JP2002181869A - 検査方法および検査装置 - Google Patents
検査方法および検査装置Info
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- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
に判別することである。 【解決手段】被検査対象である半導体の近傍に電磁界プ
ローブもしくは光ファイバを近づけたときの反射係数ま
たは反射係数の空間分布または反射係数の周波数特性を
測定し、良品と比較することで良品/不良品の判別を行
う。
Description
どの回路および/または配線の検査方法および検査装置
に関するものである。
は、1個1個のチップに作り込まれた回路の入出力特性
から各チップの良/不良判定を行っていた。
は電源グランド端子および入出力端子にプローブを接触
させた上で、電源を供給して入出力特性をみる必要があ
った。このため、製造工程完了後にしか検査ができず、
製造過程での検査、修正ができず、歩留まり低下の要因
となっていた。
について検査する必要があり、膨大な時間を必要として
いた。このため、短時間でチップに作り込まれた回路が
正しく動作可能か判定する技術が要求されている。
於いては、必要な工程において外観検査や異物検査など
が行われているが、形成された配線などが電気的に導通
しているかどうかを直接的に検査するものとは言い切れ
ず、あくまでも異物や欠陥が付いたか否かを検査するに
留まっていた。外観検査については、その検査時間の長
さが課題となっている。
全く新規な検査を実現することにある。
形成された半導体ウエハに電磁波を照射し、その反射特
性を良品の反射特性と比較する事で達成される。電磁波
は、例えば、電磁界プローブを用いて照射することがで
きる。より具体的には、特許請求の範囲の通りに構成す
ることで実現できる。
射すると、特定の成分は半導体ウエハ内部に吸収され、
また特定の成分は半導体ウエハ上に形成された配線など
により反射される。そして、例えば、配線間がショート
したような配線形成が十分でないチップと、配線形成が
十分なチップ(正常なチップ)とは、その反射波が異な
るものとなる。従って、電磁界プローブを半導体ウエハ
に近づけたときの反射係数または反射係数の空間分布ま
たは反射係数の周波数特性が良品のものと一致した場合
は被測定対象は良品であり、一致しない場合は不良品で
あると判別することができる。
が無いように、電磁波を被検査チップにのみ照射するこ
とが好ましく、電磁界プローブに照射エリアを制限す
る、例えば傘上の部材を取り付けることが好ましい。
ップ単位で比較するように構成したが、チップ内を複数
エリアに分割したり、複数チップを1つのエリアとして
エリア単位で比較するように構成しても良い。
動作させることなく配線などが正常に形成されたか否か
の判別が可能となり、製造工程途中での検査も可能とな
る。また、検査時間も短縮することができる。
いて説明する。
検査体に電磁界を照射しその反射電磁界を検出する電磁
界プローブ101と、電磁界プローブ101に対して信
号を入力する信号発生装置105と、電磁界プローブ1
01が受信した信号を測定する測定装置106と、電磁
界プローブ101に対して入力する信号と電磁界プロー
ブ101から出力される信号を分離する方向性結合機1
03と受信信号を処理し表示するコンピュータ104と
を有する。
信号は、電磁界プローブ101から電磁波として放射さ
れる。
は検査対象である半導体ウエハ102に照射され、特定
の成分は吸収され、また特定の成分は反射される。
り共振特性を持っており、特定の周波数において電磁波
を吸収するからである。そのため、反射波の周波数特性
または空間分布等を測定することで配線の長さ、幅等が
分かる。配線がショートしている場合、その配線長が長
くなったことに相当し、良品の場合の反射波の周波数特
性または空間分布と異なるものになる。
そのチップ固有の反射波を有し、所望の配線が形成され
ていないチップもそのチップ固有の反射波を有すること
となる。
し、方向性結合機103で分離し、測定装置106によ
り測定する。そして、測定装置106では、方向性結合
機103で分離した反射波から、反射係数または反射係
数の空間分布または反射係数の周波数特性を測定する。
数の空間分布または反射係数の周波数特性が良品の場合
と一致した場合は被測定対象は良品と判別し、一致しな
い場合は不良品であると判別する。
エハ102に形成されたチップ毎に電磁波を照射するよ
うに制御され、1チップの測定終了後、次のチップに移
動するように制御される。また、測定結果に他のチップ
から反射波が影響しないように、チップのほぼ中央に電
磁界プローブ101が位置するように制御される。電磁
界プローブ自体も、図11に示すように、傘状の部材を
設け、照射エリアを限定すると共に、他のチップからの
反射波の影響を抑制する。
イ状に配置し、指向性を鋭くすると、特定のチップのみ
に電磁界を照射することが出来る。また、指向性を鋭く
することで、チップの特定の部分のみを対象とした測定
が可能となる。
信信号を測定する測定装置を別々の装置で実現した例を
示したが、図2に示すようにネットワークアナライザ2
01等の信号発生機能と信号測定機能を併せ持つ装置を
使用することもできる。ネットワークアナライザ201
では受信信号のみを観測することが出来るため、方向性
結合機が不要となる。当然のこととして、図1や図2に
示す、電磁界プローブ、信号を出力する信号発生機能、
受信信号を測定する測定機能、測定した結果を演算する
演算機能を一体化して検査装置を構成することもでき
る。
空間分布測定結果からチップの良品/不良品判定を行う
方法を具体的に示す。図3から図5は、図1または図2
の測定系を用いて測定した反射係数の空間分布の測定結
果の1例である。前述の通り、反射係数は、形成した回
路の配線長、幅等によって異なるので、正常に形成され
た回路と、異物によってショートした場合の回路や、欠
陥によってオープンとなった回路とが区別することがで
きる。なお、図に於いては、反射係数の相違に基づいて
濃淡を異ならせて表示している。
すような空間分布を有する場合を考える。良品の反射係
数については、実際に良品となったもの平均値や、シュ
ミレーションによって得られる推定値や、ウエハ内の隣
接するチップの実測値などを用いる。
空間分布を測定し、予め記憶した前述の良品のものと比
較する。例えば、被検査チップの空間分布が図4の様に
なり、良品の空間分布(図3)と一致する場合は良品と
判断し、図5の様に良品の空間分布(図3)と一致しな
い場合は不良品と判断する。周知の画像処理技術を用い
ることで一致、不一致を判断させることができる。
ショートまたは配線オープンにより配線幅が変化し、測
定周波数において電磁波の吸収特性が変化したことが原
因と考えられる。
周波数特性測定結果から半導体の良品/不良品判定を行
う方法を具体的に示す。図6から図8は、図1または図
2の測定系を用いて測定した反射係数の周波数特性の測
定結果の1例である。この場合も、反射係数の周波数特
性は、形成した回路の配線長、配線幅等によって異なる
ので、正常に形成された回路と、異物によってショート
した場合の回路や、欠陥によってオープンとなった回路
とが区別することができる。
すような周波数特性を有する場合を考える。良品の反射
係数の選定については前述と同様に選定すればよい。
周波数特性を測定し、予め記憶した前述の良品のものと
比較する。例えば、被検査チップの周波数特性が図7の
様になり、良品の周波数特性(図6)と一致する場合は
良品と判断し、図8の様に良品の周波数特性(図6)と
一致しない場合は不良品と判断する。
配置された回路基板において一方の端をオープンした場
合と、ショートとした場合での測定結果を示す。図14
にオープン状態での反射係数の測定結果、図15にショ
ートした場合の反射係数の測定結果を示す。図14と図
15を比較すると2000MHz付近の反射係数が大きく
変化していることが分かる。これはショートすることに
より配線長が変化し、配線の共振周波数が変化したため
である。このように、本技術を用いることで、チップ内
の配線のオープンまたはショートによる不良を判定する
ことが出来る。従って、特定の周波数をモニターし、そ
の反射係数を比較するように構成すれば判別自体を自動
化することも出来る。このとき、モニターする周波数
は、複数であっても良い。
射を測定する例について説明してきたが、前工程を終了
したウエハに対しては、単に被検査対象のチップを動作
させ、そのチップから発生する磁界または磁界の周波数
特性を磁界プローブを用いて測定し、同じ動作条件で動
作している良品の磁界または磁界の周波数特性と一致し
た場合は良品、一致しない場合は不良品であると判別す
ることもできる。従って、この場合は、図1や図2に示
す信号発生器は不要となる。また、他チップからの測定
への影響を考えると、1チップ毎に動作させて測定する
必要がある。
を測定した場合の実施例を示したが、本発明における測
定対象は磁界に限らない。被検査装置近傍の電界や、発
生する熱を測定し、良品と比較する事で良品、不良品の
判定を行っても良い。また、半導体近傍から光ファイバ
を用いて光を照射し、その反射光をスネルの法則に従っ
た入射角、反射角の関係においた光ファイバで受信し、
その反射光の空間分布パターンが良品と一致した場合は
被測定対象も良品であり、一致しない場合は不良品であ
ると判別することも出来る。
ループアンテナを1つ使用した場合の実施例を示した
が、電磁界プローブとしてはループアンテナに限らな
い。図9に示すような、微小ダイポールアンテナ等、電
磁界を測定可能なプローブであればよい。
をアレイ状に配置することも可能である。これによりプ
ローブを移動させる必要が無くなる。また、一度に複数
の半導体を検査することが可能となり、検査時間をさら
に短縮することが出来る。但し、他チップからの影響を
考慮すると、1チップ毎に検査することが好ましい。
例を説明したが、1チップ単位に限る必要はなく、2チ
ップ毎、4チップ毎などの複数チップ毎、もしくはチッ
プ内部を複数のエリアに分割し、そのエリア毎に測定し
てもよい。設定するエリアとしては、システムLSI等
の場合は、機能毎にエリアを設定しても良く、不良の発
生しやすいエリアだけを測定してもよい。
バイスの製造ラインだけでなく、プリント基板の製造ラ
インなどにも適用することができる。
ることなく良品/不良品の判別が可能となり、製造工程
の途中でも良品/不良品の判別が可能となる。また、検
査時間も短縮することができる。
(良品)
(不良品)
(良品)
(不良品)
Claims (7)
- 【請求項1】配線の形成された被検査物に電磁波を照射
するステップと、 その反射特性を良品の反射特性と比較するステップと、 その比較結果を出力するステップとを有することを特徴
とする検査方法。 - 【請求項2】微小ループアンテナまたは微小モノポール
アンテナまたは微小ダイポールアンテナまたはこれらの
アンテナの組み合わせアンテナまたはこれらのアンテナ
のアレーアンテナを用いて前記電磁波を照射することを
特徴とする請求項1記載の検査方法。 - 【請求項3】シグナル・ジェネレータまたはファンクシ
ョン・ジェネレータ等の発信器を用いて前記電磁波を発
生させ、ネットワークアナライザまたはスペクトラム・
アナライザまたはオシロスコープまたはベクトル電圧計
等の反射波を測定して前記反射特性を出力することを特
徴とする請求項1または2記載の検査方法。 - 【請求項4】電磁界を照射しその反射電磁界を検出する
電磁界プローブと、 該電磁界プローブに対して信号を入力する信号発生手段
と、 該電磁界プローブが受信した信号を測定する測定手段
と、 該測定手段が測定した測定結果を処理して表示する演算
手段とを有することを特徴とする検査装置。 - 【請求項5】前記演算手段が、前記測定手段が測定した
測定結果を予め記憶した情報と比較して比較結果を出力
することを特徴とする請求項4記載の検査装置。 - 【請求項6】前記電磁界プローブが、微小ループアンテ
ナまたは微小モノポールアンテナまたは微小ダイポール
アンテナまたはこれらのアンテナの組み合わせアンテナ
またはこれらのアンテナのアレーアンテナであることを
特徴とする請求項4または5記載の検査装置。 - 【請求項7】前記信号発生手段がシグナルジェネレータ
またはファンクションジェネレータ等の発信器であっ
て、前記測定手段がネットワークアナライザまたはスペ
クトラム・アナライザまたはオシロスコープまたはベク
トル電圧計等であることを特徴とする請求項4から6の
いずれかに記載の検査装置。
Priority Applications (1)
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JP2000381643A JP3835162B2 (ja) | 2000-12-11 | 2000-12-11 | 検査方法 |
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Publications (2)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010169619A (ja) * | 2009-01-26 | 2010-08-05 | Yazaki Corp | シールド部材の異常検出方法及びシールド部材の異常検出装置 |
KR101102575B1 (ko) | 2010-03-26 | 2012-01-03 | 서울시립대학교 산학협력단 | 유전율 측정을 위한 프로브와 유전율 측정 시스템 및 방법 |
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2000
- 2000-12-11 JP JP2000381643A patent/JP3835162B2/ja not_active Expired - Fee Related
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