JP2001024040A - 半導体デバイス検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板内部に形成された半導体デバイスを明瞭
に撮像できる半導体デバイス検査装置を提供する。 【解決手段】 本発明に係る半導体デバイス検査装置
は、基板Ｓの裏面より半導体デバイスの回路像を撮像す
るための第一の撮像部１１と、基板からの発光を裏面よ
り撮像するための第二の撮像部７と、第一の撮像部１１
によって撮像された第一の画像の画素データＤ_Lと、第
二の撮像部７によって撮像された第二の画像の画素デー
タＤ_Cとを標準画素データに変換し、画像上の位置を一
致させて重畳加算するための加算部３０ｆと、加算部３
０ｆから出力される重量加算データに基づいて、表示部
に再生画像を表示させる重畳表示制御手段３０ｇとを備
えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスの
異常発生解析や信頼性評価などに供される半導体デバイ
ス検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＶＬＳＩなどの半導体デバイスの
高集積化に伴い、半導体チップに形成されている内部回
路などの異常解析や信頼性評価を行うことが益々困難と
なってきている。

【０００３】このような現状において、半導体デバイス
から発生する極めて微弱な光（以下、極微弱光という）
を検出することにより異常箇所を突き止める解析技術が
注目され、この解析技術を適用した半導体デバイス検査
装置にエミッション顕微鏡を取り入れた技術が知られて
いる。

【０００４】エミッション顕微鏡は、半導体デバイス内
部の異常箇所に電界が集中したときに生じるホットキャ
リアに起因する極微弱光や、ラッチアップなどに起因す
る赤外域の極微弱光を高感度で撮像する顕微鏡である。
このエミッション顕微鏡を半導体デバイス検査システム
に適用した技術は、特開平７−１９０９４６号公報に掲
載されている。

【０００５】図９は、特開平７−１９０９４６号公報掲
載されている半導体デバイス検査システムを示してお
り、観測部Ａ、制御部Ｂおよび解析部Ｃで構成されてい
る。観測部Ａ内部には基板Ｓがデバイス形成面を下向き
にして、つまり基板Ｓ裏面を上向きにして配置されてお
り、その上部にエミッション顕微鏡４が配置されてい
る。そして、制御部Ｂの制御により半導体チップにおけ
る多層配線などの遮蔽物が形成されていない裏面側を赤
外光照射部４５にて照明しつつ、その反射光像を冷却Ｃ
ＣＤカメラ４２でエミッション顕微鏡４を通して撮像す
る。更に、無照明下で半導体デバイスＳから生じる極微
弱光の発光像をエミッション顕微鏡４４を通して冷却Ｃ
ＣＤカメラ４２で撮像し、これらの反射光像の左右反転
画像と発光像の左右反転画像とを重畳加算することによ
って、基板Ｓの表面側から撮像したのと等価な観測画像
を得るようにしている。つまり、同一の撮像部によって
半導体デバイス内部の回路構造を撮像し、同一の撮像部
によって基板Ｓからの発光を撮像している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】近年は半導体デバイス
のメタル配線の多層化、フリップチップ、ＣＳＰ化およ
びＬＯＣ化等あらたなデバイス構造化が進み、更なる半
導体デバイスの大規模、大集積化に伴い、回路の複雑さ
や集積度が増してきた。そのため、従来の半導体デバイ
ス検査システムでは、基板に形成された半導体デバイス
の回路を鮮明に撮像することが困難となってきており、
高解像度で半導体デバイスを撮像したいという要求が高
まってきている。

【０００７】しかし、従来の半導体デバイス検査システ
ムでは、基板に赤外光を照射しその反射光を冷却ＣＣＤ
などの撮像デバイスを用いて撮像することにより半導体
デバイス像を得ていたため、冷却ＣＣＤの画素数に分解
能が制限され、不鮮明な回路像しか得ることができなか
った。

【０００８】そこで本発明は、従来の半導体デバイス検
査システムを更に改良することを目的とし、特に、基板
内部に形成されている半導体デバイスを鮮明に撮像する
ことが可能な半導体デバイス検査装置を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明に係る半導体デバイス検査装置は、基板に
設けられた半導体デバイスからの発光を検出し評価を行
う半導体デバイス検査装置であって、基板の裏面より前
記半導体デバイス像を撮像するための第一の撮像部と、
基板からの発光を撮像するための第二の撮像部と、第一
の撮像部によって撮像された第一の画像の画素データ
と、第二の撮像部によって撮像された第二の画像の画素
データとを、それぞれ標準画素データに変換し、画像上
の位置を一致させて重畳加算するための加算部と、加算
部から出力される重量加算データに基づいて、表示部に
再生画像を表示させる重畳表示制御手段とを備えること
を特徴とする。

【００１０】この様に、基板の裏面より半導体デバイス
の回路像を撮像するための第一の撮像部と、基板からの
発光を撮像するための第二の撮像部とをそれぞれ撮像対
象物に適した撮像部を別々に設け、特に、第一の撮像部
に分解能のよい顕微鏡を使用することによって、従来よ
りも鮮明な半導体デバイス像を撮像することが可能とな
る。

【００１１】また、本発明に係る半導体デバイス検査装
置は、第一の撮像部がコンフォーカルレーザ顕微鏡を含
むことを特徴としてもよい。この様に、コンフォーカル
レーザ顕微鏡を用いると、共焦点光学系を用いた光学軸
方向の分解能を高めることができるので、焦点から外れ
た層の配線のボケが重畳することなく鮮明な像を得るこ
とができる。また、平面分解能が共焦点開口の大きさに
依存して決定されるので、光軸方向に垂直な平面方向に
関しても、高い分解能を得ることができる。故に、コン
フォーカルレーザ顕微鏡を用いることによって、高解像
度の画像を得ることができる。

【００１２】また、本発明に係る半導体デバイス検査装
置は、第一の撮像部および第二の撮像部を倒立型または
落射型として用いることを特徴としてもよい。このた
め、半導体デバイス検査装置の構造に応じて、それぞれ
の撮像部を倒立型または落射型として用いることができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態について説明する。なお、図面の説明におい
て同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省
略する。

【００１４】図１は本発明に係る実施形態の構成図を示
している。これは、落射型の撮像部を用いた実施形態で
ある。この半導体デバイス検査装置は、暗箱１を有する
観測部Ａと、観測部Ａ内に設置された冷却ＣＣＤカメラ
７およびその他の構成要素を制御するための制御部Ｂ
と、冷却ＣＣＤカメラ７およびＬＳＭ（Laser Scanning
Microscope：ＬＳＭ）ユニット１１から出力される画像
信号が上記の制御部Ｂを介して入力され、所定の画像処
理を行う画像処理部Ｃとを具備している。

【００１５】外部からの光の入射を遮断する暗箱１内に
は、測定対象である半導体デバイスが形成された面を下
向きにした基板Ｓを載せて、ＸＹＺ座標方向へ移動させ
ることにより基板Ｓを位置決めする電動ＸＹＺステージ
３と、電動ＸＹＺステージ３に対向配置されると共に基
板Ｓからの像を所定倍率で拡大などする撮像光学系４
と、撮像光学系４を通過した光を分離する光学系５と、
光学系５を透過した光を肉眼で観察する接眼レンズ６
と、光学系５を透過した基板Ｓからの発光を撮像する冷
却ＣＣＤカメラ７と、光学系５、光学系８および光学系
９を介して基板Ｓに赤外光を照射する赤外光照射用ファ
イバ１０と、光学系５、光学系８および光学系９を介し
て基板Ｓに形成された半導体デバイス像を撮像するＬＳ
Ｍユニット１１と、電動ＸＹＺステージ３を駆動制御す
るＸＹＺ駆動部２と、基板Ｓに電気信号を印加するテス
トフィクチャ１３とを備えており、暗箱１外部に設けら
れたバイアス印加制御部１２ａが、コネクタパネル１２
を介してテストフィクチャ１３への制御信号の供給を行
っている。

【００１６】観測部Ａの詳細な構成を図２を用いて説明
する。撮像光学系４は、半導体デバイスが形成された面
を下に向けて配置された基板Ｓからの像を所定の倍率で
拡大することができる対物レンズ系４ａと、この対物レ
ンズ系４ａで拡大した像を冷却ＣＣＤカメラ７内部の受
光面（図示せず）に結像させるための結像レンズ５ａ
と、対物レンズ系４ａと結像レンズ５ａの間に介在され
たビームスプリッタ５ｂとを有している。

【００１７】これら構成要素の作用を説明すると、基板
Ｓにテストフィクチャ１３より電圧を印加した状態で、
基板Ｓから発生する光は対物レンズ系４ａを透過し所定
の倍率に拡大され、ビームスプリッタ５ｂを透過する。
そして、その光を結像レンズ５ａによって冷却ＣＣＤカ
メラ７の受光面に結像させることにより、基板Ｓの発光
画像を得ることができる。

【００１８】また、観察部Ａは、赤外線を照射する赤外
光照射用ファイバ１０と、赤外光照射用ファイバ１０よ
り照射された赤外光を透過するビームスプリッタ９ｂ
と、ビームスプリッタ９ｂより透過した光を対物レンズ
系４ａの出射瞳位置近傍に結像させ、基板Ｓをテレセン
トリックに照明するための瞳リレーレンズ９ａおよび８
ａと、光路を折り曲げるミラー８ｂとを有する。

【００１９】これら構成要素の作用を説明すると、瞳リ
レーレンズ８ａを透過した光はビームスプリッタ５ｂに
より反射され、対物レンズ系４ａを通して基板Ｓに入射
される。基板Ｓに入射した光は、基板Ｓに形成されてい
る半導体デバイスに反射散乱され、対物レンズ系４ａに
入射する。この光は、前述したように冷却ＣＣＤカメラ
７に結像され、半導体デバイスの回路構造を撮像するこ
とが可能となる。

【００２０】更に、観察部Ａは、赤外レーザ光を照射す
るレーザ導入ファイバ１１ａと、レーザ導入ファイバ１
１ａから照射された赤外レーザ光を平行光にするコリメ
ータ１１ｂと、コリメータ１１ｂにより平行光となった
光を反射するビームスプリッタ１１ｃと、ビームスプリ
ッタ１１ｃから反射された光をＸＹ方向に走査するＸＹ
スキャナ１１ｄと、走査された光を反射するビームスプ
リッタ９ｂとを有している。

【００２１】これら構成要素の作用を説明すると、前述
したように、ビームスプリッタ９ｂから反射された光は
光学系８、５および４を通って基板Ｓに照射され、基板
Ｓ内に入射する。入射光に対する基板Ｓからの反射散乱
光は半導体デバイスの回路構造を反映している。そし
て、反射光は入射光と逆の経路を辿り、ビームスプリッ
タ１１ｃに到達し、ビームスプリッタ１１ｃを透過す
る。

【００２２】観察部Ａは、更にビームスプリッタ１１ｃ
を透過した光を集光するコンデンサ１１ｅと、コンデン
サ１１ｅによって集光された光を検出する検出用ファイ
バ１１ｆとを備えている。この検出用ファイバ１１ｆで
検出された光は、基板Ｓに形成された半導体デバイスの
回路像を反映した強度となっている。そのため、ＸＹス
キャナ１１ｄによってレーザ導入ファイバ１１ａより導
入された赤外レーザ光が基板Ｓ上をＸ−Ｙ走査すること
により、基板Ｓ内部の半導体デバイス像を鮮明に撮像す
ることができる。

【００２３】以上のように、観察部Ａによって基板Ｓの
発光像および内部に形成されている半導体デバイスの回
路像を撮像することが可能となる。ただし、通常操作に
おいて半導体デバイスの回路像を撮像するのはＬＳＭユ
ニット１１であり、赤外光照射用ファイバ１０を用いて
冷却ＣＣＤカメラ７によって半導体デバイス像を撮像す
る方法は、後述する発光像と回路像の重畳加算方法を適
用する際に用いられる。

【００２４】ここで、本実施形態は一実施形態を示して
おり、本発明に係る実施形態はこれに限られるものでは
ない。例えば、撮像部にコンフォーカル顕微鏡を用いて
もよい。また、電圧印加手段としてテストフィクチャ１
３ではなく、カンチレバーやＬＳＩテスタなどを用いて
もよい。また、本実施形態ではでは撮像光学系を落射型
として用いたが、倒立型として用いてもよい。この場
合、暗箱１内には、半導体デバイスが形成された面を上
向きにして基板Ｓを載置するガラスチャックを有した、
基板Ｓの位置決めを行う電動ＸＹＺステージと、基板Ｓ
上部から所定の電気信号を印加する電圧印加部とを備え
ている。さらに、電動ＸＹＺステージに対して電圧印加
部の反対側に倒立型の撮像部が配置される。この場合、
電圧印加は基板Ｓの上部から行われ、また、基板Ｓ内部
の半導体デバイスおよび発光像の撮像は、電動ＸＹＺス
テージの下側からガラスチャックを介して行われる。こ
こで、ガラスチャックは、ＬＳＭユニット１１から照射
される赤外レーザ光や基板Ｓ内部で発生する光に対して
透明な部材でできているとする。

【００２５】次に、図１および図３を用いて制御部Ｂに
ついて説明する。図３のブロック図において、点線はマ
イクロプロセッサ３０ａからの制御信号を伝達する方向
を示している。制御部Ｂは観測部Ａの光学系５および冷
却ＣＣＤカメラ７並びにＬＳＭユニット１１およびテス
トフィクチャ１３を制御している。

【００２６】詳細に述べると、ビームスプリッタ５ｂの
角度および図示されない照明の光量は照明・ビームスプ
リッタ制御部２３によって制御されている。冷却ＣＣＤ
カメラ７の画像読み出しおよびデジタル信号への変換、
並びにシャッタ駆動および撮像速度はカメラコントロー
ルユニット２１に制御されている。ＬＳＭユニット１１
の画像読み出しおよびデジタル信号への変換、並びにス
キャン速度および赤外レーザ強度はＬＳＭコントロール
ユニット２２によって制御されている。テストフィクチ
ャ１３の基板Ｓへの電気信号の印加はコネクタパネル１
２を介してバイアス印加ユニット２４によって制御され
ている。だたし、これら制御部Ｂ内の制御装置は制御・
画像処理部３０の構成要素であるマイクロプロセッサ３
０ａとインターフェース回路３０ｈを介して入力制御さ
れている。

【００２７】解析部Ｃにおける画像処理方法を図１およ
び図３とともに説明する。図３のブロック図において、
実線の矢印が画素データの伝達方向を示している。解析
部Ｃは、種々の演算機能を有するマイクロプロセッサ３
０ａを内蔵する制御・画像処理部３０と、制御・画像処
理部３０に付随して接続されるマウス入力装置３１、キ
ーボード入力装置３２およびカラーモニタ３３とを備え
ている。ここで制御・画像処理部３０には制御部Ｂから
転送されてくる画素データＤ_L，Ｄ_Cが入力される。

【００２８】図３に示すように、制御・画像処理部３０
は、制御部ＢのＬＳＭコントロールユニット２２および
カメラコントロールユニット２１より転送されてくる所
定個数づつの画素データＤ_LおよびＤ_Cを１フレーム分の
画素データを格納する画像メモリ３０ｂおよび３０ｃ
と、画像メモリ３０ｂから読み出されてくる画素データ
Ｄ_Lを変換関数Ｆ₁によって標準画素データに変換する画
素位置変換テーブル３０ｄと、画素メモリ３０ｃから読
み出されてくる画素データＤ_Cを変換関数Ｆ₂によって標
準画素データに変換する画素位置変換テーブル３０ｅ
と、画素位置変換テーブル３０ｄまたは３０ｅから読み
出されてくる画素データＦ₁（Ｄ_L）およびＦ ₂（Ｄ_c）を
画素単位で重畳加算してその画素データ（Ｆ₁（Ｄ_L）＋
Ｆ₂（Ｄ_c））を出力する重畳加算部３０ｆと、重畳加算
データ（Ｆ₁（Ｄ_L）＋Ｆ₂（Ｄ_c））をビデオ信号Ｖ_Dに
変換する重畳表示制御部３０ｇとを有している。

【００２９】ここで、別々の撮像系で撮像されたデー
タ、つまり冷却ＣＣＤカメラ１６で撮像された画素デー
タＤ_cとＬＳＭユニット１１で撮像された画素データＤ_L
を重畳加算する方法について図４を参照して述べる。こ
こで、ＬＳＭユニット１１は、例えば１０２４ｘ１０２
４の画素数を持ち、冷却ＣＣＤカメラ７は、例えば１０
００ｘ１０１８の画素数を持つとする。また、ＬＳＭユ
ニット１１と冷却ＣＣＤカメラ７では視野サイズおよび
視野位置（オフセットおよび回転）が異なっている。

【００３０】まず、図４（ａ）に示すような高精度に位
置決めされたドットが格子状に形成されている高精度ド
ットチャートＤを用意する。ただし、高精度ドットチャ
ートＤは赤外領域の波長の光を反射する部材で形成され
ているものとする。次に前述したように、ＬＳＭユニッ
ト１１および赤外光照射用ファイバ１０を使用した冷却
ＣＣＤカメラ７で高精度ドットチャートＤをそれぞれ撮
像する。図４（ｂ）はＬＳＭユニット１１で撮像した高
精度ドットチャートＤの画像を示し、図４（ｃ）は冷却
ＣＣＤカメラ７で撮像した高精度ドットチャートＤの画
像を示している。それぞれの画像は、画素数、視野サイ
ズおよび視野位置（オフセットおよび回転）が異なって
いるため、お互いのドットの位置がずれていたり、格子
状であるはずのドット配列が歪んでいたりする。

【００３１】次に、それぞれの画像の画素データＤ_Lお
よびＤ_Cを高精度に位置決めされた格子状のドット画像
の画素データに変換するための変換関数Ｆ₁およびＦ₂を
作成する。ＬＳＭユニット１１で撮像した画素データＤ
_Lは変換関数Ｆ₁によって変換され、その画素データＦ₁
（Ｄ_L）による画像は、図４（ｄ）に示すような高精度
に位置決めされた格子状のドットの画像に変換される。
同じように、冷却ＣＣＤカメラ７で撮像した画素データ
Ｄ_Cは変換関数Ｆ₂によって変換され、その画素データＦ
₂（Ｄ_C）による画像は、図４（ｅ）に示すような高精度
に位置決めされた格子状のドットの画像に変換される。
この変換関数の作成は、使用する対物レンズごとに行わ
れ、画素位置変換テーブル３０ｄおよび３０ｅに記憶さ
せておく。また、必要に応じて変換関数Ｆ₁およびＦ₂の
変更ができるようになっている。

【００３２】この様に、ＬＳＭユニット１１および冷却
ＣＣＤカメラ７によって撮像された画像は、変換関数Ｆ
₁およびＦ₂によって標準画素データＦ₁（Ｄ_L）およびＦ
₂（Ｄ_C）に変換されることになる。そして、標準画素デ
ータに変換された画素データＦ₁（Ｄ_L）およびＦ
₂（Ｄ_C）が、重畳加算部３０ｆにより重畳加算されるこ
とにより、重畳加算画素データ（Ｆ₁（Ｄ_L）＋Ｆ
₂（Ｄ_C））が作成される。

【００３３】次に、図３に示すように、重畳加算画素デ
ータ（Ｆ₁（Ｄ_L）＋Ｆ₂（Ｄ_C））は、重畳表示制御部３
０ｇに入力され、これに基づいてビデオ信号Ｖ_Dが作成
される。Ｖ_Dはカラーモニタ３３に入力され、基板Ｓに
形成されている半導体デバイスの回路構造の画像と基板
Ｓからの発光像とが重畳加算された画像を、操作者がカ
ラーモニタ３３で観察することができる。

【００３４】更に、図３に示すように、マウス入力装置
３１およびキーボード入力装置３２は、操作者が測定開
始の指示や測定停止の指示、その他装置の動作を制御す
るための入力装置として機能する。

【００３５】以上のように本実施形態では、二つの異な
る撮像部によって基板Ｓ内部に形成されている半導体デ
バイスの撮像または基板Ｓからの発光像を撮像し、それ
ぞれ撮像された画素データを標準画素データに変換し、
スーパーインポーズすることができる。これにより、カ
ラーモニタ３３上で基板Ｓに形成されている半導体デバ
イスのどの箇所で発光が生じているのか確認できる。な
お、本実施形態は一実施形態を示しており、本発明に係
る実施形態はこれに限られるものではない。

【００３６】次に、かかる構成の半導体デバイス検査装
置の作動を図５に示すフローチャートに基づいて説明す
る。ただし、あらかじめ対物レンズごとに画素データを
標準画素データに変換する変換関数Ｆ₁およびＦ₂の作成
が行われているものとする。

【００３７】まず、同図中のステップ(a) において、観
測者は、基板Ｓの半導体デバイスが形成されていない裏
側を鏡面研磨し、その基板Ｓをその裏面側が対物レンズ
系４ａに対向するようにしてテストフィクチャ１３に装
着する。ここで、基板Ｓの裏面を鏡面研磨し基板Ｓを薄
くするのは、裏面に照射された赤外光および基板Ｓで発
生する光が基板Ｓ内部で吸収されるのを極力防ぐためで
ある。

【００３８】次に、ステップ(b) において、観測者はマ
ウス入力装置３１若しくはキーボード入力装置３２を操
作し、ＬＳＭユニット１１にて基板Ｓ内部に形成されて
いる半導体デバイスの像の撮像を開始する。撮像された
画像はカラーモニタ３３に逐次表示され、観測者がカラ
ーモニタ３３に表示される画像を見ながら電動ＸＹＺス
テージ３をＸＹ方向に移動させることにより、半導体デ
バイスＳの観測すべき部分を特定することができる。ま
た、電動ＸＹＺステージ３をＺ方向に高さ調節すること
によって、合焦状態を設定することができる。

【００３９】次に、ステップ(c) において、マウス入力
装置３１若しくはキーボード入力装置３２を操作し、基
板Ｓに形成されている半導体デバイスへの電気信号の印
加を指示すると、画像メモリ３０ｂがその指示直前まで
に記憶していた１フレーム画分の画素データＤ_Lを保持
する。そして、テストフィクチャ１３が基板Ｓに所定の
電気信号の印加を開始する。

【００４０】次に、ステップ（ｄ）において、観測者は
マウス入力装置３１若しくはキーボード入力装置３２を
操作し、冷却ＣＣＤカメラ７による基板Ｓからの発光像
の撮像開始を指示すると、暗箱１内の全ての光を消灯
し、冷却ＣＣＤカメラ７によって基板Ｓの発光像の撮像
を開始する。そして、その画像はカラーモニタ３３に逐
次表示され、観測者はカラーモニタ３３に表示される画
像を見ることができる。

【００４１】次に、ステップ（ｅ）において、観測者は
マウス入力装置３１若しくはキーボード入力装置３２を
操作し、発光像の撮像の停止を指示すると、画像メモリ
３０ｃがその指示直前までに記憶していた１フレーム画
分の画素データＤ_Cを保持する。画像メモリ３０ｂに保
持されていた画素データＤ_Lは、画素位置変換テーブル
３０ｄで変換関数Ｆ₁によって標準画素データＦ
₁（Ｄ_L）に変換される（ステップ（ｅ））。同時に、画
像メモリ３０ｃに保持されていた画素データＤ_cは画素
位置変換テーブル３０ｅで変換関数Ｆ₂によって標準画
素データＦ₂（Ｄ_C）に変換される（ステップ（ｆ））。

【００４２】そして、標準画素データＦ₁（Ｄ_L）および
Ｆ₂（Ｄ_C）は順次タイミングに同期して同時に重畳加算
部３０ｆへ供給される。重畳加算部３０ｆは、重畳加算
画素データ（Ｆ₁（Ｄ_L）＋Ｆ₂（Ｄ_C））を重畳表示制御
部３０ｇに出力し、重畳表示制御部３０ｇは、重畳加算
画素データ（（Ｆ₁（Ｄ_L）＋Ｆ₂（Ｄ_C））に基づいてビ
デオ信号Ｖ_Dを形成する。この結果、カラーモニタ３３
には、基板Ｓに形成されている半導体デバイスの像に発
光箇所を示す像が、いわゆるスーパーインポーズされて
静止画像が表示される（ステップ（ｇ））。

【００４３】以上のように、図５に示すフローチャート
に基づいて、半導体デバイス検査装置は操作され、基板
Ｓの内部に形成された半導体デバイスの像を明瞭に撮像
することができ、半導体デバイス像と基板Ｓにおける発
光像をスーパーインポーズしてカラーモニタ３３に表示
することができる。これにより、基板Ｓの発光箇所によ
る異常解析や信頼性評価などを行うことが可能となる。
なお、本実施形態は一実施形態を示しており、本発明に
かかる実施形態はこれに限られるものではない。例え
ば、カラーモニタ３３に表示された画像を記録するビデ
オプリンタを更に備えてもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上、説明したように本発明は、基板に
形成された半導体デバイス像を撮像するのに適した分解
能の高い撮像系を用いることにより、基板に形成された
半導体デバイスの回路像をより明瞭に撮像することがで
きる。また、基板に形成された半導体デバイスを撮像し
た画像および基板からの発光を撮像した画像、つまり別
々の撮像系によって得られた画素データを、それぞれ標
準画素データに変換する変換関数を作成し、変換関数に
よって変換したそれぞれの標準画素データをスーパーイ
ンポーズすることにより、基板に形成された半導体デバ
イスを撮像した画像および基板からの発光を撮像した画
像の位置関係を確実に合わせてモニタに表示することが
できる。そのため、半導体デバイスのどの箇所で発光が
生じているのか明確にとらえることができるようにな
り、基板の異常解析や信頼性評価などを確実に行うこと
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる半導体デバイス検査装置の一実
施形態の全体構成を示す図である。

【図２】本実施形態にかかる撮像部の詳細な構成を示し
た図である。

【図３】本実施形態にかかる制御信号および画素データ
の流れを示すブロック図である。

【図４】本実施形態にかかる撮像部１によって撮像され
た画素データと、撮像部２によって撮像された画素デー
タのスーパーインポーズ方法を示した図である。

【図５】本実施形態にかかる半導体デバイス検査装置の
作動を説明するためのフローチャートである。

【図６】従来技術の半導体デバイス検査システムの全体
構成を示す図である。

【符号の説明】

Ａ…観測部、Ｂ…制御部、Ｃ…解析部、Ｓ…基板、Ｓ１
…金属電極パッド、１…暗箱、２…ＸＹＺ駆動部、３…
電動ＸＹＺステージ、４…撮像光学系、５…光学系、６
…接眼レンズ、７…冷却ＣＣＤカメラ、８…光学系、９
…光学系、１０…赤外光照射用ファイバ、１１…ＬＳＭ
ユニット、１２…コネクタパネル、１３…テストフィク
チャ、２１…カメラコントロールユニット、２２…ＬＳ
Ｍコントロールユニット、２３…照明・ビームスプリッ
タ制御部、２４…バイアス印加ユニット、３０…制御・
画像処理部、３１…マウス入力装置、３２…キーボード
入力装置、３３…カラーモニタ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G011 AC00 AC04 AC10 2G032 AA00 AB20 AE09 AF07 2G051 AA51 AA61 AA65 AB06 AB20 BA01 BA06 BA10 BB09 BB17 CA03 CA04 CA07 CB01 CB05 CC09 DA07 EA11 EA14 EB01 EB02 ED07 ED11 FA10 GC04 4M106 AA02 BA05 BA08 BA10 BA14 CA27 DH12 DH31 DH50 DJ04 DJ05 DJ11 DJ21 DJ23 9A001 BB02 BB03 BB04 BB05 EE02 HH24 HH28 JJ45 KK37 KK54 LL02 LL05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板に設けられた半導体デバイスからの発
   光を検出し評価を行う半導体デバイス検査装置であっ
   て、 前記基板の裏面より前記半導体デバイス像を撮像するた
   めの第一の撮像部と、 前記基板からの発光を裏面より撮像するための第二の撮
   像部と、 前記第一の撮像部によって撮像された第一の画像の画素
   データと、前記第二の撮像部によって撮像された第二の
   画像の画素データとを、それぞれ標準画素データに変換
   し、画像上の位置を一致させて重畳加算するための加算
   部と、 前記加算部から出力される重量加算データに基づいて、
   表示部に再生画像を表示する表示制御手段とを備えるこ
   とを特徴とする半導体デバイス検査装置。
2. 【請求項２】 前記第一の撮像部がコンフォーカルレー
   ザ顕微鏡を含むことを特徴とする請求項１記載の半導体
   デバイス検査装置。
3. 【請求項３】 前記第一の撮像部および前記第二の撮像
   部を倒立型または落射型として用いることを特徴とする
   請求項第１または請求項第２記載の半導体デバイス検査
   装置。