JP2000269291A - Semiconductor device for non-destructive inspecton, its manufacture, and method and device for non-destructive inspection - Google Patents

Semiconductor device for non-destructive inspecton, its manufacture, and method and device for non-destructive inspection

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JP2000269291A
JP2000269291A JP11067744A JP6774499A JP2000269291A JP 2000269291 A JP2000269291 A JP 2000269291A JP 11067744 A JP11067744 A JP 11067744A JP 6774499 A JP6774499 A JP 6774499A JP 2000269291 A JP2000269291 A JP 2000269291A
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wiring
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect a short defect while no electrical connection is required. SOLUTION: A thermo-electromotive force generating structure 21 is formed in a semiconductor device wafer 40. The thermo-electromotive force generating structure 21 is connected to first layer wirings 34a and 34b which are to be inspected. If a short defect 42 is present between the wirings, a thermo- electromotive force developed when the thermo-electromotive force generating structure 21 is irradiated with a laser beam 3 allows a current to flow through the short defect 42. The magnetic field induced by the current is detected with a magnetic field detector, and the detection result is, for example, displayed in brightness on an image display device corresponding to scanning of the laser beam 3, providing a scan magnetic field image. A laser scan microscope image from a reflection light is provided at the same time, or sequentially, with the scanning of the laser beam 3, with two images displayed superimposed. From this picture, the position of the short defect 42 is specified.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスの
チップを非破壊的に検査する技術に関し、特に非破壊的
に検査を行う半導体デバイスおよびその製造方法、なら
びに同半導体デバイスの非破壊検査方法および非破壊検
査装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for nondestructively inspecting a chip of a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device for nondestructively inspecting a chip, a method for manufacturing the same, a method for nondestructively inspecting the semiconductor device, and The present invention relates to a nondestructive inspection device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の非破壊検査技術は、たと
えば1995年11月30日発行の日本学術振興会荷電
粒子ビームの工業への応用第132委員会第132回研
究会資料に掲載の「熱起電力を利用したOBIC解析技
術」(小山徹、益子洋治、関根正広、小山浩、、199
5.11.30−12.1、pp.221−226)に
おける221ページ右欄、下から5〜1行目の記述およ
び図2に示されているように、半導体デバイスの不良解
析および故障解析の一環として、配線系の熱起電力を発
生する欠陥個所を非破壊で検出するために用いられてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, this type of non-destructive inspection technology has been disclosed in, for example, the 132nd meeting of the 132nd meeting of the 132nd Committee of the Japan Society for the Promotion of Science's Application of Charged Particle Beams published on November 30, 1995. "OBIC analysis technology using thermoelectromotive force" (Toru Koyama, Yoji Mashiko, Masahiro Sekine, Hiroshi Koyama, 199
5.11.30-12.1. Pp. 221-226), as shown in the description on the right column of page 221 in the fifth to first lines from the bottom and in FIG. 2, as a part of the failure analysis and the failure analysis of the semiconductor device, the thermal electromotive force of the wiring system is generated. It is used for non-destructively detecting defective parts.

【0003】図13、図14は従来の非破壊検査装置の
一例を示す構成図である。レーザ発生器1で発生し光学
系2で細く絞ったレーザビーム3を、半導体デバイスチ
ップ4上の被観測領域に走査する。走査は、制御・画像
処理系106で制御し、光学系2で偏向することにより
行う。その際発生した電流をボンディングパッド14−
1にプロービングしたプローバ115−1により取り出
す。この電流を電流変化検出器131により検知し、制
御・画像処理系106の制御により像表示装置7上に、
電流値変化を走査場所と対応した輝度変化として像表示
する。この像を走査電流変化像と呼ぶ。
FIGS. 13 and 14 are configuration diagrams showing an example of a conventional nondestructive inspection apparatus. A laser beam 3 generated by a laser generator 1 and narrowed down by an optical system 2 is scanned over a region to be observed on a semiconductor device chip 4. The scanning is controlled by the control / image processing system 106 and is performed by deflection by the optical system 2. The current generated at that time is supplied to the bonding pad 14-
1 is taken out by the prober 115-1 that has been probed. This current is detected by a current change detector 131, and is controlled on the image display device 7 by the control / image processing system 106.
The current value change is displayed as an image as a luminance change corresponding to the scanning location. This image is called a scanning current change image.

【0004】図13は発生した電流が閉回路で流れるよ
うに、電流変化検出器131に接続されているボンディ
ングパッド14−1以外のボンディングパッド14−2
にプローバ115−2をプロービングし、それを接地し
た場合の構成例である。一方、図14は発生した電流が
開回路での過渡電流としてのみ流れるように、電流変化
検出器131に接続されているボンディングパッド14
−1以外のボンディングパッドは全て開放にした構成の
例である。開回路で過渡電流が流れるためには容量成分
が必要であるが、この場合の容量成分はチップ上の寄生
容量および測定系の浮遊容量である。
FIG. 13 shows a bonding pad 14-2 other than the bonding pad 14-1 connected to the current change detector 131 so that the generated current flows in a closed circuit.
Is a configuration example in the case where the prober 115-2 is probed and grounded. On the other hand, FIG. 14 shows the bonding pad 14 connected to the current change detector 131 so that the generated current flows only as a transient current in the open circuit.
This is an example of a configuration in which all bonding pads other than -1 are open. In order for a transient current to flow in an open circuit, a capacitance component is necessary. In this case, the capacitance component is a parasitic capacitance on a chip and a stray capacitance of a measurement system.

【0005】次に、動作を説明する。図13と図14の
違いは上述の通り、閉回路を形成しているか、開回路を
形成しているかの違いだけであるので、ここでは区別せ
ず説明する。制御・画像処理系106の制御により、レ
ーザ発生器1で発生し光学系2で細く絞ったレーザービ
ーム3を、半導体デバイスチップ4上の被観察領域に走
査する。走査に対応して、像表示装置7上に走査電流変
化像を、例えば電流変化検出器131に流れ込む電流は
明るくし、それと逆方向の電流は暗くするというように
輝度表示する。この際、明暗ともに階調をつけて表示す
る。
Next, the operation will be described. As described above, the difference between FIG. 13 and FIG. 14 is only the difference between whether a closed circuit is formed or an open circuit is formed. Under the control of the control / image processing system 106, the laser beam 3 generated by the laser generator 1 and narrowed down by the optical system 2 scans the region to be observed on the semiconductor device chip 4. Corresponding to the scanning, the scanning current change image is displayed on the image display device 7 in such a manner that, for example, the current flowing into the current change detector 131 is brightened, and the current in the opposite direction is darkened. At this time, gradation is displayed for both light and dark.

【0006】レーザビーム3の走査により、熱起電力を
発生する欠陥の付近にレーザビーム3が照射されると、
その瞬間に熱起電力が発生して電流が流れる。このよう
な欠陥のない部分を照射している瞬間には熱起電力は発
生せず、電流は流れない。従って、像表示装置7上には
欠陥が存在する付近にのみ明暗のコントラストが付いた
像、すなわち走査電流変化像が表示される。なお、この
種の熱起電力を発生する欠陥の物理的原因として知られ
ているのは、ボイド、異物、断線などである。
[0006] When the laser beam 3 is irradiated near the defect generating the thermoelectromotive force by the scanning of the laser beam 3,
At that moment, a thermoelectromotive force is generated and a current flows. At the moment when such a defect-free portion is irradiated, no thermoelectromotive force is generated and no current flows. Therefore, an image having a contrast of light and dark, that is, a scanning current change image is displayed on the image display device 7 only in the vicinity of the presence of the defect. It is to be noted that voids, foreign matters, disconnection, and the like are known as physical causes of the defect that generates this kind of thermoelectromotive force.

【0007】この走査電流変化像を得る際、同時にある
いは相前後してレーザの走査に対応した光学的反射像で
ある走査レーザ顕微鏡像を得る。走査電流変化像と走査
レーザ顕微鏡像を取得後、2つの像を周知の画像処理機
能で重ね合わせた像を作成することにより、走査電流変
化像で明暗のコントラストが得られた欠陥個所が、走査
レーザ顕微鏡像上で、明確に認識できる。この技術によ
る欠陥位置の検出精度はサブミクロンのオーダである。
When obtaining the scanning current change image, a scanning laser microscope image which is an optical reflection image corresponding to laser scanning is obtained at the same time or before or after the scanning laser microscope image. After acquiring the scanning current change image and the scanning laser microscope image, the two images are superimposed by a well-known image processing function to create an image. It can be clearly recognized on the laser microscope image. The detection accuracy of the defect position by this technique is of the order of submicron.

【0008】このようにして非破壊的に検出した欠陥の
種類や発生原因を明確に知るには、通常はこの個所を集
束イオンビーム法や電子顕微鏡法などを用いて物理的に
破壊解析する。逆に言えばこの種の従来技術で欠陥の存
在個所をサブミクロンの精度で非破壊で、明確に確認す
ることにより、サブミクロン以下の微小欠陥の物理的解
析を効率よく実施することが可能になる。このように従
来技術は、故障解析・不良解析の一連の解析手順の中で
重要な位置づけにある。
In order to clearly know the type and the cause of the defect detected nondestructively in this way, usually, this point is physically destructively analyzed by using a focused ion beam method or an electron microscope. Conversely, this type of conventional technology enables non-destructive and precise confirmation of the location of defects with sub-micron accuracy, enabling efficient physical analysis of sub-micron sub-micro defects. Become. Thus, the prior art is in an important position in a series of analysis procedures for failure analysis and failure analysis.

【0009】なお、図13、14では簡単のために1つ
のチップのみを示たが、ウェハー状態で1つのチップを
選択して検査する場合も同様なプロービングを行う。
Although only one chip is shown in FIGS. 13 and 14 for simplicity, the same probing is performed when one chip is selected and inspected in a wafer state.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
第1の問題点は、半導体デバイスの製造工程においける
前工程が完了し、ボンディングパッド14が完成した後
でないと検査を行えないということである。すなわち、
従来技術では、電流変化を検出するため、検査装置と半
導体デバイスとの間に電気的な接続がかならず必要であ
り、したがってボンディングパッド14が完成していな
ければならない。第2の問題点は、ショート欠陥を検出
できないということである。すなわち、上述のようにボ
イドや異物、断線などは検出できるが、配線間のショー
トなどを検出することはできない。熱起電力を発生する
ような欠陥がたまたまショート欠陥と同じ配線に存在す
る場合には、間接的にショート欠陥も検出できることに
なるが、そのような2種類の欠陥が同一配線に存在する
確率は極めて低い。
The first problem of the prior art is that the inspection can be performed only after the pre-process in the semiconductor device manufacturing process is completed and the bonding pad 14 is completed. That is. That is,
In the prior art, in order to detect a change in current, an electrical connection is always required between the inspection device and the semiconductor device, and therefore, the bonding pad 14 must be completed. The second problem is that short defects cannot be detected. That is, as described above, a void, a foreign substance, a disconnection, and the like can be detected, but a short circuit between wirings cannot be detected. If a defect that generates thermoelectromotive force happens to be present on the same wiring as the short defect, a short defect can also be detected indirectly, but the probability that such two types of defects exist on the same wiring is Extremely low.

【0011】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、その目的は、検査のために電気的な接
続を不要として、ボンディングパッドが完成しているか
否かにかかわらず検査を行え、しかもショート欠陥の検
出を可能とする非破壊検査用半導体デバイスおよびその
製造方法、ならびに非破壊検査方法および非破壊検査装
置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to eliminate the need for electrical connection for inspection and perform inspection regardless of whether or not bonding pads are completed. An object of the present invention is to provide a semiconductor device for nondestructive inspection, a method for manufacturing the same, and a nondestructive inspection method and a nondestructive inspection device, which can be performed and detect a short defect.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、半導体基板上に近接して配置された第1お
よび第2の導電体を含む半導体デバイスであって、前記
半導体基板上に配設された熱起電力発生体と、前記熱起
電力発生体の一端と前記第1の導電体とを接続する第1
の配線と、前記熱起電力発生体の他端と前記第2の導電
体とを接続する第2の配線とを含むことを特徴とする。
また、本発明は、半導体基板上に近接して配置された第
1および第2の導電体を含む半導体デバイスを製造する
方法であって、前記半導体基板上に熱起電力発生体を配
設し、前記熱起電力発生体の一端と前記第1の導電体と
を第1の配線により接続し、前記熱起電力発生体の他端
と前記第2の導電体とを第2の配線により接続すること
を特徴とする。
According to the present invention, there is provided a semiconductor device including first and second conductors disposed in close proximity on a semiconductor substrate. And a first connecting the one end of the thermoelectric generator to the first conductor.
And a second wiring connecting the other end of the thermoelectric generator and the second conductor.
Further, the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device including first and second conductors disposed close to each other on a semiconductor substrate, wherein a thermoelectric generator is disposed on the semiconductor substrate. Connecting one end of the thermoelectromotive force generator to the first conductor by a first wiring, and connecting the other end of the thermoelectromotive force generator to the second conductor by a second wiring. It is characterized by doing.

【0013】また、本発明は、半導体基板上に近接して
配置された第1および第2の導電体を含み、前記半導体
基板上に配設された熱起電力発生体と、前記熱起電力発
生体の一端と前記第1の導電体とを接続する第1の配線
と、前記熱起電力発生体の他端と前記第2の導電体とを
接続する第2の配線とを含む半導体デバイスを非破壊検
査する方法であって、前記熱起電力発生体にレーザ光を
照射し、前記熱起電力発生体に前記レーザ光を照射した
とき発生する磁場を検出し、前記磁場の検出結果にもと
づいて前記第1および第2の導電体に係わるショート欠
陥の有無を判定することを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a thermoelectric generator including first and second conductors disposed in close proximity on a semiconductor substrate, wherein the thermoelectric generator is disposed on the semiconductor substrate; A semiconductor device including a first wiring connecting one end of a generator and the first conductor, and a second wiring connecting the other end of the thermoelectric generator and the second conductor. A non-destructive inspection method, irradiating the thermoelectromotive force generator with laser light, detecting a magnetic field generated when irradiating the thermoelectromotive force generator with the laser light, the detection result of the magnetic field Based on this, it is characterized in that the presence or absence of a short-circuit defect relating to the first and second conductors is determined.

【0014】また、本発明は、半導体基板上に近接して
配置された第1および第2の導電体を含み、前記半導体
基板上に配設された熱起電力発生体と、前記熱起電力発
生体の一端と前記第1の導電体とを接続する第1の配線
と、前記熱起電力発生体の他端と前記第2の導電体とを
接続する第2の配線とを含む半導体デバイスを非破壊検
査する装置であって、前記熱起電力発生体にレーザ光を
照射するレーザ光照射手段と、前記熱起電力発生体に前
記レーザ光を照射したとき発生する磁場を検出する磁場
検出手段とを含むことを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a thermoelectric generator including first and second conductors disposed in close proximity on a semiconductor substrate, wherein the thermoelectric generator is disposed on the semiconductor substrate; A semiconductor device including a first wiring connecting one end of a generator and the first conductor, and a second wiring connecting the other end of the thermoelectric generator and the second conductor. A non-destructive inspection device, a laser light irradiating means for irradiating the thermoelectromotive force generator with laser light, and a magnetic field detection for detecting a magnetic field generated when the thermoelectromotive force generator is irradiated with the laser light Means.

【0015】本発明では、第1および第2の導電体間に
ショート欠陥が存在すると、半導体基板に形成した熱起
電力発生構造にレーザ光を照射した際に、熱起電力発生
構造が発生する熱起電力により第1および第2の導電体
ならびに第1および第2の配線を通じて電流が流れ、磁
場が生成される。したがって、この磁場をSQUIDな
どの磁場検出手段で検出することにより、ショート欠陥
の存在を検知することができる。このように、本発明で
は、従来の熱起電力にもとづく検査技術では不可能であ
ったショート欠陥の検出を行うことができる。しかも、
半導体デバイスを構成する半導体基板に対して非接触で
検査を行え、したがって半導体基板にボンディングパッ
ドが形成される前の段階でも検査を行うことができる。
In the present invention, when a short-circuit defect exists between the first and second conductors, the thermo-electromotive force generating structure is generated when the thermo-electromotive force generating structure formed on the semiconductor substrate is irradiated with laser light. A current flows through the first and second conductors and the first and second wirings due to the thermoelectromotive force, and a magnetic field is generated. Therefore, by detecting this magnetic field with a magnetic field detecting means such as SQUID, the presence of a short defect can be detected. As described above, according to the present invention, it is possible to detect a short-circuit defect, which is impossible with the conventional inspection technology based on thermoelectromotive force. Moreover,
The inspection can be performed on the semiconductor substrate constituting the semiconductor device in a non-contact manner, so that the inspection can be performed even before the bonding pads are formed on the semiconductor substrate.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態例につい
て図面を参照して説明する。 [第1の実施の形態例]図1の(A)は本発明による非
破壊検査装置の一例を示す構成図、(B)は本発明によ
る半導体デバイスを構成するチップを含む半導体ウェハ
の一例における被検査箇所を示す部分拡大断面側面図で
ある。図中、図13、図14と同一の要素には同一の符
号が付されている。以下ではこれらの図面を参照して、
本発明の非破壊検査用半導体デバイスおよび非破壊検査
装置の一例について説明し、同時に非破壊検査用半導体
デバイスの製造方法および非破壊検査装置の実施の形態
例について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. [First Embodiment] FIG. 1A is a block diagram showing an example of a nondestructive inspection apparatus according to the present invention, and FIG. 1B is an example of a semiconductor wafer including chips constituting a semiconductor device according to the present invention. It is a partial expanded sectional side view which shows a to-be-inspected part. In the drawing, the same elements as those in FIGS. 13 and 14 are denoted by the same reference numerals. In the following, with reference to these drawings,
An example of a non-destructive inspection semiconductor device and a non-destructive inspection device of the present invention will be described, and at the same time, an embodiment of a method of manufacturing a non-destructive inspection semiconductor device and a non-destructive inspection device will be described.

【0017】まず、図1の(A)に示した非破壊検査装
置102の構成について説明する。レーザ発生器1から
発し光学系2で細く絞ったレーザビーム3を、半導体デ
バイスウェハ40上に照射し、その時に発生する磁場
を、磁場検出器5で検出する。像を得るために、レーザ
ビーム3を2次元走査する。レーザビーム3の走査は光
学系2の内部でレーザビーム3を偏向させることで行
う。なお、レーザビーム3を走査する代わりに半導体デ
バイスウェハ40を移動させることで等価的にレーザビ
ーム3の走査を行ってもよく、その場合には、半導体デ
バイスウェハ40を載置した不図示のウェハ用ステージ
を機械的に移動させる。磁場検出器5の出力は、制御・
画像処理系6(本発明に係わる画像生成手段)により走
査位置と対応させて画像表示装置7に輝度表示または疑
似カラー表示し、従来技術における走査電流変化像に相
当する走査磁場像を得る。
First, the configuration of the nondestructive inspection device 102 shown in FIG. A semiconductor device wafer 40 is irradiated with a laser beam 3 emitted from a laser generator 1 and narrowed down by an optical system 2, and a magnetic field generated at that time is detected by a magnetic field detector 5. The laser beam 3 is two-dimensionally scanned to obtain an image. The scanning of the laser beam 3 is performed by deflecting the laser beam 3 inside the optical system 2. The scanning of the laser beam 3 may be equivalently performed by moving the semiconductor device wafer 40 instead of scanning the laser beam 3, and in this case, a wafer (not shown) on which the semiconductor device wafer 40 is mounted Stage is mechanically moved. The output of the magnetic field detector 5 is controlled
The image processing system 6 (image generating means according to the present invention) performs luminance display or pseudo-color display on the image display device 7 in correspondence with the scanning position, and obtains a scanning magnetic field image corresponding to a scanning current change image in the related art.

【0018】次に、半導体デバイスウェハ40について
図1の(B)を参照して説明する。この半導体デバイス
ウェハ40では、製造工程でシリコン基板部31上に絶
縁層32を介して第1層目配線34a、34bを形成
し、さらに、これらの配線にそれぞれ接続するビア35
a、ビア35bを形成する。シリコン基板部31上には
2カ所にコンタクト部33を立設し、第1層目配線34
a、34bの端部近傍の下面をそれぞれ各コンタクト部
33の上端に接続する。また、ビア35a、35bは、
本実施の形態例では、第1層目配線34a、34bの上
記コンタクト部33との接続箇所と反対側の端部近傍の
上面に立設する。
Next, the semiconductor device wafer 40 will be described with reference to FIG. In the semiconductor device wafer 40, first-layer wirings 34a and 34b are formed on a silicon substrate 31 via an insulating layer 32 in a manufacturing process, and vias 35 respectively connected to these wirings are formed.
a, a via 35b is formed. On the silicon substrate portion 31, contact portions 33 are erected at two places, and a first layer wiring 34 is formed.
The lower surfaces near the ends of a and 34b are connected to the upper ends of the contact portions 33, respectively. The vias 35a and 35b are
In the present embodiment, the first-layer wirings 34a and 34b are erected on the upper surface near the end opposite to the connection point with the contact portion 33.

【0019】第1層目配線34a、34bの上には絶縁
層32を形成し、その上に、本実施の形態例では、第2
層目配線を形成する代わりに、熱起電力発生構造形成用
配線20を形成する。配線20はビア35a、35b間
に延在させ、両端部近傍の下面はそれぞれビア35a、
35bの上端部に接続する。そして、配線20の中程の
箇所には熱起電力発生構造21(熱起電力発生体)を介
在させている。
The insulating layer 32 is formed on the first-layer wirings 34a and 34b, and the second insulating layer 32 is formed on the first-layer wirings 34a and 34b.
Instead of forming a layer wiring, a wiring 20 for forming a thermoelectromotive force generating structure is formed. The wiring 20 extends between the vias 35a and 35b.
Connect to the upper end of 35b. A thermo-electromotive force generating structure 21 (thermo-electromotive force generator) is interposed in the middle of the wiring 20.

【0020】第1層目配線34a、34bは平面視にお
いてもほぼ一直線上に延在しており、本実施の形態例で
は、対向する端部間にショート欠陥42が存在し、第1
層目配線34a、34bはこのショート欠陥42により
電気的にショートされているものとする。レーザビーム
3が熱起電力発生構造21に照射されると、ショート欠
陥42を含む閉回路に矢印61で示した経路で熱起電力
電流が流れる。この電流により発生する磁場を図1の
(A)に示した磁場検出器5で検出する。
The first-layer wirings 34a and 34b extend substantially in a straight line in plan view. In the present embodiment, the short-circuit defect 42 exists between opposing ends, and
It is assumed that the layer wirings 34a and 34b are electrically short-circuited due to the short defect 42. When the laser beam 3 is applied to the thermoelectromotive force generating structure 21, a thermoelectromotive current flows through a closed circuit including the short defect 42 along a path indicated by an arrow 61. The magnetic field generated by this current is detected by the magnetic field detector 5 shown in FIG.

【0021】次に、動作を説明する。まず、非破壊検査
装置102の動作について図1の(A)を参照しながら
説明する。レーザ発生器1から発生したレーザは光学系
2で細く絞られ、レーザビーム3として半導体デバイス
ウェハ40に照射される。ここで用いるレーザとしては
波長が633nmのHe−Neレーザ、1152nmの
He−Neレーザ、約1300nmのレーザーダイオー
ド、約1300nmのYLF(イルフ)レーザなどが手
ごろであり、目的に応じて使い分ければよい。光学系2
での走査はガルバノミラー、音響光学素子、電気光学素
子などでレーザビーム3を縦・横に偏向させることで行
う。走査領域が広い場合には、レーザビーム3を走査さ
せるのではなく、レーザビーム3の照射点と磁場検出器
5とを固定して、半導体デバイスウェハ40側を移動さ
せた方が、常に磁場が最も強い位置で磁場を検出できる
ので好都合である。レーザビーム3は走査されながら半
導体デバイスウェハ40を照射していくが、熱起電力電
流が流れるのは、熱起電力発生構造21を照射し、なお
かつ、その熱起電力発生構造21に接続されている配線
がショート欠陥42を有し、図1の(B)を用いて後で
説明するような閉回路電流が流れたときだけである。
Next, the operation will be described. First, the operation of the non-destructive inspection device 102 will be described with reference to FIG. The laser generated from the laser generator 1 is narrowed down by the optical system 2, and is irradiated as a laser beam 3 on the semiconductor device wafer 40. As the laser used here, a He-Ne laser having a wavelength of 633 nm, a He-Ne laser having a wavelength of 1152 nm, a laser diode having a wavelength of about 1300 nm, a YLF (ylf) laser having a wavelength of about 1300 nm, and the like are convenient. . Optical system 2
Is performed by deflecting the laser beam 3 vertically and horizontally using a galvanomirror, an acousto-optic device, an electro-optic device, or the like. When the scanning area is large, it is better to fix the irradiation point of the laser beam 3 and the magnetic field detector 5 and move the semiconductor device wafer 40 side instead of scanning the laser beam 3 to always generate a magnetic field. This is convenient because the magnetic field can be detected at the strongest position. The laser beam 3 irradiates the semiconductor device wafer 40 while being scanned, and the thermoelectromotive current flows while irradiating the thermoelectromotive force generating structure 21 and being connected to the thermoelectromotive force generating structure 21. Only when the current wiring has a short-circuit defect 42 and a closed circuit current flows as described later with reference to FIG.

【0022】正常に製造された半導体デバイスウェハ4
0上には検知できる程度の熱起電力を発生する場所はな
い。半導体デバイスウェハ40が上述したようにボイド
などを含む場合には熱起電力が発生することになるが、
そのことは本実施の形態例におけるショート欠陥42の
検出にとって特に障害とはならない。
Normally manufactured semiconductor device wafer 4
There is no place on 0 that generates a detectable thermoelectromotive force. When the semiconductor device wafer 40 includes voids as described above, a thermoelectromotive force will be generated,
This does not particularly hinder the detection of the short defect 42 in the present embodiment.

【0023】レーザビーム3により熱起電力発生構造2
1が照射され、熱起電力電流が流れると磁場が誘起さ
れ、磁場検出器5はこの磁場を検出する。高感度の磁場
計測法としては、(1)SQUID(Supercon
ducting Quantum Interfere
nce Device:超電導量子干渉素子)磁束計、
(2)フラックスゲート磁束計、(3)核磁気共鳴型磁
束計、(4)半導体磁気センサー(ホール素子)、の4
種類が知られているが、SQUIDが1fT(フェムト
テスラ)から10nT(ナノテスラ)までの超高感度の
測定領域をもつのに対して、フラックスゲート磁束計と
核磁気共鳴型磁束計は0.1nT(ナノテスラ)から
0.1mT(ミリテスラ)までの測定領域、半導体磁気
センサーは1nT(ナノテスラ)から1T(テスラ)ま
での測定領域をもち、SQUIDに比べると感度が落ち
る。現在までに本発明の発明者らが実験した結果では、
半導体デバイスウェハ40中に作り込める熱起電力発生
構造21を、レーザ照射した際の熱起電力電流により発
生する磁場を検知できるだけの感度をもっている磁場検
出器5はSQUIDのみである。
Thermoelectromotive force generating structure 2 by laser beam 3
1 is irradiated, and when a thermoelectromotive current flows, a magnetic field is induced, and the magnetic field detector 5 detects this magnetic field. (1) SQUID (Supercon)
ducting Quantum Interfere
nce Device: superconducting quantum interference device) magnetometer,
(2) fluxgate magnetometer, (3) nuclear magnetic resonance magnetometer, (4) semiconductor magnetic sensor (Hall element)
Although the type is known, the SQUID has an ultra-high sensitivity measurement range from 1 fT (femtotesla) to 10 nT (nanotesla), whereas the fluxgate magnetometer and the nuclear magnetic resonance magnetometer have 0.1 nT. The semiconductor magnetic sensor has a measurement area from (nano Tesla) to 0.1 mT (milliTesla) and the measurement area from 1 nT (nanoTesla) to 1T (Tesla), and the sensitivity is lower than that of SQUID. According to the results of experiments performed by the inventors of the present invention to date,
Only the SQUID is a magnetic field detector 5 having a sensitivity enough to detect a magnetic field generated by a thermoelectromotive current when the thermoelectromotive force generating structure 21 formed in the semiconductor device wafer 40 is irradiated with a laser.

【0024】以下の例では、コストと取り扱いの容易さ
から高温超電導SQUIDを用いた場合のみを示した
が、より高感度が必要な場合には低温超電導SQUID
を用いればよい。図1の(A)を参照した動作の説明に
戻る。磁場検出器5が上記磁場を検出し、検出した磁場
の強度に対応した大きさの信号を出力すると、制御・画
像処理系6はこの信号を輝度信号に変換して像表示装置
7に供給し、走査位置に対応した像を表示させる。一度
の走査で十分なS/N(信号対ノイズ比)が得られない
場合は、複数回の走査で得られた像を積算すればよい。
それでも十分なS/Nが得られない場合は、レーザビー
ム3を変調し、ロックイン・アンプで信号を増幅するこ
とでS/Nを大幅に改善できる。
In the following example, only the case where the high-temperature superconducting SQUID is used is shown from the viewpoint of cost and ease of handling, but if higher sensitivity is required, the low-temperature superconducting SQUID is used.
May be used. Returning to the description of the operation with reference to FIG. When the magnetic field detector 5 detects the magnetic field and outputs a signal having a magnitude corresponding to the strength of the detected magnetic field, the control / image processing system 6 converts the signal into a luminance signal and supplies the luminance signal to the image display device 7. , An image corresponding to the scanning position is displayed. When a sufficient S / N (signal-to-noise ratio) cannot be obtained by one scan, the images obtained by a plurality of scans may be integrated.
If a sufficient S / N cannot be obtained, the S / N can be greatly improved by modulating the laser beam 3 and amplifying the signal with a lock-in amplifier.

【0025】次に、図1の(B)を参照して説明する。
レーザビーム3で熱起電力発生構造21が照射される
と、矢印61で示したように、熱起電力発生構造21−
ビア35a−ショート欠陥42−第1層目配線34b−
ビア35b−熱起電力発生構造21という閉回路で熱起
電力電流が流れる。このような閉回路電流は、ショート
欠陥42が存在する場合にのみ流れる。ショート欠陥4
2が存在しない場合には、過渡的な開回路電流が流れる
ことになるが、この電流は寄生容量と抵抗できまる時定
数と、レーザビーム3の照射時間で決まる時定数をも
ち、閉回路電流に比べると極めて短時間で減衰してしま
う。したがって、ショート欠陥42が存在する場合の閉
回路に流れる電流による磁場のほうがはるか強く、また
継続期間も長いため、ショート欠陥42が存在しない場
合の過渡的な電流により発生する磁場は無視できる。
Next, a description will be given with reference to FIG.
When the thermoelectromotive force generating structure 21 is irradiated with the laser beam 3, as shown by the arrow 61, the thermoelectromotive force generating structure 21-
Via 35a-Short defect 42-First layer wiring 34b-
A thermoelectromotive current flows in a closed circuit of the via 35b and the thermoelectromotive force generation structure 21. Such a closed circuit current flows only when the short defect 42 exists. Short defect 4
2 does not exist, a transient open-circuit current flows. This current has a time constant determined by the parasitic capacitance and resistance and a time constant determined by the irradiation time of the laser beam 3, and the closed-circuit current It will decay in a very short time compared to. Therefore, the magnetic field due to the current flowing through the closed circuit when the short defect 42 exists is much stronger and has a longer duration, so that the magnetic field generated by the transient current when the short defect 42 does not exist can be ignored.

【0026】そして、ショート欠陥42が存在する場
合、上述のように矢印61の経路で電流が流れる結果、
磁場が発生し、磁場検出器5はこの磁場を検出すること
になる。以下の動作は上述した通りであり、磁場検出器
5が磁場を検出して出力する信号は制御・画像処理系6
へ出力され、熱起電力発生構造21の位置に対応する画
面上の箇所が例えば高輝度表示されて、第1層目配線3
4a、34b間にショート欠陥が存在することを知るこ
とができる。
When the short defect 42 exists, a current flows through the path indicated by the arrow 61 as described above.
A magnetic field is generated, and the magnetic field detector 5 detects this magnetic field. The following operation is as described above, and the signal that the magnetic field detector 5 detects and outputs the magnetic field is transmitted to the control / image processing system 6.
And the portion on the screen corresponding to the position of the thermoelectromotive force generating structure 21 is displayed with, for example, high brightness, and the first layer wiring 3
It can be seen that a short defect exists between 4a and 34b.

【0027】このように、本実施の形態例では、従来の
熱起電力にもとづく検査技術では不可能であったショー
ト欠陥の検出を行うことができる。しかも、半導体デバ
イスウェハ40に対して非接触で検査を行え、したがっ
て図1の(B)に示したように半導体デバイスウェハ4
0にボンディングパッドが形成される前の段階でも検査
を行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to detect a short-circuit defect, which is impossible with the conventional inspection technique based on thermoelectromotive force. In addition, the inspection can be performed on the semiconductor device wafer 40 in a non-contact manner, and therefore, as shown in FIG.
The inspection can be performed even before the bonding pad is formed at 0.

【0028】次に、熱起電力発生構造21の具体例につ
いて説明する。半導体デバイスで通常使用しているアル
ミ、銅、金などの金属材料は熱電能が小さく、熱起電力
発生構造21の材料としては、十分なS/N比を得る上
で適していない。ポリシリコン(PolySi)の上に
形成したチタンシリサイド(TiSi)配線(以下Ti
Si配線と略す)は通常配線としても使用されており、
本発明の発明者らの実験結果によるとかなり大きな熱電
能が得られ、熱起電力発生構造21に適している。
Next, a specific example of the thermoelectromotive force generating structure 21 will be described. Metal materials such as aluminum, copper, and gold that are usually used in semiconductor devices have low thermoelectric power and are not suitable as materials for the thermoelectromotive force generating structure 21 in order to obtain a sufficient S / N ratio. Titanium silicide (TiSi) wiring (hereinafter Ti) formed on polysilicon (PolySi)
(Abbreviated as Si wiring) is also used as normal wiring,
According to the experimental results of the inventors of the present invention, a considerably large thermoelectric power is obtained, which is suitable for the thermoelectromotive force generating structure 21.

【0029】熱起電力を起こすためには温度勾配が必要
であるが、これについては後に詳述するように、TiS
i配線の一部を細くし、その近傍にレーザビーム3を照
射することで実現できる。熱起電力発生構造21を半導
体チップ中のどの箇所にどの程度の数作り込むかは、対
象デバイスの置かれている状況により異なる。開発初期
の段階では、考えられる限りの組み合わせで設置してお
けば、ショート個所が容易に見つけられ、早いフィード
バックが可能となる。ウェハ中のどのチップにも1個所
以上ショート個所が発見されれば、次の工程まで進める
必要はなく、ショートの原因の解析を行い、その原因と
なったレイアウト設計や製造工程条件の是正処置をした
後、また最初から製造工程を進めればよい。このような
方法を採ることによって、従来のようにボンディングパ
ッド形成後に、従来法での不良解析を行うより遥かに早
く是正処置をとることが可能となる。
In order to generate a thermoelectromotive force, a temperature gradient is required, which will be described later in detail.
This can be realized by narrowing a part of the i-wiring and irradiating the vicinity thereof with the laser beam 3. Which part and how many thermoelectric power generation structures 21 are formed in the semiconductor chip depends on the situation where the target device is placed. At the early stage of development, if you install as many combinations as possible, short spots can be easily found and quick feedback is possible. If one or more short spots are found on any chip in the wafer, it is not necessary to proceed to the next step, and the cause of the short is analyzed and corrective measures are taken for the layout design and manufacturing process conditions that caused the short. After that, the manufacturing process may be performed again from the beginning. By adopting such a method, it is possible to take corrective action much earlier than performing a failure analysis by the conventional method after forming the bonding pad as in the conventional method.

【0030】ただし、1チップ中1個所もショート個所
がないようなチップがウェハ中に存在した場合、次の工
程に進めるためには、熱起電力発生構造21および熱起
電力発生構造形成用配線20は除去する必要がある。ゲ
ートアレイのように、チップ上に機能として使用してい
ない領域がある場合には、その領域にダミーの配線と熱
起電力発生構造21を作り、その領域でのショート欠陥
42の発生状況をモニターすることで、次の工程に進め
るかどうかの判断を行うこともできる。この場合には、
熱起電力発生構造21および熱起電力発生構造形成用配
線20はそのまま残して次の工程に進むことができ、効
率がよい。
However, in the case where a chip having no short-circuit portion in one chip exists in the wafer, in order to proceed to the next step, the thermoelectromotive force generating structure 21 and the wiring for forming the thermoelectromotive force generating structure are required. 20 needs to be removed. If there is a region on the chip that is not used as a function, such as a gate array, a dummy wiring and a thermoelectromotive force generating structure 21 are formed in that region, and the occurrence of short defects 42 in that region is monitored. By doing so, it can be determined whether to proceed to the next step. In this case,
The thermoelectromotive force generating structure 21 and the wiring 20 for forming a thermoelectromotive force generating structure can be left as they are to proceed to the next step, which is efficient.

【0031】また、このような空き領域がある場合に
は、さらに有効な方法がある。熱起電力発生構造21を
通常の製造工程以外の工程として作るのではなく、通常
の工程の一部で空き領域に作り込み、配線を延ばして、
ショート欠陥を検出すべき配線(図1の例では第1層目
配線34a、34b)に接続するという方法を採ること
ができる。この方法では、通常の工程で熱起電力発生構
造21も形成してしまうので、余分なコストをかけるこ
となく、検査を行うことができる。なお、この方法につ
いては後に詳しく説明する。
If there is such an empty area, there is a more effective method. Instead of making the thermoelectromotive force generating structure 21 as a process other than the normal manufacturing process, the thermoelectromotive force generating structure 21 is formed in a vacant area in a part of the normal process to extend the wiring,
It is possible to adopt a method of connecting to the wiring (the first-layer wirings 34a and 34b in the example of FIG. 1) from which a short defect is to be detected. According to this method, since the thermoelectromotive force generating structure 21 is also formed in a normal process, the inspection can be performed without extra cost. This method will be described later in detail.

【0032】TEG(Test Element Gr
oups:テスト専用構造)の場合には、さらに自由に
適用できる。従来、TEGの電気的テストのためには、
プロービング用のパッドを設けてプローブするか、ボン
ディングパッドを設けてそこからボンディングワイヤで
取り出すなどの方法が採られていた。しかし、本実施の
形態例のように、熱起電力構造を半導体チップに作り込
み、磁場検出器5でレーザ照射により発生した熱起電力
電流を検出すれば、このようなプロービング用パッドや
ボンディングパッドを設けずとも、TEGを電気的にテ
ストすることが可能になる。その結果、ボンディングパ
ッドなどを形成することなくテストを行え、さらにプロ
ービングの手間が省けるのでテスト工数を削減でき、し
たがってまた半導体デバイスの製造コストを低減し、さ
らには半導体デバイスの製造納期を大幅に短縮すること
が可能になる。
TEG (Test Element Gr)
(ups: test-only structure) can be applied more freely. Conventionally, for electrical testing of TEG,
A method of providing a probe for probing and performing a probe or a method of providing a bonding pad and taking out with a bonding wire has been adopted. However, as in the present embodiment, if a thermoelectromotive force structure is formed in a semiconductor chip and a thermoelectric current generated by laser irradiation is detected by a magnetic field detector 5, such a probing pad or a bonding pad The TEG can be electrically tested without providing the TEG. As a result, testing can be performed without forming bonding pads, etc., and the labor for probing can be reduced, thereby reducing test man-hours, thus reducing semiconductor device manufacturing costs, and significantly shortening semiconductor device manufacturing delivery time. It becomes possible to do.

【0033】なお、熱起電力発生構造21を含む半導体
デバイスチップは、単体であっても、あるいは半導体ウ
ェハに形成された状態のものであってもよく、いずれの
場合にも同様にショート欠陥42を検出することができ
る。したがって、本発明はいずれかの状態の半導体デバ
イスチップに限定されるものではない。
It should be noted that the semiconductor device chip including the thermoelectromotive force generating structure 21 may be used alone or in a state formed on a semiconductor wafer. Can be detected. Therefore, the present invention is not limited to a semiconductor device chip in any state.

【0034】[第2の実施の形態例]次に、本発明の第
2の実施の形態例について図面を参照して詳細に説明す
る。図2は本発明の第2の実施の形態例の非破壊検査装
置を示す構成図、図3の(A)は本発明による半導体デ
バイスを構成するチップを含む半導体ウェハの一例にお
ける被検査箇所を示す部分拡大断面側面図、(B)は同
部分拡大平面図である。図中、図1と同一の要素には同
一の符号が付されており、それらに関する詳しい説明は
ここでは省略する。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram showing a nondestructive inspection apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 3A shows a portion to be inspected in an example of a semiconductor wafer including a chip constituting a semiconductor device according to the present invention. FIG. 2B is a partially enlarged cross-sectional side view, and FIG. In the figure, the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted here.

【0035】以下ではこれらの図面を参照して、本発明
の第2の実施の形態例の非破壊検査用半導体デバイスお
よび非破壊検査装置について説明し、同時に第2の実施
の形態例の非破壊検査用半導体デバイスの製造方法およ
び非破壊検査方法について説明する。
A non-destructive inspection semiconductor device and a non-destructive inspection device according to a second embodiment of the present invention will be described below with reference to these drawings. A method for manufacturing a semiconductor device for inspection and a nondestructive inspection method will be described.

【0036】まず、第2の実施の形態例の非破壊検査装
置104の構成について図2を参照して説明する。この
非破壊検査装置104が第1の実施の形態例の非破壊検
査装置102と異なるのは、レーザビームとして具体的
に波長が1.3μmのレーザビーム53をレーザ発生器
51で発生させている点と、レーザビーム53をウェハ
44の裏面4b側から入射させている点である。
First, the configuration of the nondestructive inspection device 104 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. This non-destructive inspection device 104 differs from the non-destructive inspection device 102 of the first embodiment in that a laser beam 53 having a specific wavelength of 1.3 μm is generated by a laser generator 51 as a laser beam. And the point where the laser beam 53 is incident from the back surface 4b side of the wafer 44.

【0037】1.3μmの波長のレーザを使う理由は3
つある。その内の最初の2つは共に対象となる半導体デ
バイスの基板部が多くの場合、シリコン(Si)から成
ることにもとづいている。1.3μmの波長のレーザを
使う第1の理由は、レーザビーム53をチップ裏面から
照射し、基板を透過したレーザビーム53により、表面
4f付近を加熱することができることである。チップ裏
面からの照射が重要な理由は、現在の半導体デバイスの
多くは、チップ表面からの照射だけで配線部の多くを加
熱することが困難であり、裏面からの照射が必要な場合
が多いことである。チップ表面からの照射だけで配線部
の多くを加熱することが困難な理由は、多層配線構造が
普通になり、通常は上層配線ほど幅が広く下層の配線を
覆い隠す場合が多いことと、半導体デバイスが実装され
た場合、チップ表面を実装基板面に向けたり、パッケー
ジングの際にリードでチップ表面を覆い隠す構造をとっ
たりする場合が多いことである。
The reason for using a laser having a wavelength of 1.3 μm is as follows.
There are two. The first two of them are based on the fact that the substrate portion of the target semiconductor device is often made of silicon (Si). The first reason for using a laser having a wavelength of 1.3 μm is that a laser beam 53 is irradiated from the back surface of the chip, and the surface 4f can be heated by the laser beam 53 transmitted through the substrate. The reason that irradiation from the back of the chip is important is that it is difficult to heat many of the wiring parts only by irradiation from the front of the chip in many current semiconductor devices, and irradiation from the back is often required It is. The reason that it is difficult to heat most of the wiring part only by irradiation from the chip surface is that the multilayer wiring structure is common, the upper wiring is usually wider and often covers the lower wiring, When a device is mounted, it is often the case that the chip surface is directed to the mounting substrate surface, or a structure is used in which the chip surface is covered with leads during packaging.

【0038】1.1μm程度以上の波長のレーザは、基
板として使われている低濃度のシリコン中をかなりの程
度透過するため、半導体デバイスウェハ44の裏面から
照射して表面付近の配線部を加熱することが可能であ
る。例えば、1152nmのHe−Neレーザを使う
と、P−(ピーマイナス)基板ではウェハ厚が625μ
mの場合、約50%透過する。このような理由から、
1.1μm以上の波長のレーザを用いることで、ウェハ
ーを特別薄く研磨したりせずに、チップ裏面から照射し
て表面付近の配線を加熱することができる。
Since a laser having a wavelength of about 1.1 μm or more transmits through a low concentration of silicon used as a substrate to a considerable extent, it is irradiated from the back surface of the semiconductor device wafer 44 to heat a wiring portion near the front surface. It is possible to For example, when a 1152-nm He-Ne laser is used, a P- (P-minus) substrate has a wafer thickness of 625 μm.
In the case of m, it transmits about 50%. For these reasons,
By using a laser having a wavelength of 1.1 μm or more, the wiring near the front surface can be heated by irradiating from the back surface of the chip without polishing the wafer specially.

【0039】1.3μmの波長のレーザを使う理由の2
つ目は、OBIC電流(Optical Beam I
nduced Current:光励起電流)の発生を
防止できることである。シリコンに1.2μm程度以下
の波長のレーザを照射すると、OBIC電流が発生し、
これが熱起電力電流に対してはノイズとなる。例えば、
上記1152nm(1.076eV)のHe−Neレー
ザを使うと、シリコンの価電子帯と伝導帯の間(1.1
2eV)の遷移に伴う電子・正孔対の生成はないため、
不純物が存在しないか少ない場合は、OBIC電流が発
生しないか、少ない。しかし、トランジスタを形成する
程度の濃度のAs、B、Pなどが不純物として存在して
いる領域では、これらの不純物準位を介しての遷移は
1.076eV以下のエネルギーで十分なため、OBI
C電流が検出にかかる程度に発生し、このOBIC電流
が、熱起電力電流に対してはノイズとなる。このような
OBIC電流によるノイズを防ぐためには、1.2μm
以上の波長のレーザを用いる必要がある。
The second reason for using a laser having a wavelength of 1.3 μm is as follows.
The third is the OBIC current (Optical Beam I
This is to prevent the occurrence of n.sub.current (optical excitation current). When silicon is irradiated with a laser having a wavelength of about 1.2 μm or less, an OBIC current is generated,
This becomes noise with respect to the thermoelectromotive current. For example,
Using the above 1152 nm (1.076 eV) He-Ne laser, the distance between the valence band and the conduction band of silicon (1.1
Since no electron-hole pair is generated with the 2eV) transition,
When the impurity does not exist or is small, the OBIC current is not generated or small. However, in a region where As, B, P, or the like having a concentration enough to form a transistor is present as an impurity, a transition via these impurity levels requires an energy of 1.076 eV or less.
The OBIC current is generated to the extent that the C current is required for detection, and this OBIC current becomes noise with respect to the thermoelectromotive force current. In order to prevent such noise due to the OBIC current, 1.2 μm
It is necessary to use a laser having the above wavelength.

【0040】1.3μmの波長のレーザを使う理由の3
つ目は、波長が短いほどレーザビーム3が細く絞れるた
め、走査レーザ顕微鏡像、走査磁場像の解像度がよくな
ることである。上記3つの理由から1.2μm以上でで
きるだけ短波長のレーザが良いことになる。このような
条件で、実用的に使用できるレーザとして、1.3μm
の波長のレーザを選択した。具体的には、100mWの
レーザーダイオードが手ごろである。レーザ照射パワー
を増して熱起電力電流を増したい場合には500mWの
YLF(イルフ)レーザが使える。
The third reason for using a laser having a wavelength of 1.3 μm is as follows.
Third, the shorter the wavelength, the narrower the laser beam 3 can be narrowed, so that the resolution of the scanning laser microscope image and the scanning magnetic field image is improved. For the above three reasons, a laser with a wavelength of 1.2 μm or more and as short as possible is preferred. Under these conditions, a laser that can be practically used is 1.3 μm
Was selected. Specifically, a 100 mW laser diode is reasonable. If it is desired to increase the thermoelectromotive force current by increasing the laser irradiation power, a 500 mW YLF (ylf) laser can be used.

【0041】一方、半導体デバイスウェハ44の裏側か
らレーザビーム53を入射する理由は2つある。1つ目
の理由は、上述したようにチップ表面からの照射だけで
配線部の多くを加熱することが困難であるため、チップ
裏面側からのレーザビーム照射が有効であるということ
である。2つ目の理由は、磁場検出器5をチップ表面側
に配置した方が、熱起電力電流の流れる経路と磁場検出
器5の距離が近くなり、磁場検出器5が感知する磁場が
大きくなって、より微少な熱起電力電流が検知できると
いうことである。このように、本来は別々の理由からレ
ーザビーム53はチップ裏面側から照射する方が良く、
磁場検出器5はチップ表面側に配置する方がよいのであ
るが、結果的には、これが相対した側の配置になるた
め、構成が容易である。
On the other hand, there are two reasons why the laser beam 53 is incident from the back side of the semiconductor device wafer 44. The first reason is that, as described above, it is difficult to heat most of the wiring portions only by irradiation from the chip surface, and therefore, laser beam irradiation from the chip back side is effective. The second reason is that when the magnetic field detector 5 is arranged on the chip surface side, the distance between the path of the thermoelectromotive current and the magnetic field detector 5 becomes shorter, and the magnetic field detected by the magnetic field detector 5 becomes larger. This means that a smaller thermoelectromotive current can be detected. Thus, it is better to irradiate the laser beam 53 from the back side of the chip for originally different reasons.
It is better to arrange the magnetic field detector 5 on the chip surface side, but as a result, it is arranged on the opposite side, so that the configuration is easy.

【0042】次に、検査対象である半導体デバイスウェ
ハ44の構成について図3を参照して説明する。なお、
図3の(A)に示した半導体デバイスウェハ44は、図
2の半導体デバイスウェハ44の一部を拡大したもので
あるが、図2とは上下を逆にした状態で示されている。
また、図3の(B)では図3の(A)のうち特に重要な
要素のみを取り出して示している。なお、図3の(B)
では、重なったために本来隠れている箇所なども特に破
線を用いず、実線で示している。以下では、上記第1の
実施の形態例と異なる点を中心に説明する。本実施の形
態例では、レーザビーム53として1.3マイクロメー
タの波長のものを使用しており、これを、ウェハ44の
裏面4b側から入射させていることは、すでに説明した
通りである。図3の(B)に示したように、レーザビー
ム53が裏面側から入射しても、熱起電力発生構造21
が照射されるよう、熱起電力発生構造21の位置は、第
1層目配線34bと熱起電力構造21とが重ならないよ
うに熱起電力発生構造形成用配線20aの中心からずら
してある。また、熱起電力発生構造形成用配線20aの
幅を第1層目配線34bの幅より広くしてある。この理
由については後述する。
Next, the configuration of the semiconductor device wafer 44 to be inspected will be described with reference to FIG. In addition,
The semiconductor device wafer 44 shown in FIG. 3A is an enlarged view of a part of the semiconductor device wafer 44 of FIG. 2, but is shown upside down from FIG.
FIG. 3B shows only particularly important elements in FIG. 3A. Note that FIG.
In the figure, a portion that is originally hidden due to the overlap is shown by a solid line without using a broken line. The following description focuses on the differences from the first embodiment. In the present embodiment, the laser beam 53 having a wavelength of 1.3 micrometers is used, and the laser beam 53 is incident from the back surface 4b side of the wafer 44, as described above. As shown in FIG. 3B, even if the laser beam 53 enters from the back side, the thermoelectromotive force generating structure 21
The position of the thermoelectromotive force generation structure 21 is shifted from the center of the thermoelectromotive force generation structure forming wiring 20a so that the first-layer wiring 34b and the thermoelectromotive structure 21 do not overlap. Further, the width of the thermoelectromotive force generating structure forming wiring 20a is wider than the width of the first layer wiring 34b. The reason will be described later.

【0043】次に、第2の実施の形態例の動作につい
て、上記実施の形態例と異なる点を中心に説明する。ま
ず、波長が1300nmのレーザを用いる点についての
補足説明をする。空間分解能を決めるレーザビームの径
は、対物レンズの選択により広範囲に選べるが、最小径
は回折限界により、波長の程度に制限される。光学系に
共焦点機能を設けたり、NA(Numerical A
perture:開口数)の大きな対物レンズを用いる
ことにより、走査レーザ顕微鏡像の空間分解能として
は、633nmのレーザでは400nm程度の分解能
が、1300nmのレーザでは800nm程度の分解能
が容易に実現できる。
Next, the operation of the second embodiment will be described focusing on the differences from the above embodiment. First, a supplementary explanation about the use of a laser having a wavelength of 1300 nm will be given. The diameter of the laser beam, which determines the spatial resolution, can be selected over a wide range by selecting the objective lens, but the minimum diameter is limited to the wavelength by the diffraction limit. A confocal function may be provided in the optical system, or NA (Numerical A)
With the use of an objective lens having a large numerical aperture, a spatial resolution of a scanning laser microscope image of about 400 nm can be easily realized with a 633 nm laser, and a resolution of about 800 nm can be easily realized with a 1300 nm laser.

【0044】走査磁場像で重要な像の解像度は、通常は
走査磁場像そのものの解像度ではなく、走査磁場像と同
じ領域の走査レーザ顕微鏡像の解像度であり、これによ
りショート欠陥に対応した熱起電力発生構造の位置認識
精度が決まる。その理由を次に述べる。ショート欠陥に
対応した熱起電力発生構造の位置を検出するためには、
走査レーザ顕微鏡像と走査磁場像を周知の画像処理機能
で重ね合わせて、例えば走査レーザ顕微鏡像は白黒の2
56階調で、走査磁場像は赤で表示する。走査磁場像の
コントラストは最も強度の強い1ピクセルの大きさまで
小さく絞り込む調整が可能であり、この大きさは走査レ
ーザ顕微鏡像の空間分解能よりはるかに小さくできる。
The resolution of the important image in the scanning magnetic field image is not usually the resolution of the scanning magnetic field image itself, but the resolution of the scanning laser microscope image in the same area as the scanning magnetic field image. The position recognition accuracy of the power generation structure is determined. The reason will be described below. In order to detect the position of the thermoelectromotive force generating structure corresponding to the short-circuit defect,
The scanning laser microscope image and the scanning magnetic field image are superimposed by a well-known image processing function.
At 56 gradations, the scanning magnetic field image is displayed in red. The contrast of the scanning magnetic field image can be adjusted to be narrowed down to the size of one pixel having the highest intensity, and this size can be much smaller than the spatial resolution of the scanning laser microscope image.

【0045】このように1ピクセルのコントラストまで
絞り込んだ走査磁場像と走査レーザ顕微鏡像を重ね合わ
せた像で表示することにより、走査レーザ顕微鏡像の中
で、ショート欠陥に対応した熱起電力発生構造の位置が
明確に認識できる。このような位置認識方法をとるた
め、ショート欠陥に対応した熱起電力発生構造の位置の
認識精度は、走査レーザ顕微鏡像の空間分解能で決ま
る。また、走査レーザ顕微鏡像の空間分解能に関連して
以下の点が重要である。前述の通り、光誘起電流(OB
IC電流:Optical BeamInduced
Current)が発生するとノイズとなり、熱起電力
電流そのものの検出が困難になるので、その点からは1
300nmのレーザを用いることが望ましい。また、前
述の通り、1300nmのレーザのもう一つの特徴であ
る、シリコン中での減衰が少ないという利点を生かし
て、チップの裏からレーザを照射する方法も有効であ
る。
By displaying the scanning magnetic field image narrowed down to the contrast of one pixel and the scanning laser microscope image as a superimposed image, the thermoelectromotive force generating structure corresponding to the short-circuit defect is included in the scanning laser microscope image. Can be clearly recognized. In order to adopt such a position recognition method, the recognition accuracy of the position of the thermoelectromotive force generating structure corresponding to the short defect is determined by the spatial resolution of the image of the scanning laser microscope. The following points are important in relation to the spatial resolution of the scanning laser microscope image. As described above, the photo-induced current (OB
IC current: Optical BeamInduced
(Current) causes noise, and it is difficult to detect the thermoelectromotive force current itself.
It is desirable to use a 300 nm laser. As described above, a method of irradiating the laser from the back of the chip is also effective, taking advantage of another feature of the 1300 nm laser, that is, the advantage that the attenuation in silicon is small.

【0046】このように1300nmのレーザには大き
な利点があるが、1300nmのレーザを用いた場合に
問題になるのが空間分解能である。走査レーザ顕微鏡像
の空間分解能の点からは633nmのような波長の短い
レーザが望ましい。このジレンマを解決するためには、
例えば、以下に述べる方法が有効である。レーザ発生器
として、633nmのHe−Neレーザと1300nm
のYLF(イルフ)レーザを用いる。そして走査レーザ
顕微鏡像の取得には波長が633nmのレーザを、走査
磁場像の取得には1300nmのレーザを用い、得られ
た2つの像を重ね合わせて表示する。
As described above, the 1300 nm laser has a great advantage, but when using a 1300 nm laser, a problem is the spatial resolution. From the viewpoint of the spatial resolution of a scanning laser microscope image, a laser having a short wavelength such as 633 nm is desirable. To solve this dilemma,
For example, the following method is effective. As a laser generator, a 633 nm He-Ne laser and 1300 nm
(YLF) laser is used. Then, a laser having a wavelength of 633 nm is used for acquiring a scanning laser microscope image, and a laser having a wavelength of 1300 nm is used for acquiring a scanning magnetic field image, and the obtained two images are superimposed and displayed.

【0047】1300nmのレーザを裏面から照射した
場合は、それとの重ね合わせに使う633nmの走査レ
ーザ顕微鏡像は表面から取り、鏡像に変換してから重ね
合わせればよい。この方法により、1300nmのレー
ザのみを用いる場合に比べて、ショート欠陥に対応した
熱起電力発生構造の検出位置精度が2倍に改善する。重
ねあわせの精度が空間分解能より高精度であるため、こ
の方法が有効である。さらに、表面からの走査レーザ顕
微鏡像のみでは位置が明確に認識できない場合には、裏
面からの走査レーザ顕微鏡像も併用し、3つの像を重ね
あわせてもよい。ショート欠陥に対応した熱起電力発生
構造の位置によっては改善効果が見られる。
When a 1300 nm laser is irradiated from the back surface, a 633 nm scanning laser microscope image used for superimposition is taken from the front surface, converted into a mirror image, and then superposed. According to this method, the detection position accuracy of the thermoelectromotive force generating structure corresponding to the short-circuit defect is doubled as compared with the case where only the 1300 nm laser is used. This method is effective because the superposition accuracy is higher than the spatial resolution. Further, when the position cannot be clearly recognized only by the scanning laser microscope image from the front surface, the three images may be superimposed together with the scanning laser microscope image from the rear surface. An improvement effect is seen depending on the position of the thermoelectromotive force generating structure corresponding to the short-circuit defect.

【0048】また、裏面からの走査レーザ顕微鏡像の空
間分解能が、1300nmのレーザでは不足の場合に
は、ウェハを薄くすることにより減衰を押さえること
で、短波長のレーザも用いることができる。例えば、ウ
ェハ厚を15マイクロメータまで薄くすると、633n
mの波長のレーザでも60%以上透過するので、裏面か
らの高空間分解能の走査レーザ顕微鏡像を得ることが可
能である。ただし、このような場合でも、被検査物の構
成がOBIC電流がノイズとなるような構成、すなわ
ち、電流経路が配線部のみで構成されているのではな
く、シリコン部を含んだ経路の場合には、走査磁場像は
あくまで、OBIC電流を発生しない長波長のレーザで
誘起し、取得する必要がある。
If the spatial resolution of the scanning laser microscope image from the back side is insufficient with a laser of 1300 nm, a laser with a short wavelength can be used by reducing the attenuation by making the wafer thinner. For example, if the wafer thickness is reduced to 15 micrometers, 633n
Since even a laser having a wavelength of m transmits 60% or more, it is possible to obtain a high spatial resolution scanning laser microscope image from the back surface. However, even in such a case, if the configuration of the inspection object is such that the OBIC current causes noise, that is, if the current path is a path including a silicon part instead of only a wiring part, However, it is necessary to obtain a scanning magnetic field image by inducing a long-wavelength laser that does not generate an OBIC current.

【0049】次に、特に図3の(B)を用いて、被検査
側から見た動作を説明する。本実施の形態例では、図3
の(B)に示したように熱起電力発生構造形成用配線2
0aの幅を広く形成しているが、その理由を以下に示
す。レーザビーム53で熱起電力発生構造21を照射す
ると、第1の実施の形態例の場合と同様、熱起電力発生
構造21−配線20a−ビア35a−ショート欠陥42
−第1層目配線34b−ビア35b−配線20a−熱起
電力発生構造21の閉回路経路で熱起電力電流が流れ
る。
Next, the operation as viewed from the inspected side will be described with reference to FIG. In the present embodiment, FIG.
As shown in (B) of FIG.
The width of 0a is widened, and the reason is as follows. When the thermoelectromotive force generating structure 21 is irradiated with the laser beam 53, as in the case of the first embodiment, the thermoelectromotive force generating structure 21-wiring 20a-via 35a-short defect 42
The first layer wiring 34b, the via 35b, the wiring 20a, and the thermoelectromotive force current flow through the closed circuit path of the thermoelectromotive force generating structure 21.

【0050】ここで、電流経路を、図3の(A)および
の(B)に示したように第1層目配線34b側の電流経
路611と、熱起電力発生構造形成用配線20a側の電
流経路612に分けて考える。電流経路611は、比較
的幅が狭く、電流により発生する磁場も、配線に沿って
局在している。一方、電流経路612は、比較的広い範
囲に分布するため、その電流により誘起される磁場も広
い範囲に広がる。電流経路611と電流経路612とで
発生した磁場は、閉回路ループの外部では、向きとして
はおおよそ互いに打ち消す向きではあるが、上述のよう
に磁場の分布領域が異なるため、それほど打ち消し合う
ことはなく、磁場としての検出が可能になる。ショート
欠陥42を検出したい配線の幅が狭くなく、広い場合に
は、この例とは逆に、熱起電力発生構造形成用配線20
aを細くすれば良い。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the current path is divided into the current path 611 on the first layer wiring 34b side and the current path 611 on the thermoelectromotive force generating structure forming wiring 20a side. The current path 612 is considered separately. The current path 611 is relatively narrow, and the magnetic field generated by the current is also localized along the wiring. On the other hand, since the current path 612 is distributed over a relatively wide range, the magnetic field induced by the current spreads over a wide range. The magnetic fields generated in the current path 611 and the current path 612 have directions almost cancel each other as directions outside the closed circuit loop, but do not cancel out so much because the distribution regions of the magnetic field are different as described above. , As a magnetic field. In the case where the width of the wiring for which the short defect 42 is to be detected is not narrow but wide, the wiring 20 for forming the thermoelectromotive force generating structure is contrary to this example.
What is necessary is just to make a thin.

【0051】次に、熱起電力発生構造21の具体例につ
いて説明する。本発明の発明者らによる実験の結果によ
れば、TiSi配線を熱起電力発生構造形成用配線20
aとして用い、その一部を幅が細くなるように形成する
と、幅が細くなった個所が熱起電力発生構造21として
使うことができる。これは、このTiSiが大きな熱電
能を有しているのに加えて、一部の幅を細くすること
で、その部分の熱伝導を悪くさせ、レーザビーム53を
照射した際に大きな温度勾配および温度勾配の左右の不
均衡を作り易くし、その結果、過渡的な大きな熱起電力
ならびにそれに伴う電流が発生したと考えられる。
Next, a specific example of the thermoelectromotive force generating structure 21 will be described. According to the result of the experiment by the inventors of the present invention, the TiSi wiring is
If a portion is formed so as to have a small width, the narrowed portion can be used as the thermoelectromotive force generating structure 21. This is because, in addition to this TiSi having a large thermoelectric power, by narrowing a part of the width, the heat conduction of the part is deteriorated, and when a laser beam 53 is irradiated, a large temperature gradient and It is considered that the right and left imbalance of the temperature gradient is easily made, and as a result, a large transient thermoelectromotive force and a current accompanying it are generated.

【0052】本発明の発明者らによる今までの実験で
は、0.4マイクロメータ径で、照射パワー3mW程度
のレーザビームを、TiSi配線で作成した熱起電力発
生構造21に照射することで、10mV程度の熱起電力
による電圧を得ている。この電圧値は、高温超電導SQ
UIDを用いて検出可能な磁場を発生させるに十分な電
流を流しうる値である。なお、熱起電力発生構造21
は、上述のように熱起電力発生構造形成用配線20aの
一部として配線と一体に形成することも可能であるが、
熱起電力発生構造21と、熱起電力発生構造21を被検
査対象に接続する配線とを別の材料で個別に形成するこ
とも可能である。
In the experiments conducted so far by the inventors of the present invention, a laser beam having a diameter of 0.4 μm and an irradiation power of about 3 mW is irradiated on a thermoelectromotive force generating structure 21 made of TiSi wiring. A voltage due to a thermoelectromotive force of about 10 mV is obtained. This voltage value is the high-temperature superconducting SQ
This is a value that allows a current sufficient to generate a magnetic field that can be detected using the UID. In addition, the thermoelectromotive force generation structure 21
Can be integrally formed with the wiring as a part of the wiring 20a for forming a thermoelectromotive force as described above.
It is also possible to separately form the thermoelectromotive force generating structure 21 and the wiring connecting the thermoelectromotive force generating structure 21 to the object to be inspected using different materials.

【0053】[第3の実施の形態例]次に、本発明の第
3の実施の形態例について説明する。図4の(A)は第
3の実施の形態例の非破壊検査用半導体デバイスを構成
するチップを含む半導体ウェハを示す部分拡大断面側面
図、(B)は同部分拡大平面図である。図中、図1と同
一の要素には同一の符号が付されており、それらに関す
る詳しい説明はここでは省略する。
[Third Embodiment] Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 4A is a partially enlarged cross-sectional side view showing a semiconductor wafer including a chip constituting the semiconductor device for nondestructive inspection according to the third embodiment, and FIG. 4B is a partially enlarged plan view thereof. In the figure, the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted here.

【0054】以下ではこれらの図面を参照して、本発明
の第3の実施の形態例の非破壊検査用半導体デバイスに
ついて説明し、同時に第3の実施の形態例の非破壊検査
用半導体デバイスの製造方法および非破壊検査方法につ
いて説明する。なお、非破壊検査装置については例えば
図2に示した非破壊検査装置104を用いることができ
る。
The non-destructive inspection semiconductor device according to the third embodiment of the present invention will be described below with reference to these drawings, and at the same time, the non-destructive inspection semiconductor device according to the third embodiment will be described. The manufacturing method and the nondestructive inspection method will be described. As the nondestructive inspection device, for example, the nondestructive inspection device 104 shown in FIG. 2 can be used.

【0055】第3の実施の形態例の非破壊検査用半導体
デバイスでは、図4の(B)に示したように、非破壊検
査用半導体デバイスを構成するチップを含む半導体デバ
イスウェハ46において、第1層目配線34bの側方
に、第1層目配線34bとほぼ平行に第1層目配線bと
の間に間隔をおいて第1層目配線34cが並設されてい
る。
In the semiconductor device for nondestructive inspection according to the third embodiment, as shown in FIG. 4B, in the semiconductor device wafer 46 including the chips constituting the semiconductor device for nondestructive inspection, On the side of the first-layer wiring 34b, the first-layer wiring 34c is arranged in parallel with the first-layer wiring 34b at a distance substantially in parallel with the first-layer wiring 34b.

【0056】そして、これら第1層目配線34b、34
c間のショート欠陥42を検出すべく、図4の(A)、
(B)に示したように、第1層目配線34b、34cの
一端部近傍に、熱起電力発生構造21を配置している。
詳しくは、第1層目配線34b、34cの各一端部の上
方に絶縁層32を介して熱起電力発生構造形成用配線2
0を形成し、2つの配線20の間に配線20に接続する
熱起電力発生構造21を形成している。第1層目配線3
4b、34cの一端部の上面上にはそれぞれビア35
b、35cを立設し、ビア35b、35cの上端部は上
記配線20の下面にそれぞれ接続している。
The first-layer wirings 34b and 34
In order to detect a short defect 42 between the points c and c, FIG.
As shown in (B), the thermoelectromotive force generating structure 21 is arranged near one end of the first-layer wirings 34b and 34c.
More specifically, the thermoelectric power generation structure forming wiring 2 is provided above one end of each of the first-layer wirings 34 b and 34 c via the insulating layer 32.
0 is formed, and a thermoelectromotive force generating structure 21 connected to the wiring 20 is formed between the two wirings 20. First layer wiring 3
Vias 35 are respectively provided on the upper surfaces of the one end portions of 4b and 34c.
The upper ends of the vias 35b and 35c are connected to the lower surface of the wiring 20, respectively.

【0057】したがって、この半導体デバイスウェハ4
6では、図4に示したように、例えば第1層目配線34
b、34cの、熱起電力発生構造21と反対の端部側に
ショート欠陥42が存在した場合、レーザビーム53に
より熱起電力発生構造21の箇所が照射された際に、矢
印61で示した経路で電流が流れる。
Therefore, the semiconductor device wafer 4
In FIG. 6, for example, as shown in FIG.
When a short-circuit defect 42 exists on the end side of b and 34c opposite to the thermoelectromotive force generating structure 21, when the laser beam 53 irradiates the portion of the thermoelectromotive force generating structure 21, it is indicated by an arrow 61. Current flows through the path.

【0058】この電流を、磁場検出器で検出し、画像処
理を行って表示することでショート欠陥箇所の走査磁場
像を得ることができ、そのため第3の実施の形態例で
は、ショート欠陥42を検出すべき2本の配線が側方に
間隔をおいて並設されているような場合に、配線の幅方
向に延びたショート欠陥42を検出でき、上記第1の実
施の形態例と同様の効果を得ることができる。
By detecting this current with a magnetic field detector, performing image processing and displaying the current, a scanning magnetic field image of a short defect location can be obtained. Therefore, in the third embodiment, the short defect 42 is detected. In a case where two wirings to be detected are arranged side by side at intervals, a short defect 42 extending in the width direction of the wiring can be detected, and the same as in the first embodiment. The effect can be obtained.

【0059】その上、第3の実施の形態例では、電流
が、ウェハ平面と平行な平面内に形成された閉回路に流
れるので、磁場は上下方向に形成され、外部から容易に
磁場を検出することができる。したがって、第2の実施
の形態例のような、配線の幅を考慮するなどの構造上の
細工は不要である。また、第3の実施の形態例では、図
4の(B)に示したように、熱起電力発生構造21を、
配線34b、34cの隙間に配置することができるの
で、図4の(A)に示したように、半導体デバイスウェ
ハ46の裏面側からレーザビーム53を照射することが
可能である。
In addition, in the third embodiment, since the current flows through a closed circuit formed in a plane parallel to the wafer plane, the magnetic field is formed in the vertical direction, and the magnetic field can be easily detected from the outside. can do. Therefore, there is no need to perform structural work such as taking into account the width of the wiring as in the second embodiment. Further, in the third embodiment, as shown in FIG.
Since it can be arranged in the gap between the wirings 34b and 34c, it is possible to irradiate the laser beam 53 from the back surface side of the semiconductor device wafer 46 as shown in FIG.

【0060】[第4の実施の形態例]次に、本発明の第
4の実施の形態例について説明する。図5の(A)は第
4の実施の形態例の非破壊検査用半導体デバイスを構成
するチップを含む半導体ウェハを示す部分拡大断面側面
図、(B)は同部分拡大平面図である。図中、図3と同
一の要素には同一の符号が付されており、それらに関す
る詳しい説明はここでは省略する。
[Fourth Embodiment] Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 5A is a partially enlarged sectional side view showing a semiconductor wafer including a chip constituting a nondestructive inspection semiconductor device according to a fourth embodiment, and FIG. 5B is a partially enlarged plan view of the same. In the figure, the same elements as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted here.

【0061】以下ではこれらの図面を参照して、本発明
の第4の実施の形態例の非破壊検査用半導体デバイスに
ついて説明し、同時に第4の実施の形態例の非破壊検査
用半導体デバイスの製造方法および非破壊検査方法につ
いて説明する。なお、非破壊検査装置については例えば
図2に示した非破壊検査装置104を用いることができ
る。
A non-destructive inspection semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to these drawings, and at the same time, a non-destructive inspection semiconductor device according to the fourth embodiment will be described. The manufacturing method and the nondestructive inspection method will be described. As the nondestructive inspection device, for example, the nondestructive inspection device 104 shown in FIG. 2 can be used.

【0062】第4の実施の形態例が上記第2の実施の形
態例と異なるのは、半導体デバイスウェハ48におい
て、第1層目配線34bが基板部31中の異なる拡散層
どうしを接続するためのものであり、第1層目配線34
bと上部の配線とを接続するビアは本来設けられていな
いという点である。なお、上記拡散層どうしを接続する
ため、第1層目配線34bの両端部の下部には拡散層に
接続するそれぞれコンタクト部33が設けられている。
The fourth embodiment is different from the second embodiment in that the first layer wiring 34b connects different diffusion layers in the substrate portion 31 in the semiconductor device wafer 48. And the first layer wiring 34
The point is that a via connecting the b and the upper wiring is not originally provided. In order to connect the diffusion layers to each other, contact portions 33 connected to the diffusion layers are provided below both ends of the first-layer wiring 34b.

【0063】このように、第1層目配線34bと上部の
配線とを接続するビアが設けられていない場合には、図
5に示したように、第1層目配線34bの例えば一端部
上に検査用ビア305を設ける。これにより、上記第2
の実施の形態例の半導体デバイスウェハ44と等価な構
成とでき、その結果、第2の実施の形態例と同様の検査
を行って第2の実施の形態例と同様の効果を得ることが
できる。
As described above, when the via connecting the first-layer wiring 34b and the upper wiring is not provided, as shown in FIG. 5, for example, on one end of the first-layer wiring 34b. Are provided with inspection vias 305. Thereby, the second
The structure can be equivalent to that of the semiconductor device wafer 44 of the second embodiment. As a result, the same inspection as that of the second embodiment can be performed, and the same effect as that of the second embodiment can be obtained. .

【0064】なお、検査用ビア305は、上層配線が通
っていないところに設ければ、検査終了後、熱起電力発
生構造21および熱起電力発生構造形成用配線20を除
去して、上層配線を形成したとしても、検査用ビア30
5が上層配線に接続することはなく、半導体デバイスの
本来の機能に影響は生じない。
If the inspection via 305 is provided in a place where the upper layer wiring does not pass, after the inspection is completed, the thermoelectromotive force generation structure 21 and the thermoelectromotive force generation structure forming wiring 20 are removed, and the upper layer wiring is removed. Is formed, the inspection via 30
5 is not connected to the upper layer wiring, and the original function of the semiconductor device is not affected.

【0065】[第5の実施の形態例]図6の(A)は第
5の実施の形態例の非破壊検査用半導体デバイスを構成
するチップを含む半導体ウェハを示す部分拡大断面側面
図、(B)は同部分拡大平面図である。図中、図1など
と同一の要素には同一の符号が付されており、それらに
関する詳しい説明はここでは省略する。
[Fifth Embodiment] FIG. 6A is a partially enlarged cross-sectional side view showing a semiconductor wafer including a chip constituting a nondestructive inspection semiconductor device according to a fifth embodiment. B) is a partially enlarged plan view of the same. In the figure, the same elements as those in FIG. 1 and the like are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted here.

【0066】以下ではこれらの図面を参照して、本発明
の第5の実施の形態例の非破壊検査用半導体デバイスに
ついて説明し、同時に第5の実施の形態例の非破壊検査
用半導体デバイスの製造方法および非破壊検査方法につ
いて説明する。なお、非破壊検査装置については例えば
図2に示した非破壊検査装置104を用いることができ
る。
The non-destructive inspection semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to these drawings, and at the same time, the non-destructive inspection semiconductor device according to the fifth embodiment will be described. The manufacturing method and the nondestructive inspection method will be described. As the nondestructive inspection device, for example, the nondestructive inspection device 104 shown in FIG. 2 can be used.

【0067】第5の実施の形態例の非破壊検査用半導体
デバイスを構成する半導体チップを含む半導体デバイス
ウェハ50では、図6の(A)、(B)に示した熱起電
力発生構造形成用配線20および熱起電力発生構造21
を、第1層目配線34と同一の製造工程で同一の層に形
成する。配線20および熱起電力発生構造21の材料と
しては前述のTiSiが適している。
In the semiconductor device wafer 50 including the semiconductor chips constituting the semiconductor device for nondestructive inspection according to the fifth embodiment, the semiconductor device wafer 50 for forming a thermoelectromotive force generating structure shown in FIGS. Wiring 20 and thermoelectromotive force generating structure 21
Are formed in the same layer in the same manufacturing process as the first-layer wiring 34. The above-described TiSi is suitable as a material of the wiring 20 and the thermoelectromotive force generating structure 21.

【0068】被検査対象の配線は第2層目配線であり、
この例では、第1層目配線34の上方に第1層目配線3
4との間に絶縁層32を介して、第2層目配線36aと
第2層目配線36bとを互いにほぼ平行に延設する。図
中、第2層目配線36a、36bは左方向にさらに延在
しており、本来の機能上はこれら2本の配線は互いに電
気的に絶縁されている。
The wiring to be inspected is a second-layer wiring,
In this example, the first layer wiring 3 is located above the first layer wiring 34.
4, a second-layer wiring 36a and a second-layer wiring 36b extend substantially parallel to each other with an insulating layer 32 interposed therebetween. In the figure, the second-layer wirings 36a and 36b further extend leftward, and these two wirings are electrically insulated from each other in the original function.

【0069】熱起電力発生構造21は、図6の(B)に
示したように、第2目配線36aと第2目配線36bの
間の位置に配置され、熱起電力発生構造21を挟み、熱
起電力発生構造21に接続する熱起電力発生構造形成用
配線20が延在している。配線20の上にはそれぞれ検
査用ビア305a、305bを立設し、その上に、第2
層目配線36a、36bと同一の工程で、検査用配線3
6c、36dを形成する。検査用配線36c、36d
は、相互に間隔をおいて、それぞれ第2層目配線36
a、36bの方向に延在させ、熱起電力発生構造21側
の端部の下面においてそれぞれ検査用ビア305a、3
65bの上面に接続する。
As shown in FIG. 6B, the thermoelectromotive force generating structure 21 is disposed between the second wiring 36a and the second wiring 36b, and The thermoelectromotive force generating structure forming wiring 20 connected to the thermoelectromotive force generating structure 21 extends. Inspection vias 305a and 305b are respectively set up on the wiring 20, and a second
In the same process as the layer wirings 36a and 36b, the inspection wiring 3
6c and 36d are formed. Inspection wiring 36c, 36d
Are separated from each other by a second layer wiring 36
a, 36b, and the inspection vias 305a, 305a,
65b.

【0070】第2目配線を形成した後、その上に絶縁層
32を形成し、さらに絶縁層32を貫通して第2層目配
線36a、36bの熱起電力発生構造21側端部と、検
査用配線36c、36dの、配線36a、36b側端部
の上に検査用ビア305d、305e、305c、30
5fを形成する。
After forming the second wiring, an insulating layer 32 is formed thereon, and the second layer wirings 36a and 36b penetrate the insulating layer 32, and the ends of the second layer wirings 36a and 36b on the side of the thermoelectromotive force generating structure 21; Inspection vias 305d, 305e, 305c, 30 are provided on the ends of the inspection wirings 36c, 36d on the wiring 36a, 36b side.
5f is formed.

【0071】そして、絶縁層32の表面に、検査用ビア
305dと検査用ビア305cとを接続する検査用配線
37bを形成し、また、検査用ビア305eと検査用ビ
ア305fとを接続する検査用配線37aを形成する。
したがって、この半導体デバイスウェハ50でも、第2
層目配線36a、36bの間にショート欠陥42が存在
した場合、熱起電力発生構造21を半導体デバイスウェ
ハ50の裏面側からレーザビーム53により照射した際
に矢印61で示した経路で電流が流れ、そのとき発生す
る磁場を検出することでショート欠陥42に対応する磁
場走査像を得ることができる。そのため、第5の実施の
形態例でも第1の実施の形態例などと同様の効果が得ら
れる。
Then, on the surface of the insulating layer 32, an inspection wiring 37b for connecting the inspection via 305d and the inspection via 305c is formed, and an inspection wiring for connecting the inspection via 305e and the inspection via 305f is formed. The wiring 37a is formed.
Therefore, even in this semiconductor device wafer 50, the second
When the short-circuit defect 42 exists between the layer wirings 36a and 36b, when the thermoelectromotive force generating structure 21 is irradiated with the laser beam 53 from the back surface side of the semiconductor device wafer 50, a current flows along a path indicated by an arrow 61. By detecting the magnetic field generated at that time, a magnetic field scanning image corresponding to the short defect 42 can be obtained. Therefore, the same effects as those of the first embodiment can be obtained in the fifth embodiment.

【0072】さらに、第5の実施の形態例では、熱起電
力発生構造形成用配線20、熱起電力発生構造21、検
査用配線36c、36dなどは第1層目配線または第2
層目配線と同一製造工程で形成できるため、検査用の配
線などを形成するための余分な工程の増加が最小限に抑
えられる。この例では、検査用の余分な製造工程は検査
用配線37a、37bを形成する工程であが、これはア
ルミニウム配線のような単純な構造の配線で作成するこ
とができ、わざわざ熱起電力発生構造形成用配線20と
してTiSi配線を新たに製造することに比べれば、工
程数の増加は最小限となる。また、このような検査用配
線37a、37bは、検査終了後の除去も極めて容易で
ある。そして、本来の半導体デバイスの機能に影響を与
えることもない。 [第6の実施の形態例]図7の(A)は第6の実施の形
態例の非破壊検査用半導体デバイスを構成するチップを
含む半導体ウェハを示す部分拡大断面側面図、(B)は
同部分拡大平面図である。図中、図6などと同一の要素
には同一の符号が付されており、それらに関する詳しい
説明はここでは省略する。
Further, in the fifth embodiment, the thermoelectric power generation structure forming wiring 20, the thermoelectromotive force generation structure 21, the inspection wirings 36c, 36d, etc. are the first layer wiring or the second layer wiring.
Since it can be formed in the same manufacturing process as the layer wiring, an increase in extra steps for forming a wiring for inspection and the like can be minimized. In this example, the extra manufacturing process for the inspection is a process of forming the inspection wirings 37a and 37b, which can be formed by wiring having a simple structure such as an aluminum wiring, and bothersomely generating the thermoelectromotive force. The increase in the number of steps is minimized as compared with the case where a TiSi wiring is newly manufactured as the structure forming wiring 20. Further, such inspection wirings 37a and 37b are also very easily removed after the inspection is completed. Further, the function of the semiconductor device is not affected. [Sixth Embodiment] FIG. 7A is a partially enlarged cross-sectional side view showing a semiconductor wafer including chips constituting a nondestructive inspection semiconductor device according to a sixth embodiment, and FIG. It is the same element enlarged plan view. In the drawing, the same elements as those in FIG. 6 and the like are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted here.

【0073】以下ではこれらの図面を参照して、本発明
の第6の実施の形態例の非破壊検査用半導体デバイスに
ついて説明し、同時に第6の実施の形態例の非破壊検査
用半導体デバイスの製造方法および非破壊検査方法につ
いて説明する。なお、非破壊検査装置については例えば
図2に示した非破壊検査装置104を用いることができ
る。
The non-destructive inspection semiconductor device according to the sixth embodiment of the present invention will be described below with reference to these drawings, and at the same time, the non-destructive inspection semiconductor device according to the sixth embodiment will be described. The manufacturing method and the nondestructive inspection method will be described. As the nondestructive inspection device, for example, the nondestructive inspection device 104 shown in FIG. 2 can be used.

【0074】第6の実施の形態例の非破壊検査用半導体
デバイスを構成する半導体チップを含む半導体デバイス
ウェハ52が、上記半導体デバイスウェハ50と異なる
のは、検査用配線を被検査配線の第2層目配線と同一の
層にのみ形成する点である。半導体デバイスウェハ52
でも、熱起電力発生構造形成用配線20および熱起電力
発生構造21は第1層目配線34と同一の工程で同一の
層に形成する。その上に、図6に示した半導体デバイス
ウェハ50の場合と同様、絶縁層32を介して第2層目
配線36a、36bを形成するが、本実施の形態例で
は、第2層目配線36a、36bは本来の長さより長く
形成し、延長部を検査用配線36c、36dとして形成
する。検査用配線36c、36dは配線20の上部にま
で延在させ、端部においてそれぞれ検査用ビア305
a、305bを介し、配線20に接続する。
The semiconductor device wafer 52 including the semiconductor chips constituting the semiconductor device for nondestructive inspection according to the sixth embodiment is different from the semiconductor device wafer 50 in that the inspection wiring is the second wiring of the wiring to be inspected. The point is that it is formed only on the same layer as the layer wiring. Semiconductor device wafer 52
However, the thermoelectromotive force generating structure forming wiring 20 and the thermoelectromotive force generating structure 21 are formed in the same step and in the same layer as the first layer wiring 34. The second layer wirings 36a and 36b are formed thereon via the insulating layer 32 as in the case of the semiconductor device wafer 50 shown in FIG. 6, but in the present embodiment, the second layer wirings 36a and 36b are formed. , 36b are formed longer than the original length, and the extended portions are formed as inspection wirings 36c, 36d. The inspection wirings 36c and 36d are extended to the upper part of the wiring 20, and the inspection vias 305 are respectively provided at the ends.
a, 305b are connected to the wiring 20.

【0075】したがって、この半導体デバイスウェハ5
2でも、第2の実施の形態例などと同様の手順で検査を
行い、図9の(A)、(B)に示したように、第2層目
配線36a、36b間にショート欠陥42が存在すれ
ば、熱起電力発生構造21をレーザビーム53により照
射した際に矢印61で示した経路で各配線を通じて電流
が流れ、ショート欠陥42を検出することができる。し
たがって第6の実施の形態例においても、上記第1の実
施の形態例と同様の効果が得られる。
Therefore, the semiconductor device wafer 5
9, inspection is performed in the same procedure as in the second embodiment, etc., and as shown in FIGS. 9A and 9B, a short defect 42 is present between the second-layer wirings 36 a and 36 b. If there is, when the thermoelectromotive force generating structure 21 is irradiated with the laser beam 53, a current flows through each wiring along the path indicated by the arrow 61, and the short defect 42 can be detected. Therefore, also in the sixth embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

【0076】そして、第6の実施の形態例では、検査終
了後、図7に示した第2層目配線36a、36bと検査
用配線36c、36dとの境界38a、38bを境に、
検査用配線36c、36dは除去し、その結果、半導体
デバイスウェハ52は図8の(A)および(B)(それ
ぞれ図7の(A)、(B)に対応)に示した状態とな
る。
In the sixth embodiment, after the inspection, after the boundaries 38a, 38b between the second-layer wirings 36a, 36b and the inspection wirings 36c, 36d shown in FIG.
The inspection wirings 36c and 36d are removed, and as a result, the semiconductor device wafer 52 is in the state shown in FIGS. 8A and 8B (corresponding to FIGS. 7A and 7B, respectively).

【0077】このように本実施の形態例では、検査用の
配線としては、第2層目配線36a、36bの延長部を
形成するのみであるから、上記第5の実施の形態例に比
べ、工程はきわめて簡素である。無論、検査用配線36
c、36dの除去も容易である。
As described above, in the present embodiment, only the extension of the second-layer wirings 36a and 36b is formed as the inspection wiring, and therefore, compared to the fifth embodiment described above. The process is very simple. Of course, inspection wiring 36
Removal of c and 36d is also easy.

【0078】さらに、本実施の形態例では、被検査配線
である第2の第2層目配線36a、36bの上に、検査
のために配線などを形成する必要がなく、第2の第2層
目配線36a、36bが形成され次第ただちに検査を実
施することができる。また、図9の(A)、(B)に示
したように、ショート欠陥42により形成される閉回路
が全体として単純であり、矢印61で示した電流経路が
単純となることから、発生した磁場の検出が容易とな
り、良好な磁場走査像を得ることができる。
Further, in this embodiment, it is not necessary to form a wiring or the like for inspection on the second second-layer wirings 36a and 36b which are wirings to be inspected. The inspection can be performed immediately after the layer wirings 36a and 36b are formed. In addition, as shown in FIGS. 9A and 9B, a closed circuit formed by the short-circuit defect 42 is simple as a whole, and the current path indicated by the arrow 61 is simple. Detection of a magnetic field becomes easy, and a good magnetic field scanning image can be obtained.

【0079】[第7の実施の形態例]図10の(A)は
第7の実施の形態例の半導体デバイスを構成するチップ
上でのレイアウトをブロックとして示した概念図、
(B)は(A)で繰り返されているブロックを取り出し
て、その内部構造と互いの接続関係を示した概念図であ
る。図中、図1などと同一の要素には同一の符号が付さ
れている。
[Seventh Embodiment] FIG. 10A is a conceptual diagram showing a layout on a chip constituting a semiconductor device according to a seventh embodiment as a block.
(B) is a conceptual diagram showing a block that is repeated in (A) and showing the internal structure and the connection relationship between them. In the figure, the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0080】以下ではこれらの図面を参照して、本発明
の第7の実施の形態例の非破壊検査用半導体デバイスお
よび非破壊検査用半導体デバイスの製造方法について説
明する。なお、第7の実施の形態例の非破壊検査用半導
体デバイスの検査は、例えば図1に示した非破壊検査装
置102を用いて第1の実施の形態例として説明した非
破壊検査方法により行うことができる。
Hereinafter, a semiconductor device for nondestructive inspection and a method for manufacturing the semiconductor device for nondestructive inspection according to the seventh embodiment of the present invention will be described with reference to these drawings. The inspection of the semiconductor device for nondestructive inspection according to the seventh embodiment is performed by the nondestructive inspection method described as the first embodiment using, for example, the nondestructive inspection device 102 shown in FIG. be able to.

【0081】第7の実施の形態例の非破壊検査用半導体
デバイスを構成する半導体デバイスウェハ54が上記実
施の形態例と異なるのは、熱起電力発生構造21を含む
検査ツール領域120と、被検査配線などの検査要素を
含む被検査領域100とを異なるブロックとして配置す
る点である。
The semiconductor device wafer 54 constituting the semiconductor device for nondestructive inspection of the seventh embodiment is different from that of the above embodiment in that the inspection tool region 120 including the thermoelectromotive force generating structure 21 and the inspection tool region 120 The point is that the inspection area 100 including the inspection element such as the inspection wiring is arranged as a different block.

【0082】図10の(A)に示したように、半導体デ
バイスウェハ54は、1つの被検査領域100と1つの
検査ツール領域120との対を複数、整列配置して構成
している。図10の(B)は、1つの被検査領域100
と1つの検査ツール領域120との対を取り出して示し
たものであり、検査ツール領域120には複数の熱起電
力発生構造21を形成し、一方、被検査領域100に
は、上記複数の熱起電力発生構造21に対応して複数の
被検査要素101を形成している。そして、熱起電力発
生構造21と被検査要素101とは対応するものどうし
を検査用配線37により接続している。被検査要素10
1には例えば上述のような近接する2本の配線が被検査
対象として含まれている。
As shown in FIG. 10A, the semiconductor device wafer 54 is configured by arranging a plurality of pairs of one inspection area 100 and one inspection tool area 120 in a line. FIG. 10B shows one inspection area 100.
2 shows a pair of a plurality of thermoelectric power generation structures 21 formed in the inspection tool region 120, while a plurality of thermoelectric power generation structures 21 are formed in the inspection tool region 120. A plurality of elements under test 101 are formed corresponding to the electromotive force generation structure 21. Then, the corresponding components of the thermoelectromotive force generating structure 21 and the element to be inspected 101 are connected by the inspection wiring 37. Inspection element 10
For example, 1 includes two adjacent wirings to be inspected as described above.

【0083】したがって、この半導体デバイスウェハ5
4でも、第1の実施の形態例などと同様の手順で検査を
行い、例えば被検査要素101に含まれる上記2本の配
線間にショート欠陥が存在すれば、熱起電力発生構造2
1がレーザビームにより照射された際に矢印61で示し
た経路で各配線を通じて電流が流れ、ショート欠陥を検
出することができる。したがって第7の実施の形態例に
おいても、上記第1の実施の形態例と同様の効果を得る
ことができる。
Therefore, the semiconductor device wafer 5
4, the inspection is performed in the same procedure as in the first embodiment and the like. If a short-circuit defect exists between the two wirings included in the element 101 to be inspected, for example,
When 1 is irradiated with the laser beam, a current flows through each wiring in a path indicated by an arrow 61, and a short-circuit defect can be detected. Therefore, also in the seventh embodiment, the same effects as those in the first embodiment can be obtained.

【0084】第5、第6の実施形態例で説明したよう
に、熱起電力発生構造21は配線の最下層に作り込むこ
とができる。したがって、ゲートアレイやTEGのよう
に、空き領域を比較的自由に設定できる場合には、熱起
電力発生構造21を含む検査ツール領域120を事前に
確保して製造しておき、被検査領域100、すなわち半
導体デバイスとしての本来の機能を有する領域は、その
後の要求に応じて設計すればよい。そのため、本実施の
形態例では、上記効果に加えて、半導体デバイスウェハ
54の設計や製造において柔軟性が増すという効果が得
られる。なお、本実施の形態例では、熱起電力発生構造
21と被検査要素101とが比較的離れて配置されるこ
とになるので、ショート欠陥が存在する被検査要素10
1を容易に判別できるようにするため、熱起電力発生構
造21と被検査要素101との対応関係が分かり易いレ
イアウトにしておくことが望ましい。
As described in the fifth and sixth embodiments, the thermoelectromotive force generating structure 21 can be formed in the lowermost layer of the wiring. Therefore, when the free area can be set relatively freely, such as in a gate array or TEG, the inspection tool area 120 including the thermoelectromotive force generating structure 21 is previously secured and manufactured, and That is, the region having the original function as a semiconductor device may be designed according to the subsequent requirements. Therefore, in the present embodiment, in addition to the above-described effects, an effect is obtained that flexibility in designing and manufacturing the semiconductor device wafer 54 is increased. In the present embodiment, since the thermoelectromotive force generating structure 21 and the element 101 to be inspected are arranged relatively far apart, the element 10 to be inspected having a short-circuit defect is located.
In order to make it easy to discriminate 1 from each other, it is desirable that the layout be such that the correspondence between the thermoelectromotive force generating structure 21 and the element 101 to be inspected is easily understood.

【0085】すなわち、前述のように適切な検査系を用
いることで、400nm程度の位置認識精度を得ること
はできるが、この精度で特定できるのはあくまでもレー
ザビームの照射位置すなわち熱起電力発生構造21の位
置である。したがって、実際にショート欠陥が存在する
被検査要素101は、特定した熱起電力発生構造21を
もとに判別することになり、熱起電力発生構造21と被
検査要素101との対応関係が分かり易いレイアウトが
望ましい。
That is, by using an appropriate inspection system as described above, it is possible to obtain a position recognition accuracy of about 400 nm, but it is only possible to specify with this accuracy the irradiation position of the laser beam, that is, the thermoelectromotive force generation structure. 21 position. Therefore, the element under test 101 in which the short defect actually exists is determined based on the specified thermoelectromotive force generation structure 21, and the correspondence between the thermoelectromotive force generation structure 21 and the element under test 101 can be understood. An easy layout is desirable.

【0086】具体的には、例えば図10の(B)に示し
た例のように、熱起電力発生構造21は右から左へ、そ
れに対応した被検査要素101は左から右へと単純に配
列すれば、双方の対応関係は明瞭であり、磁場検出で特
定した熱起電力発生構造21から、ショート欠陥の存在
する被検査要素101を確実に特定することができる。
なお、図10の(A)に示した半導体デバイスウェハ5
4では、熱起電力発生構造21を含む検査ツール領域1
20と、被検査領域100とを、規則的に配置したが、
必ずしもその必要はなく、チップの空き具合に応じて、
自由に配置すれば良いことは言うまでもない。
More specifically, for example, as shown in FIG. 10B, the thermoelectromotive force generating structure 21 is simply changed from right to left, and the element under test 101 corresponding thereto is simply changed from left to right. If they are arranged, the correspondence between the two is clear, and the element to be inspected 101 having the short defect can be reliably specified from the thermoelectromotive force generation structure 21 specified by the magnetic field detection.
The semiconductor device wafer 5 shown in FIG.
4, the inspection tool area 1 including the thermoelectromotive force generation structure 21
20 and the inspection area 100 are arranged regularly,
It is not always necessary, depending on the availability of chips,
Needless to say, they can be freely arranged.

【0087】[第8の実施の形態例]次に、本発明によ
る第8の実施の形態例の非破壊検査装置について説明す
る。図11は第8の実施の形態例の非破壊検査装置を示
す構成図である。図中、図2などと同一の要素には同一
の符号が付されており、それらに関する詳しい説明はこ
こでは省略する。図11に示した非破壊検査装置108
が図2に示した非破壊検査装置104と異なるのは、磁
場検出器5として具体的にSQUID(Superco
nducting QUantum Interfer
ence Device:超電導量子干渉素子)55を
用いた点と、SQUID55に付随する液体窒素9、断
熱材8a、8b、ならびに磁気シールド材10を追加し
た点である。
[Eighth Embodiment] A non-destructive inspection apparatus according to an eighth embodiment of the present invention will now be described. FIG. 11 is a configuration diagram showing a nondestructive inspection apparatus according to the eighth embodiment. In the figure, the same elements as those in FIG. 2 and the like are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted here. Nondestructive inspection device 108 shown in FIG.
Is different from the nondestructive inspection device 104 shown in FIG. 2 in that the magnetic field detector 5 is specifically SQUID (Superco
producing Quantum Interferer
ence device (superconducting quantum interference device) 55, and the addition of liquid nitrogen 9, heat insulating materials 8a and 8b, and magnetic shielding material 10 attached to SQUID 55.

【0088】現在の技術水準において、熱起電力電流に
もとづく微弱な磁場を検出するには、磁場観測方法とし
て最も高感度なSQUID55が最適である。SQUI
Dの種類としては、Nb(ニオブ)などの低温超電導体
を用いた低温系SQUIDと、酸化物超電導体を用いた
高温超電導SQUIDに大別できる。液体ヘリウムでの
冷却が必要な低温系SQUIDでは、コスト、メンテナ
ンス面で扱いが大変であるので、ここでは液体窒素9で
の冷却で十分な高温超電導SQUIDを用いた。高温超
電導SQUIDの具体的な材料としては、YBCO(Y
−Ba−Cu−O)やHBCO(Ho−Ba−Cu−
O)などがある。
In the current state of the art, to detect a weak magnetic field based on a thermoelectromotive force current, the most sensitive SQUID 55 is the most sensitive magnetic field observation method. SQUI
D can be roughly classified into a low-temperature SQUID using a low-temperature superconductor such as Nb (niobium) and a high-temperature superconducting SQUID using an oxide superconductor. Since a low-temperature SQUID that requires cooling with liquid helium is difficult to handle in terms of cost and maintenance, a high-temperature superconducting SQUID sufficient for cooling with liquid nitrogen 9 was used here. As a specific material of the high-temperature superconducting SQUID, YBCO (Y
-Ba-Cu-O) and HBCO (Ho-Ba-Cu-
O).

【0089】液体窒素9はSUQID55を冷却するた
めのものであり、液体窒素9と半導体デバイスウェハ4
0との間は断熱材8aにより断熱され、また液体窒素9
と周囲との間は断熱材8bにより断熱されている。断熱
材8aの具体的な材料としては発泡スチロールが、容易
に薄くでき、しかも断熱効果が高いので好適である。ま
た、周囲から混入する磁場ノイズを遮断するために全体
は、レーザビーム53の入射箇所を除いて磁気シールド
材10により覆われている。レーザビーム3が通過する
程度の穴を磁気シールド材10に形成することは、磁気
シール度効果には大きくは影響しない。
The liquid nitrogen 9 is for cooling the SUQID 55, and the liquid nitrogen 9 and the semiconductor device wafer 4
0 is insulated by a heat insulating material 8a, and liquid nitrogen 9
The space between the surroundings is insulated by a heat insulating material 8b. As a specific material of the heat insulating material 8a, styrene foam is preferable because it can be easily made thin and has a high heat insulating effect. Further, in order to cut off magnetic field noise mixed in from the surroundings, the entirety is covered with the magnetic shield material 10 except for the location where the laser beam 53 is incident. Forming a hole in the magnetic shield material 10 through which the laser beam 3 passes does not significantly affect the magnetic sealing effect.

【0090】図11に示したように高温超電導SQUI
Dは通常、液体窒素9に浸した状態で使用し、したがっ
てSQUID55と半導体デバイスウェハ40との間に
断熱材8aを入れて、半導体デバイスウェハ40を常温
に近い温度に保つ必要がある。半導体デバイスウェハ4
0がどの程度の低温まで耐えられるかについての試験結
果で、過去に十分な実績のある温度は摂氏−55度程度
である。
As shown in FIG. 11, high-temperature superconducting SQUI
D is normally used in a state of being immersed in liquid nitrogen 9, and therefore, it is necessary to insert a heat insulating material 8a between the SQUID 55 and the semiconductor device wafer 40 to keep the semiconductor device wafer 40 at a temperature close to room temperature. Semiconductor device wafer 4
0 is a test result of how low a temperature can withstand, and a temperature that has been sufficiently proven in the past is about -55 degrees Celsius.

【0091】この耐性を示す実際の試験条件は、例え
ば、摂氏+150度に10分以上さらし、その後15分
以内に摂氏−55度に到達した後、摂氏−55度に10
分以上さらし、その後15分以内に摂氏+150度に到
達した後、摂氏+150度に10分以上さらし、・・・
というサイクルを十回から千回繰り返すものであり、上
記温度はこのような厳しい試験条件により得られた値で
ある。このような試験においてもチップそのものは十分
な耐性を示しているので、短時間の検査ではさらに低温
にさらしても問題は無いと思われるが、今のところ限界
を示す十分なデータはない。
Actual test conditions showing this resistance include, for example, exposure to +150 degrees Celsius for 10 minutes or more, and after reaching −55 degrees Celsius within 15 minutes, 10-55 degrees Celsius.
Exposure to +150 degrees Celsius within 15 minutes, and then to +150 degrees Celsius for more than 10 minutes, ...
Is repeated ten to thousand times, and the temperature is a value obtained under such severe test conditions. Even in such a test, the chip itself shows sufficient resistance, so that it is considered that there is no problem even if the chip is exposed to a lower temperature in a short-time inspection, but there is no sufficient data showing the limit at present.

【0092】図11の構成で半導体デバイスウェハ40
を常温に近い温度に保つことは、霜の付着を防止するた
めにも重要である。本発明の発明者らによる実験で確か
めた結果、断熱材8aとして発砲スチロールを用いれ
ば、その厚みを0.3mm程度まで薄くしても、チップ
に霜が付かない程度の温度に保つことができる。
The semiconductor device wafer 40 having the configuration shown in FIG.
It is important to keep the temperature close to room temperature to prevent frost from adhering. As a result of an experiment conducted by the inventors of the present invention, it has been found that if styrofoam is used as the heat insulating material 8a, even if the thickness is reduced to about 0.3 mm, the chip can be maintained at a temperature that does not cause frost. .

【0093】SQUID55が正常に動作するために
は、所定の温度範囲の一定の温度に保つ必要がある。図
11に示した構成の場合は、液体窒素9に浸っているた
め、液体窒素9の量をSQUID55が十分浸る程度に
保つように、適宜継ぎ足せば十分である。
In order for the SQUID 55 to operate normally, it is necessary to maintain a constant temperature within a predetermined temperature range. In the case of the configuration shown in FIG. 11, since it is immersed in the liquid nitrogen 9, it is sufficient to add the amount of the liquid nitrogen 9 appropriately so that the SQUID 55 is sufficiently immersed.

【0094】長時間の検査を連続して行うような場合
は、自動供給すれば便利である。窒素の自動供給装置
は、元素分析に用いるEDX(エネルギー分散型X線解
析装置)用などで十分な実用実績があるので、それを用
いればよい。このように第8の実施の形態例の非破壊検
査装置108では、現在の技術水準でもっとも高感度な
SQUID55を用いるため、ショート欠陥を通じて流
れる電流による微弱な磁場を高いS/Nで検出でき、そ
の結果、良好な磁場走査像を得ることができる。
When long-term inspection is performed continuously, automatic supply is convenient. The automatic nitrogen supply device has a sufficient practical track record for use with EDX (energy dispersive X-ray analyzer) used for elemental analysis, and may be used. As described above, in the nondestructive inspection device 108 according to the eighth embodiment, since the SQUID 55 having the highest sensitivity in the current technical level is used, a weak magnetic field due to a current flowing through a short defect can be detected with a high S / N. As a result, a good magnetic field scanning image can be obtained.

【0095】[第9の実施の形態例]次に、本発明の第
9の実施の形態例について説明する。図12は第9の実
施の形態例の非破壊検査装置を示す構成図である。図
中、図11などと同一の要素には同一の符号が付されて
おり、それらに関する詳しい説明はここでは省略する。
図12に示した非破壊検査装置110が図11の非破壊
検査装置108と異なるのは、SQUID55の冷却方
法として冷却器11を用いている点である。すなわち、
非破壊検査装置110では、磁気シールド材10の内側
に冷却器11が設置され、その上に冷却器11に接して
SQUID55が載置され、さらにその上に半導体デバ
イスウェハ40が配置されている。冷却器11とSQU
ID55とを接触させることで、SQUID55は液体
窒素温度(77K)以下に簡単に冷却することができ
る。
[Ninth Embodiment] Next, a ninth embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 is a configuration diagram showing a nondestructive inspection device according to a ninth embodiment. In the figure, the same elements as those in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.
The non-destructive inspection device 110 shown in FIG. 12 differs from the non-destructive inspection device 108 in FIG. 11 in that the cooler 11 is used as a cooling method for the SQUID 55. That is,
In the non-destructive inspection apparatus 110, a cooler 11 is installed inside the magnetic shield material 10, a SQUID 55 is placed on the cooler 11 in contact with the cooler 11, and a semiconductor device wafer 40 is further placed thereon. Cooler 11 and SQUI
By bringing the SQUID 55 into contact with the ID 55, the SQUID 55 can be easily cooled to the liquid nitrogen temperature (77K) or lower.

【0096】また、本実施の形態例では、レーザビーム
53を導くために磁気シールド材10に形成された開口
は、透明なガラス材13により閉鎖され、磁気シールド
材10の内部は気密となっている。そして、磁気シール
ド材10の内部に連通する真空ポンプ12を設けて磁気
シールド材10の内側を真空にし、熱の放散を防ぐ構造
となっている。
In the present embodiment, the opening formed in the magnetic shield material 10 for guiding the laser beam 53 is closed by the transparent glass material 13, and the inside of the magnetic shield material 10 becomes airtight. I have. Then, a vacuum pump 12 communicating with the inside of the magnetic shield member 10 is provided to evacuate the inside of the magnetic shield member 10 to prevent heat dissipation.

【0097】このようにSQUID55を冷却器11に
より冷却し、同時に内部を真空にすることには次の3つ
の利点がある。第1の利点は、液体窒素9を供給する必
要が無くメンテナンスが容易になることである。勿論こ
れは、冷却器11として液体窒素9の助けを借りていな
い場合であり、冷却機能を液体窒素9に依存している場
合は、この利点は享受できない。
Cooling the SQUID 55 by the cooler 11 and evacuating the inside at the same time has the following three advantages. The first advantage is that there is no need to supply liquid nitrogen 9 and maintenance is easy. Of course, this is the case where the liquid nitrogen 9 is not used as the cooler 11, and if the cooling function depends on the liquid nitrogen 9, this advantage cannot be enjoyed.

【0098】第2の利点は、半導体デバイスウェハ40
とSQUID55との間の距離を短くできることであ
る。熱起電力電流に起因する磁場は一般的には電流経路
からの距離が近いほど大きい。したがって、半導体デバ
イスウェハ40とSQUID55の距離が近いほど磁場
が強い場所で検知でき、検出感度が上がる。液体窒素9
に浸して冷やす場合は図11に示したように半導体デバ
イスウェハ40とSQUID55との間には液体窒素9
と断熱材8aが介在する。一方、冷却器11で冷やす場
合は、図12から分かるように、半導体デバイスウェハ
40とSQUID55の間にはわずかな隙間が存在する
のみであり、両者を極度に接近させることができる。
The second advantage is that the semiconductor device wafer 40
And SQUID 55 can be reduced in distance. Generally, the magnetic field caused by the thermoelectromotive force is larger as the distance from the current path is shorter. Therefore, the shorter the distance between the semiconductor device wafer 40 and the SQUID 55, the more the magnetic field can be detected in a strong place, and the higher the detection sensitivity. Liquid nitrogen 9
In the case where the semiconductor device is cooled by dipping in liquid nitrogen, as shown in FIG.
And the heat insulating material 8a intervene. On the other hand, when cooling with the cooler 11, as can be seen from FIG. 12, there is only a slight gap between the semiconductor device wafer 40 and the SQUID 55, and both can be brought extremely close.

【0099】第3の利点は、半導体デバイスウェハ40
上に霜が付く心配がないことである。したがって、霜が
付くことによる半導体デバイスウェハ40の劣化の恐れ
が解消する。図12の構成にした場合には、レーザビー
ム53はガラス材13を通して、半導体デバイスウェハ
40に照射されるが、その際のガラス材の選択は130
0nmの波長の透過率に重点を置いて選択すればよく、
633nmの波長の透過率はそれほど良くなくてもよ
い。
The third advantage is that the semiconductor device wafer 40
There is no need to worry about frost on it. Therefore, the possibility of deterioration of the semiconductor device wafer 40 due to frost is eliminated. 12, the semiconductor device wafer 40 is irradiated with the laser beam 53 through the glass material 13.
The selection should be made with emphasis on the transmittance at the wavelength of 0 nm.
The transmittance at a wavelength of 633 nm may not be very good.

【0100】その理由は、十分な熱起電力電流を発生さ
せるには大きなパワーのレーザ光が必要であるが、走査
レーザ顕微鏡像を得るためめには、それほど大きいなパ
ワーを必要としないということである。いずれにして
も、最終的には、レーザ発生器51および受光素子のコ
ストと検出感度とのトレードオフで決定すればよい。
The reason is that a large power laser beam is required to generate a sufficient thermoelectromotive current, but not so large power is required to obtain a scanning laser microscope image. It is. In any case, the cost may be ultimately determined by a trade-off between the cost of the laser generator 51 and the light receiving element and the detection sensitivity.

【0101】[0101]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、半導体基
板上に近接して配置された第1および第2の導電体を含
む半導体デバイスであって、前記半導体基板上に配設さ
れた熱起電力発生体と、前記熱起電力発生体の一端と前
記第1の導電体とを接続する第1の配線と、前記熱起電
力発生体の他端と前記第2の導電体とを接続する第2の
配線とを含むことを特徴とする。また、本発明は、半導
体基板上に近接して配置された第1および第2の導電体
を含む半導体デバイスを製造する方法であって、前記半
導体基板上に熱起電力発生体を配設し、前記熱起電力発
生体の一端と前記第1の導電体とを第1の配線により接
続し、前記熱起電力発生体の他端と前記第2の導電体と
を第2の配線により接続することを特徴とする。
As described above, the present invention is directed to a semiconductor device including first and second conductors disposed close to a semiconductor substrate, wherein the semiconductor device includes a heat conductive member disposed on the semiconductor substrate. An electromotive force generator, a first wiring connecting one end of the thermoelectromotive force generator to the first conductor, and connecting the other end of the thermoelectromotive generator to the second conductor. And a second wiring to be formed. Further, the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device including first and second conductors disposed close to each other on a semiconductor substrate, wherein a thermoelectric generator is disposed on the semiconductor substrate. Connecting one end of the thermoelectromotive force generator to the first conductor by a first wiring, and connecting the other end of the thermoelectromotive force generator to the second conductor by a second wiring. It is characterized by doing.

【0102】また、本発明は、半導体基板上に近接して
配置された第1および第2の導電体を含み、前記半導体
基板上に配設された熱起電力発生体と、前記熱起電力発
生体の一端と前記第1の導電体とを接続する第1の配線
と、前記熱起電力発生体の他端と前記第2の導電体とを
接続する第2の配線とを含む半導体デバイスを非破壊検
査する方法であって、前記熱起電力発生体にレーザ光を
照射し、前記熱起電力発生体に前記レーザ光を照射した
とき発生する磁場を検出し、前記磁場の検出結果にもと
づいて前記第1および第2の導電体に係わるショート欠
陥の有無を判定することを特徴とする。
The present invention also includes a thermoelectric generator including first and second conductors disposed close to each other on a semiconductor substrate, wherein the thermoelectric generator is disposed on the semiconductor substrate; A semiconductor device including a first wire connecting one end of a generator and the first conductor, and a second wire connecting the other end of the thermoelectric generator and the second conductor. A non-destructive inspection method, irradiating the thermoelectromotive force generator with laser light, detecting the magnetic field generated when irradiating the laser light on the thermoelectromotive force generator, the detection result of the magnetic field Based on this, it is characterized in that the presence or absence of a short-circuit defect relating to the first and second conductors is determined.

【0103】また、本発明は、半導体基板上に近接して
配置された第1および第2の導電体を含み、前記半導体
基板上に配設された熱起電力発生体と、前記熱起電力発
生体の一端と前記第1の導電体とを接続する第1の配線
と、前記熱起電力発生体の他端と前記第2の導電体とを
接続する第2の配線とを含む半導体デバイスを非破壊検
査する装置であって、前記熱起電力発生体にレーザ光を
照射するレーザ光照射手段と、前記熱起電力発生体に前
記レーザ光を照射したとき発生する磁場を検出する磁場
検出手段とを含むことを特徴とする。
The present invention also provides a thermo-electromotive force generator including first and second conductors disposed close to a semiconductor substrate, wherein the thermo-electromotive force generator is disposed on the semiconductor substrate. A semiconductor device including a first wiring connecting one end of a generator and the first conductor, and a second wiring connecting the other end of the thermoelectric generator and the second conductor. A non-destructive inspection device, a laser light irradiating means for irradiating the thermoelectromotive force generator with laser light, and a magnetic field detection for detecting a magnetic field generated when the thermoelectromotive force generator is irradiated with the laser light Means.

【0104】本発明では、第1および第2の導電体間に
ショート欠陥が存在すると、半導体基板に形成した熱起
電力発生構造にレーザ光を照射した際に、熱起電力発生
構造が発生する熱起電力により第1および第2の導電体
ならびに第1および第2の配線を通じて電流が流れ、磁
場が生成される。したがって、この磁場をSQUIDな
どの磁場検出手段で検出することにより、ショート欠陥
の存在を検知することができる。このように、本発明で
は、従来の熱起電力にもとづく検査技術では不可能であ
ったショート欠陥の検出を行うことができる。しかも、
半導体デバイスを構成する半導体基板に対して非接触で
検査を行え、したがって半導体基板にボンディングパッ
ドが形成される前の製造段階でも検査を行うことができ
る。その結果、半導体デバイスの製造工程における初期
の段階で、電気的ショート個所を検出して、適切かつ迅
速な処置を執ることができ、製品の歩留まりおよび信頼
性を大幅に向上させることが可能となる。
In the present invention, when a short-circuit defect exists between the first and second conductors, a thermo-electromotive force generating structure is generated when the thermo-electromotive force generating structure formed on the semiconductor substrate is irradiated with laser light. A current flows through the first and second conductors and the first and second wirings due to the thermoelectromotive force, and a magnetic field is generated. Therefore, by detecting this magnetic field with a magnetic field detecting means such as SQUID, the presence of a short defect can be detected. As described above, according to the present invention, it is possible to detect a short-circuit defect, which is impossible with the conventional inspection technology based on thermoelectromotive force. Moreover,
Inspection can be performed on a semiconductor substrate constituting a semiconductor device in a non-contact manner, so that inspection can be performed even at a manufacturing stage before bonding pads are formed on the semiconductor substrate. As a result, an electrical short can be detected at an early stage in the manufacturing process of a semiconductor device, and appropriate and prompt measures can be taken, thereby greatly improving product yield and reliability. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(A)は本発明による非破壊検査装置の一例を
示す構成図、(B)は本発明による半導体デバイスを構
成するチップを含む半導体ウェハの一例における被検査
箇所を示す部分拡大断面側面図である。
FIG. 1A is a configuration diagram illustrating an example of a nondestructive inspection apparatus according to the present invention, and FIG. 1B is a partially enlarged cross section illustrating a portion to be inspected in an example of a semiconductor wafer including chips constituting a semiconductor device according to the present invention; It is a side view.

【図2】本発明の第2の実施の形態例の非破壊検査装置
を示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a nondestructive inspection device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】(A)は第2の実施の形態例の非破壊検査用半
導体デバイスを構成するチップを含む半導体ウェハの一
例における被検査箇所を示す部分拡大断面側面図、
(B)は同部分拡大平面図である。
FIG. 3A is a partially enlarged cross-sectional side view showing a portion to be inspected in an example of a semiconductor wafer including a chip constituting a non-destructive inspection semiconductor device according to a second embodiment;
(B) is a partial enlarged plan view of the same.

【図4】(A)は第3の実施の形態例の非破壊検査用半
導体デバイスを構成するチップを含む半導体ウェハを示
す部分拡大断面側面図、(B)は同部分拡大平面図であ
る。
FIG. 4A is a partially enlarged sectional side view showing a semiconductor wafer including a chip constituting a nondestructive inspection semiconductor device according to a third embodiment, and FIG. 4B is a partially enlarged plan view of the same.

【図5】(A)は第4の実施の形態例の非破壊検査用半
導体デバイスを構成するチップを含む半導体ウェハを示
す部分拡大断面側面図、(B)は同部分拡大平面図であ
る。
FIG. 5A is a partially enlarged cross-sectional side view showing a semiconductor wafer including a chip constituting a nondestructive inspection semiconductor device according to a fourth embodiment, and FIG. 5B is a partially enlarged plan view of the same.

【図6】(A)は第5の実施の形態例の非破壊検査用半
導体デバイスを構成するチップを含む半導体ウェハを示
す部分拡大断面側面図、(B)は同部分拡大平面図であ
る。
FIG. 6A is a partially enlarged cross-sectional side view showing a semiconductor wafer including a chip constituting a nondestructive inspection semiconductor device according to a fifth embodiment, and FIG. 6B is a partially enlarged plan view of the same.

【図7】(A)は第6の実施の形態例の非破壊検査用半
導体デバイスを構成するチップを含む半導体ウェハを示
す部分拡大断面側面図、(B)は同部分拡大平面図であ
る。
FIG. 7A is a partially enlarged sectional side view showing a semiconductor wafer including a chip constituting a non-destructive inspection semiconductor device according to a sixth embodiment, and FIG. 7B is a partially enlarged plan view of the same.

【図8】(A)は、図7の(A)に示したウェハにおい
て検査用配線を削除した状態を示す部分拡大断面側面
図、(B)は同部分拡大平面図である。
8A is a partially enlarged cross-sectional side view showing a state where inspection wiring is deleted from the wafer shown in FIG. 7A, and FIG. 8B is a partially enlarged plan view thereof.

【図9】(A)は、図7の(A)に示したウェハにおい
て検査時に流れる電流の経路を示す部分拡大断面側面
図、(B)は同部分拡大平面図である。
9A is a partially enlarged cross-sectional side view showing a path of a current flowing at the time of inspection on the wafer shown in FIG. 7A, and FIG. 9B is a partially enlarged plan view thereof.

【図10】(A)は第7の実施の形態例の半導体デバイ
スを構成するチップを含む半導体ウェハ上でのレイアウ
トをブロックとして示した概念図、(B)は(A)で繰
り返されているブロックを取り出して、その内部構造と
互いの接続関係を示した概念図である。
FIG. 10A is a conceptual diagram showing, as a block, a layout on a semiconductor wafer including chips constituting the semiconductor device of the seventh embodiment, and FIG. 10B is repeated in FIG. It is the conceptual diagram which took out the block and showed the internal structure and the mutual connection relationship.

【図11】第8の実施の形態例の非破壊検査装置を示す
構成図である。
FIG. 11 is a configuration diagram illustrating a nondestructive inspection device according to an eighth embodiment.

【図12】第9の実施の形態例の非破壊検査装置を示す
構成図である。
FIG. 12 is a configuration diagram showing a nondestructive inspection device according to a ninth embodiment.

【図13】従来の非破壊検査装置の一例を示す構成図で
ある。
FIG. 13 is a configuration diagram illustrating an example of a conventional nondestructive inspection apparatus.

【図14】従来の非破壊検査装置の一例を示す構成図で
ある。
FIG. 14 is a configuration diagram illustrating an example of a conventional nondestructive inspection apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……レーザ発生器、2……光学系、3……レーザビー
ム、4……半導体デバイスチップまたはウェハ、5……
磁場検出器、6……制御・画像処理系、7……像表示装
置、8a、8b……断熱材、9……液体窒素、10……
磁気シールド材、11……冷却器、12……真空ポン
プ、13……ガラス材、14……ボンディングパッド、
20……熱起電力発生構造形成用配線、21……熱起電
力発生構造、31……シリコン基板部、32……絶縁
層、33……コンタクト部、34a、34b……第1目
配線、35a、35b……ビア、35b……ビア、40
……半導体デバイスウェハ、42……ショート欠陥、4
4……半導体デバイスウェハ、46……半導体デバイス
ウェハ、48……半導体デバイスウェハ、50……半導
体デバイスウェハ、52……半導体デバイスウェハ、5
3……レーザビーム、54……半導体デバイスウェハ、
55……SQUID、61……電流経路、100……被
検査領域、101……被検査要素、102……非破壊検
査装置、104……非破壊検査装置、106……制御・
画像処理系、108……非破壊検査装置、110……非
破壊検査装置、115……プローバ、120……検査ツ
ール領域、131……電流変化検出器、305……検査
用ビア。
1 ... Laser generator, 2 ... Optical system, 3 ... Laser beam, 4 ... Semiconductor device chip or wafer, 5 ...
Magnetic field detector, 6: Control / image processing system, 7: Image display device, 8a, 8b ... Heat insulation material, 9: Liquid nitrogen, 10 ...
Magnetic shield material, 11 Cooler, 12 Vacuum pump, 13 Glass material, 14 Bonding pad,
Reference numeral 20: wiring for forming a thermo-electromotive force generating structure, 21: a thermo-electromotive force generating structure, 31: a silicon substrate portion, 32: an insulating layer, 33: a contact portion, 34a, 34b ... a first wiring, 35a, 35b ... via, 35b ... via, 40
…… Semiconductor device wafer, 42 …… Short defect, 4
4 semiconductor device wafer, 46 semiconductor device wafer, 48 semiconductor device wafer, 50 semiconductor device wafer, 52 semiconductor device wafer, 5
3 ... laser beam, 54 ... semiconductor device wafer,
55 SQUID, 61 Current path, 100 Area to be inspected, 101 Element to be inspected, 102 Non-destructive inspection apparatus, 104 Non-destructive inspection apparatus, 106 Control
Image processing system, 108 non-destructive inspection device, 110 non-destructive inspection device, 115 prober, 120 inspection tool region, 131 current change detector, 305 inspection via.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G053 AA11 AB01 AB14 BA16 CA10 DB07 DB19 2G060 AA09 AA20 AE01 AF01 AF13 EA03 EA04 EA06 EA07 EB09 HC10 HC18 KA16 4M106 AA01 BA05 CA16 CA28 DH01 DH11 DJ23 4M113 AC06 AC46 AD44 CA13 CA34 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2G053 AA11 AB01 AB14 BA16 CA10 DB07 DB19 2G060 AA09 AA20 AE01 AF01 AF13 EA03 EA04 EA06 EA07 EB09 HC10 HC18 KA16 4M106 AA01 BA05 CA16 CA28 DH01 DH11 DJ23 4M113 AC06 AC46

Claims (56)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に近接して配置された第1
および第2の導電体を含む半導体デバイスであって、 前記半導体基板上に配設された熱起電力発生体と、 前記熱起電力発生体の一端と前記第1の導電体とを接続
する第1の配線と、 前記熱起電力発生体の他端と前記第2の導電体とを接続
する第2の配線とを含むことを特徴とする非破壊検査用
半導体デバイス。
A first substrate disposed in close proximity on a semiconductor substrate;
A thermoelectric generator disposed on the semiconductor substrate; and a second connecting the one end of the thermoelectric generator to the first conductor. 1. A non-destructive inspection semiconductor device, comprising: a first wiring; and a second wiring connecting the other end of the thermoelectric generator and the second conductor.
【請求項2】 前記熱起電力発生体は前記第1および第
2の導電体に近接して配置されていることを特徴とする
請求項1記載の非破壊検査用半導体デバイス。
2. The non-destructive inspection semiconductor device according to claim 1, wherein said thermoelectromotive force generator is arranged close to said first and second conductors.
【請求項3】 前記熱起電力発生体と前記第1および第
2の配線とは同一材料によって一体に形成され、前記熱
起電力発生体の箇所は前記第1および第2の配線の他の
箇所より幅が細く形成されていることを特徴とする請求
項1記載の非破壊検査用半導体デバイス。
3. The thermoelectric generator and the first and second wirings are integrally formed of the same material, and the location of the thermoelectric generator is different from the first and second wirings. 2. The non-destructive inspection semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is formed to have a width smaller than that of the portion.
【請求項4】 前記材料はチタンシリサイドであること
を特徴とする請求項3記載の非破壊検査用半導体デバイ
ス。
4. The non-destructive inspection semiconductor device according to claim 3, wherein said material is titanium silicide.
【請求項5】 前記第1および第2の導電体は配線であ
ることを特徴とする請求項1記載の非破壊検査用半導体
デバイス。
5. The non-destructive inspection semiconductor device according to claim 1, wherein said first and second conductors are wiring.
【請求項6】 前記第1および第2の導電体は前記半導
体基板上に絶縁層を介して延設され、前記第1および第
2の導電体の上にさらに絶縁層が形成され、前記熱起電
力発生体ならびに前記第1および第2の配線は前記第1
および第2の導電体上の絶縁層の上に形成されているこ
とを特徴とする請求項1記載の非破壊検査用半導体デバ
イス。
6. The first and second conductors are extended on the semiconductor substrate via an insulating layer, and an insulating layer is further formed on the first and second conductors. The electromotive force generator and the first and second wires are connected to the first
2. The non-destructive inspection semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is formed on an insulating layer on the second conductor.
【請求項7】 前記第1および第2の導電体と前記第1
および第2の配線とは絶縁層を貫通するビアにより接続
されていることを特徴とする請求項6記載の非破壊検査
用半導体デバイス。
7. The first and second conductors and the first and second conductors.
7. The non-destructive inspection semiconductor device according to claim 6, wherein the second wiring is connected to the second wiring by a via penetrating the insulating layer.
【請求項8】 前記第1および第2の導電体は一方の端
部どうしを接近させてほぼ一直線状に延設されているこ
とを特徴とする請求項1記載の非破壊検査用半導体デバ
イス。
8. The non-destructive inspection semiconductor device according to claim 1, wherein said first and second conductors extend substantially in a straight line with one end thereof approaching each other.
【請求項9】 前記第1および第2の導電体のうちの少
なくとも一方と、前記第1および第2の配線のうちの少
なくとも一方とはほぼ平行に延在し、ほぼ平行に延在す
る前記導電体と前記配線とは幅が異なっていることを特
徴とする請求項1記載の非破壊検査用半導体デバイス。
9. At least one of the first and second conductors and at least one of the first and second wirings extend substantially in parallel, and extend substantially in parallel. 2. The non-destructive inspection semiconductor device according to claim 1, wherein the conductor and the wiring have different widths.
【請求項10】 前記第1および第2の導電体は並設さ
れ、前記第1および第2の配線および前記熱起電力発生
体は、前記第1および第2の導電体の延在方向と交差す
る方向に延設されていることを特徴とする請求項1記載
の非破壊検査用半導体デバイス。
10. The first and second conductors are juxtaposed, and the first and second wirings and the thermoelectric generator are arranged in a direction in which the first and second conductors extend. 2. The non-destructive inspection semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device extends in a direction intersecting with the semiconductor device.
【請求項11】 前記第1の導電体と前記第1の配線、
または前記第2の導電体と前記第2の配線とを接続する
ビアは検査用のビアであることを特徴とする請求項1記
載の非破壊検査用半導体デバイス。
11. The first conductor and the first wiring,
2. The non-destructive inspection semiconductor device according to claim 1, wherein the via connecting the second conductor and the second wiring is an inspection via.
【請求項12】 前記熱起電力発生体は前記第1および
第2の導電体より前記半導体基板に近い層に配設されて
いることを特徴とする請求項1記載の非破壊検査用半導
体デバイス。
12. The non-destructive inspection semiconductor device according to claim 1, wherein the thermoelectric generator is disposed in a layer closer to the semiconductor substrate than the first and second conductors. .
【請求項13】 前記第1および第2の配線のうちの少
なくとも一方は相互に異なる層に形成された複数の配線
から成ることを特徴とする請求項1記載の非破壊検査用
半導体デバイス。
13. The non-destructive inspection semiconductor device according to claim 1, wherein at least one of said first and second wirings comprises a plurality of wirings formed in mutually different layers.
【請求項14】 前記第1および第2の配線のうちの少
なくとも一方は前記第1および第2の導電体のうちの一
方と一体に形成されていることを特徴とする請求項1記
載の非破壊検査用半導体デバイス。
14. The non-conductive device according to claim 1, wherein at least one of said first and second wirings is formed integrally with one of said first and second conductors. Semiconductor device for destructive inspection.
【請求項15】 前記熱起電力発生体は、前記半導体基
板の裏面側から入射したレーザ光が構造体により遮られ
ることなく前記熱起電力発生体に到達する位置に配置さ
れていることを特徴とする請求項1記載の非破壊検査用
半導体デバイス。
15. The thermo-electromotive force generator is located at a position where laser light incident from the back side of the semiconductor substrate reaches the thermo-electromotive force generator without being blocked by a structure. The non-destructive inspection semiconductor device according to claim 1.
【請求項16】 前記構造体は配線であることを特徴と
する請求項15記載の非破壊検査用半導体デバイス。
16. The non-destructive inspection semiconductor device according to claim 15, wherein said structure is a wiring.
【請求項17】 複数の前記熱起電力発生体と、複数対
の前記第1および第2の導電体とを含み、各熱起電力発
生体は、前記熱起電力発生体が接続された前記第1およ
び第2の導電体の対と対応づけられた位置に配置されて
いることを特徴とする請求項1記載の非破壊検査用半導
体デバイス。
17. A thermoelectric generator including a plurality of thermoelectric generators and a plurality of pairs of the first and second conductors, each thermoelectric generator being connected to the thermoelectric generator. 2. The non-destructive inspection semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is arranged at a position corresponding to a pair of the first and second conductors.
【請求項18】 複数の前記熱起電力発生体および複数
対の前記第1および第2の導電体は共にほぼ一列に配列
され、各熱起電力発生体は同じ順位または逆の順位の前
記第1および第2の導電体の対に接続されていることを
特徴とする請求項1記載の非破壊検査用半導体デバイ
ス。
18. A thermoelectric generator and a plurality of pairs of the first and second conductors are both arranged substantially in a line, and each thermoelectric generator is in the same or opposite order. 2. The non-destructive inspection semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is connected to a pair of the first and second conductors.
【請求項19】 半導体基板上に近接して配置された第
1および第2の導電体を含む半導体デバイスを製造する
方法であって、 前記半導体基板上に熱起電力発生体を配設し、 前記熱起電力発生体の一端と前記第1の導電体とを第1
の配線により接続し、 前記熱起電力発生体の他端と前記第2の導電体とを第2
の配線により接続することを特徴とする非破壊検査用半
導体デバイスの製造方法。
19. A method of manufacturing a semiconductor device including first and second conductors disposed close to each other on a semiconductor substrate, comprising: disposing a thermoelectric generator on the semiconductor substrate; A first end of the thermoelectric generator and the first conductor
The other end of the thermoelectromotive force generator and the second conductor
A method for manufacturing a non-destructive inspection semiconductor device, characterized in that the semiconductor device is connected by the above-mentioned wiring.
【請求項20】 前記熱起電力発生体は前記第1および
第2の導電体に近接して配置することを特徴とする請求
項19記載の非破壊検査用半導体デバイスの製造方法。
20. The method according to claim 19, wherein the thermoelectric generator is arranged close to the first and second conductors.
【請求項21】 前記熱起電力発生体と前記第1および
第2の配線とは同一材料によって一体に形成し、前記熱
起電力発生体の箇所は前記第1および第2の配線の他の
箇所より幅を細く形成することを特徴とする請求項19
記載の非破壊検査用半導体デバイスの製造方法。
21. The thermoelectric generator and the first and second wirings are integrally formed of the same material, and the location of the thermoelectric generator is different from that of the first and second wirings. 20. The method according to claim 19, wherein the width is formed to be narrower than the location.
A method for manufacturing a semiconductor device for nondestructive inspection according to the above.
【請求項22】 前記材料としてチタンシリサイドを用
いることを特徴とする請求項21記載の非破壊検査用半
導体デバイスの製造方法。
22. The method according to claim 21, wherein titanium silicide is used as the material.
【請求項23】 前記第1および第2の導電体は配線で
あることを特徴とする請求項19記載の非破壊検査用半
導体デバイスの製造方法。
23. The method according to claim 19, wherein the first and second conductors are wirings.
【請求項24】 前記第1および第2の導電体は前記半
導体基板上に絶縁層を介して延設し、前記第1および第
2の導電体の上にさらに絶縁層を形成し、前記熱起電力
発生体ならびに前記第1および第2の配線は前記第1お
よび第2の導電体上の絶縁層の上に形成することを特徴
とする請求項19記載の非破壊検査用半導体デバイスの
製造方法。
24. The first and second conductors extend on the semiconductor substrate via an insulating layer, and further form an insulating layer on the first and second conductors, 20. The semiconductor device for nondestructive inspection according to claim 19, wherein the electromotive force generator and the first and second wirings are formed on an insulating layer on the first and second conductors. Method.
【請求項25】 前記第1および第2の導電体と前記第
1および第2の配線とは絶縁層を貫通するビアにより接
続することを特徴とする請求項24記載の非破壊検査用
半導体デバイスの製造方法。
25. The non-destructive inspection semiconductor device according to claim 24, wherein the first and second conductors are connected to the first and second wirings by vias penetrating an insulating layer. Manufacturing method.
【請求項26】 前記第1および第2の導電体は一方の
端部どうしを接近させてほぼ一直線状に延設することを
特徴とする請求項19記載の非破壊検査用半導体デバイ
スの製造方法。
26. The method of manufacturing a non-destructive inspection semiconductor device according to claim 19, wherein the first and second conductors extend substantially linearly with one end thereof approaching each other. .
【請求項27】 前記第1および第2の導電体のうちの
少なくとも一方と、前記第1および第2の配線のうちの
少なくとも一方とはほぼ平行に延在させ、ほぼ平行に延
在する前記導電体と前記配線とは異なる幅に形成するこ
とを特徴とする請求項19記載の非破壊検査用半導体デ
バイスの製造方法。
27. At least one of the first and second conductors and at least one of the first and second wirings extend substantially in parallel, and extend substantially in parallel. 20. The method of manufacturing a non-destructive inspection semiconductor device according to claim 19, wherein the conductor and the wiring are formed to have different widths.
【請求項28】 前記第1および第2の導電体は並設
し、前記第1および第2の配線および前記熱起電力発生
体は、前記第1および第2の導電体の延在方向と交差す
る方向に延設することを特徴とする請求項19記載の非
破壊検査用半導体デバイスの製造方法。
28. The first and second conductors are juxtaposed, and the first and second wirings and the thermoelectric generator are arranged in a direction in which the first and second conductors extend. 20. The method for manufacturing a non-destructive inspection semiconductor device according to claim 19, wherein the semiconductor device is extended in an intersecting direction.
【請求項29】 前記第1の導電体と前記第1の配線、
または前記第2の導電体と前記第2の配線とを接続する
ビアは検査用のビアとして形成することを特徴とする請
求項19記載の非破壊検査用半導体デバイスの製造方
法。
29. The first conductor and the first wiring,
20. The method of manufacturing a non-destructive inspection semiconductor device according to claim 19, wherein the via connecting the second conductor and the second wiring is formed as an inspection via.
【請求項30】 前記熱起電力発生体は前記第1および
第2の導電体より前記半導体基板に近い層に配設するこ
とを特徴とする請求項19記載の非破壊検査用半導体デ
バイスの製造方法。
30. The non-destructive inspection semiconductor device according to claim 19, wherein the thermoelectric generator is disposed in a layer closer to the semiconductor substrate than the first and second conductors. Method.
【請求項31】 前記第1および第2の配線のうちの少
なくとも一方は相互に異なる層に形成した複数の配線に
より構成することを特徴とする請求項19記載の非破壊
検査用半導体デバイスの製造方法。
31. The method of claim 19, wherein at least one of the first and second wirings comprises a plurality of wirings formed in different layers. Method.
【請求項32】 前記第1および第2の配線のうちの少
なくとも一方は前記第1および第2の導電体のうちの一
方と一体に形成することを特徴とする請求項19記載の
非破壊検査用半導体デバイスの製造方法。
32. The nondestructive inspection according to claim 19, wherein at least one of the first and second wirings is formed integrally with one of the first and second conductors. Of manufacturing semiconductor devices for electronic devices.
【請求項33】 前記熱起電力発生体は、前記半導体基
板の裏面側から入射したレーザ光が構造体により遮られ
ることなく前記熱起電力発生体に到達する位置に配置す
ることを特徴とする請求項19記載の非破壊検査用半導
体デバイスの製造方法。
33. The thermo-electromotive force generator is arranged at a position where laser light incident from the back surface side of the semiconductor substrate reaches the thermo-electromotive force generator without being blocked by a structure. A method for manufacturing a semiconductor device for nondestructive inspection according to claim 19.
【請求項34】 前記構造体は配線であることを特徴と
する請求項33記載の非破壊検査用半導体デバイスの製
造方法。
34. The method according to claim 33, wherein the structure is a wiring.
【請求項35】 複数の前記熱起電力発生体と、複数対
の前記第1および第2の導電体とを設け、各熱起電力発
生体は、前記熱起電力発生体を接続した前記第1および
第2の導電体の対と対応づけた位置に配置することを特
徴とする請求項1記載の非破壊検査用半導体デバイスの
製造方法。
35. A plurality of said thermoelectromotive force generators, and a plurality of pairs of said first and second conductors, each of said thermoelectromotive force generators being connected to said thermoelectric power generator connected to said thermoelectric generator. 2. The method for manufacturing a non-destructive inspection semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is arranged at a position corresponding to a pair of the first and second conductors.
【請求項36】 複数の前記熱起電力発生体および複数
対の前記第1および第2の導電体は共にほぼ一列に配列
し、各熱起電力発生体は同じ順位または逆の順位の前記
第1および第2の導電体の対に接続することを特徴とす
る請求項1記載の非破壊検査用半導体デバイスの製造方
法。
36. A plurality of said thermoelectric generators and a plurality of pairs of said first and second conductors are both arranged substantially in a line, and each thermoelectric generator is of the same or opposite order. 2. The method of manufacturing a non-destructive inspection semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is connected to a pair of the first and second conductors.
【請求項37】 半導体基板上に近接して配置された第
1および第2の導電体を含み、 前記半導体基板上に配設された熱起電力発生体と、 前記熱起電力発生体の一端と前記第1の導電体とを接続
する第1の配線と、 前記熱起電力発生体の他端と前記第2の導電体とを接続
する第2の配線とを含む半導体デバイスを非破壊検査す
る方法であって、 前記熱起電力発生体にレーザ光を照射し、 前記熱起電力発生体に前記レーザ光を照射したとき発生
する磁場を検出し、 前記磁場の検出結果にもとづいて前記第1および第2の
導電体に係わるショート欠陥の有無を判定することを特
徴とする非破壊検査方法。
37. A thermoelectric generator including first and second conductors disposed close to each other on a semiconductor substrate, the thermoelectric generator being disposed on the semiconductor substrate, and one end of the thermoelectric generator. Non-destructive inspection of a semiconductor device including: a first wiring connecting the first conductor to the first conductor; and a second wiring connecting the other end of the thermoelectric generator to the second conductor. Irradiating the thermoelectromotive force generator with laser light, detecting a magnetic field generated when irradiating the thermoelectric power generator with the laser light, and detecting the magnetic field based on a detection result of the magnetic field. A non-destructive inspection method characterized by determining the presence or absence of a short defect relating to the first and second conductors.
【請求項38】 前記レーザ光として収束させたレーザ
ビームを前記熱起電力発生体に照射することを特徴とす
る請求項37記載の非破壊検査方法。
38. The nondestructive inspection method according to claim 37, wherein the laser beam converged as the laser beam is applied to the thermoelectric generator.
【請求項39】 前記レーザビームの前記半導体基板上
における照射位置を移動させ、 前記レーザビームの前記半導体基板上の照射位置と表示
装置の画面上の位置とを対応づけ、 検出した前記磁場の強度を明るさまたは色に対応づけて
前記表示装置に表示して走査磁場像を生成することを特
徴とする請求項38記載の非破壊検査方法。
39. An irradiation position of the laser beam on the semiconductor substrate is moved, an irradiation position of the laser beam on the semiconductor substrate is associated with a position on a screen of a display device, and the intensity of the detected magnetic field is detected. 39. The non-destructive inspection method according to claim 38, wherein a scanning magnetic field image is generated by displaying the scanning magnetic field on the display device in association with brightness or color.
【請求項40】 前記半導体基板を固定して前記レーザ
ビームを移動させることを特徴とする請求項39記載の
非破壊検査方法。
40. The nondestructive inspection method according to claim 39, wherein the laser beam is moved while fixing the semiconductor substrate.
【請求項41】 前記レーザビームを固定して前記半導
体基板を移動させることを特徴とする請求項39記載の
非破壊検査方法。
41. The nondestructive inspection method according to claim 39, wherein the semiconductor substrate is moved while fixing the laser beam.
【請求項42】 前記半導体基板の走査レーザ顕微鏡像
を取得し、前記表示装置の画面に前記走査磁場像と前記
走査レーザ顕微鏡像とを重ね合わせた画像を表示するこ
とを特徴とする請求項39記載の非破壊検査方法。
42. A scanning laser microscope image of the semiconductor substrate is acquired, and an image obtained by superimposing the scanning magnetic field image and the scanning laser microscope image on a screen of the display device is displayed. Nondestructive inspection method described.
【請求項43】 前記半導体基板を透過し、かつOBI
C電流を発生しない波長の前記レーザビームを前記半導
体基板に照射することを特徴とする請求項38記載の非
破壊検査方法。
43. An OBI penetrating the semiconductor substrate,
The nondestructive inspection method according to claim 38, wherein the semiconductor substrate is irradiated with the laser beam having a wavelength that does not generate a C current.
【請求項44】 前記半導体基板はシリコン基板である
ことを特徴とする請求項43記載の非破壊検査方法。
44. The non-destructive inspection method according to claim 43, wherein said semiconductor substrate is a silicon substrate.
【請求項45】 前記レーザ光を前記半導体基板の裏面
側から照射し、前記半導体基板の表面側で前記磁場を検
出することを特徴とする請求項37記載の非破壊検査方
法。
45. The nondestructive inspection method according to claim 37, wherein the laser beam is irradiated from the back side of the semiconductor substrate, and the magnetic field is detected on the front side of the semiconductor substrate.
【請求項46】 SQUIDにより前記磁場を検出する
ことを特徴とする請求項37記載の非破壊検査方法。
46. The nondestructive inspection method according to claim 37, wherein the magnetic field is detected by SQUID.
【請求項47】 半導体基板上に近接して配置された第
1および第2の導電体を含み、 前記半導体基板上に配設された熱起電力発生体と、 前記熱起電力発生体の一端と前記第1の導電体とを接続
する第1の配線と、 前記熱起電力発生体の他端と前記第2の導電体とを接続
する第2の配線とを含む半導体デバイスを非破壊検査す
る装置であって、 前記熱起電力発生体にレーザ光を照射するレーザ光照射
手段と、 前記熱起電力発生体に前記レーザ光を照射したとき発生
する磁場を検出する磁場検出手段とを含むことを特徴と
する非破壊検査装置。
47. A thermoelectric generator including first and second conductors disposed close to a semiconductor substrate, the thermoelectric generator being disposed on the semiconductor substrate, and one end of the thermoelectric generator. Non-destructive inspection of a semiconductor device including: a first wiring connecting the first conductor to the first conductor; and a second wiring connecting the other end of the thermoelectric generator to the second conductor. A laser light irradiating means for irradiating the thermoelectromotive force generator with laser light, and a magnetic field detecting means for detecting a magnetic field generated when the thermoelectromotive force generator is irradiated with the laser light. Non-destructive inspection equipment characterized by the above-mentioned.
【請求項48】 前記レーザ光照射手段は収束させた前
記レーザビームを前記熱起電力発生体に照射することを
特徴とする請求項47記載の非破壊検査装置。
48. The nondestructive inspection apparatus according to claim 47, wherein said laser light irradiation means irradiates said converged laser beam to said thermoelectromotive force generator.
【請求項49】 前記レーザビームの前記半導体基板上
における照射位置を移動させる走査手段と、 前記レーザビームの前記半導体基板上の照射位置と表示
装置の画面上の位置とを対応づけ、検出した前記磁場の
強度を明るさまたは色に対応づけて前記表示装置に表示
して走査磁場像を生成する画像生成手段を備えたことを
特徴とする請求項48記載の非破壊検査装置。
49. A scanning unit for moving an irradiation position of the laser beam on the semiconductor substrate, and associating the irradiation position of the laser beam on the semiconductor substrate with a position on a screen of a display device and detecting the position. 49. The nondestructive inspection apparatus according to claim 48, further comprising: an image generating unit that displays the intensity of the magnetic field on the display device in association with the brightness or the color to generate a scanning magnetic field image.
【請求項50】 前記走査手段は、前記半導体基板を固
定して前記レーザビームを移動させることを特徴とする
請求項49記載の非破壊検査装置。
50. The nondestructive inspection apparatus according to claim 49, wherein said scanning means moves said laser beam while fixing said semiconductor substrate.
【請求項51】 前記走査手段は、前記レーザビームを
固定して前記半導体基板を移動させることを特徴とする
請求項49記載の非破壊検査装置。
51. The nondestructive inspection apparatus according to claim 49, wherein said scanning means moves said semiconductor substrate while fixing said laser beam.
【請求項52】 前記画像生成手段は、前記半導体基板
の走査レーザ顕微鏡像を取得し、前記表示装置の画面に
前記走査磁場像と前記走査レーザ顕微鏡像とを重ね合わ
せた画像を表示することを特徴とする請求項49記載の
非破壊検査装置。
52. The image generating means acquires a scanning laser microscope image of the semiconductor substrate, and displays an image obtained by superimposing the scanning magnetic field image and the scanning laser microscope image on a screen of the display device. 50. The non-destructive inspection device according to claim 49, wherein:
【請求項53】 前記レーザ光照射手段は、前記半導体
基板を透過し、かつOBIC電流を発生しない波長の前
記レーザビームを前記半導体基板に照射することを特徴
とする請求項48記載の非破壊検査装置。
53. The non-destructive inspection according to claim 48, wherein the laser beam irradiation means irradiates the semiconductor substrate with the laser beam having a wavelength that does not generate an OBIC current while transmitting through the semiconductor substrate. apparatus.
【請求項54】 前記半導体基板はシリコン基板である
ことを特徴とする請求項53記載の非破壊検査装置。
54. The non-destructive inspection device according to claim 53, wherein the semiconductor substrate is a silicon substrate.
【請求項55】 前記レーザ光照射手段は、前記レーザ
光を前記半導体基板の裏面側から照射し、前記磁場検出
手段は、前記半導体基板の表面側で前記磁場を検出する
ことを特徴とする請求項47記載の非破壊検査装置。
55. The laser beam irradiation means irradiates the laser light from the back side of the semiconductor substrate, and the magnetic field detection means detects the magnetic field on the front side of the semiconductor substrate. Item 48. The nondestructive inspection device according to Item 47.
【請求項56】 前記磁場検出手段は、SQUIDを含
むことを特徴とする請求項47記載の非破壊検査装置。
56. The nondestructive inspection apparatus according to claim 47, wherein said magnetic field detection means includes a SQUID.
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