JP2000321339A - Semiconductor element failure analyzer - Google Patents

Semiconductor element failure analyzer

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JP2000321339A
JP2000321339A JP11135241A JP13524199A JP2000321339A JP 2000321339 A JP2000321339 A JP 2000321339A JP 11135241 A JP11135241 A JP 11135241A JP 13524199 A JP13524199 A JP 13524199A JP 2000321339 A JP2000321339 A JP 2000321339A
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JP
Japan
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analyzed
measurement
emission microscope
objective lens
semiconductor element
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JP11135241A
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Japanese (ja)
Inventor
Kengo Azuma
憲吾 東
Koji Nakamura
浩二 中村
Tamio Koga
民夫 古閑
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor element failure analyzer using an EMS capable of freely moving between various kinds of measurement devices such as a semiconductor tester and allowing easy direct connection with the measurement devices having various shapes. SOLUTION: In this analyzer, an EMS 1 is directly mounted on a base stand 2 having casters 10, and height adjustment mechanisms 2a and width adjustment mechanisms 2b in an area allowing setting of a measurement device 3. Light shielding necessary for use of the EMS 1 is realized by shielding only between an optical object lens 9 and a semiconductor element socket 4 storing an analyzed object (a semiconductor element) at least requiring a light shield state. The semiconductor element socket 4 is fixed on the base stand 2 through a fixing/shielding plate 6 and a fixing plate 7.

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】この発明は、半導体素子の故
障解析に用いられる半導体素子故障解析装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device failure analysis apparatus used for failure analysis of a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は従来のエミッション顕微鏡(以
下、Emission Micro Scope:EMSと称する)を用いた
半導体素子の故障解析装置を示す概略構成図である。図
において、1はEMS、3は半導体テスタ等の測定装
置、4は被解析体である半導体素子を収容する半導体素
子ソケット、8は測定装置3上に接続された測定基板、
9はEMS1に具備された光学系対物レンズ、17はE
MS1を移動可能な状態で支持するマニピュレータ部、
11はマニピュレータ部17および測定装置3等が設置
される床面、18はマニピュレータ17に装備されたバ
ランサー部、19はEMS1が設置された暗室をそれぞ
れ示している。。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a schematic block diagram showing a semiconductor device failure analyzer using a conventional emission microscope (hereinafter referred to as an EMS). In the figure, 1 is an EMS, 3 is a measuring device such as a semiconductor tester, 4 is a semiconductor element socket for accommodating a semiconductor element to be analyzed, 8 is a measuring board connected to the measuring device 3,
9 is an optical objective lens provided in the EMS1, and 17 is E
A manipulator section for supporting the MS1 in a movable state;
Numeral 11 denotes a floor on which the manipulator 17 and the measuring device 3 are installed, numeral 18 denotes a balancer mounted on the manipulator 17, and numeral 19 denotes a dark room in which the EMS 1 is installed. .

【0003】従来のEMS1を用いた半導体素子の故障
解析装置は、暗室19内に設置されたEMS1と、この
EMS1をX軸、Y軸およびZ軸方向に移動可能に支持
するマニピュレータ部17を具備し、EMS1の下方に
は半導体テスタ等の各種の測定装置3を任意に設置でき
る構造を有している。このようなEMS1を用いた半導
体素子故障解析装置において、半導体素子の故障リーク
電流箇所の特定は、MOSトランジスタのピンチオフ領
域におけるホットエレクトロン現象を観察し、この時に
発生する微弱発光を発光像として検出すると共に半導体
素子内のパターンを反射像として検出し、イメージ合成
することにより故障リーク電流箇所の特定を行う。な
お、発光観察では観察開始から任意時間フォトンカウン
ティングを実施し、定常的な微弱発光を検出する。この
場合、半導体素子の動作状況は、半導体テスタ等の測定
装置3において状態設定され、故障リーク電流が発生し
ている状態を再現させている。
A conventional semiconductor device failure analyzer using EMS1 includes an EMS1 installed in a dark room 19 and a manipulator section 17 for supporting the EMS1 movably in the X-axis, Y-axis and Z-axis directions. In addition, below the EMS 1, there is a structure in which various measuring devices 3 such as a semiconductor tester can be arbitrarily installed. In such a semiconductor device failure analysis device using the EMS1, the location of the failure leakage current of the semiconductor device is specified by observing the hot electron phenomenon in the pinch-off region of the MOS transistor and detecting the weak light emission generated at this time as a light emission image. At the same time, a pattern in the semiconductor element is detected as a reflection image, and a fault leakage current portion is specified by image synthesis. In the light emission observation, photon counting is performed for an arbitrary time from the start of observation, and steady weak light emission is detected. In this case, the operating state of the semiconductor element is set in the measuring device 3 such as a semiconductor tester to reproduce a state in which a fault leakage current is occurring.

【0004】現在、用いられている半導体素子は多種多
様でありかつ一般的に各々の半導体素子は専用の測定装
置により検査されるため、多種多様な半導体素子に対し
てEMSを用いた上記解析を行うには、解析装置を様々
な種類の測定装置と接続しなければならない。また、多
種の測定装置を所有して検査を行う半導体量産工場等に
おいて上記解析を実施する場合、被解析体である半導体
素子および半導体素子ソケットは、測定基板等を介して
接続された測定部の形状が異なる測定装置と接続される
ため、解析装置側は自由自在に移動でき、かつ様々な測
定装置と容易に接続できる必要がある。
At present, various types of semiconductor devices are used, and each semiconductor device is generally inspected by a dedicated measuring device. Therefore, the above-described analysis using EMS is performed on various semiconductor devices. To do so, the analyzer must be connected to various types of measuring devices. In addition, when performing the above analysis in a semiconductor mass production factory or the like that owns and inspects various types of measuring devices, the semiconductor element and the semiconductor element socket that are the objects to be analyzed are connected to a measuring unit connected via a measuring board or the like. Since the analyzer is connected to a measuring device having a different shape, it is necessary that the analyzer can move freely and can be easily connected to various measuring devices.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来のEMSを用いた
半導体素子故障解析装置は以上のように構成されてお
り、図5に示したマニピュレータ部17によりEMS1
を支持する方式では、解析装置の総重量としては、EM
S1の重量にマニピュレータ17本体の重量およびバラ
ンサー部18等の付加重量も加わるため相当な重量とな
り、測定装置3間の移動においては人手による移動が困
難となり、セットアップに時間および手間が掛かるとい
う問題があった。また、EMS1使用時には遮光状態で
あることが必須であるため、大型の暗室19(暗箱)が
必要であり、解析装置が大型となって装置重量、搬送
性、スペース等が問題であると共に、暗室19内に設置
される測定装置3の占有エリアが限定されるため、接続
できる測定装置3の大きさも限定されるという問題があ
った。さらに、EMS1は光学系部位を有するため、一
般的な顕微鏡と同様に被観察体との整合性が必要とな
り、装置自身および周辺部からの振動や測定装置3の冷
却ファン等の振動の影響により、被観察体の発光現象に
よる発光像および半導体素子パターンの反射像にズレが
生じて正確な故障箇所の特定ができないなどの問題があ
った。
The conventional semiconductor device failure analyzer using EMS is configured as described above, and the EMS1 is controlled by the manipulator 17 shown in FIG.
In the method of supporting EM, the total weight of the analyzer is EM
Since the weight of the manipulator 17 and the additional weight of the balancer section 18 and the like are added to the weight of S1, the weight becomes considerable, and the movement between the measuring devices 3 becomes difficult, and the setup takes time and effort. there were. When the EMS 1 is used, it is indispensable to be in a light-shielded state. Therefore, a large dark room 19 (dark box) is required, and the analysis device becomes large in size. Since the area occupied by the measuring device 3 installed in the device 19 is limited, there is a problem that the size of the measuring device 3 that can be connected is also limited. Further, since the EMS 1 has an optical system part, it must be consistent with the object to be observed as in a general microscope, and the EMS 1 is affected by vibrations from the apparatus itself and peripheral parts and vibrations of the cooling fan of the measuring apparatus 3 and the like. In addition, there has been a problem that a shift occurs in a light emission image due to a light emission phenomenon of the observed object and a reflection image of the semiconductor element pattern, and it is not possible to accurately identify a failed portion.

【0006】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、EMSを用いた半導体素子故
障解析装置において、様々な種類の半導体テスタ等の測
定装置間を自由自在に移動できると共に様々な形状の測
定装置と容易に直接接続できる半導体素子故障解析装置
を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. In a semiconductor device failure analysis device using EMS, various types of measurement devices such as semiconductor testers can be freely moved. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device failure analysis device which can be connected to measurement devices of various shapes easily and directly.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明に係わる半導体
素子故障解析装置は、光学系解析装置であるエミッショ
ン顕微鏡と、エミッション顕微鏡を上方に搭載して支持
すると共に、エミッション顕微鏡の下方に被解析体と測
定基板を介して接続される測定装置を設置する構造を有
するベース架台と、ベース架台に具備された除振機構部
と、エミッション顕微鏡の対物レンズと被解析体の間の
みを遮光する遮光機構を備えたものである。また、ベー
ス架台には、移動用のキャスターが具備されているもの
である。また、ベース架台には、測定装置を設置する領
域に高さおよび幅の調整機構が具備されているものであ
る。
A semiconductor device failure analyzer according to the present invention includes an emission microscope as an optical system analyzer, an emission microscope mounted and supported above, and an object to be analyzed below the emission microscope. Base having a structure for installing a measurement device connected to the base via a measurement substrate, a vibration isolation mechanism provided on the base, and a light shielding mechanism for shielding light only between the objective lens of the emission microscope and the object to be analyzed. It is provided with. Further, the base mount is provided with casters for movement. In addition, the base mount is provided with a height and width adjustment mechanism in a region where the measuring device is installed.

【0008】また、エミッション顕微鏡の対物レンズと
被解析体は、被解析体を固定板を介してベース架台に固
定することにより固定されているものである。また、エ
ミッション顕微鏡の対物レンズと被解析体は、被解析体
を搭載した測定基板を固定板を介してベース架台に固定
することにより固定されているものである。また、測定
基板と測定装置間の電気的接続は、測定装置の内装ケー
ブルを介して行われるものである。
The objective lens and the object to be analyzed of the emission microscope are fixed by fixing the object to be analyzed to a base frame via a fixing plate. Further, the objective lens and the object to be analyzed of the emission microscope are fixed by fixing a measurement substrate on which the object to be analyzed is mounted to a base frame via a fixing plate. The electrical connection between the measurement board and the measurement device is made via an internal cable of the measurement device.

【0009】また、光学系解析装置であるエミッション
顕微鏡と、被解析体と測定基板を介して接続された測定
装置と、測定基板上に配設された被解析体搭載部にのみ
開口部を有するアダプタ治具と、測定基板およびアダプ
タ治具を介して測定基板上に搭載され支持されたエミッ
ション顕微鏡を保持する保持部と、エミッション顕微鏡
の対物レンズと被解析体の間のみを遮光する遮光機構
と、エミッション顕微鏡の対物レンズと被解析体の整合
性を向上させるための除振機構部を備えたものである。
また、アダプタ治具は、測定基板の実装面を保護すると
共に絶縁性、遮光性かつ振動吸収性を有する材料により
構成されるものである。また、アダプタ治具は、複数の
測定装置に対して共用できるものである。また、エミッ
ション顕微鏡の対物レンズと被解析体を固定する固定板
を遮光機能を有する材料を用いて構成することにより、
固定板をエミッション顕微鏡の対物レンズと被解析体の
間の遮光機構として用いるものである。また、エミッシ
ョン顕微鏡の対物レンズと被解析体の間の遮光機構は、
エミッション顕微鏡の対物レンズと被解析体の間に設け
られた暗幕である。
An emission microscope, which is an optical system analysis device, a measurement device connected to an object to be analyzed via a measurement substrate, and an opening only in an analysis object mounting portion provided on the measurement substrate. An adapter jig, a holder for holding the emission microscope mounted and supported on the measurement substrate via the measurement substrate and the adapter jig, and a light shielding mechanism for shielding light only between the objective lens of the emission microscope and the object to be analyzed. And a vibration isolation mechanism for improving the matching between the objective lens of the emission microscope and the object to be analyzed.
The adapter jig protects the mounting surface of the measurement board and is made of a material having an insulating property, a light shielding property, and a vibration absorbing property. Further, the adapter jig can be shared by a plurality of measuring devices. In addition, by configuring the fixing plate for fixing the objective lens and the analyte of the emission microscope using a material having a light shielding function,
The fixed plate is used as a light shielding mechanism between the objective lens of the emission microscope and the object to be analyzed. In addition, the light shielding mechanism between the objective lens of the emission microscope and the analyte is
This is a dark curtain provided between the objective lens of the emission microscope and the object to be analyzed.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
一実施の形態であるEMSを用いた半導体素子故障解析
装置を図について説明する。図1は本発明の実施の形態
1によるEMSを用いた半導体素子故障解析装置を示す
概略構成図で、(a)は正面図、(b)は上面図、
(c)は側面図をそれぞれ示している。図において、1
はEMS、2はEMS1を上部に搭載して支持するベー
ス架台で、両脚部の伸縮動作による高さ調整機構2a
と、架台上板部の伸縮動作による幅調整機構2bを有し
ている。3は半導体テスタ等の測定装置、4は被解析体
である半導体素子を収容する半導体素子ソケット、5は
ベース架台2に装備された除振機構部で、ベース架台2
を設置する床面11からの振動をEMS1に伝搬させな
いようにするための機構部である。6は半導体素子ソケ
ット4に装着され、半導体素子ソケット4を固定すると
共に遮光機能を有する固定・遮光板、7は固定・遮光板
6をベース架台2に固定すると共に、固定・遮光板6と
ベース架台2間の遮光手段となる固定板、8は測定装置
3上に接続された測定基板、9はEMS1に具備された
光学系対物レンズ、10はベース架台2の移動用に具備
されたキャスター、11はベース架台2が設置される床
面である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 Hereinafter, a semiconductor device failure analysis apparatus using EMS according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a schematic configuration diagram showing a semiconductor device failure analysis device using EMS according to a first embodiment of the present invention, (a) is a front view, (b) is a top view,
(C) has shown the side view, respectively. In the figure, 1
EMS, 2 is a base mount that supports the EMS 1 mounted thereon, and a height adjustment mechanism 2a by extension and contraction of both legs.
And a width adjusting mechanism 2b by the expansion and contraction operation of the gantry upper plate portion. Reference numeral 3 denotes a measuring device such as a semiconductor tester, 4 denotes a semiconductor element socket for accommodating a semiconductor element to be analyzed, and 5 denotes an anti-vibration mechanism provided on the base mount 2.
This is a mechanism for preventing the vibration from the floor 11 on which is installed to be transmitted to the EMS 1. Reference numeral 6 denotes a fixed / light-shielding plate which is mounted on the semiconductor element socket 4 and fixes the semiconductor element socket 4 and has a light-shielding function. Reference numeral 7 denotes a fixed / light-shielding plate 6 fixed to the base frame 2 and a fixed / light-shielding plate 6 and a base. A fixing plate serving as a light shielding means between the gantry 2; 8, a measuring substrate connected to the measuring device 3; 9, an optical objective lens provided in the EMS 1; 10; a caster provided for moving the base gantry 2; Reference numeral 11 denotes a floor on which the base frame 2 is installed.

【0011】本実施の形態による半導体素子故障解析装
置においては、EMS1を支持するベース架台2は高さ
調整機構2aおよび幅調整機構2bを有しているため、
様々な形状および大きさの測定装置3をEMS1の下
方、即ちベース架台2の内部に設置することができる。
また、EMS1のX/Y/Z軸移動機構はEMS1本体
に内蔵され、光学系対物レンズ9が移動するよう構成さ
れている。また、EMS1の光学系対物レンズ9と被解
析体を収容した半導体素子ソケット4との間は、固定・
遮光板6および固定板7により遮光状態を保持してい
る。また、振動対策として、被解析体を収容した半導体
素子ソケット4は固定・遮光板6および固定板7を介し
てベース架台2に固定され、EMS1の光学系対物レン
ズ9と半導体素子ソケット4間の整合性を向上させてい
る。
In the semiconductor device failure analyzer according to the present embodiment, the base gantry 2 supporting the EMS 1 has the height adjusting mechanism 2a and the width adjusting mechanism 2b.
Measuring devices 3 of various shapes and sizes can be installed below the EMS 1, that is, inside the base mount 2.
The X / Y / Z axis moving mechanism of the EMS 1 is built in the EMS 1 main body, and is configured to move the optical system objective lens 9. Further, the optical system objective lens 9 of the EMS 1 and the semiconductor element socket 4 containing the object to be analyzed are fixed and fixed.
The light shielding state is maintained by the light shielding plate 6 and the fixed plate 7. As a countermeasure against vibration, the semiconductor element socket 4 accommodating the object to be analyzed is fixed to the base gantry 2 via the fixing / light shielding plate 6 and the fixing plate 7, and the semiconductor element socket 4 between the optical system objective lens 9 of the EMS 1 and the semiconductor element socket 4. Improves consistency.

【0012】本実施の形態によれば、EMS1はキャス
ター10を有するベース架台2上に直接搭載されて保持
されるため、測定装置3間の移動が容易となり、また、
ベース架台2は高さ調整機構2aおよび幅調整機構2b
を有しているため、EMS1の下方、即ちベース架台2
の内部に設置される測定装置3はその形状や大きさを限
定されない。また、EMS1使用時には必須である遮光
は、遮光状態が最低限必要な被解析体(半導体素子)を
収容した半導体素子ソケット4と光学系対物レンズ9の
間のみを遮光する構造とすることにより、大型な暗室が
不要となり半導体素子故障解析装置を小型、軽量化する
ことができる。また、被解析体を収容した半導体素子ソ
ケット4は固定・遮光板6および固定板7を介してベー
ス架台2に固定されているため、ベース架台2に支持さ
れたEMS1の光学系対物レンズ9と半導体素子ソケッ
ト4間の整合性は向上し、信頼性の高い発光像および反
射像を得ることができる。
According to the present embodiment, since the EMS 1 is directly mounted and held on the base pedestal 2 having the casters 10, the movement between the measuring devices 3 is facilitated.
The base mount 2 includes a height adjustment mechanism 2a and a width adjustment mechanism 2b.
EMS1, the lower part of EMS1, namely, the base stand 2
The shape and size of the measuring device 3 installed inside the device are not limited. Light shielding, which is indispensable when using the EMS 1, has a structure in which light is shielded only between the semiconductor element socket 4 accommodating the object to be analyzed (semiconductor element) and the optical objective lens 9, the light shielding state of which is a minimum. A large dark room is not required, and the semiconductor device failure analyzer can be reduced in size and weight. Further, since the semiconductor element socket 4 accommodating the object to be analyzed is fixed to the base pedestal 2 via the fixing / shielding plate 6 and the fixed plate 7, the optical system objective lens 9 of the EMS 1 supported by the base pedestal 2 and The matching between the semiconductor element sockets 4 is improved, and a highly reliable emission image and reflection image can be obtained.

【0013】実施の形態2.実施の形態1では、半導体
素子ソケット4をベース架台2に固定するための固定・
遮光板6および固定板7を用いてEMS1の光学系対物
レンズ9と被解析体を収容した半導体素子ソケット4と
の間に遮光領域を形成したが、図2に示すように、EM
S1の光学系対物レンズ9と被解析体を収容した半導体
素子ソケット4との間に暗幕12を設けることによって
も実施の形態1と同様の効果が得られる。
Embodiment 2 FIG. In the first embodiment, a fixing device for fixing the semiconductor element socket 4 to the base frame 2 is provided.
A light-shielding region was formed between the optical system objective lens 9 of the EMS 1 and the semiconductor element socket 4 containing the object to be analyzed by using the light-shielding plate 6 and the fixing plate 7, as shown in FIG.
The same effect as in the first embodiment can be obtained by providing the dark curtain 12 between the optical system objective lens 9 in S1 and the semiconductor element socket 4 containing the object to be analyzed.

【0014】実施の形態3.実施の形態1では、EMS
1の光学系対物レンズ9と半導体素子ソケット4間の整
合性を向上させるための振動対策として、半導体素子ソ
ケット4を固定・遮光板6および固定板7を介してベー
ス架台2に固定したが、ベース架台2に装着される固定
板7の端部を固定・遮光板6を介して半導体ソケット4
に直接接続してもよいし、または、図3に示すように、
固定板7の他方の端部を直接測定基板8に接続すること
により、測定装置3と分離され振動対策にもなるため、
実施の形態1以上の効果が得られる。なお、この構成に
おいては、EMS1のX/Y/Z軸移動機構は、光学系
対物レンズ9を移動させるのではなく、固定板7を移動
させることにより実現してもよい。また、測定基板8と
測定装置3間の接続手段としては、新たに配線を設け
ず、測定装置3既存の内装配線ケーブル13を用いるこ
とにより、故障現象の再現性を変化させず、かつ測定装
置3の振動をこの配線ケーブル13により吸収すること
ができる。
Embodiment 3 In the first embodiment, the EMS
As a countermeasure against vibration for improving the matching between the optical system objective lens 9 and the semiconductor element socket 4, the semiconductor element socket 4 was fixed to the base base 2 via the fixing / light shielding plate 6 and the fixing plate 7. The end of the fixing plate 7 mounted on the base stand 2 is fixed and the semiconductor socket 4 is fixed via the light shielding plate 6.
May be connected directly to the device, or as shown in FIG.
Since the other end of the fixed plate 7 is directly connected to the measurement substrate 8 to be separated from the measurement device 3 and to be a measure against vibration,
The effects of the first embodiment or more can be obtained. In this configuration, the X / Y / Z axis moving mechanism of the EMS 1 may be realized by moving the fixed plate 7 instead of moving the optical system objective lens 9. Further, as a connecting means between the measuring board 8 and the measuring device 3, no new wiring is provided, and the existing interior wiring cable 13 of the measuring device 3 is used, so that the reproducibility of the failure phenomenon is not changed and the measuring device 3 is not changed. 3 can be absorbed by the distribution cable 13.

【0015】実施の形態4.図4はこの発明の実施の形
態4によるEMSを用いた半導体素子故障解析装置を示
す概略構成図で、(a)は正面図、(b)は上面図、
(c)は側面図をそれぞれ示している。図において、1
4はEMS1を保持する保持部で、EMS1搭載時には
構成装置全体の重心が保持部14の中心になるよう構成
されている。15はEMS1を支持する保持部14と測
定装置3上の測定基板8との間に配設されたアダプタ治
具で、ラバー材等の絶縁かつ振動吸収性を有する材料で
構成される。なお、図1および図2と同一部分について
は同符号を付し説明を省略する。
Embodiment 4 FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a semiconductor device failure analysis device using EMS according to a fourth embodiment of the present invention, where (a) is a front view, (b) is a top view,
(C) has shown the side view, respectively. In the figure, 1
Reference numeral 4 denotes a holding unit that holds the EMS 1, and is configured such that the center of gravity of the entire constituent device is at the center of the holding unit 14 when the EMS 1 is mounted. Reference numeral 15 denotes an adapter jig disposed between the holding unit 14 that supports the EMS 1 and the measurement substrate 8 on the measurement device 3 and is made of a material having insulation and vibration absorption such as rubber. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

【0016】本実施の形態による半導体素子故障解析装
置は、測定装置3および測定基板8上に、分解されて搬
送されたEMS1本体や、保持部14等の部品を組み立
てることにより構成される。まず、上面に測定基板8が
接続された測定装置3上に、半導体素子ソケット4部分
のみを露出させる形状を有しているアダプタ治具15を
配置する。次に、アダプタ治具15上に分解された状態
で搬送された保持部14、除振機構部5およびEMS1
本体を順に配設することにより、上面に測定基板8を有
する測定装置3上にアダプタ治具15および保持部14
を介して直接EMS1が搭載された構造を有する半導体
素子故障解析装置が得られる。
The semiconductor device failure analysis apparatus according to the present embodiment is constructed by assembling parts such as the EMS 1 main body and the holding section 14 which are disassembled and transported on the measurement apparatus 3 and the measurement board 8. First, an adapter jig 15 having a shape exposing only the semiconductor element socket 4 is disposed on the measuring device 3 having the measuring substrate 8 connected to the upper surface. Next, the holding unit 14, the anti-vibration mechanism unit 5, and the EMS 1, which are transported in a disassembled state on the adapter jig 15.
By arranging the main body in order, the adapter jig 15 and the holding portion 14 are placed on the measuring device 3 having the measuring substrate 8 on the upper surface.
Thus, a semiconductor element failure analyzer having a structure in which the EMS 1 is directly mounted can be obtained.

【0017】なお、本実施の形態では、測定基板8上に
配置されるアダプタ治具15の材料としてラバー材を用
いたが、測定基板8表面の実装面および実装部品の保護
と、絶縁、振動吸収および実装部品に含まれるLED等
の発光素子の遮光を実現できるものであればよい。ま
た、アダプタ治具15は測定装置毎に専用品を用意、も
しくはアダプタ治具15の構造および部材によっては複
数の測定装置3に対して共用にすることもでき、アダプ
タ治具15を交換することによりあらゆる種類の測定装
置3と接続することができる。また、EMS1の光学系
対物レンズ9と半導体素子ソケット4との間は、暗幕1
2により遮光状態を形成している。また、本実施の形態
では、除振機構5は保持部14とEMS1の間に配置し
たが、床面11と測定装置3の間、測定装置3とアダプ
タ治具15の間、アダプタ治具15と保持部14の間に
配置しても同様の効果が得られる。
In the present embodiment, a rubber material is used as the material of the adapter jig 15 disposed on the measurement substrate 8, but the protection of the mounting surface and the mounted components on the surface of the measurement substrate 8, insulation, and vibration Any material that can realize light absorption and light shielding of a light emitting element such as an LED included in a mounted component may be used. In addition, the adapter jig 15 can be provided as a dedicated product for each measuring device, or can be shared by a plurality of measuring devices 3 depending on the structure and members of the adapter jig 15. Can be connected to any kind of measuring device 3. Further, between the optical system objective lens 9 of the EMS 1 and the semiconductor element socket 4, a blackout curtain 1 is provided.
2, a light-shielding state is formed. Further, in the present embodiment, the vibration isolation mechanism 5 is disposed between the holding unit 14 and the EMS 1, but between the floor 11 and the measuring device 3, between the measuring device 3 and the adapter jig 15, and between the adapter jig 15 and the EMS 1. The same effect can be obtained by disposing between the and the holding portion 14.

【0018】本実施の形態によれば、半導体素子故障解
析装置は、分解して搬送されたEMS1本体や、保持部
14等の部品を組み立てることにより構成されるため、
測定装置3間の構成部品の搬送が容易となり、さらに、
半導体素子故障解析装置全体の重心を保持部14の中心
にすることにより、保持部14をアルミ材等の軽量材料
で構成することができ、装置を小型、軽量化して測定装
置3間の移動およびセットアップが容易となる。また、
EMS1は保持部14を介して測定装置8上に搭載され
るため、半導体素子故障解析装置を設置するスペースが
不要となり省スペース化できる。また、上面に測定基板
8が接続された測定装置3とEMS1を支持する保持部
14との間にアダプタ治具15を配置することにより、
形状および大きさの異なる測定装置3とEMS1を接続
することができる。さらにアダプタ治具15は複数の測
定装置3間で共用することも可能である。また、EMS
1使用時には必須である遮光は、遮光状態が最低限必要
な半導体素子ソケット4と光学系対物レンズ9の間のみ
を遮光する構造とすることにより、大型な暗室が不要と
なり半導体素子解析装置を小型、軽量化することができ
る。
According to the present embodiment, the semiconductor element failure analyzer is constructed by assembling parts such as the EMS1 main body and the holding unit 14 which are disassembled and transported.
The transport of the components between the measuring devices 3 is facilitated, and
By setting the center of gravity of the entire semiconductor device failure analysis apparatus at the center of the holding section 14, the holding section 14 can be made of a lightweight material such as an aluminum material. Setup is easy. Also,
Since the EMS 1 is mounted on the measuring device 8 via the holding unit 14, the space for installing the semiconductor element failure analyzer is not required, and the space can be saved. Further, by disposing the adapter jig 15 between the measuring device 3 having the measuring substrate 8 connected to the upper surface and the holding portion 14 supporting the EMS 1,
The EMS 1 can be connected to the measuring devices 3 having different shapes and sizes. Further, the adapter jig 15 can be shared between a plurality of measuring devices 3. Also, EMS
The light shielding, which is indispensable when the device is used, has a structure in which light is shielded only between the semiconductor element socket 4 and the optical system objective lens 9 which require a minimum light shielding state, thereby eliminating the need for a large dark room and reducing the size of the semiconductor element analyzer. , Can be reduced in weight.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、EM
Sをキャスターを有するベース架台上に搭載して支持す
ることにより、測定装置間の移動が容易となり、また、
内部に測定装置を設置する構造のベース架台は、高さお
よび幅の調整機構を有しているため、EMSは様々な形
状および大きさの測定装置と接続することが可能とな
る。また、EMSを測定装置上に測定基板の実装面の保
護および絶縁等を目的としたアダプタ治具、保持部、除
振機構部等を介して搭載し保持することにより、装置を
小型化できる。さらに、測定装置上に搭載されるEM
S、保持部、除振機構部等は分解して搬送されるため、
測定装置間の構成部品の搬送が容易となる。また、測定
装置とEMSを保持する保持部との間にアダプタ治具を
配置することにより、形状および大きさの異なる測定装
置とEMSを接続することが可能となる。また、EMS
使用時には必須である遮光は、被解析体(半導体素子)
と光学系対物レンズの間のみを遮光することにより、大
型な暗室が不要となり半導体素子故障解析装置を小型、
軽量化することができる。また、被解析体(半導体素
子)を、EMSを支持するベース架台に固定する構造と
することにより、EMSの光学系対物レンズと被解析体
(半導体素子)間の整合性が向上し、信頼性の高い解析
を行うことができる。
As described above, according to the present invention, the EM
By mounting and supporting S on a base frame having casters, movement between measurement devices becomes easy, and
Since the base mount having a structure in which a measuring device is installed has a height and width adjusting mechanism, the EMS can be connected to measuring devices of various shapes and sizes. Further, the EMS can be mounted and held on the measuring apparatus via an adapter jig, a holding section, a vibration isolating section, and the like for the purpose of protecting and insulating the mounting surface of the measuring board, thereby reducing the size of the apparatus. Further, the EM mounted on the measuring device
S, holding unit, vibration isolation mechanism, etc. are disassembled and transported,
The transfer of the components between the measuring devices is facilitated. Further, by arranging the adapter jig between the measuring device and the holding portion for holding the EMS, it is possible to connect the measuring device having different shapes and sizes to the EMS. Also, EMS
The shading, which is indispensable during use, is to be analyzed (semiconductor element)
By shielding light only between the optical system and the objective lens of the optical system, a large dark room is not necessary, and the semiconductor device failure analyzer can be reduced in size and size.
The weight can be reduced. In addition, by adopting a structure in which the object to be analyzed (semiconductor element) is fixed to a base mount supporting the EMS, the consistency between the optical system objective lens of the EMS and the object to be analyzed (semiconductor element) is improved, and the reliability is improved. High analysis can be performed.

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

【図1】 この発明の実施の形態1による半導体素子故
障解析装置を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a semiconductor device failure analysis device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態2による半導体素子故
障解析装置を示す概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a semiconductor element failure analysis device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の実施の形態3による半導体素子故
障解析装置を示す概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a semiconductor element failure analysis device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施の形態4による半導体素子故
障解析装置を示す概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a semiconductor device failure analysis device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】 従来のこの種半導体素子故障解析装置を示す
概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a conventional semiconductor device failure analysis device of this type.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 EMS、2 ベース架台、2a 高さ調整機構、2
b 幅調整機構、3 測定装置、4 半導体素子ソケッ
ト、5 除振機構部、6 固定・遮光板、7 固定板、
8 測定基板、9 光学系対物レンズ、10 キャスタ
ー、11 床面、12 暗幕、13 内装配線ケーブ
ル、14 保持部、15 アダプタ治具。
1 EMS, 2 base stand, 2a height adjustment mechanism, 2
b Width adjustment mechanism, 3 measuring device, 4 semiconductor element socket, 5 anti-vibration mechanism, 6 fixed / light shield plate, 7 fixed plate,
8 Measurement board, 9 Optical objective lens, 10 Casters, 11 Floor surface, 12 Dark curtain, 13 Interior wiring cable, 14 Holder, 15 Adapter jig.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/66 H01L 21/66 T (72)発明者 古閑 民夫 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 2G011 AA01 AC04 AE03 AF06 2G032 AA00 AD01 AD08 AF08 AK04 2H052 AD02 AF02 4M106 AA04 BA04 BA10 CA70 DB11 DB18 DB19 DB21 DB30 9A001 BB05 KK16 LL05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/66 H01L 21/66 T (72) Inventor Tamio Koga 2-3-2 Marunouchi 2-chome, Chiyoda-ku, Tokyo F term in Mitsubishi Electric Corporation (reference) 2G011 AA01 AC04 AE03 AF06 2G032 AA00 AD01 AD08 AF08 AK04 2H052 AD02 AF02 4M106 AA04 BA04 BA10 CA70 DB11 DB18 DB19 DB21 DB30 9A001 BB05 KK16 LL05

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光学系解析装置であるエミッション顕微
鏡と、 上記エミッション顕微鏡を上方に搭載して支持すると共
に、上記エミッション顕微鏡の下方に被解析体と測定基
板を介して接続される測定装置を設置する構造を有する
ベース架台と、 上記ベース架台に具備された除振機構部と、 上記エミッション顕微鏡の対物レンズと上記被解析体の
間のみを遮光する遮光機構を備えたことを特徴とする半
導体素子故障解析装置。
1. An emission microscope, which is an optical system analysis device, and a measurement device, which is mounted above and supports the emission microscope and connected to an object to be analyzed via a measurement substrate below the emission microscope. A semiconductor device comprising: a base mount having a structure to perform the above, a vibration isolation mechanism provided in the base mount, and a light blocking mechanism for blocking light only between the objective lens of the emission microscope and the object to be analyzed. Failure analysis device.
【請求項2】 ベース架台には、移動用のキャスターが
具備されていることを特徴とする請求項1記載の半導体
素子故障解析装置。
2. The semiconductor device failure analysis apparatus according to claim 1, wherein the base frame is provided with a caster for movement.
【請求項3】 ベース架台には、測定装置を設置する領
域に高さおよび幅の調整機構が具備されていることを特
徴とする請求項1または請求項2記載の半導体素子故障
解析装置。
3. The semiconductor device failure analysis apparatus according to claim 1, wherein the base mount is provided with a height and width adjustment mechanism in a region where the measurement device is installed.
【請求項4】 エミッション顕微鏡の対物レンズと被解
析体は、上記被解析体を固定板を介してベース架台に固
定することにより固定されていることを特徴とする請求
項1〜3のいずれか一項記載の半導体素子故障解析装
置。
4. The object according to claim 1, wherein the objective lens and the object to be analyzed of the emission microscope are fixed by fixing the object to be analyzed to a base mount via a fixing plate. A semiconductor device failure analysis apparatus according to claim 1.
【請求項5】 エミッション顕微鏡の対物レンズと被解
析体は、被解析体を搭載した測定基板を固定板を介して
ベース架台に固定することにより固定されていることを
特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の半導体素
子故障解析装置。
5. The objective lens and the object to be analyzed of the emission microscope are fixed by fixing a measurement substrate on which the object to be analyzed is mounted to a base frame via a fixing plate. 4. The device for analyzing a failure of a semiconductor device according to claim 3.
【請求項6】 測定基板と測定装置間の電気的接続は、
上記測定装置の内装ケーブルを介して行われることを特
徴とする請求項5記載の半導体素子故障解析装置。
6. The electrical connection between the measurement substrate and the measurement device,
6. The semiconductor device failure analysis device according to claim 5, wherein the measurement is performed via an internal cable of the measurement device.
【請求項7】 光学系解析装置であるエミッション顕微
鏡と、 被解析体と測定基板を介して接続された測定装置と、 上記測定基板上に配設された上記被解析体搭載部にのみ
開口部を有するアダプタ治具と、 上記測定基板およびアダプタ治具を介して上記測定基板
上に搭載され支持された上記エミッション顕微鏡を保持
する保持部と、 上記エミッション顕微鏡の対物レンズと被解析体の間の
みを遮光する遮光機構と、 上記エミッション顕微鏡の対物レンズと被解析体の整合
性を向上させるための除振機構部を備えたことを特徴と
する半導体素子故障解析装置。
7. An emission microscope, which is an optical system analysis device, a measurement device connected to the object to be analyzed via a measurement substrate, and an opening only in the object mounting portion provided on the measurement substrate. An adapter jig having: a holding unit for holding the emission microscope mounted and supported on the measurement substrate via the measurement substrate and the adapter jig; and only between the objective lens of the emission microscope and the object to be analyzed. 1. A semiconductor device failure analysis apparatus comprising: a light shielding mechanism for shielding light from a light source; and a vibration isolation mechanism for improving the consistency between the objective lens of the emission microscope and the object to be analyzed.
【請求項8】 アダプタ治具は、測定基板の実装面を保
護すると共に絶縁性、遮光性かつ振動吸収性を有する材
料により構成されることを特徴とする請求項7記載の半
導体素子故障解析装置。
8. The semiconductor element failure analysis apparatus according to claim 7, wherein the adapter jig is made of a material having an insulating property, a light shielding property, and a vibration absorbing property while protecting the mounting surface of the measurement board. .
【請求項9】 アダプタ治具は、複数の測定装置に対し
て共用できることを特徴とする請求項8記載の半導体素
子故障解析装置。
9. The semiconductor element failure analysis device according to claim 8, wherein the adapter jig can be shared by a plurality of measurement devices.
【請求項10】 エミッション顕微鏡の対物レンズと被
解析体を固定する固定板を遮光機能を有する材料を用い
て構成することにより、上記固定板を上記エミッション
顕微鏡の対物レンズと被解析体の間の遮光機構として用
いることを特徴とする請求項4記載の半導体素子故障解
析装置。
10. A fixing plate for fixing an objective lens of an emission microscope and an object to be analyzed by using a material having a light-shielding function, whereby the fixing plate is provided between the objective lens of the emission microscope and the object to be analyzed. 5. The device according to claim 4, wherein the device is used as a light shielding mechanism.
【請求項11】 エミッション顕微鏡の対物レンズと被
解析体の間の遮光機構は、上記エミッション顕微鏡の対
物レンズと被解析体の間に設けられた暗幕であることを
特徴とする請求項1〜9のいずれか一項記載の半導体素
子故障解析装置。
11. The light shielding mechanism between an objective lens of an emission microscope and an object to be analyzed is a dark curtain provided between the objective lens of the emission microscope and the object to be analyzed. The semiconductor device failure analysis device according to any one of claims 1 to 4.
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