振幅信息及相位信息的第1同相图像及第1正交图像而生成第1振幅图像。此处，无法取得与刺激信号对应的反应的区域中的相位信息取随机值，因而包含相位信息的第1同相图像及第1正交图像也在无法取得与刺激信号对应的反应的区域中取随机值。因此，通过对第1同相图像及第1正交图像的至少一者实施滤波处理而可获得噪声得以有效地降低的第1振幅图像。因此，可精度良好地实施半导体设备的检查。
另外，在一个方面中，图像处理部也可基于第1同相图像及第1正交图像而生成相位图像，且基于第1振幅图像与相位图像而生成第2同相图像及第2正交图像，对第2同相图像及第2正交图像的至少一者实施滤波处理之后，基于该第2同相图像及该第2正交图像而生成第2振幅图像。根据该构成，通过对实施滤波处理所生成的第1振幅图像进而实施滤波处理而可获得噪声得以更有效地降低的第2振幅图像。
另外，在一个方面中，图像处理部也可使第1同相图像及第1正交图像以原本未检测出检测信号的背景区域中的信号强度的平均值成为0的方式偏移，且对被偏移的第1同相图像及第1正交图像的至少一者实施滤波处理。根据该构成，可生成因参照信号引起的噪声成分得以降低的振幅图像。
另外，在一个方面中，图像处理部也可使第1同相图像及第1正交图像以原本未检测出检测信号的背景区域中的信号强度的平均值成为0的方式偏移，且基于被偏移的第1同相图像及第1正交图像而生成相位图像。根据该构成，可生成因参照信号引起的噪声成分得以降低的相位图像。
另外，在一个方面中，图像处理部也可包含：解析部，其基于检测信号及参照信号而生成同相信息及正交信息；及运算部，其基于同相信息及正交信息而生成第1同相图像及第1正交图像。根据该构成，可降低解析部中的处理的负担。
另外，在一个方面中，图像处理部也可包含：解析部，其基于检测信号及参照信号而生成振幅信息及相位信息；及运算部，其基于振幅信息与相位信息而生成第1同相图像及第1正交图像。根据该构成，可降低运算部中的处理的负担。
另外，在一个方面中，解析部也可为锁相放大器、频谱分析仪及网络分析仪的任一者。根据该构成，可容易地实现解析部。
另外，在一个方面中，也可还具备对半导体设备照射光的光源、及扫描光的扫描部，且检测器检测光的反射光的强度变化来作为被输入刺激信号的半导体设备的反应。
另外，在一个方面中，也可还具备在光的光路上与半导体设备相对地配置的磁光晶体。
发明的效果
根据一个方面的半导体设备检查方法及半导体设备检查装置，通过降低噪声而可精度良好地实施半导体设备的检查。
附图说明
图1是第1实施方式所涉及的检查装置的构成图。
图2是表示由半导体设备检查装置执行的半导体设备检查方法的流程图。
图3是表示振幅图像的一个例子的图像。
图4是表示相位图像的一个例子的图像。
图5是表示同相图像的一个例子的图像。
图6是表示正交图像的一个例子的图像。
图7是表示降低噪声后的同相图像的一个例子的图像。
图8是表示降低噪声后的正交图像的一个例子的图像。
图9是表示降低噪声后的振幅图像(无增强)的一个例子的图像。
图10是表示降低噪声后的振幅图像(有增强)的一个例子的图像。
图11是第2实施方式所涉及的半导体设备检查装置的构成图。
具体实施方式
以下，一边参照附图，一边对实施方式具体地进行说明。为了方便起见，有对实质上相同的要素标注相同的符号并省略其说明的情况。
[第1实施方式]
如图1所示，本实施方式所涉及的半导体设备检查装置1例如可用于在作为被检查体的半导体设备D中特定异常产生部位等半导体设备D的检查。作为半导体设备D，有晶体管等具有PN结的集成电路(例如，小规模集成电路(SSI：Small Scale Integration)、中规模集成电路(MSI：Medium Scale Integration)、大规模集成电路(LSI：Large ScaleIntegration)、超大规模集成电路(VLSI：Very Large Scale Integration)、极大规模集成电路(ULSI：Ultra Large Scale Integration)、超特大规模集成电路(GSI：Giga ScaleIntegration))、大电流用/高压用MOS晶体管及双极晶体管、功率用半导体设备(功率设备)等。另外，半导体设备D也可为包含半导体设备的封装体、复合基板等。
在半导体设备D，经由设备控制缆线而电连接有测试器单元11。测试器单元11通过电源(未图示)而动作，对半导体设备D施加规定的调制电流信号(刺激信号)。再者，半导体设备检查装置1也可一边将来自测试器单元11的调制电流信号施加至半导体设备D，一边自光源13(下述)生成与检测频率对应的光，由此进行锁相检测。在该情况下，可使S/N提高。测试器单元11经由时序信号缆线而电连接于频率解析部12。再者，也可施加调制电压信号作为刺激信号。另外，也可使用脉冲生成器等作为信号施加部而代替测试器单元。
半导体设备检查装置1具备通过电源(未图示)而动作的光源13。光源13产生并输出照射至半导体设备D的CW光或脉冲光。自光源13输出的光可为非相干(non-coherent)的光，也可为激光那样的相干光。作为输出非相干光的光源13，可使用SLD(SuperLuminescent Diode(超发光二极管))或ASE(Amplified Spontaneous Emission(放大自发辐射))、LED(Light Emitting Diode(发光二极管))等。
另外，作为输出相干光的光源13，可使用固体激光光源或半导体激光光源等。自光源13输出的光的波长为530nm以上，优选为1064nm以上。自光源13输出的光经由偏光保存单模光耦合器(未图示)、及探测光用的偏光保存单模光纤而被引导至光分割光学系统14。
光分割光学系统14例如包含偏振分束器(PBS：Polarization Beam Splitter)与λ/4波长板而构成。光分割光学系统14将来自光源13的光朝包含光扫描仪(扫描部)15及物镜16的照射光学系统导光，并将经半导体设备D反射的光朝光检测器22导光。再者，作为光分割光学系统14，也可使用半反半透镜。
光扫描仪15扫描半导体设备D上的照射点。更详细而言，光扫描仪15通过利用下述计算机24进行控制而扫描照射点。光扫描仪15例如由检流计镜或MEMS(micro electromechanical system(微机电系统))镜、多面镜等光扫描元件构成。
物镜16将由光扫描仪15引导的光聚光至半导体设备D。物镜16构成为可通过转动架(未图示)等而切换低倍率物镜与高倍率物镜。低倍率物镜的倍率例如为5倍，高倍率物镜的倍率例如为50倍。在物镜16连结有物镜驱动部17。可通过物镜驱动部17沿着来自光源13的光的光轴方向OD移动而调整物镜16的焦点位置。
光检测器22根据所照射的光而检测来自半导体设备D的反射光，并输出检测信号。光检测器22例如为光电二极管、雪崩光电二极管、光电倍增管、或面型图像传感器等。光检测器22具有至少1个检测器，检测输入至该检测器的光的强度(强度变化)。
放大器23将通过光检测器22输出的检测信号放大并输出。该放大后的检测信号被输入至图像处理部30。在图像处理部30，也被输入基于调制电流信号而生成的参照信号。在图像处理部30中，基于检测信号及参照信号而生成同相图像及正交图像。再有，在图像处理部30中，对同相图像及正交图像的至少一者实施滤波处理之后，基于该同相图像及正交图像而生成振幅图像。
图像处理部30包含频率解析部(解析部)12及计算机(运算部)24而构成。作为频率解析部12，可使用锁相放大器或频谱分析仪、数字转化器、跨域分析仪(注册商标)、网络分析仪、数字转化器等。频率解析部12提取放大后的检测信号中的测量频率成分。测量频率例如根据施加至半导体设备D的调制电流信号的调制频率而设定。另外，频率解析部12取得周期与施加至半导体设备D的调制电流信号相同的参照信号。该参照信号例如自测试器单元11输出并输入至频率解析部12。
频率解析部12将基于检测信号的振幅信息输出至计算机24。振幅信息例如也可为检测信号的信号强度。另外，频率解析部12将基于检测信号与参照信号的相位信息输出至计算机24。相位信息是表示检测信号的相位的信息，例如也可为检测信号相对于参照信号的相位差。
计算机24例如为PC等。在计算机24连接有由用户输入测量条件等的键盘或鼠标等输入装置26、及用于对用户显示测量结果等的显示器等显示装置25。计算机24包含作为处理器的CPU(Central Processing Unit(中央处理单元))、作为记录介质的RAM(RandomAccess Memory(随机存取存储器))或ROM(Read Only Memory(只读存储器))、及输入输出模块。计算机24经由输入输出模块而与光源13、光扫描仪15、物镜驱动部17、测试器单元11、光检测器22、频率解析部12等电连接(耦合(coupling))，且执行通过CPU而控制它们的功能。再者，计算机24也可由云端计算机、智能设备、微电脑、FPGA(Field-Programmable GateArray(现场可编程门阵列))等构成。
以下，一边参照图2，一边对本实施方式中的半导体设备检查方法以利用图像处理部30(频率解析部12、计算机24)的处理为中心进行说明。在本实施方式中，在对作为被检查体的半导体设备D输入了规定的调制电流信号的状态下，对半导体设备D照射来自光源13的光。如上所述，将半导体设备D的反射光通过光检测器22及放大器23而转换为检测信号，且输入至图像处理部30。如图2所示，在图像处理部30中，频率解析部12取得检测信号及参照信号(步骤S1)。在频率解析部12中，基于所取得的检测信号及参照信号，生成检测信号中的振幅信息及相位信息(步骤S2)。所生成的振幅信息及相位信息被输出至计算机24。
继而，计算机24基于所取得的振幅信息及相位信息，生成振幅图像及相位图像(步骤S3)。振幅图像及相位图像是针对经光扫描仪15扫描的每一照射点(像素)而与振幅信息及相位信息建立对应的图像。例如，振幅图像是将各照射点上的检测信号的信号强度以与该信号强度对应的规定的亮度值映像而得的图像。作为一个例子，如图3所示，在振幅图像中，信号强度越大则描绘为越接近白色，信号强度越小则描绘为越接近黑色。另外，所谓相位图像是指将相位差以与相位差对应的规定的颜色映像而得的图像。在相位差与颜色的对应关系中，例如对相位差为-π/4～π/4的范围分配“红”。对相位差为π/4～3π/4的范围分配“黄”。对相位差为3π/4～π、-3π/4～-π的范围分配“绿”。另外，对相位差为-3π/4～-π/4的范围分配“青(cyan)”。作为一个例子，如图4所示，在通过调制电流信号的输入而动作的范围内，相同的颜色集中。在未通过调制电流信号的输入而动作的范围内，描绘随机的颜色。
继而，计算机24基于振幅图像及相位图像，生成振幅图像中的同相信息及正交信息(步骤S4)。同相信息表示欲测量的频率中的同相成分，正交信息表示欲测量的频率中的正交成分。例如，将构成照射点的各像素设为(i，j)，将振幅图像的各像素的值设为Aij，且将相位图像的各像素的值设为θij。在该情况下，若将各像素中的同相信息设为Iij，且将各像素中的正交信息设为Qij，则Iij及Qij可由以下的式表示。
Iij＝Aijcos(θij)...(1)
Qij＝Aijsin(θij)...(2)
计算机24基于这样生成的同相信息及正交信息而生成同相图像(第1同相图像)及正交图像(第1正交图像)(步骤S5)。因此，同相图像及正交图像包含检测信号中的振幅信息及相位信息。同相图像是将各像素中的同相信息以与该同相信息对应的规定的亮度值映像所得的图像。另外，正交图像是将各像素中的正交信息以与该正交信息对应的规定的亮度值映像所得的图像。作为一个例子，如图5及图6所示，在同相图像及正交图像中，各信息的绝对值越大则越接近白色或黑色地描绘。
继而，判定是否需要同相图像及正交图像的偏移处理(步骤S6)。如上所述，在相位图像中，在通过信号的输入而动作的范围内相同的颜色集中，在未输入信号的范围内成为随机的颜色。即，相位信息在无信号的区域中取随机值。另外，在构成用于导出同相信息及正交信息的式(1)、(2)的三角函数中，相对于所有相位的平均成为0。根据这些情况，在同相图像及正交图像中，原本无信号的背景区域中的平均值理想上成为0。
在步骤S6中，将同相图像及正交图像的背景区域中的平均值导出，而判定是否需要偏移处理。背景区域是半导体设备D中未流过调制电流信号的区域，自动或手动地指定范围。另外，在未对半导体设备D输入调制电流信号的状态下，半导体设备D的整个区域可成为背景区域。因此，也可将未对半导体设备D输入调制电流信号而取得的同相图像及正交图像用作背景区域。在本实施方式中，例如，在同相图像及正交图像的背景区域中的平均值的绝对值超过规定的阈值的情况下，执行偏移处理(步骤S7)。在偏移处理中，以同相图像及正交图像的背景区域中的平均值成为0的方式，使同相图像及正交图像的整体偏移。
继而，计算机24基于在步骤S7中偏移处理后的同相图像及正交图像而生成相位图像(步骤S8)。若将偏移处理后的同相图像的值设为I'ij，将偏移处理后的正交图像的值设为Q'ij，则基于偏移处理后的同相图像及正交图像而生成的相位图像θ'ij由以下的式(3)、(4)表示。再者，在步骤S6中判定为不需要偏移处理的情况下，也可将步骤S3中所生成的相位图像直接用作上述相位图像。
θ'ij＝arctan(Q'ij/I'ij)...(3)
其中，I'ij>0
θ'ij＝-arctan(Q'ij/I'ij)...(4)
其中，I'ij<0
继而，计算机24对在步骤S7中偏移处理后的同相图像及正交图像的至少一者实施降低噪声的噪声去除处理(滤波处理)(步骤S9)。在本实施方式中，对偏移处理后的同相图像及正交图像的两者实施降低噪声的滤波处理。用于噪声去除处理的滤波器可为去除噪声的任意的滤波器，例如为非线性滤波器或空间滤波器、概率统计型滤波器。更具体而言，可为中值滤波器、平滑化(平均)滤波器、非局部平均滤波器及频率滤波器(低通滤波器)的任一者。另外，滤波器也可为移动平均滤波器、高斯滤波器、小波滤波器等。
同相图像及正交图像是振幅图像与相位图像的积。因此，在无信号的背景区域中，相位图像的值I'及正交图像的值Q'成为随机。因此，在背景区域期待值为0，因而分散减少，结果上使背景区域的噪声降低。再者，在步骤S6中判定为不需要偏移处理的情况下，也可对步骤S5中所生成的同相图像及正交图像实施噪声去除处理。图7(a)是对图5所示的同相图像实施1次噪声去除处理的情况的例子。另外，图8(a)是对图6所示的正交图像实施1次噪声去除处理的情况的例子。再者，在图7及图8的例子中，实施步骤S6的偏移处理。如图7(a)及图8(a)所示，通过实施噪声去除处理，同相图像及正交图像中的背景区域与处理前相比变得均匀。
继而，计算机24基于在步骤S9中实施噪声去除处理后的同相图像及正交图像而生成振幅图像(第1振幅图像)。由于同相图像及正交图像的噪声降低，因而可获得噪声得以降低的振幅图像。若将实施噪声去除处理后的同相图像设为I'(1)，将实施噪声去除处理后的正交图像设为Q'(1)，则生成的振幅图像A'(1)ij由以下的式(5)表示。图9(a)及图10(a)是基于图7(a)所示的同相图像与图8(a)所示的正交图像而生成的振幅图像。如图9(a)所示，在进行噪声去除处理后的振幅图像中，特别是背景区域成为接近黑色的颜色。在图10中，对图9的振幅图像实施增强处理。可知在实施增强处理后的图像中，背景区域的噪声依然残留。
[数式1]
继而，计算机24进行步骤S10中所生成的振幅图像的噪声是否被充分降低的判定(步骤S11)。例如，在步骤S10中所生成的振幅图像的SN比相较于至此为止的振幅图像的SN比提高10倍左右的规定的比例的情况下，也可视为噪声被充分降低。在该情况下，将噪声降低后的振幅图像作为测量结果而输出至显示装置25(步骤S13)。另外，在步骤S13中，也可将步骤S8中所生成的相位图像与振幅图像一起输出至显示装置25。再者，在步骤S11中，使用者也可确认步骤S10中所生成的振幅图像。在该情况下，用户也可进行噪声是否被充分降低的判定。
另一方面，在步骤S11中判定为噪声未充分降低的情况下，计算机24基于步骤S10中所生成的振幅图像与步骤S8中所生成的相位图像而生成同相图像(第2同相图像)及正交图像(第2正交图像)(步骤S12)。然后，反复执行步骤S9以后的处理，由此，最终可获得噪声被充分降低的振幅图像(第2振幅图像)。图7(b)是对图5所示的同相图像实施2次噪声去除处理的情况下的例子，图7(c)是对图5所示的同相图像实施3次噪声去除处理的情况下的例子。图8(b)是对图6所示的正交图像实施2次噪声去除处理的情况下的例子，图8(c)是对图6所示的正交图像实施3次噪声去除处理的情况下的例子。如图7及图8所示，通过反复进行噪声去除处理，背景区域更接近于均匀，且图像接近于单色。由此，能够明确地区别背景区域与检测信号的区域的边界。
另外，图9(b)及图10(b)是基于图7(b)所示的同相图像与图8(b)所示的正交图像而生成的振幅图像。图9(c)及图10(c)是基于图7(c)所示的同相图像与图8(c)所示的正交图像而生成的振幅图像。如图9、图10所示，可知通过反复执行噪声去除处理，背景区域的噪声降低。特别是在图10所示的实施增强处理后的图像中，在图10(a)中显现于背景区域的线状的花纹在图10(c)中几乎无法目视辨认。
在这样的半导体设备检查装置1中，在图像处理部30中，基于包含检测信号的振幅信息及相位信息的第1同相图像及第1正交图像而生成第1振幅图像。无法取得与刺激信号对应的反应的背景区域中的相位信息成为随机值。包含相位信息的第1同相图像及第1正交图像也在背景区域中成为随机值。因此，通过对第1同相图像及第1正交图像的至少一者实施滤波处理而可获得噪声得以有效地降低的第1振幅图像。若为通常的测量，则即使为无信号的背景区域，因散粒噪声引起的噪声也必定会残留，在振幅图像中，信号的可视性较低。在本实施方式中，原理上可使背景区域中的噪声接近于0，因而可提高S/N比。因此，可精度良好地实施半导体设备D的检查。
另外，在一个方面中，图像处理部30也可基于第1同相图像及第1正交图像而生成相位图像，并基于第1振幅图像与相位图像而生成第2同相图像及第2正交图像，对第2同相图像及第2正交图像的至少一者实施滤波处理之后，基于该第2同相图像及该第2正交图像而生成第2振幅图像。根据该构成，通过对实施滤波处理所生成的第1振幅图像进而实施滤波处理而可获得噪声得以更有效地降低的第2振幅图像。
另外，在一个方面中，图像处理部30也可使第1同相图像及第1正交图像以原本未检测出检测信号的背景区域中的信号强度的平均值成为0的方式偏移，并对偏移后的第1同相图像及第1正交图像的至少一者实施滤波处理。在构成图像处理部30的频率解析部12中，自测试器单元11输入有参照信号。因此，有因串扰等而生成由参照信号引起的噪声的担忧。通过使第1同相图像及第1正交图像以背景区域中的信号强度的平均值成为0的方式偏移，而可生成这样的噪声得以降低的振幅图像。
另外，在一个方面中，图像处理部30也可基于偏移后的第1同相图像及第1正交图像而生成相位图像。根据该构成，可生成因参照信号引起的噪声成分得以降低的相位图像。
另外，在一个方面中，解析部由锁相放大器、频谱分析仪及网络分析仪的任一者构成，因而可容易地实现解析部。
[第2实施方式]
本实施方式所涉及的半导体设备检查装置101在如下方面与第1实施方式的半导体设备检查装置1不同：具有在光的光路中与半导体设备D相对地配置的磁光晶体。以下，主要对与第1实施方式不同的方面进行说明，对相同的要素或构件标注相同的符号并省略详细的说明。
如图11所示，半导体设备检查装置101是具有MO晶体(磁光晶体)18的MOFM(Magneto-Optical Frequency Mapping(磁光频率映像))装置。MO晶体18与半导体设备D相对地配置。MO晶体18通过磁光效应而使折射率根据半导体设备D中产生的磁场而变化，使所入射的光的偏光状态(偏光方向)变化。例如，在半导体设备D的故障时等，若对半导体设备D施加调制电流信号，则有产生与故障部位对应的漏电流流过的电流路径的情况。在该情况下，在产生了漏电流的部位，生成与未产生漏电流的部位不同的磁场。MO晶体18出射偏光方向根据这样的磁场变化而变化的反射光。MO晶体18中的反射光经由物镜16及光扫描仪15而返回至光分割光学系统14，并经由回光用的光纤而被引导至光检测器22。
在MO晶体18，经由可挠性构件21而连结有保持MO晶体18的保持器19。可挠性构件21例如是包含橡胶或弹簧等而构成的环状的弹性构件。保持器19例如为环状。保持器19以自光轴方向OD观察时覆盖可挠性构件21的外缘的方式，固着于可挠性构件21。在保持器19连结有保持器驱动部20。保持器驱动部20通过沿着光轴方向OD移动而使保持器19沿着光轴方向OD移动。通过保持器驱动部20沿着光轴方向OD移动，从而保持器19与半导体设备D的距离缩小，将MO晶体18压附于半导体设备D。对MO晶体18的光照射也可在MO晶体18抵接于半导体设备D的状态下进行。来自MO晶体18的反射光根据与由施加至半导体设备D的调制电流信号所产生的磁场(磁场强度)成比例的磁光效应(克尔效应、法拉第效应等)而使偏光面旋转。该反射光通过对光分割光学系统14附加的法拉第旋转器而使偏光面倾斜22.5度，并输入至光检测器22。
在这样的半导体设备检查装置101中，可通过磁光探测技术而特定异常生成部位。另外，在该实施方式中，也实现了与第1实施方式相同的作用效果。
以上，参照附图，对实施方式进行了详细叙述，但具体的构成并不限于该实施方式。
例如，在上述各实施方式中，示出频率解析部12将在步骤S2中所生成的振幅信息及相位信息输出至计算机24的例子，但并不限定于此。在该例中，频率解析部12中的处理的负担变小。例如，频率解析部12也可代替振幅信息及相位信息而将基于参照信号与检测信号所生成的同相信息及正交信息输出至计算机24。在该情况下，计算机24负责步骤S5之后的处理，因而计算机24的处理的负担降低。
另外，在上述各实施方式中，对将本发明应用于EOFM装置及MOFM装置的情况的一个方式进行了说明，但本发明也可应用于能够应用锁相测量方法的发热测量、OBIRCH(Optical Beam Induced Resistance Change(光束产生电阻变化))测量、OBIC(OpticalBeam Induced Current(光致电流))测量等。
符号的说明
1、101…半导体设备检查装置、12…频率解析部(解析部)、13…光源、15…光扫描仪(扫描部)、18…MO晶体(磁光晶体)、22…光检测器、24…计算机(运算部)、30…图像处理部、D…半导体设备(被检查体)。

Claims (15)

1.一种半导体设备检查方法，其特征在于，
是进行作为被检查体的半导体设备的检查的半导体设备检查方法，
包含：
对所述半导体设备输入刺激信号的步骤；
取得与被输入了所述刺激信号的所述半导体设备的反应对应的检测信号的步骤；
根据所述检测信号及基于所述刺激信号生成的参照信号，生成包含所述检测信号中的振幅信息及相位信息的第1同相图像及第1正交图像的步骤；及
对所述第1同相图像及所述第1正交图像的至少一者实施降低噪声的滤波处理之后，基于该第1同相图像及该第1正交图像而生成第1振幅图像的步骤。
2.如权利要求1所述的半导体设备检查方法，其特征在于，
还包含：
基于所述第1同相图像与所述第1正交图像而生成相位图像的步骤；
基于所述第1振幅图像与所述相位图像而生成第2同相图像及第2正交图像的步骤；及
对所述第2同相图像及所述第2正交图像的至少一者实施降低噪声的滤波处理之后，基于该第2同相图像及该第2正交图像而生成第2振幅图像的步骤。
3.如权利要求1或2所述的半导体设备检查方法，其特征在于，
还具有：以原本未检测出所述检测信号的背景区域中的所述第1同相图像及所述第1正交图像的信号强度的平均值成为0的方式，将所述第1同相图像与所述第1正交图像偏移的步骤，
在生成所述第1振幅图像的步骤中，对被偏移的所述第1同相图像及所述第1正交图像的至少一者实施所述滤波处理。
4.如权利要求1所述的半导体设备检查方法，其特征在于，
还包含：
以原本未检测出所述检测信号的背景区域中的所述第1同相图像及所述第1正交图像的信号强度的平均值成为0的方式，将所述第1同相图像与所述第1正交图像偏移的步骤；
基于偏移了的所述第1同相图像与所述第1正交图像而生成相位图像的步骤；
基于所述第1振幅图像与所述相位图像而生成第2同相图像及第2正交图像的步骤；及
对所述第2同相图像及所述第2正交图像的至少一者实施降低噪声的滤波处理之后，基于该第2同相图像及该第2正交图像而生成第2振幅图像的步骤。
5.如权利要求1至4中任一项所述的半导体设备检查方法，其特征在于，
用于所述滤波处理的滤波器为中值滤波器、非局部平均滤波器及频率滤波器的任一者。
6.一种半导体设备检查装置，其特征在于，
是在对作为被检查体的半导体设备输入了刺激信号的状态下进行所述半导体设备的检查的半导体设备检查装置，
包含：
检测器，其检测被输入所述刺激信号的所述半导体设备的反应，且输出检测信号；及
图像处理部，其根据所述检测信号、及基于所述刺激信号生成的参照信号，生成包含所述检测信号中的振幅信息及相位信息的第1同相图像及第1正交图像，对所述第1同相图像及所述第1正交图像的至少一者实施降低噪声的滤波处理之后，基于该第1同相图像及该第1正交图像而生成第1振幅图像。
7.如权利要求6所述的半导体设备检查装置，其特征在于，
所述图像处理部基于所述第1同相图像及所述第1正交图像而生成相位图像，且基于所述第1振幅图像与所述相位图像而生成第2同相图像及第2正交图像，对所述第2同相图像及所述第2正交图像的至少一者实施滤波处理之后，基于该第2同相图像及该第2正交图像而生成第2振幅图像。
8.如权利要求6或7所述的半导体设备检查装置，其特征在于，
所述图像处理部使所述第1同相图像及所述第1正交图像以原本未检测出所述检测信号的背景区域中的信号强度的平均值成为0的方式偏移，且对被偏移了的所述第1同相图像及所述第1正交图像的至少一者实施所述滤波处理。
9.如权利要求6所述的半导体设备检查装置，其特征在于，
所述图像处理部使所述第1同相图像及所述第1正交图像以原本未检测出所述检测信号的背景区域中的信号强度的平均值成为0的方式偏移，且基于被偏移了的所述第1同相图像及所述第1正交图像而生成相位图像。
10.如权利要求6至9中任一项所述的半导体设备检查装置，其特征在于，
用于所述滤波处理的滤波器为中值滤波器、非局部平均滤波器及频率滤波器的任一者。
11.如权利要求6至10中任一项所述的半导体设备检查装置，其特征在于，
所述图像处理部包含：解析部，其基于所述检测信号及所述参照信号而生成同相信息及正交信息；及运算部，其基于所述同相信息及所述正交信息而生成所述第1同相图像及所述第1正交图像。
12.如权利要求6至10中任一项所述的半导体设备检查装置，其特征在于，
所述图像处理部包含：解析部，其基于所述检测信号及所述参照信号而生成所述振幅信息及所述相位信息；及运算部，其基于所述振幅信息与所述相位信息而生成所述第1同相图像及所述第1正交图像。
13.如权利要求11或12所述的半导体设备检查装置，其特征在于，
所述解析部为锁相放大器、频谱分析仪及网络分析仪的任一者。
14.如权利要求6至13中任一项所述的半导体设备检查装置，其特征在于，
还具备：
光源，其对所述半导体设备照射光；及
扫描部，其扫描所述光，
所述检测器检测所述光的反射光的强度变化来作为被输入所述刺激信号的所述半导体设备的反应。
15.如权利要求14所述的半导体设备检查装置，其特征在于，
还具备在所述光的光路上与所述半导体设备相对地配置的磁光晶体。
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