JP2001515594A - 裏面放出型顕微鏡検査を用いた探測 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 集積回路被検体の欠陥部分を突き止めるための裏面放出型顕微鏡検査を用いた探測方法および装置であって、被検体表面の観察用に第１の顕微鏡（２３）が位置決めされ、被検体裏面の観察用に第２の顕微鏡（１１）が位置決めされる。第１および第２の両顕微鏡の平面に対して垂直な平面内に被検体を支持するため、キャリア（１６）が設けられる。第１顕微鏡には被検体表面の照明画像を獲得するための白色光カメラ（２４）が取り付けられ、被検体裏面の位置標識と一致するように照明画像が生成される。第２顕微鏡に取り付けられる光放出反応カメラ（１２）は、試験プローブによって被検体の端子に印加される電気試験信号に応答し、被検体裏面の光放出画像を獲得する。光放出反応カメラは被検体の欠陥部分の場所を同定するため、照明画像と重ね合わされる光放出画像を生成する。本明細書に記載の実施例では、顕微鏡は鉛直位置と水平位置との間において回転可能であり、ここでは裏面放出型顕微鏡検査を受ける被検体が鉛直平面内に支持される。例えば一対の支持具などの裏面支持具は、前記第２顕微鏡を使って観測するために検査対象領域を露出し、被検体の裏面に位置決めされる。

Description

【発明の詳細な説明】 裏面放出型顕微鏡検査を用いた探測 発明の背景 本発明は、概していえば放出型顕微鏡検査に関するものであり、詳細には集積 回路（ＩＣ）被検体の欠陥部分を突き止めるための裏面放出型顕微鏡検査を用い た探測方法および装置に関する。 現在、放出型顕微鏡検査は、電気試験信号によって刺激された集積回路半導体 ウェハの不良部分からの光子の放出を観察することにより、破断モードを突き止 めるために使用されている。最近まで、表面放出型顕微鏡検査、すなわちウェハ または完成部品の表面を観察することが、探測環境への組み込みがかなり容易な 方法として効果的に使用され、また好結果をもたらしてきた。実際、最終的にこ れを目的とした放出型顕微鏡を取り付けるべく、実に多くのプローブステーショ ンが、本件出願者らの譲受人およびその他の製造業者によって製造されている。 表面放出試験に係わる問題は、表示光（tell tale light）の放出が裏面金属, ドープ剤およびその他の不明物によってしばしば隠蔽される点にある。この種の 放出型顕微鏡検査法で必要とされる情報をつかむためには、ウェハの裏面の放出 光子を観察することが有利である。ある種の初期の仕事は、完成品に本来備わっ ているリードフレームを介して刺激され、必ずしも表面への接近を必要としない ような完成部品の試験において達成されている。しかしながら、裏面放出試験に 係わる主要な問題は、目標部分を刺激して光子を放出するため、しばしば被検体 の表面を探測しなければならない点にある。 集積回路ウェハを試験し、しかも裏面放出試験の間に完成部品の探測を考慮す ることにより、探測ステーションの製造に関連して相当数の問題が生ずる。最も 重大な問題は、プローブの位置決めを行い、かつ裏面に生ずる放出活動を観察を するため、試験されるデバイスの表面を可視化する能力の問題である。さらに問 題を悪化させているのは、現行のウェハの直径が現在は８インチであるが、それ が１２インチになりつつあって、これにより被検体および観察器具両者には全範 囲に亙って位置決め動作が必要とされることである。また、裏面試験の場合、一 般に被検デバイス（ＤＵＴ）ウェハ材料の裏面がかなりの量除去されるため、被 検デバイスが薄くなってしまう。完成部品の場合はそれほど決定的ではないが、 特に直径が大きいウェハの場合には、回路を刺激する間のプローブの前方力によ ってウェハが破損することがあるため、ＤＵＴ材料の除去は、時に非常に重大な 問題となる。 発明の概要 実際の典型的な探測ステーションの構成は水平である。すなわち、被検体は、 光観察軸が保持面に対して垂直となる状態で水平方向に位置決めされたチャック に保持されている。さらに、固定位置プローブカードおよび単動マニピュレータ の働きを容易にするプラテンは、保持面と平行をなして水平位置にある。このよ うな条件下での裏面放出型顕微鏡検査は可能ではあるけれども、これを使用する ことは非常に難しく、設定および取り扱いの両面でユーザ側のかなりの努力が必 要となる。 本発明を実施する装置および方法は、放出型プローブステーションのユーザに は一般によく知られている手法を保ちつつ裏面放出型顕微鏡検査の実行を簡単に するものである。本明細書に記載の実施例に従う方法とは、例えばウェハまたは 完成デバイスなどの被検体を垂直面内で支持し、被検体を水平面の両側から観察 する方法である。従って、実施例では、第１の顕微鏡を被検体の表面を観察する ために位置決めし、第２の顕微鏡を被検体の裏面を観察するために位置決めした 状態で、欠陥部分を突き止めるための裏面放出型顕微鏡検査を用いた探測につい て例示される。被検体を第１および第２の顕微鏡平面に対して垂直な平面内に支 持するために、キャリアが設けられている。被検体の裏面には、前記第２の顕微 鏡で観察するために検査対象領域を露出した状態で裏面支持具、例えば一対の支 持具が位置決めされる。 第１の顕微鏡には、被検体表面の照明画像を獲得するために白色光カメラが取 り付けられ、被検体裏面の位置標識（site indicia）と一致するように画像を生 成する。第２の顕微鏡に取り付けられた光放出反応カメラは、試験プローブによ って被検体の端子に印加される電気試験信号に応答し、被検体裏面の光放出画 像を獲得する。被検体の欠陥部分の位置を同定するため、光放出反応カメラは照 明画像と重ね合わせられるための放出画像を生成する。 本明細書に記載の実施例では、顕微鏡は鉛直および水平両位置間において回転 可能であり、ここで被検体は裏面放出型顕微鏡検査のために鉛直平面内に支持さ れる。回転可能に顕微鏡を配置したプローブステーションは、試験される被検体 を鉛直平面内に支持する手段を用い、鉛直位置にあるウェハおよび完成部品を可 視化し、探測することを考慮している。従って、顕微鏡を被検デバイスの両面に 取り付けることにより、この配列によって被検体に対して垂直にある顕微鏡を水 平面に位置決めすることが可能となる。また、固定位置プローブカードおよびホ ルダが同一平面内にあるか、あるいは表面探測用の単一位置決め可能なプローブ があれば、このプローブステーション配列によって鉛直位置にあるウェハおよび 完成部品の可視化および探測も可能となる。 このプローブステーションには、オペレータが座標系の変更に困惑しないよう に、制御目的の軸線の切り換え機構も装備されている。この軸線の切り換えによ って、水平および鉛直何れの場合の探測も依然容易なままで、単一の装置を表面 放出試験および裏面放出試験の両用に使用することが可能となる。従って、本明 細書に記載の装置は、表面放出型顕微鏡検査または裏面放出型顕微鏡検査の何れ の場合にも、それぞれその鉛直位置と水平両位置との両方の間で回転可能な顕微 鏡を提供するものであり、ここで、プローブの位置決めは、顕微鏡の水平および 鉛直の両位置にある被検体上にプローブを位置決めするため、ｘ−ｙ座標系を維 持する制御軸線の切り換え機構を装備したマニピュレータによって制御される。 簡単に述べると、本発明は、放出型プローブステーション装置、ならびに、例 えば半導体ウェハまたは完成デバイスなどの第１および第２の背中あわせの面を 有する集積回路被検体の欠陥部分を突き止める方法に関する。被検体表面の観察 用に第１の顕微鏡が設けられ、被検体裏面の観察用には第２の顕微鏡が設けられ ている。被検体は、第１および第２の両顕微鏡の平面に対して垂直な平面内に支 持される。被検体表面の照明画像が獲得され、その照明画像が被検体裏面の位置 標識と一致するように生成される。電気試験信号が被検体表面上の端子に印加さ れ、被検体に印加された試験信号に応答して信号被検体裏面の光放出画像が獲得 される。被検体の欠陥部分の場所の同定は、光放出画像と照明画像とを重ね合わ せることによって達成される。 本発明の１つの目的は、従来技術の欠点および問題点を克服する裏面放出型顕 微鏡検査を用いた探測を提供することにある。 本発明の別の目的は、第１および第２の背中あわせの面を有する集積回路被検 体の欠陥部分を突き止める放出型プローブステーション装置を提供することにあ る。 本発明の別の目的は、集積回路被検体の欠陥部分を突き止める裏面放出型プロ ーブステーション装置を提供することにある。 本発明のまた別の目的は、集積回路被検体の欠陥部分を突き止める方法を提供 することにある。 本発明のその他の目的および利点は、添付の図面を参照しながら引続き本明細 書および請求の範囲を良く読むことによって、当業者には明らかとなろう。 図面の簡単な説明 図１は、本発明を実施する裏面放出型プローブステーションを示す図である。 図２は、表面放出型顕微鏡検査用に回転可能に構成された図１の裏面放出型プ ローブステーションを示す図である。 図３Ａおよび図３Ｂは、本発明による、顕微鏡の平面に対して垂直な鉛直平面 内にＤＵＴ被検体を支持する他のキャリア支持具の実施例を示す図である。 図４は、放出型顕微鏡対物レンズ用観察部品を示す図１の裏面放出型プローブ ステーションの斜視図である。 好ましい実施例の詳細な説明 図面、特に図１および図２について説明する。同図は、例えば半導体ウェハな どの集積回路被検体の欠陥部分を突き止める装置であって、本発明を実施する裏 面放出型顕微鏡検査を用いた探測を提供する装置の概略を示しており、その装置 は参照数字１０で識別される。突き止められる典型的な欠陥部分には、誘電体お よび保護層の欠陥，静電気放出損傷，ホットエレクトロン効果，飽和トランジス タ，電気泳動空隙（electromigration voiding）などが含まれるが、これらに限 定されるものではない。放出型プローブステーション装置１０は、放出型顕微鏡 １１および光放出反応カメラ１２を有する。放出型顕微鏡１１は、Ｚ軸支持部材 １４上に回転可能に取り付けられ、この支持部材１４によってＤＵＴキャリア１ ６内の被検体を観察するための放出型顕微鏡１１が位置決めされる。ここで、顕 微鏡１１は後で論じるように９０度の姿勢変化を考慮し、顕微鏡スイベル付き支 持部材３８に取り付けられている。ＤＵＴキャリア１６は、ＤＵＴキャリア受け １８内に支持されている。図１では、プローブステーション固定位置プローブカ ード２０を、ＤＵＴキャリア１６およびＤＵＴキャリア受け１８の右側または裏 面に示してある。関連顕微鏡スイベルが付いたもう１つのＺ軸支持部材２２によ って、顕微鏡２３およびこの顕微鏡２３に取り付けられた白色光カメラ２４が回 転可能に支持されている。 図１に示すように、顕微鏡２３は、顕微鏡１１と向い合わせに支持されており 、ＤＵＴ、すなわち被検体４４の第１および第２の背中あわせの面の観察が容易 となっている。プローブステーションプラテン２８上には、固定位置プローブカ ード２０に対して移動可能な複数のプローブホルダおよびプローブを位置決めす るための３つの軸制御装置２６を具えたマイクロマニピュレータが支持されてい る。プローブステーション底板３４からのＤＵＴキャリア取り付け台３２には、 キャリア受け１８が装置１０の標準ウェハチャッkuの位置に支持されている。 実際において、典型的なプローブステーションの構成は水平である。すなわち 、図１の装置１０の表面観察構成に関連して示され、以下に説明されるように、 被検体は、光観察軸が保持面に対して垂直となる状態で水平方向に位置決めされ たチャックに保持される。装置１０は通常、探測の間ＤＵＴを絶縁するための閉 鎖された制御環境内に置かれており、検出操作のためにしばしば電磁干渉および 光干渉が除去される。さらに、固定位置プローブカードおよび単動マニピュレー タの両者の働きを容易にするプラテンは、保持面と平行をなして水平位置にある 。このような条件下での裏面放出型顕微鏡検査は、それを使用するユーザ側で設 定および取り扱いの両面でかなりの努力が必要とされるため、可能であるとはい え、困難である。装置１０などの試験ステーションは、電子デバイスの適正な動 作を 決定するために使用され、それらには、例えば移動可能なプローブホルダおよび プローブ３０などの電気試験信号導入のために被検体４４上の所定の端子との十 分な電気的接触を保証および確立するプローブ組み立て品が含まれる。プローブ ３０ならびに顕微鏡１１および顕微鏡２３は、３次元内でそれぞれ独立に調整可 能である。プローブ３０の調整は、３つの軸制御装置２６を備えたマイクロマニ ピュレータを使用して行われる。このようなマイクロマニピュレータは現在では 市販されており、この目的に対して好適である。本明細書に記載の実施例では、 より使い易くするため、例えば被検体上のプローブ３０を顕微鏡１１および顕微 鏡２３の水平位置または鉛直位置の何れかに位置決めするＸ−Ｙ座標系を維持す るように、制御軸線の切り換えを可能にする一対のマニピュレータ２６などの回 転可能な装置１０を用い、マイクロマニピュレータの３つの軸制御装置２６に部 分的な変更を加えることを企図している。 本明細書に記載の方法は、被検体４４（すなわち、ウェハまたは完成デバイス ）を鉛直平面内に支持するものであり、これによって被検体４４は水平面の両側 から観察されることになる。図１において、被検体４４の正面図が、裏面の光放 出能力を考慮して本明細書に記載の標準プローブステーション３４上に取り付け られた放出型顕微鏡１２の実施例に現れる。この方法では、被検体４４を可視化 する２つの顕微鏡１１および２３を使用するが、顕微鏡１１には光放出反応カメ ラ１２が取り付けられ、顕微鏡２３には被検体４４の表面観察用のカメラ２４、 本明細書では典型的な白色光カメラが取り付けられており、ここで被検体４４は 鉛直に、かつ顕微鏡１１および顕微鏡２３の平面に対して垂直に取り付けられる （図１および図４参照）。説明したように、プローブの左側にある顕微鏡１１は 本実施例では放出型顕微鏡１１であり、右側にある顕微鏡２３は白色光顕微鏡２ ３である。カメラ２４は、被検体表面の照明画像を獲得し、被検体裏面の位置標 識と一致するように照明画像を生成する。なぜならば、本明細書に記載の裏面放 出試験には、表面画像および裏面画像を重ね合わせるのに先立ち、両画像のうち の一方を反転処理する必要があるからである。もちろん、この目的においては表 面画像または裏面画像の何れかを反転してもよい。このように、被検体の欠陥部 分の場所の同定は、光放出画像と照明画像とを重ね合わせることによって達成さ れる。しかし、ある場合において、裏面からの欠陥位置情報を判定するために裏 面から見てすぐわかる十分な回路標識が存在することもある。 本明細書に記載の実施例においては、このような装置１０により、集積回路被 検体４４の欠陥部分を突き止める裏面放出型顕微鏡検査が容易になっており、こ こで顕微鏡２３は被検体表面を観察するように位置決めされ、顕微鏡１１は被検 体４４の裏面を観察するように位置決めされる。両顕微鏡の平面に対して垂直な 平面内にある被検体４４を支持するため、キャリア１６が設けられている。顕微 鏡２３には、被検体４４の表面の照明画像を獲得するために白色光カメラ２４が 取り付けられ、このカメラによって、被検体裏面の位置標識と一致するように照 明画像が生成される。顕微鏡１１に取り付けられた光放出反応カメラ１２は、固 定位置プローブカード２０または試験プローブ３０によって被検体端子に印加さ れた電気試験信号に応答し、被検体４４の裏面の光放出画像を獲得する。光放出 反応カメラ１２は、被検体４４の欠陥部分の場所を同定するため、照明画像と重 ね合わせられる光放出画像を生成する。さらに、両顕微鏡は鉛直位置と水平位置 との間で回転可能になっており、一方、被検体４４は裏面放出型顕微鏡検査のた めに鉛直面内に支持され、顕微鏡１１および２３は鉛直方向に向けられた被検体 ４４が支持される平面を貫通する共通の水平軸に沿って位置合わせされている。 前述のようなプローブステーション装置１０には、例えば放出型顕微鏡検査， 赤外顕微鏡検査，白色光顕微鏡検査などの目的とする解析の種類に特有であろう と思われる様々な種類の一対の顕微鏡１１および２３が設けられている。もちろ ん、顕微鏡の左右位置の選択は任意であり、逆にすることも容易にできよう。顕 微鏡１１および２３の両者は、例えば、通常は鉛直に取り付けられている顕微鏡 を左右方向に９０度回転させることができるような、従って水平位置をとらせる ことができるような回転要素３８を用い、水平ブリッジ構造で取り付けられるこ とを理解されたい。従って、典型的な探測が必要とされる場合には、回転要素３ ８によってプローブステーションをより通常の構成である水平の構成で使用する ことが可能であり、裏面放出型探測の場合には、迅速に鉛直の構成に変えること が可能となる。 水平位置または鉛直位置での操作時に、座標系の変更でオペレータが困惑する ことのないように、プローブステーション１０には自動軸線切り換え機構が装備 されていることに留意されたい。このような方法の有用性は、図示された構成を 表面放出試験および裏面放出試験の何れの場合にも使用することができ、同時に 水平および鉛直何れの位置においても探測の容易さが維持される点にある。例示 として、一対のマニピュレータ２６を白色光顕微鏡２４の直前と直後とに位置決 めし、同時に裏面放出中に試験状態を探測するため、プローブ３０が装着された 状態を示した。逆に、典型的な表面放出試験および／または典型的な探測構成に ついては、図２を参照されたい。本明細書に記載の実施例においては、顕微鏡１ １および顕微鏡２３上の光放出反応カメラ１２および白色光カメラ２４は、何れ も鉛直方向に９０度回転し、鉛直に取り付けられるウェハ／完成デバイスキャリ ア（図１の参照符号１６，１８を参照のこと）が水平に置かれた標準的ウェハチ ャック４０に取って代えられる。所望の結果を得るため、放出型顕微鏡１２また は白色光顕微鏡２８の何れも採用することができよう。この表面放出試験におい ては、顕微鏡は鉛直位置に相互に横並びするように位置決めされ、各顕微鏡は、 他方の顕微鏡が横並びするように位置決めされた状態で被検体４４の上方に位置 決め可能である。 個別の回路を試験している間、プローブと試験対象物との接触を維持しながら 回路の別の部分を調べることが望ましい。非常に高い倍率では、顕微鏡の視界が 相対的に狭くなり、試験対象物の所望の領域を全て観察できるようにするため、 固定プローブに対して顕微鏡の水平変位が必要となることがある。従って、プロ ーブステーション装置１０は、顕微鏡位置の正確な調整を可能にし、またステー ジ位置の正確な調整を可能にするだけでなく、Ｚ軸制御装置を備えたマイクロマ ニピュレータ２６を使用することで、個々のプローブを正確に位置決めすること も可能にする。 例示したプローブステーション１０の説明を容易にするため、直線変位をＸ， ＹおよびＺ軸で表す。図１および図２について説明すると、試験ステーションの 前面とは、顕微鏡１１の接眼レンズが設置されている面であり、「左」および「 右」は、ユーザの立場にある者、すなわち試験ステーションの前でそれに向かっ て立っている者との関係で用いられる。Ｘ軸とは左右方向を言い、Ｙ軸とは 前後方向を言い、さらにＺ軸とは鉛直方向を言う。 図３Ａは、鉛直のウェハ／完成デバイスキャリア１６を説明するキャリア支持 具５０の実施例を示す。受け１８およびマウントベース３２が通常のウェハチャ ックの場所に置き換えたＸ，Ｙステージに取り付けられ、鉛直平面内で被検体４ ４を支持するための取り付け台を提供している。被検体４４、すなわちウェハま たは完成デバイスをロード／アンロードするため、完成部品またはウェハの何れ かを収容しているキャリア１６が受け１８内に挿入される。ウェハ試験の場合、 ＤＵＴ被検体４４の位置をしっかりと固定するため、キャリア１６が受け１８内 に位置決めされると、直ちに真空状態にされる。被検体４４が半導体ウェハの場 合、キャリア１６の環状真空リングまたは開口を用いて真空状態にすることがで きる。完成部品の場合は、ＤＵＴは、すぐ後にキャリア１６および受け１８に挿 入される標準ソケットカードなどの、ＰＣＢにはんだ付けされたソケット内に挿 入されるため、真空状態は必要ではない。さらに、多くの放出−探測設定におい て、移動可能なプローブ３０と共に、また移動可能なプローブ３０なしで使用さ れる固定位置プローブカード（図１および図３Ｂの参照符号２０を参照のこと） を別の実施例として追加使用し、検査対象回路を刺激することができる。一例と して、図３Ｂに別の実施例であるキャリア支持具５２を示す。固定位置プローブ カード２０の適用には、平面化調整およびＤＵＴ被検体４４に対する適当なプロ ーブ調整のための回転位置合わせに加え、適切なホルダ４８が使用される。ＰＣ Ｂ取り付け部材または固定位置プローブカード２０を顕微鏡とカードとが同時に 移動するようにし、顕微鏡２３と共に取り付けるために使用することもできる。 このように、回転可能な顕微鏡配列を備えたプローブステーション１０は、試 験される被検体44を鉛直平面内に支持する手段と、被検体４４がその表面に加え られるプローブの力によって破断する可能性を排除するためにそれを裏面から支 持する手段とを用い、鉛直位置にある被検体４４、すなわちウェハおよび完成部 品の可視化と探測とを可能とする。放出光子の観察を可能にするため、ウェハま たは完成デバイスの材料を取り除くか、あるいはそれらの裏面を薄くする必要が ある場合、例えばプローブ３０が表面で用いられるときにウェハ４４を裏面か ら支持するような装備がウェハキャリア１６に対してなされる。これは、ウェハ 破断のおそれがある場合に提供される。１プローブ当り約２〜４グラムとして２ ダースまたはそれより多数のプローブを使用する場合、被検体４４にかかる機械 的応力はかなり重大な意味を持つ。ウェハの裏面が薄くなっている場合には特に 重大である。従って、ウェハキャリア受け１８には、放出型顕微鏡１１の検査対 象領域をじゃますることなく、ウェハ被検体４４をその裏面から支持する一対の 位置決め可能な構造物４６が設けられる。これらの支持具４６は調整可能であっ て、光放出位置をじゃますることなくウェハ域全体に亙って観察することが可能 となっている。 図４は、参照符号４２で示される放出型顕微鏡対物レンズ用の観察部品が追加 された図１の装置の別な斜視図である。追加部品は、ウェハ裏面方向に押される とシールを構成するシールカップ４２である。シールカップ４２が押されると、 シールカップ４２によって生じた空隙に、例えば対物レンズまたはＤＵＴ材料の 個々のガラス要素と屈折率が等しい液体エマルジョンなどの屈折液体が満たされ る。ここで屈折率は、最良の結果が得られるということであれば、対物レンズま たはＤＵＴ材料何れのガラス要素の屈折率でもよい。ここでの目的は、各屈折率 の境界で起こる光損失を減じることにより、系の光学的効率を高めることにある 。シールカップ４２は、ウェハ被検体４４の裏面を支持するためにも使用するこ とができる。 放出型顕微鏡検査は、高感度であれば不良部分の突き止めに役に立つが、この ために、屈折液体によって欠陥の正確な位置決めを行い易くするという微妙な手 法である。従って、顕微鏡２３は屈折率が被検体４４のガラス層に実質的に匹敵 する流体，液体または油を通して被検体４４の裏面を観察するように位置決めさ れ、これにより、プローブ３０によって被検体に印加された試験信号に応答して 被検体４４の裏面の光放出画像を獲得するため、顕微鏡２３に取り付けられた光 放出反応カメラ２４を使用して光放出画像を生成する際に、光学感度が高まるよ うになっている。 本発明をその好ましい実施例について例示して説明してきたが、当業者ならば いくつかの修正を思いつくこともあることを理解されたい。また、本発明の精神 および範囲内にあるそれらすべての変更および修正については、請求の範囲で扱 うものとすることを理解されたい。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 対象領域を露出し、被検体の裏面に位置決めされる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．背中合わせの第１の面と第２の面とを有する集積回路被検体の欠陥部分を突 き止める放出型プローブステーション装置であって、 被検体第１面を観察する第１の顕微鏡を位置決めする手段と、 被検体第２面を観察する第２の顕微鏡を位置決めする手段と、 第１顕微鏡および第２顕微鏡の平面に対して垂直な平面内に被検体を支持する 手段と、 被検体第１面の照明画像を獲得し、被検体第２面の位置標識と一致するように 照明画像を生成する手段と、 電気試験信号を被検体に印加する手段と、 被検体に印加された電気試験信号に応答して被検体第２面の光放出画像を獲得 する手段と、 被検体の欠陥部分の場所を同定するために光放出画像を照明画像と重ね合わせ る手段と を具えた放出型プローブステーション装置。 ２．前記支持手段が被検体を鉛直平面内に支持する手段を具えた請求項１に記載 の装置。 ３．集積回路被検体の欠陥部分を突き止めるための裏面放出型プローブステ-シ ョン装置であって、 被検体表面の観察用に位置決めされた第１の顕微鏡と、 被検体裏面の観察用に位置決めされた第２の顕微鏡と、 前記第１顕微鏡および第２顕微鏡の平面に対して垂直な平面内に被検体を支持 するキャリアと、 被検体表面の照明画像を獲得する前記第１顕微鏡に取り付けられ、被検体裏面 の位置標識と一致するように照明画像を生成する白色光カメラと、 被検体の端子に電気試験信号を印加する複数のプローブと、 前記プローブによって被検体に印加された試験信号に応答して被検体裏面の光 放出画像を獲得する前記第２顕微鏡に取り付けられ、被検体の欠陥部分の場所を 同定するために前記照明画像と重ね合わされる光放出画像を生成する光放出反応 カメラと を具えた裏面放出型プローブステーション装置。 ４．前記被検体が集積回路ウェハを具え、前記キャリアが被検体を鉛直平面内で 支持する真空源を具えた請求項３に記載の装置。 ５．被検体を前記キャリア裏側にある裏面から支持するための裏面支持具をさら に具えた請求項３に記載の装置。 ６．前記裏面支持具は前記第２顕微鏡を使って被検体裏面の観察をするために検 査対象領域を露出した状態で被検体を支持し、被検体の裏面から調整可能に位置 決めされた一対の支持具を具えた請求項５に記載の装置。 ７．前記被検体が完成集積回路デバイスを具え、前記キャリアがプリント回路板 を収容し、前記プリント回路板にソケット内に支持された前記デバイスを有する 請求項３に記載の装置。 ８．前記複数のプローブが被検体に電気試験信号を印加するための固定位置プロ ーブカードを具えた請求項３に記載の装置。 ９．前記固定位置プローブカードが前記キャリアに隣接してそれと共有の平面内 に位置決めされている請求項８に記載の装置。 １０．前記複数のプローブが被検体表面の端子に電気試験信号を印加する請求項 ３に記載の装置。 １１．前記第１顕微鏡および第２顕微鏡が鉛直位置に位置決め可能であって、前 記キャリアは前記第１顕微鏡に垂直な水平面内に被検体を支持するための集積回 路ウェハチャックを有し、前記第２顕微鏡が被検体表面の欠陥部分を突き止める ための表面放出型顕微鏡検査を容易にし、さらに前記第１顕微鏡および第２顕微 鏡が水平位置に位置決め可能であって、同時に前記キャリアが前記第１顕微鏡お よび第２顕微鏡間の鉛直平面内に被検体を支持するための前記チャックと取り付 け台とを具えた請求項１０に記載の装置。 １２．前記第１顕微鏡が前記鉛直位置の前記被検体の上方に位置決め可能であっ て、前記第２顕微鏡が前記第１顕微鏡と並んで位置決めされ、さらに前記第２顕 微鏡が前記被検体の上方に位置決め可能であって、同時に前記第１顕微鏡が前記 鉛直位置に前記第２顕微鏡と並んで位置決めされる請求項１１に記載の装置。 １３．前記第１顕微鏡および第２顕微鏡が表面放出型顕微鏡検査のための鉛直位 置と裏面放出型顕微鏡検査のための水平位置との間で回転可能であり、前記複数 のプローブの位置決めが少なくとも一対のマニピュレータで制御され、前記一対 のマニピュレータが、被検体上の前記プローブを位置決めするためのＸ−Ｙ座標 系を前記第１顕微鏡および第２顕微鏡の前記鉛直位置および前記水平位置に維持 するために制御軸線の切り換えをもたらす請求項１１に記載の装置。 １４．前記第１顕微鏡が前記水平位置で第２顕微鏡と対向し、前記両顕微鏡は被 検体が支持される鉛直平面を貫通する共通の水平軸に沿って位置合わせされてい る請求項１１に記載の装置。 １５．前記第２顕微鏡に取り付けられた前記光放出反応カメラは、被検体を赤外 顕微鏡検査するための光放出画像を生成する試験信号に応答して被検体裏面の赤 外光放出画像を獲得する請求項３に記載の装置。 １６．前記第２顕微鏡は、光放出画像の生成において光学感度を高めるために屈 折率が被検体ガラス層の屈折率に実質的に匹敵するような流体を通して被検体裏 面を観察するように位置決めされ、前記光放出反応カメラは、前記プローブによ って被検体に印加された試験信号に応答して被検体の裏面の光放出画像を獲得す るように前記第２顕微鏡に取り付けられている請求項３に記載の装置。 １７．前記流体を通して被検体裏面を観察するために局所観察領域をその流体で 満たすように前記第２顕微鏡と被検体の間に位置決めされたシールカップをさら に具えた請求項１６に記載の装置。 １８．集積回路被検体の欠陥部分を突き止める方法であって、 被検体表面観察用の第１の顕微鏡を位置決めするステップと、 被検体裏面観察用の第２の顕微鏡を位置決めするステップと、 第１顕微鏡および第２顕微鏡の平面と垂直な平面内に被検体を支持するステッ プと、 被検体表面の照明画像を獲得し、被検体裏面の位置標識と一致するように照明 画像を生成するステップと、 被検体表面の端子に電気試験信号を印加するステップと、 被検体に印加された試験信号に応答して被検体裏面の光放出画像を獲得するス テップと、 被検体の欠陥部分の場所を同定するために、光放出画像を照明画像と重ね合わ せるステップと を具えた方法。 １９．被検体が集積回路ウェハであり、ウェハ裏面を薄くするステップをさらに 具えた請求項１８に記載の方法。 ２０．前記支持するステップが被検体に裏面支持具を提供するステップを具えた 請求項１８に記載の方法。