JP2002057198A - Method for producing semiconductor device and semiconductor producing device - Google Patents

Method for producing semiconductor device and semiconductor producing device

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JP2002057198A
JP2002057198A JP2000240784A JP2000240784A JP2002057198A JP 2002057198 A JP2002057198 A JP 2002057198A JP 2000240784 A JP2000240784 A JP 2000240784A JP 2000240784 A JP2000240784 A JP 2000240784A JP 2002057198 A JP2002057198 A JP 2002057198A
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JP
Japan
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semiconductor chip
detection
defective portion
detecting
semiconductor
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Application number
JP2000240784A
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Japanese (ja)
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Toru Sakai
透 酒井
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Hitachi Ltd
Hitachi Solutions Technology Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi ULSI Systems Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain improvement in the specification accuracy and analysis throughput of a defective spot in the defect analysis of a semiconductor chip. SOLUTION: A substrate 4 for detection is prepared while providing the matrix array of plural detecting elements 3 capable of amplifying a current by detecting light, heat and infrared rays generated from the defective spot of the semiconductor chip and after the semiconductor wafer of an examination target having the semiconductor chip is located on the substrate 4 for detection, the probe examination of the semiconductor chip is performed. In this probe examination, the current inside the detecting element 3 is amplified and latched up by detecting the medium such as light, heat or infrared rays generated from the defect spot by means of the detecting element and corresponding to the positions of the detecting elements 3 in the matrix array recognized by this latch-up, the position of the defective spot on the semiconductor chip is detected as coordinates so that the specification accuracy of the defective spot can be improved.

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、半導体製造技術に
関し、特に、LSI(Large Scale Integration)の不良
解析の特定精度および処理能力向上に適用して有効な技
術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing technique, and more particularly, to a technique which is effective when applied to the improvement of the accuracy and processing capacity of failure analysis of LSI (Large Scale Integration).

【0002】[0002]

【従来の技術】以下に説明する技術は、本発明を研究、
完成するに際し、本発明者によって検討されたものであ
り、その概要は次のとおりである。
2. Description of the Related Art The technology described below studies the present invention,
Upon completion, they were examined by the inventor, and the outline is as follows.

【0003】半導体製造工程において、LSI中にラン
ダムに発生したショートなどの不良を解析する際には、
まず、不良箇所の位置を正確に特定しなければならな
い。さらに、不良箇所の特定に成功した場合、特定した
箇所に対してFIB(FocusedIon Beam) 加工あるいは
研磨解析を行って不良箇所の外観を直接観察する。
[0003] In the semiconductor manufacturing process, when analyzing a defect such as a short circuit generated randomly in an LSI,
First, the position of the defective part must be accurately specified. Further, when the defective portion is successfully specified, FIB (Focused Ion Beam) processing or polishing analysis is performed on the specified portion to directly observe the appearance of the defective portion.

【0004】その後、この不良の解析結果を前工程のプ
ロセス設計担当にフィードバックし、そこで不良対策が
図られている。
After that, the result of analysis of the defect is fed back to the person in charge of the process design in the preceding process, and a countermeasure against the defect is taken.

【0005】したがって、不良箇所の位置を正確に絞り
込むことが不良解析では最も重要となる。
[0005] Therefore, it is of the utmost importance in the failure analysis to accurately narrow down the position of the defective portion.

【0006】この不良箇所特定に用いられている代表的
な解析方法としては、1.ショート箇所からの赤外線を検
出する発熱解析法、2.ホットエレクトロンによる発光を
検出する発光解析法、3.液晶の相変態を検出する液晶
法、4.レーザ照射による配線抵抗の変化を検出する解析
法などがあり、解析時には、不良箇所の現象によってこ
れらの方法を使い分けている。
[0006] Typical analysis methods used for identifying the defective portion include: 1. a heat generation analysis method for detecting infrared rays from a short-circuit portion, 2. an emission analysis method for detecting light emission due to hot electrons, and 3. a liquid crystal. There are a liquid crystal method to detect the phase transformation of the, and an analysis method to detect the change of the wiring resistance due to the laser irradiation. At the time of analysis, these methods are used depending on the phenomenon of the defective part.

【0007】なお、LSIの不良解析装置と解析方法に
ついては、例えば、特開平7−14898号公報に記載
されている。
The LSI failure analysis apparatus and analysis method are described in, for example, JP-A-7-14898.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記した技
術の解析方法では、特定精度および特定処理の効率上、
以下の問題がある。
However, in the analysis method of the above-described technique, the accuracy of the specific processing and the efficiency of the specific processing are reduced.
There are the following problems.

【0009】1.ショート不良においては、配線がショ
ートすると、ショート箇所に電界が集中した状態とな
り、これによって、ショート抵抗値に応じて発熱してシ
ョート箇所の温度が上昇し、さらに、その温度にしたが
った赤外線をLSI外に放射する。
1. In the case of a short-circuit failure, when the wiring is short-circuited, an electric field is concentrated on the short-circuited portion, whereby heat is generated according to the short-circuit resistance value, the temperature of the short-circuited portion is increased, and infrared rays according to the temperature are transferred to the LSI. Radiates out.

【0010】そこで、前記発熱解析法では、この時に発
生した赤外線を検出するが、同時に発生した熱は検出で
きない。また、前記液晶法では、熱を検出するが、赤外
線は検出できない。さらに、前記配線抵抗の変化を検出
する方法では、太幅配線の下に形成された配線を評価で
きないという問題がある。
In the heat generation analysis method, infrared rays generated at this time are detected, but heat generated at the same time cannot be detected. In the liquid crystal method, heat is detected, but infrared light cannot be detected. Further, the method of detecting a change in the wiring resistance has a problem that a wiring formed below a wide wiring cannot be evaluated.

【0011】2.リーク不良において、素子がリークす
ると、ホットエレクトロンの発生により正孔/電子が分
離し、再び結合して基底状態に戻る際に励起された分の
エネルギを光として放射する。また、この時のリーク素
子は、正常素子と比較するとリークする電流によって加
熱されており、その結果、赤外線を放射していることに
なる。
2. In a leak failure, when the element leaks, holes / electrons are separated by the generation of hot electrons, and the energy excited when returning to the ground state by combining again is emitted as light. Further, the leak element at this time is heated by the leaking current as compared with the normal element, and as a result, emits infrared rays.

【0012】そこで、前記発光解析法では、この時に発
生した光は検出するが、熱および赤外線は検出できない
ことが問題となる。
In the light emission analysis method, light generated at this time is detected, but heat and infrared rays cannot be detected.

【0013】すなわち、発熱解析法、液晶法または配線
抵抗の変化を検出する解析法などの手法では、不良箇所
から発生する様々な媒体のうち1つだけを検出し、他の
媒体は検出できないため、正常箇所のノイズが大きくな
ると(あるいは不良箇所からの媒体発生量が小さい場
合)、異常/正常の見分けが困難となり、その結果、不
良箇所の位置を特定できないことが問題となる。
That is, a method such as a heat generation analysis method, a liquid crystal method, or an analysis method for detecting a change in wiring resistance detects only one of various media generated from a defective portion and cannot detect other media. If the noise at the normal part becomes large (or the amount of medium generated from the defective part is small), it becomes difficult to distinguish between abnormal and normal, and as a result, there is a problem that the position of the defective part cannot be specified.

【0014】本発明の目的は、不良解析における不良箇
所の特定精度および解析処理能力向上を図る半導体装置
の製造方法および半導体製造装置を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a semiconductor device manufacturing method and a semiconductor manufacturing apparatus for improving the accuracy of specifying a defective portion and improving the analysis processing capability in a defect analysis.

【0015】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0017】すなわち、本発明の半導体装置の製造方法
は、半導体チップの不良箇所から発生する光および熱を
検出して電流増幅可能な複数の検出素子が設けられた検
出用基板を準備し、前記検出用基板に前記半導体チップ
もしくはこれを有した半導体ウェハを配置する工程と、
前記半導体チップを電気的に検査する工程とを有し、前
記検査において前記不良箇所から発生する前記光および
前記熱を前記検出素子によって検出して前記検出素子内
の電流を増幅させ、この電流増幅によって認識する前記
検出素子の位置に対応させて前記半導体チップの前記不
良箇所の位置を検出するものである。
That is, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, a detection substrate provided with a plurality of detection elements capable of detecting current and amplifying light by detecting light and heat generated from a defective portion of a semiconductor chip is provided. Arranging the semiconductor chip or a semiconductor wafer having the same on a detection substrate,
Electrically inspecting the semiconductor chip, wherein the light and the heat generated from the defective portion in the inspection are detected by the detection element to amplify a current in the detection element, The position of the defective portion of the semiconductor chip is detected in accordance with the position of the detection element recognized by the method.

【0018】さらに、本発明の半導体装置の製造方法
は、半導体チップの不良箇所から発生する光、熱および
赤外線を検出して電流増幅可能な複数の検出素子がマト
リクス配置で設けられた検出用基板を準備し、前記検出
用基板に前記半導体チップもしくはこれを有した半導体
ウェハを配置する工程と、前記半導体チップをプローブ
検査する工程とを有し、前記検査において前記不良箇所
から発生する前記光、前記熱および前記赤外線を前記検
出素子によって検出して前記検出素子内の電流を増幅し
てラッチアップさせ、このラッチアップによって認識す
る前記マトリクス配置の前記検出素子の位置に対応させ
て前記半導体チップの前記不良箇所の位置を座標として
検出するものである。
Further, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, there is provided a detection substrate provided with a plurality of detection elements capable of detecting light, heat and infrared rays generated from a defective portion of a semiconductor chip and amplifying the current, in a matrix arrangement. Preparing, the step of arranging the semiconductor chip or a semiconductor wafer having the same on the detection substrate, and a step of performing a probe inspection of the semiconductor chip, the light generated from the defective portion in the inspection, The heat and the infrared rays are detected by the detection element, the current in the detection element is amplified and latched up, and the semiconductor chip of the semiconductor chip is associated with the position of the detection element in the matrix arrangement recognized by the latchup. The position of the defective portion is detected as coordinates.

【0019】本発明によれば、半導体チップの不良箇所
から発生する光、熱および赤外線を同時に検出すること
ができ、したがって、この検出素子をマトリクス配置で
半導体チップまたはこれを有した半導体ウェハの近傍に
設けて半導体チップの電気的検査を行うことにより、半
導体チップの不良箇所からの光、熱および赤外線を検出
してこの検出結果を座標として表すことができる。
According to the present invention, it is possible to simultaneously detect light, heat and infrared rays generated from a defective portion of a semiconductor chip. Therefore, the detection elements are arranged in a matrix arrangement in the vicinity of a semiconductor chip or a semiconductor wafer having the same. And an electrical inspection of the semiconductor chip, light, heat and infrared rays from a defective portion of the semiconductor chip can be detected, and the detection result can be represented as coordinates.

【0020】その結果、不良箇所の特定精度を向上させ
ることができる。
As a result, the accuracy of specifying a defective portion can be improved.

【0021】また、本発明の半導体製造装置は、半導体
チップの不良箇所から発生する光および熱を検出して電
流増幅可能な複数の検出素子が設けられるとともに前記
半導体チップもしくはこれを有した半導体ウェハを支持
可能な検出用基板を有し、前記半導体チップの前記不良
箇所から発生する前記光および前記熱を前記検出素子に
よって検出して前記検出素子内の電流を増幅させ、この
電流増幅によって認識する前記検出素子の位置に対応さ
せて前記半導体チップの前記不良箇所の位置を検出し得
るものである。
Further, the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention is provided with a plurality of detecting elements capable of detecting current and amplifying light by detecting light and heat generated from a defective portion of the semiconductor chip, and the semiconductor chip or the semiconductor wafer having the same. A detection substrate capable of supporting the semiconductor chip, the light and the heat generated from the defective portion of the semiconductor chip are detected by the detection element to amplify the current in the detection element, and the current is amplified by the current amplification. The position of the defective portion of the semiconductor chip can be detected corresponding to the position of the detection element.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一の機能を有する部材には同
一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, members having the same functions are denoted by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.

【0023】図1は本発明の実施の形態の半導体装置の
製造方法で用いる検出用基板に設けられる検出素子の検
出原理の一例を示す図であり、(a)は模式回路図、
(b)は(a)の等価回路図、(c)はラッチアップフ
ロー図、図2は図1に示す検出素子の内部構成の一例を
示す構成概念図、図3は図2に示す検出素子がマトリク
ス配置で複数設けられた検出用基板の回路構成の一例を
示す基板概念図、図4は図3に示す検出用基板を用いた
本実施の形態の半導体製造装置の一例であるP検装置の
基本構造を示す構成概念図、図5は図4に示すP検装置
を用いた本実施の形態の半導体装置の製造方法における
P検の手順とP検解析プログラムの流れの一例を示すフ
ロー図、図6は図5に示すP検フローに基づいてP検を
行った際の検出素子のラッチアップ状態の一例を示す概
念図、図7は図4に示す本実施の形態のP検装置とこれ
に対する比較例の検査装置とで不良箇所検出を行った際
の検出感度の一例を示す図であり、(a)は本実施の形
態のP検装置の検出感度、(b)は比較例の検査装置の
検出感度である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of the principle of detection of a detection element provided on a detection substrate used in a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, wherein (a) is a schematic circuit diagram,
2B is an equivalent circuit diagram of FIG. 2A, FIG. 2C is a latch-up flow diagram, FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of an internal configuration of the detection device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a detection device shown in FIG. FIG. 4 is a conceptual diagram showing an example of a circuit configuration of a detection substrate provided with a plurality of substrates in a matrix arrangement, and FIG. 4 is a P detection apparatus which is an example of a semiconductor manufacturing apparatus of the present embodiment using the detection substrate shown in FIG. FIG. 5 is a flow chart showing an example of a P-test procedure and a flow of a P-test analysis program in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment using the P-test apparatus shown in FIG. 6, FIG. 6 is a conceptual diagram showing an example of a latch-up state of the detection element when performing P detection based on the P detection flow shown in FIG. 5, and FIG. 7 shows the P detection device of the present embodiment shown in FIG. An example of the detection sensitivity when a defective part is detected with the inspection device of the comparative example. A diagram showing a detection sensitivity of (a) the detection sensitivity of the P detection apparatus of this embodiment, (b) the inspection device of the comparative example.

【0024】本実施の形態の半導体装置の製造方法は、
例えば、CMOS(Metal Oxide Semiconductor)デバイ
スが形成された半導体チップ1(ダイシング後のチップ
単体となった半導体チップ1であってもよいし、また、
図4に示すダイシング前の半導体ウェハ1gに形成され
た半導体チップ1であってもよい)において、図6に示
す配線1bや素子1cに生じた配線ショート1dや素子
リーク1eなどの不良を検知してその位置(不良箇所)
を解析するものであり、不良箇所から発せられる光、熱
および赤外線の3つの媒体2のうち、少なくとも光と熱
とを検出して前記不良箇所の位置を検出するとともに、
半導体チップ1の集積回路にパターンを印加した状態で
の不良チップの不良箇所の特定を可能にするものであ
る。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment
For example, the semiconductor chip 1 may be a semiconductor chip 1 on which a CMOS (Metal Oxide Semiconductor) device is formed (the semiconductor chip 1 may be a single chip after dicing, or
In the semiconductor chip 1 formed on the semiconductor wafer 1g before dicing shown in FIG. 4, a defect such as a wiring short 1d or an element leak 1e occurring in the wiring 1b or the element 1c shown in FIG. 6 is detected. Lever position (defective part)
And the light emitted from the defective portion, heat, and infrared light among the three media 2 to detect at least light and heat to detect the position of the defective portion,
It is possible to specify a defective portion of a defective chip in a state where a pattern is applied to the integrated circuit of the semiconductor chip 1.

【0025】ここで、本実施の形態の半導体装置の製造
方法における不良解析で用いられる不良箇所の位置検出
用の検出用基板4の構造、およびこれに設けられる検出
素子3の構造とその検査原理について説明する。
Here, the structure of the detection board 4 for detecting the position of a defective portion used in the failure analysis in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, the structure of the detecting element 3 provided thereon, and the inspection principle thereof Will be described.

【0026】まず、図1および図2に示す検出素子3
は、ラッチアップ現象またはそれと同等の現象を引き起
こすことが可能もしくは容易なものである。なお、ラッ
チアップ現象は、例えば、CMOSデバイスなどで外部
から特定のサージが加わった時、電源−GND間に過電
流が流れ、電源電圧を一度OFFしない限り、この状態
が保持される現象のことであり、サイリスタと同様な特
性を示すことから、サイリスタ効果とも呼ばれている。
First, the detection element 3 shown in FIGS.
Are capable or easy to cause a latch-up phenomenon or an equivalent phenomenon. The latch-up phenomenon is a phenomenon in which when a specific surge is applied from the outside in a CMOS device or the like, an overcurrent flows between the power supply and GND, and this state is maintained unless the power supply voltage is turned off once. , And exhibiting characteristics similar to those of the thyristor, it is also called the thyristor effect.

【0027】前記検出素子3は、図1に示すように、例
えば、P形不純物半導体3aおよびN形不純物半導体3
bによるPNP接合からなるPNPトランジスタ3c
と、NPN接合からなるNPNトランジスタ3dとが図
1(a)に示すように結線された回路を有し、VDD3
e(電源側)−VSS3f(グラウンド側)間には、そ
れぞれVDD3e側に1V、VSS3f側に0Vの電圧
が印加されている。
As shown in FIG. 1, the detecting element 3 includes, for example, a P-type impurity semiconductor 3a and an N-type impurity semiconductor 3.
PNP transistor 3c consisting of a PNP junction by b
And a NPN transistor 3d formed of an NPN junction are connected as shown in FIG.
A voltage of 1 V is applied to the VDD 3e side and a voltage of 0 V is applied to the VSS 3f side between e (power supply side) and VSS 3f (ground side).

【0028】この状態で、図1(a)に示すように、熱
/光/赤外線などの媒体2が発生して(図1(c)に示
すステップS1)、媒体2がPNPトランジスタ3cに
照射されると、PNP接合間で第1電流(電流)3gが
発生し、この第1電流3gが増加する(ステップS
2)。この時、図1(b)に示すように、第1抵抗3r
が設けられているため、ベース電位(第1電流3g×第
1抵抗3r)がupし(ステップS3)、かつ第1電流
3gの一部が第1トリガ電流3iとなってNPN接合間
に流れてNPNトランジスタ3dをON状態にする(ス
テップS4)。
In this state, as shown in FIG. 1A, a medium 2 such as heat / light / infrared is generated (step S1 shown in FIG. 1C), and the medium 2 irradiates the PNP transistor 3c. Then, a first current (current) 3g is generated between the PNP junctions, and the first current 3g increases (Step S).
2). At this time, as shown in FIG. 1B, the first resistor 3r
Is provided, the base potential (the first current 3g × the first resistor 3r) increases (step S3), and a part of the first current 3g becomes the first trigger current 3i and flows between the NPN junctions. Then, the NPN transistor 3d is turned on (step S4).

【0029】これにより、NPN接合間で第2電流(電
流)3hが増加(ステップS5)し、この時、第2抵抗
3sが設けられているため、PNPトランジスタ3cの
ベース電位が高まるとともに、かつ第2電流3hの一部
が第2トリガ電流3jとなってPNP接合間に流れてP
NPトランジスタ3cをON状態にする(ステップS
6)。
As a result, the second current (current) 3h increases between the NPN junctions (step S5). At this time, since the second resistor 3s is provided, the base potential of the PNP transistor 3c increases, and Part of the second current 3h becomes the second trigger current 3j and flows between the PNP junctions, and P
Turn on the NP transistor 3c (step S
6).

【0030】その結果、第1電流3gが増加する。As a result, the first current 3g increases.

【0031】したがって、この過程が継続すると、VD
D3e−VSS3f間の電流は過渡的に増加し、この現
象をラッチアップ(ステップS7)現象と呼ぶ。
Therefore, if this process continues, VD
The current between D3e and VSS3f transiently increases, and this phenomenon is called a latch-up (step S7) phenomenon.

【0032】なお、図2は、図1に示す特性を有する検
出素子3とその結線状態の階層構造とを示したものであ
り、素子形成領域3tにPNPN接合が設けられ、か
つ、それぞれがコンタクトホール3mによって第1配線
3kと接続され、また、そのうち高電位(VDD3e)
側には、スルーホール3nを介して第2配線3lが形成
され、この第2配線3lの下層に低電位(VSS3f)
側の第1配線3kが配置されている。
FIG. 2 shows the detecting element 3 having the characteristics shown in FIG. 1 and the hierarchical structure of the connection state. A PNPN junction is provided in the element forming region 3t, and each of them has a contact. The first wiring 3k is connected to the first wiring 3k by a hole 3m, and a high potential (VDD3e)
On the side, a second wiring 31 is formed via a through hole 3n, and a low potential (VSS3f) is formed under the second wiring 3l.
The first wiring 3k on the side is disposed.

【0033】このようにして、熱/光/赤外線などの媒
体2が素子形成領域3tのPNPN接合に伝わることに
よって電流増加が得られるため、レイアウト時には、前
記PNPN接合の上部を第1配線3kや第2配線3lな
どによって覆わないようにする。
As described above, since the medium 2 such as heat / light / infrared is transmitted to the PNPN junction of the element forming region 3t, an increase in current is obtained. Therefore, at the time of layout, the upper part of the PNPN junction is connected to the first wiring 3k or the like. It should not be covered by the second wiring 31 or the like.

【0034】なお、検出素子3の検出感度(ラッチアッ
プのしやすさ)は、検出素子3の形成時の不純物インプ
ラ量によって制御する。
Note that the detection sensitivity (easiness of latch-up) of the detection element 3 is controlled by the amount of impurity implantation when the detection element 3 is formed.

【0035】このように、図1および図2に示す検出素
子3を用いることにより、熱/光/赤外線を同時に検出
できる。
As described above, by using the detecting element 3 shown in FIGS. 1 and 2, heat / light / infrared rays can be detected simultaneously.

【0036】次に、図1および図2に示す検出素子3を
用いた図3に示す検出用基板4について説明する。
Next, the detection substrate 4 shown in FIG. 3 using the detection element 3 shown in FIGS. 1 and 2 will be described.

【0037】検出用基板4は、例えば、シリコンなどか
らなるベース基板に複数の検出素子3を敷き詰めたもの
であり、図3に示す検出用基板4では、複数の検出素子
3が、マトリクス配置で結線されて設けられており、そ
れぞれの検出素子3が、VDD3e−VSS3f間で並
列に結線されている。
The detection substrate 4 has a structure in which a plurality of detection elements 3 are spread over a base substrate made of, for example, silicon. In the detection substrate 4 shown in FIG. 3, the plurality of detection elements 3 are arranged in a matrix. The detection elements 3 are connected in parallel between VDD 3e and VSS 3f.

【0038】さらに、VSS3fとVDD3e(直流で
も交流でもよい)のそれぞれの引き出し配線3uには、
それぞれ電流計5が接続されており、この電流計5によ
って検出素子3を流れる電流をモニタ(監視)するとと
もに、マトリクスの座標(X座標6とY座標7)に対応
するように、アドレスが付けられている。
Further, each of the lead-out wirings 3u of VSS3f and VDD3e (either DC or AC) has
Each of the ammeters 5 is connected. The ammeter 5 monitors (monitors) the current flowing through the detecting element 3 and assigns addresses so as to correspond to the coordinates (X coordinate 6 and Y coordinate 7) of the matrix. Have been.

【0039】すなわち、検出素子3をマトリクス配置し
ておくことにより、ラッチアップした検出素子3(図3
に示すラッチアップ素子3p)の位置をX座標6とY座
標7とを用いて座標として即座に出力することができる
(図3では、白抜きで示された検出素子3がラッチアッ
プしていない非ラッチアップ素子3qである)。
That is, by arranging the detection elements 3 in a matrix, the detection elements 3 (FIG.
Can be immediately output as coordinates using the X coordinate 6 and the Y coordinate 7 (in FIG. 3, the detection element 3 shown in white is not latched up). Non-latch-up element 3q).

【0040】なお、検出素子3の設置ピッチは、例え
ば、1〜3μm程度であるが、不良箇所検出時の分解能
に相当するため、可能な限り小さなピッチで設置されて
いることが好ましい。
The installation pitch of the detection elements 3 is, for example, about 1 to 3 μm. However, since the detection elements 3 correspond to the resolution at the time of detecting a defective portion, they are preferably installed at the smallest possible pitch.

【0041】次に、本実施の形態で用いられる半導体製
造装置の一例である図4に示すP検装置11の概略構成
について説明する。
Next, a schematic configuration of a P detection apparatus 11 shown in FIG. 4, which is an example of a semiconductor manufacturing apparatus used in the present embodiment, will be described.

【0042】P検装置11は、図5に示すP検フローに
基づいて半導体チップ1などのP検(プローブ検査)を
行うとともに、パターン印加状態で、検査中に発見した
不良箇所の位置の検出を可能にするものであり、ここで
は、半導体チップ1の不良箇所から発生する光、熱およ
び赤外線などの媒体2を検出して電流増幅可能な複数の
検出素子3が設けられるとともに半導体チップ1を有し
た検査対象の半導体ウェハ1gを支持可能な検出用基板
4を備え、前記不良箇所から発生する媒体2を検出素子
3によって検出して検出素子3内の電流を増幅してラッ
チアップさせ、この電流増幅(ラッチアップ)によって
認識する検出素子3の位置に対応させて半導体チップ1
の前記不良箇所の位置を検出するものである。
The P inspection apparatus 11 performs P inspection (probe inspection) of the semiconductor chip 1 and the like based on the P inspection flow shown in FIG. 5, and detects a position of a defective portion found during the inspection while the pattern is being applied. Here, a plurality of detecting elements 3 capable of detecting currents 2, such as light, heat, and infrared rays, generated from a defective portion of the semiconductor chip 1 and amplifying the current are provided. A detection substrate 4 capable of supporting the semiconductor wafer 1g to be inspected is provided, the medium 2 generated from the defective portion is detected by the detection element 3, and the current in the detection element 3 is amplified and latched up. The semiconductor chip 1 corresponding to the position of the detection element 3 recognized by current amplification (latch-up)
The position of the defective portion is detected.

【0043】したがって、P検装置11は、プローブ検
査の際に半導体チップ1の表面電極に接触させる複数の
検査用プローブ8と、プローブ検査を行い、かつパター
ン印加状態で不良箇所の位置検出を行う検査部9と、検
出用基板4が埋め込まれるとともにP検対象の半導体ウ
ェハ1gを支持するチャック10とを備えている。
Therefore, the P inspection device 11 performs a plurality of inspection probes 8 to be brought into contact with the surface electrodes of the semiconductor chip 1 at the time of the probe inspection, the probe inspection, and detects the position of the defective portion in a pattern applied state. An inspection unit 9 and a chuck 10 in which the detection substrate 4 is embedded and which supports the semiconductor wafer 1g to be P-detected are provided.

【0044】これにより、P検で図6に示す配線ショー
ト1dや素子リーク1eなどの不良が見つかった場合、
その電圧印加条件を保持した状態で、検出用基板4によ
って不良箇所の座標を特定することができる。
As a result, when a defect such as the wiring short 1d or the element leak 1e shown in FIG.
The coordinates of the defective portion can be specified by the detection substrate 4 while maintaining the voltage application condition.

【0045】なお、検査用プローブ8とチャック10内
の検出用基板4とは連動しており、したがって、P検中
は、P検対象の半導体ウェハ1gに検査用プローブ8と
検出用基板4とが接触した状態となる。
It should be noted that the inspection probe 8 and the detection substrate 4 in the chuck 10 are interlocked, and therefore, during the P inspection, the inspection probe 8 and the detection substrate 4 Are in contact with each other.

【0046】次に、本実施の形態の半導体装置の製造方
法について説明する。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment will be described.

【0047】なお、前記半導体装置の製造方法は、図4
に示すP検装置11を用いてP検と不良解析とを行うも
のである。
The method of manufacturing the semiconductor device is shown in FIG.
The P inspection and the failure analysis are performed using the P inspection device 11 shown in FIG.

【0048】前記P検の手順について説明すると、ま
ず、チャック10上に検査対象の半導体ウェハ1gを配
置し、続いて、チャック10によって半導体ウェハ1g
を保持する。
The procedure of the P inspection will be described. First, a semiconductor wafer 1g to be inspected is placed on the chuck 10, and then the semiconductor wafer 1g is
Hold.

【0049】その後、半導体ウェハ1gの半導体チップ
1の主面1aの表面電極(半導体ウェハ1gのテスト電
極でもよい)に検査用プローブ8を接触させて検査用プ
ローブ8と半導体チップ1とを導通させてプローブ検査
を行う。
Thereafter, the inspection probe 8 is brought into contact with the front surface electrode (or the test electrode of the semiconductor wafer 1g) of the main surface 1a of the semiconductor chip 1 of the semiconductor wafer 1g to make the inspection probe 8 and the semiconductor chip 1 conductive. To perform a probe test.

【0050】前記プローブ検査では、図5に示すよう
に、まず、ステップS11に示すコンタクトチェックを
行って検査用プローブ8と半導体チップ1との導通チェ
ックを行う。
In the probe inspection, as shown in FIG. 5, first, the contact check shown in step S11 is performed to check the continuity between the inspection probe 8 and the semiconductor chip 1.

【0051】続いて、ステップS12に示す信号ピンチ
ェックを行って信号投入が適切に行われているか否かを
チェックする。
Subsequently, a signal pin check shown in step S12 is performed to check whether the signal input is properly performed.

【0052】さらに、ステップS13に示す電源ショー
トチェックを行って電圧の印加が適切に行われているか
否かをチェックする。
Further, the power supply short check shown in step S13 is performed to check whether or not the voltage application is properly performed.

【0053】その後、ステップS14に示すIDDQ試
験を行ってスタティック回路のリーク電流を検出する。
Then, the leak current of the static circuit is detected by performing the IDDQ test shown in step S14.

【0054】さらに、ステップS15に示すFUNC試
験やステップS16に示すRAM試験などを行い、前記
ステップS11〜ステップS16の各検査をpassし
たものがステップS17に示す良品となる。
Further, the FUNC test shown in step S15, the RAM test shown in step S16, etc. are performed, and the inspections in steps S11 to S16 are passed to be non-defective products shown in step S17.

【0055】そこで、本実施の形態のP検装置11で
は、例えば、ステップS13の電源ショートチェックで
配線ショート1dなどの不良を発見した場合、不良チッ
プと判定した後、直ちにP検プログラムを終了してP検
解析プログラムをロード(実行)し、これにより、不良
解析であるステップS18に示すショート箇所特定を行
う。
Therefore, in the P inspection apparatus 11 of the present embodiment, for example, when a failure such as a wiring short 1d is found in the power short check in step S13, the P inspection program is immediately terminated after determining that the chip is defective. Then, the P detection analysis program is loaded (executed), and thereby, the short-circuited portion shown in step S18 which is a failure analysis is specified.

【0056】また、同様に、ステップS14のIDDQ
試験やステップS15のFUNC試験などで素子リーク
1eなどの不良を発見した場合、不良チップと判定した
後、直ちにP検プログラムを終了してP検解析プログラ
ムをロード(実行)し、これにより、不良解析であるス
テップS19に示す異常箇所特定を行う。
Similarly, the IDDQ of step S14
If a defect such as an element leak 1e is found in the test or the FUNC test in step S15, etc., after determining that the chip is defective, the P detection program is immediately terminated, and the P detection analysis program is loaded (executed). Abnormal spot identification shown in step S19, which is analysis, is performed.

【0057】なお、ステップS18に示すショート箇所
特定やステップS19に示す異常箇所特定を行う際に
は、P検の各プローブの電位設定は保持されている。
Note that the potential setting of each probe in the P detection is maintained when the short-circuit portion is specified in step S18 or the abnormal portion is specified in step S19.

【0058】また、P検解析プログラムでは、VDD3
e−VSS3f間に1Vの電圧を印加し、さらに、検出
用基板4の各アドレスに設けられた検出素子3の電流値
を電流計5によってモニタ(監視)する(ステップS2
0)。
In the P detection analysis program, VDD3
A voltage of 1 V is applied between the e-VSS 3f, and the current value of the detection element 3 provided at each address of the detection substrate 4 is monitored (monitored) by the ammeter 5 (step S2).
0).

【0059】なお、電流計5は、P検装置11に設置
し、検出用基板4には組み込まれていない。
The ammeter 5 is installed in the P detector 11 and is not incorporated in the detection board 4.

【0060】ここで、図6に示すように、半導体チップ
1において配線ショート1dや素子リーク1eなどの不
良が発生すると、その不良箇所で発熱/発光/赤外線放
射が起こり熱/光/赤外線などの媒体2が発せられる。
これらの媒体2は、半導体ウェハ1gの層間膜1fを通
過して半導体ウェハ裏面に向かって拡散する。
Here, as shown in FIG. 6, when a defect such as a wiring short 1d or an element leak 1e occurs in the semiconductor chip 1, heat / light emission / infrared radiation occurs at the defective portion and heat / light / infrared radiation or the like occurs. Medium 2 is emitted.
These media 2 diffuse through the interlayer film 1f of the semiconductor wafer 1g toward the back surface of the semiconductor wafer.

【0061】これにより、検出用基板4に設けられた複
数の検出素子3のうち、配線ショート1dや素子リーク
1eなどの不良箇所直下の検出素子3が光、熱および赤
外線を検出してラッチアップし、この電流経路で過渡的
に電流が増加してラッチアップ素子3pとなる。
As a result, of the plurality of detecting elements 3 provided on the detecting substrate 4, the detecting element 3 immediately below the defective portion such as the wiring short 1d or the element leak 1e detects light, heat and infrared rays and latches up. Then, the current transiently increases in this current path and becomes the latch-up element 3p.

【0062】なお、検出素子3のラッチアップ電流の上
限を、例えば、10mAと設定し、前記電流経路のう
ち、1つでも10mAに達した際にVDD3e−VSS
3f間電圧をOFF状態にするようにプログラムしてお
くことにより、検出用基板4中で最も早く10mAに到
達した検出素子3の直上が不良箇所であると特定するこ
とができ、ノイズやオフセットによるずれを防止でき
る。
The upper limit of the latch-up current of the detecting element 3 is set to, for example, 10 mA, and when at least one of the current paths reaches 10 mA, VDD3e-VSS
By programming so that the voltage between 3f is set to the OFF state, it is possible to specify that the portion immediately above the detection element 3 which has reached 10 mA first in the detection substrate 4 is a defective portion, and that noise or offset may occur. Displacement can be prevented.

【0063】したがって、P検装置11ではラッチアッ
プ経路を自動検出することができ(ステップS21)、
その結果、マトリクス配置の検出素子3に対応させて、
P検中に、自動的に不良箇所であるラッチアップ素子3
pの位置をX座標6およびY座標7による座標として検
出できる(ステップS22)。
Therefore, the P detection device 11 can automatically detect the latch-up path (step S21),
As a result, corresponding to the detection elements 3 arranged in a matrix,
During the P detection, the latch-up element 3
The position of p can be detected as coordinates by the X coordinate 6 and the Y coordinate 7 (step S22).

【0064】その後、P検解析プログラムによって検出
された不良箇所の座標をレイアウトと重ね合わせること
により、研磨解析を行うことができる。
Thereafter, the polishing analysis can be performed by superimposing the coordinates of the defective portion detected by the P detection analysis program on the layout.

【0065】すなわち、不良箇所の検出後、前記検出結
果に基づいて、半導体チップ1の主面1aをその上方か
ら機械的に研磨し、所望の層を露出させ、この露出した
面を顕微鏡などによって観察することにより、不良箇所
の内部における詳細位置を認識する。
That is, after detecting a defective portion, the main surface 1a of the semiconductor chip 1 is mechanically polished from above based on the result of the detection, a desired layer is exposed, and the exposed surface is exposed to a microscope or the like. By observing, a detailed position inside the defective portion is recognized.

【0066】その後、認識した不良箇所の内部位置を、
半導体設計の前工程におけるプロセス要素担当者などに
フィードバックし、これにより、前記プロセス要素担当
者が前記不良箇所での配線ショート1dや素子リーク1
eなどの不良に対しての対策を図る。
Then, the internal position of the recognized defective part is
The feedback is provided to the person in charge of the process element in the previous process of the semiconductor design.
Take measures against defects such as e.

【0067】このようにして、本実施の形態の半導体装
置の製造方法では、図4に示すP検装置11による解析
結果を、前記プロセス要素担当者にフィードバックす
る。
As described above, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, the analysis result by the P inspection device 11 shown in FIG. 4 is fed back to the person in charge of the process element.

【0068】本実施の形態の半導体装置の製造方法およ
びそれに用いられる半導体製造装置(P検装置11)に
よれば、以下のような作用効果が得られる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present embodiment and the semiconductor manufacturing device (P inspection device 11) used therein, the following operational effects can be obtained.

【0069】すなわち、半導体チップ1の不良箇所から
発生する光、熱および赤外線などの媒体2を検出して電
流増幅可能な複数の検出素子3がマトリクス配置で設け
られた検出用基板4を用いて半導体チップ1(半導体ウ
ェハ1g)をプローブ検査することにより、前記不良箇
所から発生する光、熱および赤外線などの媒体2を同時
に検出することができる。
That is, a detection substrate 4 provided with a plurality of detection elements 3 capable of detecting a medium 2 such as light, heat and infrared light generated from a defective portion of the semiconductor chip 1 and amplifying current by using a matrix arrangement is used. By performing a probe test on the semiconductor chip 1 (semiconductor wafer 1g), it is possible to simultaneously detect the medium 2, such as light, heat, and infrared light, generated from the defective portion.

【0070】ここで、図7は、本実施の形態の図4に示
すP検装置11と比較例の検査装置とで、不良箇所検出
(不良解析)を行った際のそれぞれの検出感度の一例を
示したものであり、図7(a)が本実施の形態のP検装
置11の検出感度、図7(b)が比較例の検査装置の検
出感度である。
Here, FIG. 7 shows an example of the respective detection sensitivities when a defective portion is detected (failure analysis) by the P inspection device 11 of this embodiment shown in FIG. 4 and the inspection device of the comparative example. 7A shows the detection sensitivity of the P detection device 11 of the present embodiment, and FIG. 7B shows the detection sensitivity of the inspection device of the comparative example.

【0071】図7に示すように、比較例の検査装置(図
7(b))では、検出レベルの不良箇所のピーク値13
とノイズ13aとの差が比較的小さいため、設定された
前記検査装置の検出感度の下限(Q)より不良箇所のピ
ーク値13が小さく、したがって、不良箇所の検出が困
難であるのに対し、一方、本実施の形態のP検装置11
(図7(a))では、検出レベルの不良箇所のピーク値
12(光、熱および赤外線ピークの総和)とノイズ12
aとの差が比較的大きいため、設定されたP検装置11
の検出感度の下限(Q)より不良箇所のピーク値12が
遥かに大きく、したがって、不良箇所の検出を容易に、
かつ高精度に特定することができる。
As shown in FIG. 7, in the inspection device of the comparative example (FIG. 7B), the peak value 13
And the noise 13a are relatively small, the peak value 13 of the defective portion is smaller than the set lower limit (Q) of the detection sensitivity of the inspection apparatus, and thus it is difficult to detect the defective portion. On the other hand, the P detection device 11 of the present embodiment
In FIG. 7A, the peak value 12 (sum of light, heat, and infrared peaks) and the noise 12 of the defective portion of the detection level are shown.
a is relatively large, so the set P detection device 11
The peak value 12 of the defective portion is much larger than the lower limit (Q) of the detection sensitivity of
And it can specify with high precision.

【0072】したがって、この検出素子3をマトリクス
配置で半導体チップ1(半導体ウェハ1g)の近傍に設
けて半導体チップ1のプローブ検査(電気的検査)を行
うことにより、半導体チップ1の不良箇所からの光、熱
および赤外線を検出してこの検出結果を座標として表す
ことができる。
Therefore, by providing the detection elements 3 in a matrix arrangement in the vicinity of the semiconductor chip 1 (semiconductor wafer 1 g) and performing a probe test (electrical test) of the semiconductor chip 1, the detection from the defective portion of the semiconductor chip 1 is performed. Light, heat, and infrared light can be detected, and the detection result can be represented as coordinates.

【0073】その結果、不良箇所の特定精度を向上させ
ることができる。
As a result, the accuracy of specifying a defective portion can be improved.

【0074】さらに、不良箇所の特定精度を向上できる
ため、正確な不良解析が可能となり、その解析結果をプ
ロセス設計担当者にフィードバックすることにより、歩
留りの向上および安定化を早期に図ることができる。
Further, since the accuracy of specifying a defective portion can be improved, accurate failure analysis can be performed, and the analysis result is fed back to a person in charge of process design, whereby the yield can be improved and the stability can be improved at an early stage. .

【0075】また、検出用基板4を備えたP検装置11
(半導体製造装置)を用いて、電気的な検査として本実
施の形態のようなプローブ検査を行うことにより、半導
体チップ1の集積回路に所望のパターンを印加した状態
で半導体チップ1の不良箇所を特定することが可能にな
る。
Further, the P detection device 11 provided with the detection substrate 4
By performing a probe test as in this embodiment as an electrical test using a (semiconductor manufacturing apparatus), a defective portion of the semiconductor chip 1 can be determined while a desired pattern is applied to an integrated circuit of the semiconductor chip 1. It becomes possible to specify.

【0076】その結果、CMOSデバイスの論理回路に
おけるIDDQ不良などで、従来の解析レベルでは困難
なパターン印加状態での検査が行えるようになり、した
がって、不良箇所の解析のスループット(処理能力)を
向上できる。
As a result, it is possible to perform an inspection in a pattern application state, which is difficult at the conventional analysis level due to an IDDQ failure in a logic circuit of a CMOS device, etc., thereby improving the throughput (processing capacity) of analyzing a defective portion. it can.

【0077】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言う
までもない。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the embodiments of the invention, and does not depart from the gist of the invention. It is needless to say that various changes can be made.

【0078】例えば、前記実施の形態においては、複数
の検出素子3が設けられた検出用基板4を準備して、こ
の検出用基板4上に検査用の半導体ウェハ1gを配置し
てプローブ検査中に不良解析を行う場合について説明し
たが、図8に示す変形例のラッチアップ検出方法のよう
に、予め、検出素子3をシリコン基板1iに埋め込んで
このシリコン基板1i上に種々の素子1cを形成した半
導体ウェハ1gを形成し、この半導体ウェハ1gに対し
て不良解析を含むプローブ検査を行ってもよい。
For example, in the above-described embodiment, a detection substrate 4 provided with a plurality of detection elements 3 is prepared, and a semiconductor wafer 1g for inspection is arranged on the detection substrate 4 to perform a probe inspection. As described in the latch-up detection method of the modification shown in FIG. 8, the detection element 3 is embedded in the silicon substrate 1i in advance to form various elements 1c on the silicon substrate 1i. A semiconductor wafer 1g may be formed, and a probe inspection including a failure analysis may be performed on the semiconductor wafer 1g.

【0079】すなわち、図8に示す変形例のラッチアッ
プ検出に用いられる半導体ウェハ1gは、検出用基板内
蔵形のものである。
That is, the semiconductor wafer 1g used for latch-up detection in the modification shown in FIG. 8 is of a type having a built-in detection substrate.

【0080】この半導体ウェハ1gの形成については、
例えば、SOI(Silicon On Insulator)技術を利用す
る。つまり、図8に示すように、シリコン基板1iにお
いてデバイス(LSI)の特性が失われない程度の深さ
に絶縁膜1hを形成し、その下に、半導体チップ1の不
良箇所から発生する光、熱および赤外線などの媒体2を
検出して電流増幅可能な複数の検出素子3をマトリクス
配置で設置する。
Regarding the formation of this semiconductor wafer 1g,
For example, SOI (Silicon On Insulator) technology is used. That is, as shown in FIG. 8, the insulating film 1h is formed on the silicon substrate 1i to such a depth that the characteristics of the device (LSI) are not lost, and the light generated from the defective portion of the semiconductor chip 1 is formed thereunder. A plurality of detecting elements 3 capable of detecting a medium 2 such as heat and infrared rays and amplifying the current by detecting the medium 2 are arranged in a matrix arrangement.

【0081】さらに、このシリコン基板1iに、絶縁膜
1hを介して種々の素子1cや配線1bを形成する。
Further, various elements 1c and wirings 1b are formed on the silicon substrate 1i via an insulating film 1h.

【0082】これにより、複数の検出素子3は半導体チ
ップ1の直下(近傍)にマトリクス配置で設けられた状
態となる。
As a result, the plurality of detection elements 3 are provided in a matrix arrangement immediately below (near) the semiconductor chip 1.

【0083】したがって、プローブ検査において前記不
良箇所から発生する光、熱および赤外線などの媒体2を
半導体チップ1の前記不良箇所直下の検出素子3によっ
て検出して検出素子3内の電流を増幅してラッチアップ
させ、このラッチアップによって前記マトリクス配置の
検出素子3の位置に対応させて半導体チップ1の前記不
良箇所の位置を座標として検出する。
Therefore, the medium 2 such as light, heat and infrared light generated from the defective portion in the probe test is detected by the detecting element 3 immediately below the defective portion of the semiconductor chip 1 to amplify the current in the detecting element 3. Latch-up is performed, and the position of the defective portion of the semiconductor chip 1 is detected as coordinates corresponding to the position of the detection elements 3 in the matrix arrangement by the latch-up.

【0084】これにより、半導体チップ1の不良箇所か
ら発生する光、熱および赤外線などの媒体2を不良箇所
直下の検出素子3によって検出することができるため、
その結果、P検装置11の検出感度を向上できる。
As a result, the medium 2 such as light, heat and infrared light generated from the defective portion of the semiconductor chip 1 can be detected by the detecting element 3 immediately below the defective portion.
As a result, the detection sensitivity of the P detection device 11 can be improved.

【0085】これにより、不良箇所の特定精度の向上と
解析処理のスループットの向上とをさらに図ることがで
きる。
As a result, it is possible to further improve the accuracy of specifying the defective portion and the throughput of the analysis processing.

【0086】また、前記実施の形態では、検出素子3と
して、ラッチアップ現象を引き起こすことが可能で、か
つこれをマトリクス配置で設ける場合を説明したが、他
の検出素子3として、例えば、センスアップ回路などの
微細な電流増幅回路を用いてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the case where the latch-up phenomenon can be caused as the detecting element 3 and the latch-up phenomenon is provided in a matrix arrangement is described. A fine current amplifier circuit such as a circuit may be used.

【0087】また、前記実施の形態では、半導体製造装
置がP検装置11であり、半導体チップ1の電気的検査
としてプローブ検査の場合を説明したが、前記電気的検
査は、半導体ウェハ1gを直接検査するウェハ検査(W
検ともいう)であってもよく、その場合、前記実施の形
態の不良解析と同様の不良解析を行える機能が、W検装
置に取り付けられていればよい。
Further, in the above embodiment, the case where the semiconductor manufacturing apparatus is the P inspection apparatus 11 and the probe inspection is used as the electrical inspection of the semiconductor chip 1 has been described. Wafer inspection (W
In this case, a function capable of performing the same failure analysis as the failure analysis of the above embodiment may be attached to the W inspection device.

【0088】これにより、W検で発生した不良箇所の座
標の特定も可能になるとともに、TEG(Test Element
Group)パターンのような評価用の広域回路に対しての
検査においても有効な手段とすることができる。
As a result, it is possible to specify the coordinates of the defective portion generated in the W inspection, and to determine the TEG (Test Element).
This can be an effective means even in testing a wide area circuit for evaluation such as a Group) pattern.

【0089】さらに、前記半導体製造装置は、半導体チ
ップ1や半導体ウェハ1gの電気的検査を行わず、単
に、不良箇所から発生する光、熱および赤外線などの媒
体2を検出して電流増幅可能な複数の検出素子3が設け
られた図3に示すような検出用基板4を備え、この検出
用基板4を用いて前記実施の形態と同様の方法で半導体
チップ1や半導体ウェハ1gの不良解析のみを行う検査
装置であってもよい。
Further, the semiconductor manufacturing apparatus does not conduct an electrical inspection of the semiconductor chip 1 or the semiconductor wafer 1g, but can simply detect the medium 2 such as light, heat and infrared rays generated from a defective portion and amplify the current. A detection substrate 4 as shown in FIG. 3 provided with a plurality of detection elements 3 is provided, and only the failure analysis of the semiconductor chip 1 and the semiconductor wafer 1g is performed using the detection substrate 4 in the same manner as in the above-described embodiment. May be an inspection device that performs the following.

【0090】また、前記実施の形態では、検出素子3
が、光、熱および赤外線の3つの媒体2を検出する場合
を説明したが、検出素子3の検出媒体2の条件として
は、少なくとも光と熱を検出できればよい。
In the above embodiment, the detecting element 3
However, the case where three media 2 of light, heat, and infrared light are detected has been described, but the condition of the detection medium 2 of the detection element 3 only needs to be able to detect at least light and heat.

【0091】また、前記実施の形態では、検出用基板4
が埋め込まれたチャック10によって、半導体チップ1
を有した半導体ウェハ1gを支持してその電気的検査お
よび不良解析を行う場合を説明したが、電気的検査およ
び不良解析を行う被処理物の形態としては、ダイシング
後の単体の半導体チップ1であっても、あるいは半導体
チップ1を有するダイシング前の半導体ウェハ1gであ
ってもよい。
In the above embodiment, the detection substrate 4
The semiconductor chip 1 by the chuck 10 in which
Although the case where the electrical inspection and the failure analysis are performed by supporting the semiconductor wafer 1g having the above-described structure has been described, the object to be subjected to the electrical inspection and the failure analysis may be a single semiconductor chip 1 after dicing. Or a semiconductor wafer 1g before dicing having the semiconductor chips 1.

【0092】したがって、ダイシング後の半導体チップ
1のプローブ検査および不良解析を行う際には、ダイシ
ング後の個片の半導体チップ1を図4に示すP検装置1
1の検出用基板4が設けられたチャック10に載置し、
この状態で半導体チップ1のプローブ検査と不良解析を
行う。
Therefore, when performing the probe inspection and the failure analysis of the semiconductor chip 1 after the dicing, the individual semiconductor chips 1 after the dicing are subjected to the P inspection apparatus 1 shown in FIG.
Placed on a chuck 10 provided with one detection substrate 4,
In this state, probe inspection and failure analysis of the semiconductor chip 1 are performed.

【0093】[0093]

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.

【0094】(1).半導体チップの不良箇所から発生
する光、熱および赤外線を検出して電流増幅可能な複数
の検出素子がマトリクス配置で設けられた検出用基板を
用いて半導体チップを電気的に検査することにより、不
良箇所から発生する光、熱および赤外線を同時に検出す
ることができる。これにより、不良箇所からの光、熱お
よび赤外線を検出してこの検出結果を座標として表すこ
とができるため、その結果、不良箇所の特定精度を向上
させることができる。
(1). By detecting light, heat and infrared rays generated from a defective portion of the semiconductor chip and electrically inspecting the semiconductor chip using a detection substrate provided with a plurality of detection elements capable of current amplification in a matrix arrangement, Light, heat, and infrared light generated from a location can be detected simultaneously. Thus, light, heat, and infrared rays from the defective portion can be detected and the detection result can be represented as coordinates. As a result, the accuracy of specifying the defective portion can be improved.

【0095】(2).前記(1)により、正確な不良解
析が可能となり、その解析結果をプロセス設計担当者に
フィードバックすることにより、歩留りの向上および安
定化を早期に図ることができる。
(2). According to the above (1), accurate failure analysis becomes possible, and the analysis result is fed back to the person in charge of the process design, whereby the yield can be improved and stabilized at an early stage.

【0096】(3).検出用基板を備えた半導体製造装
置(P検装置)を用いて、電気的な検査としてプローブ
検査を行うことにより、半導体チップの集積回路に所望
のパターンを印加した状態で半導体チップの不良箇所を
特定することができ、その結果、CMOSの論理回路に
おけるIDDQ不良などで、従来の解析レベルでは困難
なパターン印加状態での検査が行えるようになり、した
がって、不良解析の処理能力を向上できる。
(3). By performing a probe test as an electrical test using a semiconductor manufacturing apparatus (P inspection apparatus) provided with a detection substrate, a defective portion of the semiconductor chip can be detected while a desired pattern is applied to an integrated circuit of the semiconductor chip. As a result, it is possible to perform an inspection in a pattern application state that is difficult at a conventional analysis level due to an IDDQ failure in a CMOS logic circuit or the like, and therefore, it is possible to improve the processing capability of failure analysis.

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

【図1】(a),(b),(c)は本発明の実施の形態の半
導体装置の製造方法で用いる検出用基板に設けられる検
出素子の検出の原理の一例を示す図であり、(a)は模
式回路図、(b)は(a)の等価回路図、(c)はラッ
チアップフロー図である。
FIGS. 1A, 1B, and 1C are diagrams showing an example of the principle of detection of a detection element provided on a detection substrate used in a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention; (A) is a schematic circuit diagram, (b) is an equivalent circuit diagram of (a), and (c) is a latch-up flow diagram.

【図2】図1に示す検出素子の内部構成の一例を示す構
成概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of an internal configuration of a detection element shown in FIG.

【図3】図2に示す検出素子がマトリクス配置で複数設
けられた検出用基板の回路構成の一例を示す基板概念図
である。
FIG. 3 is a conceptual board diagram showing an example of a circuit configuration of a detection board provided with a plurality of detection elements shown in FIG. 2 in a matrix arrangement.

【図4】図3に示す検出用基板を用いた本実施の形態の
半導体製造装置の一例であるP検装置の基本構造を示す
構成概念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a basic structure of a P inspection apparatus which is an example of a semiconductor manufacturing apparatus of the present embodiment using the detection substrate shown in FIG.

【図5】図4に示すP検装置を用いた本実施の形態の半
導体装置の製造方法におけるP検の手順とP検解析プロ
グラムの流れの一例を示すフロー図である。
5 is a flowchart showing an example of a procedure of a P test and a flow of a P test analysis program in the method of manufacturing a semiconductor device of the present embodiment using the P test device shown in FIG. 4;

【図6】図5に示すP検フローに基づいてP検を行った
際の検出素子のラッチアップ状態の一例を示す概念図で
ある。
6 is a conceptual diagram showing an example of a latch-up state of a detection element when performing P detection based on the P detection flow shown in FIG.

【図7】(a),(b)は図4に示す本実施の形態のP検
装置とこれに対する比較例の検査装置とで不良箇所検出
を行った際の検出感度の一例を示す図であり、(a)は
本実施の形態のP検装置の検出感度、(b)は比較例の
検査装置の検出感度である。
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing an example of detection sensitivity when detecting a defective portion by the P inspection apparatus of the present embodiment shown in FIG. 4 and the inspection apparatus of a comparative example with respect to the P inspection apparatus. In the figure, (a) shows the detection sensitivity of the P detection device of the present embodiment, and (b) shows the detection sensitivity of the inspection device of the comparative example.

【図8】図6に示すラッチアップ検出方法に対する変形
例のラッチアップ検出方法における検出素子のラッチア
ップ状態を示す概念図である。
FIG. 8 is a conceptual diagram showing a latch-up state of a detection element in a latch-up detection method according to a modification of the latch-up detection method shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体チップ 1a 主面 1b 配線 1c 素子 1d 配線ショート(不良) 1e 素子リーク(不良) 1f 層間膜 1g 半導体ウェハ 1h 絶縁膜 1i シリコン基板 2 媒体 3 検出素子 3a P形不純物半導体 3b N形不純物半導体 3c PNPトランジスタ 3d NPNトランジスタ 3e VDD 3f VSS 3g 第1電流(電流) 3h 第2電流(電流) 3i 第1トリガ電流 3j 第2トリガ電流 3k 第1配線 3l 第2配線 3m コンタクトホール 3n スルーホール 3p ラッチアップ素子 3q 非ラッチアップ素子 3r 第1抵抗 3s 第2抵抗 3t 素子形成領域 3u 引き出し配線 4 検出用基板 5 電流計 6 X座標(座標) 7 Y座標(座標) 8 検査用プローブ 9 検査部 10 チャック 11 P検装置(半導体製造装置) 12 ピーク値 12a ノイズ 13 ピーク値 13a ノイズ REFERENCE SIGNS LIST 1 semiconductor chip 1a main surface 1b wiring 1c element 1d wiring short-circuit (defective) 1e element leak (defective) 1f interlayer film 1g semiconductor wafer 1h insulating film 1i silicon substrate 2 medium 3 detecting element 3a P-type impurity semiconductor 3b N-type impurity semiconductor 3c PNP transistor 3d NPN transistor 3e VDD 3f VSS 3g First current (current) 3h Second current (current) 3i First trigger current 3j Second trigger current 3k First wiring 3l Second wiring 3m Contact hole 3n Through hole 3p Latch-up Element 3q Non-latch-up element 3r First resistor 3s Second resistor 3t Element formation area 3u Lead-out wiring 4 Detection board 5 Ammeter 6 X coordinate (coordinate) 7 Y coordinate (coordinate) 8 Inspection probe 9 Inspection unit 10 Chuck 11 P inspection equipment (semiconductor manufacturing equipment) 12 Over click value 12a noise 13 peak 13a noise

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) G01R 31/26 G01R 31/26 G Z 31/302 31/28 L Fターム(参考) 2G003 AA02 AA07 AA10 AB01 AB16 AB18 AF06 AH01 AH04 AH10 2G011 AA01 AE03 2G032 AA00 AB20 AD08 AD10 AE02 AE06 AE07 AE08 AE12 AL00 4M106 AA01 AA02 BA01 BA14 CA16 CA19 CA20 CA50 DH13 DH14Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) G01R 31/26 G01R 31/26 G Z 31/302 31/28 LF term (reference) 2G003 AA02 AA07 AA10 AB01 AB16 AB18 AF06 AH01 AH04 AH10 2G011 AA01 AE03 2G032 AA00 AB20 AD08 AD10 AE02 AE06 AE07 AE08 AE12 AL00 4M106 AA01 AA02 BA01 BA14 CA16 CA19 CA20 CA50 DH13 DH14

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体チップの不良箇所を検出する半導
体装置の製造方法であって、 前記半導体チップの不良箇所から発生する光および熱を
検出して電流増幅可能な複数の検出素子が設けられた検
出用基板を準備し、前記検出用基板に前記半導体チップ
もしくはこれを有した半導体ウェハを配置する工程と、 前記半導体チップを電気的に検査する工程とを有し、 前記検査において前記不良箇所から発生する前記光およ
び前記熱を前記検出素子によって検出して前記検出素子
内の電流を増幅させ、この電流増幅によって認識する前
記検出素子の位置に対応させて前記半導体チップの前記
不良箇所の位置を検出することを特徴とする半導体装置
の製造方法。
1. A method of manufacturing a semiconductor device for detecting a defective portion of a semiconductor chip, comprising a plurality of detecting elements capable of detecting current and amplifying light by detecting light and heat generated from the defective portion of the semiconductor chip. Preparing a substrate for detection, arranging the semiconductor chip or a semiconductor wafer having the semiconductor chip on the substrate for detection, and electrically inspecting the semiconductor chip; The light and heat generated are detected by the detection element to amplify the current in the detection element, and the position of the defective portion of the semiconductor chip is determined in accordance with the position of the detection element recognized by the current amplification. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: detecting.
【請求項2】 半導体チップの不良箇所を検出する半導
体装置の製造方法であって、 前記半導体チップの不良箇所から発生する光、熱および
赤外線を検出して電流増幅可能な複数の検出素子が設け
られた検出用基板を準備し、前記検出用基板に前記半導
体チップもしくはこれを有した半導体ウェハを配置する
工程と、 前記半導体チップを電気的に検査する工程とを有し、 前記検査において前記不良箇所から発生する前記光、前
記熱および前記赤外線を前記検出素子によって検出して
前記検出素子内の電流を増幅してラッチアップさせ、こ
のラッチアップによって認識する前記検出素子の位置に
対応させて前記半導体チップの前記不良箇所の位置を検
出することを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. A method of manufacturing a semiconductor device for detecting a defective portion of a semiconductor chip, comprising a plurality of detection elements capable of detecting current, light and heat generated from the defective portion of the semiconductor chip and amplifying current. Preparing the obtained detection substrate, arranging the semiconductor chip or the semiconductor wafer having the semiconductor chip on the detection substrate, and electrically inspecting the semiconductor chip. The light generated from the location, the heat and the infrared light are detected by the detection element, the current in the detection element is amplified and latched up, and the position is detected corresponding to the position of the detection element recognized by the latchup. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising detecting a position of the defective portion of a semiconductor chip.
【請求項3】 半導体チップの不良箇所を検出する半導
体装置の製造方法であって、 前記半導体チップの不良箇所から発生する光、熱および
赤外線を検出して電流増幅可能な複数の検出素子がマト
リクス配置で設けられた検出用基板を準備し、前記検出
用基板に前記半導体チップもしくはこれを有した半導体
ウェハを配置する工程と、 前記半導体チップをプローブ検査する工程とを有し、 前記検査において前記不良箇所から発生する前記光、前
記熱および前記赤外線を前記検出素子によって検出して
前記検出素子内の電流を増幅してラッチアップさせ、こ
のラッチアップによって認識する前記マトリクス配置の
前記検出素子の位置に対応させて前記半導体チップの前
記不良箇所の位置を座標として検出することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
3. A method for manufacturing a semiconductor device for detecting a defective portion of a semiconductor chip, comprising: a plurality of detecting elements capable of detecting current, light and heat generated from the defective portion of the semiconductor chip and capable of amplifying current. Preparing a detection substrate provided in an arrangement, arranging the semiconductor chip or a semiconductor wafer having the semiconductor chip on the detection substrate, and performing a probe inspection of the semiconductor chip; and The position of the detection element in the matrix arrangement which is detected by detecting the light, the heat and the infrared ray generated from the defective portion by the detection element, amplifying the current in the detection element and latching up, and recognizing the latch-up. Manufacturing the semiconductor device, wherein the position of the defective portion of the semiconductor chip is detected as coordinates in correspondence with Method.
【請求項4】 半導体チップの不良箇所を検出する半導
体装置の製造方法であって、 前記半導体チップが形成され、前記半導体チップの不良
箇所から発生する光、熱および赤外線を検出して電流増
幅可能な複数の検出素子が前記半導体チップ近くにマト
リクス配置で設けられたシリコン基板を備えた半導体ウ
ェハを準備する工程と、 前記半導体チップをプローブ検査する工程とを有し、 前記検査において前記不良箇所から発生する前記光、前
記熱および前記赤外線を前記半導体チップの前記不良箇
所近くの前記検出素子によって検出して前記検出素子内
の電流を増幅してラッチアップさせ、このラッチアップ
によって認識する前記マトリクス配置の前記検出素子の
位置に対応させて前記半導体チップの前記不良箇所の位
置を座標として検出することを特徴とする半導体装置の
製造方法。
4. A method of manufacturing a semiconductor device for detecting a defective portion of a semiconductor chip, wherein the semiconductor chip is formed, and light, heat and infrared rays generated from the defective portion of the semiconductor chip can be detected to amplify current. Preparing a semiconductor wafer provided with a silicon substrate provided with a plurality of detection elements in a matrix arrangement near the semiconductor chip; andprobe-testing the semiconductor chip. The matrix arrangement that detects the generated light, the heat, and the infrared ray by the detection element near the defective portion of the semiconductor chip, amplifies a current in the detection element and latches up, and recognizes the latch-up. Detecting the position of the defective portion of the semiconductor chip as coordinates in accordance with the position of the detection element. A method of manufacturing a semiconductor device.
【請求項5】 半導体チップの不良箇所を検出可能な半
導体製造装置であって、前記半導体チップの不良箇所か
ら発生する光および熱を検出して電流増幅可能な複数の
検出素子が設けられるとともに前記半導体チップもしく
はこれを有した半導体ウェハを支持可能な検出用基板を
有し、前記半導体チップの前記不良箇所から発生する前
記光および前記熱を前記検出素子によって検出して前記
検出素子内の電流を増幅させ、この電流増幅によって認
識する前記検出素子の位置に対応させて前記半導体チッ
プの前記不良箇所の位置を検出し得ることを特徴とする
半導体製造装置。
5. A semiconductor manufacturing apparatus capable of detecting a defective portion of a semiconductor chip, comprising: a plurality of detecting elements capable of detecting light and heat generated from the defective portion of the semiconductor chip and amplifying a current; A semiconductor chip or a detection substrate capable of supporting a semiconductor wafer having the same is provided, and the light and the heat generated from the defective portion of the semiconductor chip are detected by the detection element, and a current in the detection element is detected. A semiconductor manufacturing apparatus capable of amplifying and detecting a position of the defective portion of the semiconductor chip in accordance with a position of the detection element recognized by the current amplification.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102117755A (en) * 2009-12-30 2011-07-06 上海允科自动化有限公司 Screening method for integrated circuit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102117755A (en) * 2009-12-30 2011-07-06 上海允科自动化有限公司 Screening method for integrated circuit

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