JP2001174524A - Trouble analysis device and method - Google Patents

Trouble analysis device and method

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JP2001174524A
JP2001174524A JP35943799A JP35943799A JP2001174524A JP 2001174524 A JP2001174524 A JP 2001174524A JP 35943799 A JP35943799 A JP 35943799A JP 35943799 A JP35943799 A JP 35943799A JP 2001174524 A JP2001174524 A JP 2001174524A
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semiconductor device
light
image
light beam
power
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Kenji Ichihashi
健治 一階
Hiroshi Yamamoto
浩史 山本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a trouble analysis device and method for analyzing a trouble with a semiconductor device easily and accurately substantially at a low cost. SOLUTION: In this trouble analysis device, a troubled position is located by feeding a power and/or a signal to a semiconductor device 100 having an integrated circuit chip with exposed front and rear surfaces 100a and 100b and observing a weak light beam emitted from the troubled position of the semiconductor device 100. The troubled analyzer comprises a light beam radiating means 1 radiating a light of a specified wavelength from the surface 100a side of the semiconductor device 100, adjusting means 3, 5, 6, and 7 adjusting the intensity and optical axis of the radiated light beam radiated from the light beam radiating means 1, a power and signal feeding means 12 for feeding a power and/or a signal to the semiconductor device 100, a light beam receiving means 2 for receiving a transmitted light beam and weak emitted light beam from the rear surface 100b side of the semiconductor device 100, and an image recording and indicating means 11 for recording, as images, the light beam received by the light receiving means 2 and capable of indicating a plurality of images overlappingly on a screen.

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
故障を解析するための方法および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 method and an apparatus for analyzing a failure of a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、故障した半導体デバイスの故障解
析装置において、その半導体デバイスに電力あるいは信
号を供給したときに故障箇所から発生する微弱な光を観
測することによってその半導体デバイスの故障箇所を推
定する。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a failure analysis apparatus for a failed semiconductor device, the failure location of the semiconductor device is estimated by observing weak light generated from the failure location when power or a signal is supplied to the semiconductor device. I do.

【0003】このような故障解析装置では、たとえば電
気回路の一部に不具合を有する半導体デバイスに特定の
電力および/または信号を供給して動作状態とし、その
不具合箇所から微弱な光を発生させる。この微弱光を高
感度カメラを用いて観測した表面発光画像と、予めハロ
ゲン光源が発生する可視光を上記半導体デバイス表面に
照射し、同様に高感度カメラを用いて観測した表面回路
パターン画像とを対比する。そして、この対比により半
導体デバイス上の微弱光の発光位置を故障箇所と推定す
るというものである。
In such a failure analysis apparatus, for example, a specific power and / or signal is supplied to a semiconductor device having a defect in a part of an electric circuit to activate the semiconductor device, and a weak light is generated from the defective portion. A surface light emission image obtained by observing this weak light using a high-sensitivity camera and a surface circuit pattern image obtained by previously irradiating the semiconductor device surface with visible light generated by a halogen light source and similarly using a high-sensitivity camera. Compare. Then, based on this comparison, the light emission position of the weak light on the semiconductor device is estimated as a failure location.

【0004】特に半導体デバイスのアルミニウム配線の
直下に不具合箇所が存在する場合、その不具合箇所から
発生する微弱な光がアルミニウム配線によって遮られ、
半導体デバイスの表面側からでは微弱光を観測すること
ができない。このような場合には、不具合箇所からの微
弱発光を半導体デバイスの裏面から観測する方法がとら
れる。その場合、前述した従来例と同様の方法で取り込
んだ表面回路パターン画像、またはCAD(Computer A
ided Design )から得た表面回路パターン画像をコンピ
ュータ画面上で表裏反転させて表示した反転回路パター
ン画像と、不具合箇所から発生する微弱発光を裏面側か
ら観測した裏面発光画像とを対比する。この対比によっ
て、半導体デバイス上の微弱光の発光位置を推定してい
た。
In particular, when a defective portion exists directly below an aluminum wiring of a semiconductor device, weak light generated from the defective portion is blocked by the aluminum wiring.
Weak light cannot be observed from the front side of the semiconductor device. In such a case, a method of observing weak light emission from a defective portion from the back surface of the semiconductor device is used. In that case, the surface circuit pattern image captured by the same method as the above-described conventional example, or CAD (Computer A)
The inverted circuit pattern image obtained by inverting the front-side circuit pattern image obtained from ided Design) on the computer screen is displayed, and the back-side light emission image obtained by observing the weak light emission generated from the defective portion from the back side. Based on this comparison, the light emission position of the weak light on the semiconductor device was estimated.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特に半
導体デバイスのアルミニウム配線の直下に不具合箇所が
存在する場合、予め表面から観測した表面回路パターン
またはCADからの表面回路パターンをコンピュータ画
面上に表裏反転させて表示した反転回路パターン画像と
裏面から観測した裏面の発光画像の位置とを対比する方
法では、半導体デバイスを裏返し再度精密に位置合わせ
することが必要である。この位置合わせにはかなりの手
間と時間がかかるばかりか、精密で複雑な位置合わせの
装置が必要となるため費用がかからざるを得なかった。
However, especially when there is a defective portion immediately below the aluminum wiring of the semiconductor device, the surface circuit pattern previously observed from the surface or the surface circuit pattern from the CAD is reversed on the computer screen. In the method of comparing the displayed inverted circuit pattern image with the position of the emission image of the back surface observed from the back surface, it is necessary to turn the semiconductor device upside down and to perform precise alignment again. This alignment requires considerable labor and time, and requires a precise and complicated alignment device, which inevitably increases the cost.

【0006】また、従来の半導体デバイスの故障解析装
置を用いて裏面側から裏面回路パターンを観測する方法
では可視光を用いると、半導体デバイスがSiやGaA
s、数種の金属等を積層した構造をしているため、それ
自体が可視光の一部を吸収する。このため半導体デバイ
スのチップが約300(μm)の厚さがあることから、
必要な裏面回路パターン画像を得るためには、たとえば
半導体デバイスの裏面を研磨することによって厚さを薄
くする必要がある。そして、この研磨には手間がかかる
とともに、研磨し過ぎると破壊するおそれがあった。
In a conventional method of observing a backside circuit pattern from the backside using a semiconductor device failure analyzer, if visible light is used, the semiconductor device becomes Si or GaAs.
Since s has a structure in which several kinds of metals or the like are laminated, it itself absorbs a part of visible light. For this reason, since the chip of the semiconductor device has a thickness of about 300 (μm),
In order to obtain a required backside circuit pattern image, it is necessary to reduce the thickness by polishing the backside of the semiconductor device, for example. This polishing is troublesome, and may be destroyed if the polishing is performed excessively.

【0007】本発明はかかる実情に鑑み、簡単かつ正確
にしかも実質的に低コストで半導体デバイスの故障を解
析するための故障解析装置および方法を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a failure analysis apparatus and method for analyzing a failure of a semiconductor device simply, accurately, and substantially at low cost.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明による故障解析装
置は、集積回路チップの表面および裏面を露出させた半
導体デバイスに電力および/または信号を供給して、前
記半導体デバイスの故障箇所から発生する微弱な光を観
測することにより前記故障箇所を特定するようにした故
障解析装置であって、前記半導体デバイスの表面側から
赤外光を照射する光照射手段と、前記光照射手段によっ
て照射された照射光の強さおよび光軸を調節する調節手
段と、前記半導体デバイスに電力および/または信号を
供給する電力・信号供給手段と、前記半導体デバイスの
裏面側からその透過光および微弱発光を受光する受光手
段と、前記受光手段によって受光した光を画像として記
録し、複数の記録画像を画面上で重ね表示可能な画像記
録・表示手段と、を具備することを特徴とする。
A failure analysis apparatus according to the present invention supplies power and / or a signal to a semiconductor device in which the front and back surfaces of an integrated circuit chip are exposed, and generates the semiconductor device from a failure location of the semiconductor device. A failure analysis apparatus configured to identify the failure location by observing weak light, wherein the light irradiation unit irradiates infrared light from a surface side of the semiconductor device, and the semiconductor device is irradiated by the light irradiation unit. Adjusting means for adjusting the intensity and the optical axis of the illuminating light; power / signal supplying means for supplying power and / or a signal to the semiconductor device; and receiving the transmitted light and weak light emission from the back side of the semiconductor device. Light receiving means, image recording and display means capable of recording light received by the light receiving means as an image, and superimposing and displaying a plurality of recorded images on a screen; Characterized by comprising.

【0009】また、本発明による故障解析装置におい
て、前記光照射手段は、前記半導体デバイスに照射する
赤外光の波長を切り替える波長切替え手段を有すること
を特徴とする。
Further, in the failure analyzing apparatus according to the present invention, the light irradiating means includes a wavelength switching means for switching a wavelength of infrared light to be radiated to the semiconductor device.

【0010】また、本発明による故障解析方法は、集積
回路チップの表面および裏面を露出させた半導体デバイ
スの表面側に赤外光を照射し、前記半導体デバイスの裏
面側からの透過光を検出し、前記半導体デバイスの表面
回路パターン像を表裏反転したものと等価な裏面回路パ
ターン画像として記録し、前記半導体デバイスに電力お
よび/または信号を供給することによって故障箇所から
発生する微弱光を検出し、故障箇所で発生する光の裏面
発光画像として記録し、前記裏面回路ペターン画像と前
記裏面発光画像を重ね表示し、前記半導体デバイスの電
気回路における故障箇所の位置を特定するようにしたこ
とを特徴とする。
Further, the failure analysis method according to the present invention irradiates infrared light to a front surface side of a semiconductor device in which the front and back surfaces of an integrated circuit chip are exposed, and detects transmitted light from the back surface side of the semiconductor device. Recording a surface circuit pattern image of the semiconductor device as a reverse circuit pattern image equivalent to an inverted surface circuit image, and detecting weak light generated from a failure portion by supplying power and / or a signal to the semiconductor device; It is recorded as a back emission image of light generated at the failure location, the back circuit pattern image and the back emission image are superimposed and displayed, and the position of the failure location in the electric circuit of the semiconductor device is specified. I do.

【0011】また、本発明による故障解析方法におい
て、前記半導体デバイスの表面側に光を照射する際、照
射光の波長を切り替えることを特徴とする。
Further, in the failure analysis method according to the present invention, when irradiating light to the surface side of the semiconductor device, the wavelength of the irradiating light is switched.

【0012】本発明によれば、アルミニウム配線の直下
に不具合箇所が存在する半導体デバイスを、従来の故障
解析装置を用いて裏面側から裏面回路パターンを観測す
る場合、半導体デバイスのアルミニウム配線を裏面から
観測した裏面回路パターンと裏面から観測した故障箇所
の微弱発光画像である裏面発光画像の位置とを直接対比
する。
According to the present invention, when observing a backside circuit pattern from the backside of a semiconductor device having a defective portion immediately below the aluminum wiring by using a conventional failure analyzer, the aluminum wiring of the semiconductor device is moved from the backside. The observed backside circuit pattern is directly compared with the position of the backside luminescent image, which is the weak luminescent image of the failure location observed from the backside.

【0013】従来の予め表面から観測した表面回路パタ
ーンまたはCADからの表面回路パターンをコンピュー
タ画面上に表裏反転させて表示した反転回路パターン画
像と裏面から観測した裏面発光画像の位置を対比する方
法の場合に必要な半導体デバイスを裏返し再度精密に位
置合わせする手間が省ける。またその場合、複雑な位置
合わせ装置を必要としないで済む。
A conventional method of comparing the position of an inverted circuit pattern image displayed by inverting a front surface circuit pattern observed from the front surface or a front surface circuit pattern from a CAD screen on a computer screen with a back surface light emission image observed from the back surface is used. In such a case, there is no need to turn over the semiconductor device and precisely align it again. In that case, a complicated positioning device is not required.

【0014】また、半導体デバイスのチップ表面から光
を照射するときに光源として赤外光を用いることによ
り、従来用いられてきた可視光のハロゲン光源を用いた
場合に比して半導体デバイス自体による光の吸収が相対
的に減少する。これにより裏面への光の透過が増加し、
結果として裏面からの回路画像取込時の光量の確保のた
めに半導体デバイスのチップの裏面を薄く研磨する必要
をなくすることができる。また、研磨し過ぎによる破壊
の危険をなくすることができる。
In addition, by using infrared light as a light source when irradiating light from the chip surface of the semiconductor device, the light generated by the semiconductor device itself can be reduced as compared with the case where a conventional halogen light source of visible light is used. Is relatively reduced. This increases the transmission of light to the back,
As a result, it is possible to eliminate the necessity of thinly polishing the back surface of the chip of the semiconductor device in order to secure the amount of light when the circuit image is captured from the back surface. Further, the risk of destruction due to excessive polishing can be eliminated.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明の故
障解析装置および方法の好適な実施の形態を説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る解析装置の構成例を示
している。図1において、1は照射手段、2は後述する
半導体デバイスにおける透過光を受光可能な受光手段、
3は照射手段1の光量調節治具、4は台座、5は照射手
段1の回転用治具、6は照射手段1の傾斜用治具、7は
照射手段1の水平方向移動用治具、8は受光手段2の水
平・垂直方向移動用治具である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a configuration example of an analyzer according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is an irradiation unit, 2 is a light receiving unit capable of receiving transmitted light in a semiconductor device described later,
3 is a light amount adjusting jig of the irradiating means 1, 4 is a pedestal, 5 is a jig for rotating the irradiating means 1, 6 is a jig for tilting the irradiating means 1, 7 is a jig for moving the irradiating means 1 in the horizontal direction, Reference numeral 8 denotes a jig for moving the light receiving means 2 in the horizontal and vertical directions.

【0016】図1において、9および10はそれぞれ暗
箱、11は画像記録・表示手段、12は電力・信号供給
手段である。故障を解析すべき半導体デバイス100は
予め、図示しない架台を用いて暗箱9の開口部に隙間の
できないように固定される。その場合、暗箱9の一部に
設けられた開口部から裏面100bが暗箱9の外側に露
出し、かつ表面100aが暗箱9の内側を向くようにす
る。なお、後述するように半導体デバイス100は、そ
の内部の集積回路チップの表面および裏面が露出されて
いるものとする。
In FIG. 1, reference numerals 9 and 10 denote dark boxes, 11 denotes image recording / display means, and 12 denotes power / signal supply means. The semiconductor device 100 whose failure is to be analyzed is fixed in advance to the opening of the dark box 9 using a rack (not shown) so that no gap is formed. In this case, the back surface 100b is exposed to the outside of the dark box 9 from the opening provided in a part of the dark box 9, and the front surface 100a faces the inside of the dark box 9. It is assumed that the front and back surfaces of the integrated circuit chip inside the semiconductor device 100 are exposed as described later.

【0017】ここで、図2および図3を参照して、本実
施形態で用いられる半導体デバイス100内部の集積回
路チップの表面および裏面を露出させる方法を説明す
る。まず、図2は、一般的な半導体デバイスの断面構造
を概念的に示している。集積回路チップ101は、予め
アルミニウム配線103等を積層した後、たとえば銀ペ
ーストや半田ぺ一スト等(図示せず)を用いてダイフレ
ーム106に接着される。そして、ボールボンディング
104のボンディングワイヤ105を介してフレーム1
07と接続された後、パッケージ樹脂102によって封
止された構造を有している。
Here, a method of exposing the front and back surfaces of the integrated circuit chip inside the semiconductor device 100 used in the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, FIG. 2 conceptually shows a cross-sectional structure of a general semiconductor device. The integrated circuit chip 101 is bonded to the die frame 106 using, for example, a silver paste or a solder paste (not shown) after previously laminating the aluminum wiring 103 and the like. Then, the frame 1 is connected via the bonding wire 105 of the ball bonding 104.
07 and then sealed with a package resin 102.

【0018】この実施形態においては図3に示すよう
に、予め薬品等の化学的方法等で半導体デバイス100
のパッケージ樹脂102のうち集積回路チップ101の
表面および裏面側にあたる部分を除去する。その後、集
積回路チップ101が接着されたダイフレーム106を
除去し、集積回路チップ101の表面および裏面を露出
させ、かつボンディングワイヤ105が正常状態で残留
した状態に加工する。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, the semiconductor device 100 is previously prepared by a chemical method such as a chemical.
Of the package resin 102 on the front and back sides of the integrated circuit chip 101 are removed. After that, the die frame 106 to which the integrated circuit chip 101 is adhered is removed, the front and back surfaces of the integrated circuit chip 101 are exposed, and the processing is performed so that the bonding wires 105 remain in a normal state.

【0019】なお、半導体デバイス100と記した場
合、上記のように内部の集積回路チップ101の表面お
よび裏面を露出させたものを示すものとする。しかしな
がら、内部の集積回路チップ101の表面および裏面の
露出方法は、これに限るものではない。また、本実施形
態においては、例として縦28mm、横28mm、厚さ
4mmのゲートアレイを用いたが、故障した半導体デバ
イスの外形、種類はこれに限るものではない。
When the semiconductor device 100 is described, it means that the front and back surfaces of the internal integrated circuit chip 101 are exposed as described above. However, the method of exposing the front and back surfaces of the internal integrated circuit chip 101 is not limited to this. In the present embodiment, a gate array having a length of 28 mm, a width of 28 mm, and a thickness of 4 mm is used as an example, but the external shape and type of the failed semiconductor device are not limited to this.

【0020】上記構成において、半導体デバイス100
の裏面100b側からの赤外光を受光する受光手段2と
して、光学顕微鏡と赤外光を感知可能な高感度カメラを
用いる。そして、受光手段2は水平・垂直方向移動用治
具8と共に、図示しない架台を介して暗箱10に設置さ
れる。また照射手段1としては、赤外線LED(1個と
する)を用いる。この光照射手段1は、回転用治具5、
傾斜用治具6、水平方向移動用治具7および台座4を介
して、暗箱9内の半導体デバイス100に光を照射可能
な位置に設置固定される。光照射手段1の光量調節治具
3としてはたとえば、光が通過する光路面積を大小変化
させるスリット(市販品であってよい)等が好適であ
る。
In the above configuration, the semiconductor device 100
An optical microscope and a high-sensitivity camera capable of sensing infrared light are used as the light receiving means 2 for receiving infrared light from the back surface 100b side of the camera. The light receiving means 2 is installed together with the horizontal and vertical movement jigs 8 on the dark box 10 via a stand (not shown). As the irradiation means 1, an infrared LED (one LED) is used. The light irradiation means 1 includes a rotating jig 5,
The semiconductor device 100 in the dark box 9 is installed and fixed at a position where the semiconductor device 100 can be irradiated with light via the jig 6 for tilting, the jig 7 for moving in the horizontal direction, and the pedestal 4. As the light amount adjusting jig 3 of the light irradiation means 1, for example, a slit (which may be a commercially available product) that changes the optical path area through which light passes is suitable.

【0021】光照射手段1の光量調節治具3は、前記の
スリットに限るものではない。画像表示手段11として
パーソナルコンピュータを用い、図示しないケーブルを
用いて受光手段2と電気的に接続される。電力・信号供
給手段12として、LSIテスタを用い、図示しないケ
ーブルやクリップ、プローブ等を用いて半導体デバイス
100に電気的に接続される。なお、暗箱9および暗箱
10は外側の光が内側に侵入しないように密閉し、その
内壁はたとえばつや消しの黒で塗装することで光の反射
防止処理が施されている。
The light amount adjusting jig 3 of the light irradiation means 1 is not limited to the slit. A personal computer is used as the image display means 11 and is electrically connected to the light receiving means 2 using a cable (not shown). As the power / signal supply means 12, an LSI tester is used, and is electrically connected to the semiconductor device 100 using a cable, a clip, a probe, or the like (not shown). The dark box 9 and the dark box 10 are sealed so that outside light does not enter the inside, and the inner walls thereof are coated with, for example, matte black to perform a light reflection preventing treatment.

【0022】つぎに、本実施形態における故障解析装置
の動作手順について説明する。まず、図示しない電源を
用いて光照射手段1の赤外線LEDに電力を供給し、赤
外光を発光させる。半導体デバイス100の表面100
aに照射手段1の赤外光を照射した後、裏面100b側
からの透過光を受光手段2である光学顕微鏡および高感
度カメラによって感知させる。そして、半導体デバイス
100の裏面100bから観測した裏面回路パターン画
像として、画像記録・表示手段11であるパーソナルコ
ンピュータに記録させる。
Next, the operation procedure of the failure analyzer according to the present embodiment will be described. First, power is supplied to the infrared LED of the light irradiation means 1 using a power supply (not shown) to emit infrared light. Surface 100 of semiconductor device 100
After irradiating the infrared light of the irradiation means 1 to the light-receiving means a, the transmitted light from the back surface 100b side is sensed by the optical microscope and the high-sensitivity camera as the light receiving means 2. Then, the personal computer as the image recording / display unit 11 records the image as a back surface circuit pattern image observed from the back surface 100b of the semiconductor device 100.

【0023】つぎに、照射手段1の赤外線LEDの電源
を切り、半導体デバイス100に対して電力・信号供給
手段12であるLSIテスタから特定の電力および信号
を供給することによって半導体デバイス100を動作状
態にする。この後に、半導体デバイス100の裏面10
0b側から半導体デバイス100の不具合個所からの微
弱発光を、受光手段2である高感度カメラによって感知
させる。そして、裏面100bから観測した不具合箇所
の裏面発光画像として、画像記録・表示手段11である
パーソナルコンピュータに記録させる。
Next, the power of the infrared LED of the irradiating means 1 is turned off, and specific power and a signal are supplied to the semiconductor device 100 from an LSI tester which is a power / signal supplying means 12 to put the semiconductor device 100 into an operating state. To After this, the back surface 10 of the semiconductor device 100
The weak light emission from the defective part of the semiconductor device 100 is sensed by the high sensitivity camera as the light receiving means 2 from the 0b side. Then, a personal computer as the image recording / display means 11 is recorded as a back surface light emission image of the defective portion observed from the back surface 100b.

【0024】つぎに、画像記録・表示手段11であるパ
ーソナルコンピュータにて既に記録した裏面回路パター
ン画像と、これと同様にして記録した不具合箇所の裏面
発光画像とを画像処理ソフトを用いて同時に重ねて表示
する。このように重ね表示することで半導体デバイス1
00の故障個所からの微弱発光が、その回路上のどの位
置にあるかを、すなわち故障個所を特定することができ
る。
Next, the backside circuit pattern image already recorded by the personal computer as the image recording / display means 11 and the backside light emission image of the defective portion recorded in the same manner are simultaneously superimposed using image processing software. To display. By superimposing and displaying in this manner, the semiconductor device 1
It is possible to specify where on the circuit the weak light emission from the 00 failure location is located, that is, the failure location.

【0025】つぎに、本発明の第2の実施形態を説明す
る。本実施形態においては、照射手段1として赤外線L
EDの代わりに赤外線レーザダイオードを使用した点が
第1の実施形態と異なる。その他の構成は実質的に第1
の実施形態の場合と同様である。したがって第2の実施
形態においても第1の実施形態と同様に半導体デバイス
100の例として縦28mm、横28mm、厚さ4mm
のゲートアレイを用い、第1の実施形態に示した方法を
用いて内部の集積回路チップの表面および裏面を露出さ
せる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the infrared light L
The difference from the first embodiment is that an infrared laser diode is used instead of the ED. Other configurations are substantially the first
This is the same as the embodiment. Therefore, in the second embodiment, similarly to the first embodiment, as an example of the semiconductor device 100, the length is 28 mm, the width is 28 mm, and the thickness is 4 mm.
And using the method described in the first embodiment to expose the front and back surfaces of the internal integrated circuit chip.

【0026】なお、半導体デバイス100と記した場
合、前述のように内部の集積回路チップの表面および裏
面を露出させたものを示すものとする。しかしながら、
半導体デバイス100内部の集積回路チップの表面およ
び裏面の露出の方法はこれに限るものではない。また、
故障した半導体デバイスの外形、種類はこれに限るもの
ではない。
When the semiconductor device 100 is described, it means that the front and back surfaces of the internal integrated circuit chip are exposed as described above. However,
The method of exposing the front and back surfaces of the integrated circuit chip inside the semiconductor device 100 is not limited to this. Also,
The external shape and type of the failed semiconductor device are not limited to those described above.

【0027】まず、第2の実施形態における照射手段1
について説明する。第2の実施形態においては、照射手
段1として図4に示すように7個の赤外線レーザダイオ
ード13を用いる。これらの赤外線レーザダイオード1
3を同一平面上に、各々が正六角形の頂点とその中心に
位置するように台座4上に配置する。また、照射手段1
の光量調節治具3(図1参照)とレーザダイオード13
の間に、1個のガラス製の凸レンズからなる集光手段1
4を設ける。
First, the irradiation means 1 in the second embodiment
Will be described. In the second embodiment, seven infrared laser diodes 13 are used as the irradiation means 1 as shown in FIG. These infrared laser diodes 1
3 are arranged on the pedestal 4 so as to be located on the same plane and at the vertex of the regular hexagon and the center thereof. Irradiation means 1
Light amount adjusting jig 3 (see FIG. 1) and laser diode 13
Condensing means 1 consisting of one glass convex lens
4 is provided.

【0028】図示しない電源を用いて7個の赤外線レー
ザダイオード13に電力を供給し、これによって発生し
た7本のレーザ光を集光手段14である凸レンズによっ
て所望の面積に収束させる。この収束光を半導体デバイ
ス100の表面100aに照射する。この場合、収束し
たレーザ光の光軸の調整および水平方向の位置の調整に
は各々、光照射手段1の回転用治具5、傾斜用治具6お
よび水平方向移動用治具7を用いる。これらは各々のレ
ーザ光の照射範囲が、半導体デバイス100の面積に比
較して狭いことに対する工夫である。
Power is supplied to the seven infrared laser diodes 13 using a power supply (not shown), and the seven laser beams generated by the power are converged to a desired area by the convex lens which is the focusing means 14. The convergent light is applied to the surface 100a of the semiconductor device 100. In this case, the rotation jig 5, the tilt jig 6, and the horizontal movement jig 7 of the light irradiation means 1 are used for adjusting the optical axis of the converged laser light and adjusting the horizontal position, respectively. These are contrivances in that the irradiation range of each laser beam is narrower than the area of the semiconductor device 100.

【0029】なお、第2の実施形態においては、光照射
手段1として7個の赤外線レーザダイオード13を同一
平面上に、各々が正六角形の頂点とその中心に位置する
ように配置したが、赤外線レーザダイオード13の数お
よびそれらの配置方法はこれに限るものではない。ま
た、レーザ光を所望の面積に収束させる集光手段14と
して1個のガラス製の凸レンズを用いたが、レンズの変
わりにプリズム、鏡あるいは光ファイバ等を用いてもよ
い。
In the second embodiment, seven infrared laser diodes 13 as the light irradiating means 1 are arranged on the same plane, each being located at the vertex of a regular hexagon and the center thereof. The number of laser diodes 13 and the method of arranging them are not limited to this. Further, although one convex lens made of glass is used as the light condensing means 14 for converging the laser light to a desired area, a prism, a mirror, an optical fiber, or the like may be used instead of the lens.

【0030】また、複数の異なる形状の半導体デバイス
に対して本発明を実施したところ、裏面回路パターンの
観察時に輝度が不足して回路パターンが見えなくなり、
あるいは逆に輝度が強過ぎて高感度カメラが飽和して画
像を記録することができなくなる場合があった。これら
の場合においても、光照射手段1の光量調節治具3とし
て第1の実施形態と同様に用いたスリットを調節するこ
とにより、測定に適した強さのレーザ光が得られた。な
お、照射手段1の光量調節治具3としては、かかるスリ
ットに限るものではない。以上のように構成した第2の
実施形態の故障解析装置によれば、結果として極めて鮮
明な裏面回路パターンが得られた。
Further, when the present invention is applied to a plurality of semiconductor devices having different shapes, when observing the backside circuit pattern, the luminance becomes insufficient and the circuit pattern becomes invisible.
Alternatively, on the contrary, there is a case where the luminance is too strong and the high-sensitivity camera is saturated so that an image cannot be recorded. Also in these cases, by adjusting the slit used as the light amount adjusting jig 3 of the light irradiation means 1 in the same manner as in the first embodiment, a laser beam having an intensity suitable for measurement was obtained. The light amount adjusting jig 3 of the irradiation unit 1 is not limited to the slit. According to the failure analysis device of the second embodiment configured as described above, an extremely clear backside circuit pattern was obtained as a result.

【0031】つぎに、光照射手段1の赤外線レーザダイ
オード13の電源を切り、半導体デバイス100を第1
の実施形態と同様の手順で動作状態にする。このときの
不具合個所からの微弱発光を第1の実施形態と同様の手
順で記録させ、最後に既に記録した裏面回路パターン画
像と不具合箇所の裏面発光画像とを同時に重ねて表示さ
せる。この場合においても、半導体デバイス100の故
障個所からの微弱発光が半導体デバイス100の回路上
のどの位置にあるかを特定することができる。
Next, the power of the infrared laser diode 13 of the light irradiating means 1 is turned off, and the semiconductor device 100 is moved to the first state.
The operation state is set in the same procedure as in the embodiment. The weak light emission from the defective portion at this time is recorded in the same procedure as in the first embodiment, and the rear surface circuit pattern image already recorded and the rear surface light emission image of the defective portion are finally displayed at the same time. Also in this case, it is possible to specify the position on the circuit of the semiconductor device 100 where the weak light emission from the faulty portion of the semiconductor device 100 is located.

【0032】つぎに、本発明の第3の実施形態を説明す
る。本実施形態においては、光照射手段1として赤外線
レーザダイオード13を使用した点は第2の実施形態と
同じである。また図5に示すように1個のレーザーダイ
オード13を用い、拡散手段15を用いてレーザ光を拡
散させることによって所望の半導体デバイスの面積に見
合ったレーザ光の照射面積を確保している点が異なる。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the point that an infrared laser diode 13 is used as the light irradiation means 1 is the same as the second embodiment. Also, as shown in FIG. 5, the laser light is diffused by using one laser diode 13 and the diffusing means 15 to secure an irradiation area of the laser light corresponding to the area of the desired semiconductor device. different.

【0033】第3の実施形態においても第1の実施形態
と同様に、半導体デバイス100の例として縦28m
m、横28mm、厚さ4mmのゲートアレイを用い、第
1の実施形態に示した方法を用いて内部の集積回路チッ
プの表面および裏面を露出させる。
In the third embodiment, similarly to the first embodiment, the semiconductor device 100 has a height of 28 m as an example.
Using a gate array of m, 28 mm in width and 4 mm in thickness, the front surface and the back surface of the internal integrated circuit chip are exposed using the method described in the first embodiment.

【0034】なお、半導体デバイス100と記した場
合、前述のように内部の集積回路チップの表面および裏
面を露出させたものを示すものとする。しかしながら、
半導体デバイス100内部の集積回路チップの表面およ
び裏面の露出の方法はこれに限るものではない。また、
故障した半導体デバイスの外形、種類はこれに限るもの
ではない。
When the semiconductor device 100 is described, it means that the front and back surfaces of the internal integrated circuit chip are exposed as described above. However,
The method of exposing the front and back surfaces of the integrated circuit chip inside the semiconductor device 100 is not limited to this. Also,
The external shape and type of the failed semiconductor device are not limited to those described above.

【0035】まず、第3の実施形態における光照射手段
1について説明する。第3の実施形態においては、光照
射手段1として第2の実施形態と同様の赤外線レーザー
ダイオード13(1個)を台座4に設置し、赤外線レー
ザーダイオード13と光照射手段1の光量調節治具3と
の間に拡散手段15を図5に示すように配置する。拡散
手段15として本実施形態では、ガラス製の凸レンズに
銀薄膜を蒸着した凸面鏡、あるいは拡散板(市販品でよ
い)を用いる。
First, the light irradiation means 1 in the third embodiment will be described. In the third embodiment, an infrared laser diode 13 (one piece) similar to that of the second embodiment is installed on the pedestal 4 as the light irradiating means 1, and the infrared laser diode 13 and a light amount adjusting jig of the light irradiating means 1 are provided. 3, the diffusion means 15 is arranged as shown in FIG. In this embodiment, a convex mirror in which a silver thin film is deposited on a convex lens made of glass or a diffusion plate (a commercially available product) is used as the diffusion unit 15.

【0036】図示しない電源を用いて赤外線レーザダイ
オード13に電力を供給し、これによって発生した1本
のレーザ光を拡散手段15の凸面鏡または拡散板を用い
て所望の面積に分散させる。分散したレーザ光を半導体
デバイス100の表面3aに照射したところ、いずれも
観測に十分な照射面積を確保することができた。
Power is supplied to the infrared laser diode 13 using a power supply (not shown), and one laser beam generated by this is dispersed to a desired area by using a convex mirror or a diffusion plate of the diffusion means 15. When the dispersed laser light was applied to the surface 3a of the semiconductor device 100, an irradiation area sufficient for observation could be secured in each case.

【0037】なお、第3の実施形態においては、レーザ
光を所望の面積に分散させる拡散手段15として1個の
ガラスに銀薄膜を蒸着した凸面鏡を用いたが、凸面鏡の
材質および表面の鏡部の材質はこれに限るものではな
い。
In the third embodiment, a convex mirror made by depositing a silver thin film on one glass is used as the diffusing means 15 for dispersing the laser light into a desired area. However, the material of the convex mirror and the mirror portion on the surface are used. The material is not limited to this.

【0038】また、複数の異なる形状の半導体デバイス
に対して本発明を実施したところ、裏面回路パターンの
観察時に輝度が不足して回路パターンが見えなくなり、
あるいは逆に輝度が強過ぎて高感度カメラが飽和して画
像を記録することができなくなる場合があった。これら
の場合においても、光照射手段1の光量調節治具3とし
て第1の実施形態と同様に用いたスリットを調節するこ
とにより、測定に適した強さのレーザ光が得られた。以
上のように構成した第3の実施形態の故障解析装置によ
れば、極めて鮮明な裏面回路パターンが得られた。
Further, when the present invention is applied to a plurality of semiconductor devices having different shapes, when observing the backside circuit pattern, the luminance becomes insufficient and the circuit pattern becomes invisible.
Alternatively, on the contrary, there is a case where the luminance is too strong and the high-sensitivity camera is saturated so that an image cannot be recorded. Also in these cases, by adjusting the slit used as the light amount adjusting jig 3 of the light irradiation means 1 in the same manner as in the first embodiment, a laser beam having an intensity suitable for measurement was obtained. According to the failure analysis device of the third embodiment configured as described above, an extremely clear backside circuit pattern was obtained.

【0039】つぎに、光照射手段1の赤外線レーザダイ
オード13の電源を切り、半導体デバイス100を第1
の実施形態と同様の手順で動作状態にする。このときの
不具合個所からの微弱発光を第1の実施形態と同様の手
順で記録させ、最後に既に記録した裏面回路パターン画
像と不具合箇所の裏面発光画像とを同時に重ねて表示さ
せる。この場合においても、半導体デバイス100の故
障個所からの微弱発光が半導体デバイス100の回路上
のどの位置にあるかを特定することができる。
Next, the power of the infrared laser diode 13 of the light irradiating means 1 is turned off, and the semiconductor device 100 is moved to the first position.
The operation state is set in the same procedure as in the embodiment. The weak light emission from the defective portion at this time is recorded in the same procedure as in the first embodiment, and the rear surface circuit pattern image already recorded and the rear surface light emission image of the defective portion are finally displayed at the same time. Also in this case, it is possible to specify the position on the circuit of the semiconductor device 100 where the weak light emission from the faulty portion of the semiconductor device 100 is located.

【0040】つぎに、本発明の第4の実施形態を説明す
る。本実施形態においては、光照射手段1としてレーザ
ダイオード13を用いた点は第2および第3実施形態と
同様である。特に第4の実施形態では、発生するレーザ
光の波長域が異なるレーザダイオードを予め複数用意す
る。そして、複数のレーザダイオード13のうちから1
種類のレーザダイオードを選択することによって、照射
レーザ光の波長域を可変としている。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the point that a laser diode 13 is used as the light irradiation means 1 is the same as in the second and third embodiments. In particular, in the fourth embodiment, a plurality of laser diodes having different wavelength ranges of generated laser light are prepared in advance. Then, one of the plurality of laser diodes 13
By selecting the type of laser diode, the wavelength range of the irradiation laser light is made variable.

【0041】第4の実施形態においても第1の実施形態
と同様に、半導体デバイス100の例として縦28m
m、横28mm、厚さ4mmのゲートアレイを用い、第
1の実施形態に示した方法を用いて内部の集積回路チッ
プの表面および裏面を露出させる。その後、後述のよう
に上記とは内部のチップの厚さや裏メタルの厚さや材質
の異なるものを用意して試行を実施したが、いずれも第
1の実施形態に示した方法を用いて開封加工したものを
用いる。
In the fourth embodiment, similarly to the first embodiment, as an example of the semiconductor device 100, the vertical length is 28 m.
Using a gate array of m, 28 mm in width and 4 mm in thickness, the front surface and the back surface of the internal integrated circuit chip are exposed using the method described in the first embodiment. Thereafter, as described later, a trial was performed by preparing a chip having a different thickness of the inner chip and a different thickness and material of the back metal, but in each case, the opening processing was performed using the method described in the first embodiment. Use what was done.

【0042】なお、半導体デバイス100と記した場
合、前述のように内部の集積回路チップの表面および裏
面を露出させたものを示すものとする。しかしながら、
内部の集積回路チップの表面および裏面の露出方法はこ
れに限るものではない。また、故障した半導体デバイス
の外形、種類はこれに限るものではない。
When the semiconductor device 100 is described, it means that the front and back surfaces of the internal integrated circuit chip are exposed as described above. However,
The method of exposing the front and back surfaces of the internal integrated circuit chip is not limited to this. Further, the external shape and type of the failed semiconductor device are not limited to these.

【0043】まず、第4の実施形態における光照射手段
1について説明する。第4の実施形態においては、光照
射手段1として波長域の異なるレーザダイオード13
a,13b,13cを各々7個用意する。これらのレー
ザダイオード13を図6のように第2の実施形態と同様
にして同一平面上で、各々が正六角形の頂点およびその
中心に配置する。そして、各正六角形の中心に位置する
レーザダイオードが一直線上に位置するように配置す
る。なお、レーザダイオード13aは第2あるいは第3
の実施形態で用いたものと同等である。
First, the light irradiation means 1 according to the fourth embodiment will be described. In the fourth embodiment, a laser diode 13 having a different wavelength range is used as the light irradiation means 1.
a, 13b, and 13c are prepared for each of seven pieces. These laser diodes 13 are arranged at the vertex of a regular hexagon and the center thereof on the same plane as in the second embodiment as shown in FIG. Then, the laser diodes located at the center of each regular hexagon are arranged so as to be located on a straight line. In addition, the laser diode 13a is connected to the second or third laser diode.
This is the same as that used in the embodiment.

【0044】つぎに、これら21個のレーザダイオード
のうち図6に示した7個のレーザダイオード13aが半
導体デバイス100の直下に位置するように移動させ
る。図示しない電源を用いてレーザダイオード13aに
電力を供給し、これによって発生した7本のレーザ光を
集光手段14を介して、所望の面積に収束させることに
よって半導体デバイス100の表面100aに照射す
る。集光手段14は前述の第2の実施形態の場合と同様
に、1個のガラス製の凸レンズからなる。その後、半導
体デバイス100の裏面回路パターンを観測する。
Next, the seven laser diodes 13a shown in FIG. 6 among these 21 laser diodes are moved so as to be located immediately below the semiconductor device 100. Power is supplied to the laser diode 13a using a power supply (not shown), and the seven laser beams generated thereby are converged to a desired area via the light condensing means 14 to irradiate the surface 100a of the semiconductor device 100. . The light condensing means 14 is made of one glass convex lens as in the case of the second embodiment. Then, the backside circuit pattern of the semiconductor device 100 is observed.

【0045】以上と同様の手順でレーザダイオード13
b,13cを用いて、半導体デバイス100の裏面回路
パターンを観測したところ、裏面回路パターンの輪郭の
鮮明度に違いがあった。レーザダイオード13cを用い
た場合の鮮明度が最も高く、第2の実施形態よりも鮮明
であった。
The laser diode 13 is operated in the same procedure as described above.
Observation of the backside circuit pattern of the semiconductor device 100 using b and 13c revealed a difference in the sharpness of the contour of the backside circuit pattern. The sharpness was highest when the laser diode 13c was used, and was clearer than in the second embodiment.

【0046】つぎに、半導体デバイス100として上記
とは内部のチップの厚さ、裏メタルの厚さや材質の異な
るものを用意し、前述と同様の手順でレーザダイオード
13a,13b,13cをその都度交換しながら用い、
半導体デバイス100の裏面回路パターンを観測する。
裏面回路パターンの輪郭の鮮明度に違いがあり、レーザ
ダイオード13bを用いたときの鮮明度が最も高く、第
2の実施形態の場合とほぼ同等であった。
Next, as the semiconductor device 100, one having a different internal chip thickness, back metal thickness and material from those described above is prepared, and the laser diodes 13a, 13b, 13c are replaced each time by the same procedure as described above. Used while
The backside circuit pattern of the semiconductor device 100 is observed.
There was a difference in the sharpness of the contour of the back circuit pattern, and the sharpness was highest when the laser diode 13b was used, which was almost the same as in the second embodiment.

【0047】以上の観測を内部チップの厚さ、裏メタル
の厚さや材質が異なる数種類の半導体デバイス100を
用いて実施した。その結果、レーザダイオード13a,
13b,13cのいずれかで第2の実施形態と同等かそ
れを上回る鮮明な裏面回路パターンが得られた。
The above observations were made using several types of semiconductor devices 100 having different thicknesses of internal chips, back metal thicknesses and materials. As a result, the laser diodes 13a,
A clear backside circuit pattern equivalent to or higher than that of the second embodiment was obtained in any of 13b and 13c.

【0048】つぎに、光照射手段1の赤外線レーザダイ
オード13の電源を切り、半導体デバイス100を第1
の実施形態と同様の手順で動作状態にする。このときの
不具合個所からの微弱発光を第1の実施形態と同様の手
順で記録させ、最後に既に記録した裏面回路パターン画
像と不具合箇所の裏面発光画像とを同時に重ねて表示さ
せる。この場合においても、半導体デバイス100の故
障個所からの微弱発光が半導体デバイス100の回路上
のどの位置にあるかを特定することができる。
Next, the power of the infrared laser diode 13 of the light irradiating means 1 is turned off, and the semiconductor device 100 is moved to the first position.
The operation state is set in the same procedure as in the embodiment. The weak light emission from the defective portion at this time is recorded in the same procedure as in the first embodiment, and the rear surface circuit pattern image already recorded and the rear surface light emission image of the defective portion are finally displayed at the same time. Also in this case, it is possible to specify the position on the circuit of the semiconductor device 100 where the weak light emission from the faulty portion of the semiconductor device 100 is located.

【0049】上述のように本実施形態の装置を用いてレ
ーザ光の波長域を切り替える構造にしたことにより、チ
ップの厚さ、裏メタルの厚さや材質の異なる半導体デバ
イス100に対して第2の実施形態と同等かそれを上回
る鮮明な裏面回路パターンが得られることを確認するこ
とができた。半導体デバイス100を第1の実施形態と
同様の手順で動作状態にしたときの不具合個所からの微
弱発光を第1の実施形態と同様の手順で裏面100b側
から測定記録することが可能である。最後に既に記録し
た裏面回路パターン画像と不具合箇所の裏面発光画像と
を同時に重ねて表示させたることによって、半導体デバ
イス100の故障個所からの微弱発光が半導体デバイス
の回路上のどの位置にあるかを特定することができた。
As described above, by using the apparatus of this embodiment to switch the wavelength range of laser light, the semiconductor device 100 having a different chip thickness, back metal thickness and material can be used as a second device. It was confirmed that a clear backside circuit pattern equivalent to or higher than that of the embodiment was obtained. It is possible to measure and record weak light emission from a defective portion when the semiconductor device 100 is put into an operating state in the same procedure as in the first embodiment from the back surface 100b side in the same procedure as in the first embodiment. Finally, by displaying the already recorded backside circuit pattern image and the backside light emission image of the defective portion at the same time, it is possible to determine at which position on the circuit of the semiconductor device the weak light emission from the faulty portion of the semiconductor device 100 is located. Could be identified.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、こ
の種の故障解析装置において半導体デバイスを裏返し再
度精密に位置合わせする手間がはぶけるとともに、複雑
な位置合わせ装置を必要としないため作業の効率化を実
現することができる。また、半導体デバイスの裏面への
透過光量が増加し、効果的に回路画像取込時の光量を確
保することができる等の利点を有している。また、半導
体デバイスのチップ表面から光を照射するときに光源と
いて赤外光を用いることにより、従来用いられてきた可
視光のハロゲン光源を用いた場合に比して、半導体デバ
イス自体による光の吸収が相対的に減少し、裏面への光
の透過が増加するため結果として裏面からの回路画像取
込時の光量の確保のために半導体デバイスのチップの裏
面を薄く研磨する必要がなくなった。また、研磨し過ぎ
による破壊の危険が減少するという効果がある。
As described above, according to the present invention, the trouble of reversing the semiconductor device and precisely positioning the semiconductor device in this kind of failure analysis apparatus can be saved, and a complicated positioning apparatus is not required. Efficiency can be realized. In addition, there is an advantage that the amount of light transmitted to the back surface of the semiconductor device increases, and the amount of light at the time of capturing a circuit image can be effectively secured. In addition, by using infrared light as a light source when irradiating light from the chip surface of the semiconductor device, the light emitted by the semiconductor device itself can be compared with the case where a conventional halogen light source of visible light is used. The absorption is relatively reduced, and the transmission of light to the back surface is increased. As a result, the back surface of the semiconductor device chip does not need to be thinly polished in order to secure a sufficient amount of light when a circuit image is captured from the back surface. Further, there is an effect that the risk of destruction due to excessive polishing is reduced.

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

【図1】本発明の実施形態における装置の全体構成を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】一般的な半導体デバイスの断面構造を概念的に
示した図である。
FIG. 2 is a diagram conceptually showing a cross-sectional structure of a general semiconductor device.

【図3】内部の集積回路チップの表面および裏面を露出
させた半導体デバイスの断面構造を概念的に示した図で
ある。
FIG. 3 is a diagram conceptually showing a cross-sectional structure of a semiconductor device in which a front surface and a back surface of an internal integrated circuit chip are exposed.

【図4】本発明の第2の実施形態における光照射手段の
構成例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a light irradiation unit according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施形態における光照射手段の
構成例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a light irradiation unit according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施形態における光照射手段の
構成例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a light irradiation unit according to a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光照射手段 2 受光手段 3 光量調節治具 4 台座 5 回転用治具 6 傾斜用治具 7 水平方向移動用治具 8 水平・垂直方向移動用治具 9,10 暗箱 11 画像記録・表示手段 12 電力・信号供給手段 13 赤外線レーザダイオード 14 集光手段 15 拡散手段 100 半導体デバイス 101 集積回路チップ 102 パッケージ樹脂 103 アルミニウム配線 104 ボールボンディング 105 ボンディングワイヤ 106 ダイフレーム 107 フレーム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light irradiation means 2 Light receiving means 3 Light quantity adjustment jig 4 Pedestal 5 Rotation jig 6 Inclination jig 7 Horizontal movement jig 8 Horizontal / vertical movement jig 9, 10 Dark box 11 Image recording / display means 12 Power / Signal Supply Means 13 Infrared Laser Diode 14 Focusing Means 15 Diffusion Means 100 Semiconductor Device 101 Integrated Circuit Chip 102 Package Resin 103 Aluminum Wiring 104 Ball Bonding 105 Bonding Wire 106 Die Frame 107 Frame

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G011 AA01 AE03 AF06 2G032 AB19 AC01 AE09 AE10 AE12 AE14 AF07 AG01 AH03 AK04 4M106 AA04 BA14 CA17 DE20 DE24 DE30 DJ20 DJ21 DJ23 DJ34 9A001 BB01 BB04 BB05 HH21 HH28 JJ50 KK16 KK31 KK34 KK35 KK37 KK42 LL05  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) 2G011 AA01 AE03 AF06 2G032 AB19 AC01 AE09 AE10 AE12 AE14 AF07 AG01 AH03 AK04 4M106 AA04 BA14 CA17 DE20 DE24 DE30 DJ20 DJ21 DJ23 DJ34 9A001 BB01 BB04 BB05 HH21 KK34 KK05 KK05 JJ KK42 LL05

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 集積回路チップの表面および裏面を露出
させた半導体デバイスに電力および/または信号を供給
して、前記半導体デバイスの故障箇所から発生する微弱
な光を観測することにより前記故障箇所を特定するよう
にした故障解析装置であって、 前記半導体デバイスの表面側から赤外光を照射する光照
射手段と、 前記光照射手段によって照射された照射光の強さおよび
光軸を調節する調節手段と、 前記半導体デバイスに電力および/または信号を供給す
る電力・信号供給手段と、 前記半導体デバイスの裏面側からその透過光および微弱
発光を受光する受光手段と、 前記受光手段によって受光した光を画像として記録し、
複数の記録画像を画面上で重ね表示可能な画像記録・表
示手段と、を具備することを特徴とする故障解析装置。
An electric power and / or a signal is supplied to a semiconductor device having an exposed front surface and a back surface of an integrated circuit chip, and weak light generated from a failed portion of the semiconductor device is observed to detect the failed portion. A failure analysis apparatus configured to identify, comprising: a light irradiation unit that irradiates infrared light from a surface side of the semiconductor device; and an adjustment unit that adjusts intensity and an optical axis of irradiation light irradiated by the light irradiation unit. Means, power and / or signal supply means for supplying power and / or a signal to the semiconductor device, light receiving means for receiving the transmitted light and weak light emission from the back side of the semiconductor device, and light received by the light receiving means Record as an image,
An image recording / displaying means capable of displaying a plurality of recorded images in a superimposed manner on a screen.
【請求項2】 前記光照射手段は、前記半導体デバイス
に照射する赤外光の波長を切り替える波長切替え手段を
有することを特徴とする請求項1に記載の故障解析装
置。
2. The failure analysis apparatus according to claim 1, wherein said light irradiating means has a wavelength switching means for switching a wavelength of infrared light irradiating said semiconductor device.
【請求項3】 集積回路チップの表面および裏面を露出
させた半導体デバイスの表面側に赤外光を照射し、 前記半導体デバイスの裏面側からの透過光を検出し、前
記半導体デバイスの表面回路パターン像を表裏反転した
ものと等価な裏面回路パターン画像として記録し、 前記半導体デバイスに電力および/または信号を供給す
ることによって故障箇所から発生する微弱光を検出し、
故障箇所で発生する光の裏面発光画像として記録し、 前記裏面回路ペターン画像と前記裏面発光画像を重ね表
示し、前記半導体デバイスの電気回路における故障箇所
の位置を特定するようにしたことを特徴とする故障解析
方法。
3. A front-side circuit pattern of the semiconductor device, wherein infrared light is radiated to the front side of the semiconductor device with the front and back surfaces of the integrated circuit chip exposed, and transmitted light from the back side of the semiconductor device is detected. An image is recorded as a backside circuit pattern image equivalent to a reversed one, and power and / or a signal is supplied to the semiconductor device to detect weak light generated from a failure location,
It is recorded as a back-side emission image of light generated at the failure location, the back-side circuit pattern image and the back-side emission image are displayed in an overlapping manner, and the position of the failure location in the electric circuit of the semiconductor device is specified. Failure analysis method.
【請求項4】 前記半導体デバイスの表面側に赤外光を
照射する際、照射光の波長を切り替えることを特徴とす
る請求項3に記載の故障解析方法。
4. The failure analysis method according to claim 3, wherein when irradiating the infrared light to the surface side of the semiconductor device, the wavelength of the irradiation light is switched.
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