JP2018117063A - 検査方法、検査装置、及びマーキング形成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
検査装置1は、光検出器15として、上述した2次元カメラの代わりに赤外カメラを備えてもよい。この場合、検査装置1は、光源12を備えなくともよい。また、光源12を備えないため、観察用光学系13Aは、ビームスプリッタを備えなくともよい。赤外カメラは、半導体デバイスDからの熱線を撮像し、測定画像を生成する。当該測定画像に応じた赤外画像により、半導体デバイスDにおける発熱箇所を特定することができる。発熱箇所を特定することにより、半導体デバイスDの故障個所を特定することができる。熱線を計測する場合には、赤外カメラとしてInSbカメラ等が用いられる。なお、熱線とは、波長2μm〜10μmの光である。また、半導体デバイスDからの熱線を撮像することで、半導体デバイスDの輻射率の分布を示す画像を取得することができる。
検査装置1は、刺激装置11として、半導体デバイスDに電気的に接続され、半導体デバイスDに電圧を印加する電源を備えてもよい。また、光源12から出力される光は、レーザ光のようなコヒーレントな光でもよい。コヒーレントな光を出力する光源12としては、固体レーザ光源及び半導体レーザ光源等を用いることができる。OBIRCH(Optical Beam Induced Resistance Change)画像及びSDL(Soft Defect Localization)画像等を取得する場合の光源12は、半導体デバイスDが電荷(キャリア)を発生しない波長帯のレーザ光を出力する。例えば、基板SiEがシリコンを材料とするものである場合の光源12は、1200nmより大きく、好ましくは1300nm程度の波長帯のレーザ光を出力する。また、OBIC画像及びLADA(Laser Assisted Device Alteration)画像等を取得する場合の光源12は、半導体デバイスDが電荷(キャリア)を発生する波長域の光を出力する必要があるため、1200nm以下の光(例えば1064nm程度の波長帯のレーザ光)を出力する。光源12から出力される光は、インコヒーレント(非コヒーレント)な光でもよい。インコヒーレントな光を出力する光源12としては、SLD(Super Luminescent Diode)、ASE(Amplified Spontaneous Emission)、及びLED(Light Emitting Diode)等を用いることができる。光源12から出力された光は、偏光保存シングルモード光カプラ、及びプローブ光用の偏光保存シングルモード光ファイバを介して観察用光学系13Aに導かれ、半導体デバイスDに照射される。変形例2において、観察用光学系13Aは、光走査部及び対物レンズを有している。光走査部は、半導体デバイスDの裏面D1上の照射スポットを走査する。光走査部は、例えばガルバノミラー、ポリゴンミラー及びMEMSミラー等の光走査素子によって構成されている。対物レンズは、光走査部によって導かれた光を照射スポットに集光する。
検査装置1は、EOP又はEOFM(Electro-Optical Frequency Mapping)と称される光プロービング技術により故障位置を特定してもよい。
検査装置1は、光磁気プロービング技術により故障位置を特定してもよい。この場合、検査装置1は、磁気光学結晶(MO結晶)を備える。また、観察用光学系13Aは、光分割光学系を備える。磁気光学結晶は、半導体デバイスDに対して任意に配置できる構成となっている。まず、検査装置1では、磁気光学結晶を対物レンズ及び半導体デバイスDの間に配置しない構成に切り替えることで、変形例2及び変形例3のように、光学反射像を生成することができる。次に、磁気光学結晶を対物レンズ及び半導体デバイスDの間に配置する構成に切り替え、テストパターン等の刺激信号が印加されている半導体デバイスDに磁気光学結晶を当接させる。そして、光源12からの光が、光分割光学系及び光走査部を介して磁気光学結晶に照射され、その反射光が光センサである光検出器15に検出される。半導体デバイスDでは、テストパターン等の刺激信号の印加によって電流が流れると、周囲の磁界が変化して磁気光学結晶で反射される光の偏光状態が変化する。偏光状態の変化に応じて強度が変化した光は、光分割光学系を介して光センサに入力される。このように、偏光状態の変化に応じて強度が変化した光が光センサによって検出され、検出信号として計算機21に出力されることにより、磁気光学画像が生成される。そして、光学反射像に磁器光学画像を重畳させた重畳画像を解析画像として用いてもよい。
Claims (16)
- 基板及び前記基板上に形成されたメタル層を有する半導体デバイスにレーザマーキングを行う検査方法であって、
前記半導体デバイスを検査することにより、前記半導体デバイスにおける所定位置を特定するステップと、
前記所定位置に基づいて、少なくとも前記基板と前記メタル層との境界にマーキングが形成されるように、前記基板側から前記半導体デバイスに前記基板を透過する波長のレーザ光を照射するステップと、
を含む、検査方法。 - 前記レーザ光を照射するステップでは、前記マーキングが前記メタル層を貫通しないように、前記レーザ光の照射を制御する、
請求項1に記載の検査方法。 - 前記レーザ光を照射するステップでは、前記マーキングとして、空洞、改質、及び溶融のうち少なくとも1つが生じるように、前記レーザ光の照射を制御する、
請求項1又は2に記載の検査方法。 - 前記マーキングを示すマーク像を含む前記半導体デバイスのパターン画像を取得するステップを更に含む、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の検査方法。 - 前記パターン画像に基づいて、前記マーキングの位置を特定する位置情報を取得するステップと、
前記位置情報を出力するステップと、
を更に含む、請求項4に記載の検査方法。 - 前記位置情報を取得するステップでは、前記半導体デバイスの特徴点を基準とした前記マーキングの相対位置を示す情報を前記位置情報として取得する、
請求項5に記載の検査方法。 - 前記レーザ光を照射するステップよりも後に、前記基板を薄型化し、薄型化された前記基板側から前記半導体デバイスを観察するステップを更に含む、
請求項1〜6のいずれか一項に記載の検査方法。 - 基板及び前記基板上に形成されたメタル層を有する半導体デバイスにレーザマーキングを行う検査装置であって、
前記半導体デバイスの前記基板側からの光を伝達する観察用光学系と、
前記観察用光学系を介して前記半導体デバイスからの光を検出し、検出信号を出力する光検出器と、
前記基板を透過する波長のレーザ光を出力するレーザ光源と、
前記レーザ光源により出力された前記レーザ光を、前記基板側から前記半導体デバイスに照射するマーキング用光学系と、
前記検出信号に基づいて特定される所定位置に基づいて、少なくとも前記基板と前記メタル層との境界にマーキングが形成されるように、前記レーザ光源の出力を制御するマーキング制御部と、
を備える、検査装置。 - 前記マーキング制御部は、前記マーキングが前記メタル層を貫通しないように、前記レーザ光源の出力を制御する、
請求項8に記載の検査装置。 - 前記マーキング制御部は、前記マーキングとして、空洞、改質、及び溶融のうち少なくとも1つが生じるように、前記レーザ光源の出力を制御する、
請求項8又は9に記載の検査装置。 - 前記検出信号に基づいて、前記マーキングを示すマーク像を含む前記半導体デバイスのパターン画像を取得する処理部を更に備える、
請求項8〜10のいずれか一項に記載の検査装置。 - 前記処理部は、前記パターン画像に基づいて、前記マーキングの位置を特定する位置情報を取得し、前記位置情報を出力する、
請求項11に記載の検査装置。 - 前記処理部は、前記半導体デバイスの特徴点を基準とした前記マーキングの相対位置を示す情報を前記位置情報として取得する、
請求項12に記載の検査装置。 - 基板及び前記基板上に形成されたメタル層を有する半導体デバイスにレーザマーキングを行うマーキング形成方法であって、
前記半導体デバイスの所定位置に対して、少なくとも前記基板と前記メタル層との境界にマーキングが形成されるように、前記基板側から前記半導体デバイスに前記基板を透過する波長のレーザ光を照射するステップと、
を含む、マーキング形成方法。 - 前記レーザ光を照射するステップでは、前記マーキングが前記メタル層を貫通しないように、前記レーザ光の照射を制御する、
請求項14に記載のマーキング形成方法。 - 前記レーザ光を照射するステップでは、前記マーキングとして、空洞、改質、及び溶融のうち少なくとも1つが生じるように、前記レーザ光の照射を制御する、
請求項14又は15に記載のマーキング形成方法。
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