JP2020051858A - 半導体デバイス検査方法及び半導体デバイス検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体デバイスの検査について、検査の正確性が確保されながら、検査に要する時間の短縮が容易に図られる半導体デバイス検査方法及び半導体デバイス検査装置を提供する。【解決手段】半導体デバイス検査方法は、被検査領域内の少なくとも１つの箇所に検査照射を行う第１照射ステップ（Ｓ４）と、第１照射ステップに基づいて被検査領域の全体における欠陥箇所の有無を示す第１の情報を出力する第１出力ステップ（Ｓ７）と、第１の情報に基づいて検査照射をさらに行うと判断された場合に、第１照射ステップで検査照射が行われた箇所と異なる、被検査領域内の少なくとも１つの箇所に検査照射を行う第２照射ステップ（Ｓ４）と、第２照射ステップの間に半導体デバイスから出力された出力信号に基づいて被検査領域の全体における欠陥箇所の有無を示す第２の情報を出力する第２出力ステップ（Ｓ７）とを含む。【選択図】図２

Description

本発明は、半導体デバイス検査方法及び半導体デバイス検査装置に関する。

半導体デバイスの欠陥箇所を検査する半導体デバイス検査装置が知られている（たとえば、特許文献１）。特許文献１に記載の半導体デバイス検査装置は、試験信号が入力されている半導体デバイスに対して光の走査を行う。当該試験信号は、所定パターンを有する。半導体デバイス検査装置では、この際に半導体デバイスから出力された出力信号に基づいて、半導体デバイスの欠陥箇所の検査が行われる。半導体デバイスに対する光の走査では、試験信号の所定周期に同期して半導体デバイスの被検査領域の複数箇所に光が照射される。

特開２００９−３００２０２号公報

特許文献１に記載の半導体デバイス検査装置では、半導体デバイスへの試験信号の所定パターンが入力されている間に被検査領域の１箇所に光が照射される。このため、被検査領域の全体において欠陥箇所を検査するには、試験信号のパターンの周期に光を照射する照射箇所の数を乗じることで得られた時間を要する。特許文献１では、欠陥箇所の検査に要する時間を短縮するために、被検査領域内において光の照射箇所の間隔が広げられている。これによって照射箇所の数が削減されるため、被検査領域の全体の検査に要する時間が短縮される。照射箇所の間隔が広がるほど、欠陥箇所の検査に要する時間が短縮される。

しかしながら、被検査領域における照射箇所の間隔が広がれば、被検査領域における欠陥箇所を見落とすおそれがある。このため、欠陥箇所の検査に要する時間を短縮しつつ検査の正確性を確保するには、検査対象とする半導体デバイスの構成ごとに適した値に照射箇所の間隔を設定することが求められる。

本発明の一つの態様は、半導体デバイスの検査について、検査の正確性が確保されながら、検査に要する時間の短縮が容易に図られる半導体デバイス検査方法及び半導体デバイス検査装置を提供することを目的とする。

本発明の一つの態様に係る半導体デバイス検査方法は、半導体デバイスに試験信号が入力されている間に光を照射する検査照射を半導体デバイスの被検査領域内に対して行い、検査照射に応じて半導体デバイスから出力された出力信号に基づいて半導体デバイスを検査する。当該半導体デバイス検査方法は、第１照射ステップと、第１出力ステップと、判断ステップと、第２照射ステップと、第２出力ステップとを含む。第１照射ステップでは、試験信号が入力されている半導体デバイスの被検査領域内の少なくとも１つの箇所に検査照射が行われる。第１出力ステップでは、第１照射ステップの間に半導体デバイスから出力された出力信号に基づいて被検査領域の全体における欠陥箇所の有無を示す第１の情報が出力される。判断ステップでは、第１の情報に基づいて、被検査領域に対して検査照射をさらに行うか否かが判断される。第２照射ステップでは、判断ステップで検査照射をさらに行うと判断された場合に、試験信号が入力されている半導体デバイスに対して、第１照射ステップで検査照射が行われた箇所と異なる、被検査領域内の少なくとも１つの箇所に検査照射が行われる。第２出力ステップでは、第２照射ステップの間に半導体デバイスから出力された出力信号に基づいて被検査領域の全体における欠陥箇所の有無を示す第２の情報が出力される。

上記一つの態様では、第１照射ステップにおいて、被検査領域内の少なくとも１つの箇所に検査照射を行う。第２照射ステップにおいて、第１照射ステップで検査照射が行われた箇所と異なる被検査領域内の箇所に検査照射が行われる。このため、第１照射ステップに基づく第１の情報から欠陥箇所の情報が抜けていたとしても、第２照射ステップに基づく第２の情報によって欠陥箇所が検出される。この場合、第１照射ステップにおける照射箇所の位置によらず、検査の正確性が確保される。当該検査方法では、第１出力ステップで被検査領域の全体における欠陥箇所の有無を示す第１の情報が出力され、当該第１の情報に基づいて第２照射ステップを行うか否かの判断が行われる。このため、第１の情報に基づく検査に応じて欠陥箇所が検出された場合に、欠陥箇所の検出までに光を照射する照射箇所の数が低減される。この場合、大幅に検査に要する時間が短縮される。すなわち、上記半導体デバイス検査方法では、検査の正確性が確保されながら、検査に要する時間の短縮が容易に図られる。

上記一つの態様では、画像生成ステップをさらに含んでもよい。画像生成ステップでは、第１照射ステップの間に半導体デバイスから出力された出力信号に基づいて、被検査領域の全体における欠陥箇所の有無を示す被検査領域の二次元画像が生成されてもよい。この場合、欠陥箇所が存在するか否かを示す二次元画像が第１照射ステップの間の出力信号に基づいて生成されるため、ユーザは当該画像を見ることで第２照射ステップを行うか否かを容易に判断できる。

上記一つの態様では、第１照射ステップでは、被検査領域内で第１の走査が行われ、第１の走査において検査照射が行われてもよい。第２照射ステップでは、被検査領域内で第１の走査と走査範囲が重複する第２の走査が行われ、第２の走査において検査照射が行われてもよい。この場合、第１照射ステップと第２照射ステップとの走査範囲が重複しているため、検査の正確性がさらに容易に確保される。

上記一つの態様では、第１照射ステップ及び第２照射ステップの一方で検査照射が行われる箇所の１つは、他方で検査照射が行われる箇所の２つを通る線分を対角線又は直径とする領域内に位置していてもよい。光を照射した位置から検出可能な範囲を把握するのは困難である。当該検査方法によれば、第１照射ステップで光が照射される箇所と第２照射ステップで光が照射される箇所とがバランスよく配置される。このため、第１出力ステップで欠陥箇所を検出可能な範囲と第２出力ステップで欠陥箇所を検出可能な範囲との重複が抑制される。このため、欠陥箇所を検出可能な範囲の重複が抑制されれば、検査に要する時間がさらに短縮され得る。

上記一つの態様では、一方で検査照射が行われる箇所の１つは、他方で検査照射が行われる箇所の２つの間に位置していてもよい。この場合、第１照射ステップで光が照射される箇所と第２照射ステップで光が照射される箇所とがバランスよく配置される。このため、第１出力ステップで欠陥箇所を検出可能な範囲と第２出力ステップで欠陥箇所を検出可能な範囲との重複が抑制される。

上記一つの態様では、第１照射ステップ及び第２照射ステップの一方で検査照射が行われる箇所の少なくとも２つは、他方で検査照射が行われる箇所の１つから等距離に位置していてもよい。この場合、第１照射ステップで光が照射される箇所と第２照射ステップで光が照射される箇所とがバランスよく配置される。このため、第１出力ステップで欠陥箇所を検出可能な範囲と第２出力ステップで欠陥箇所を検出可能な範囲との重複が抑制される。

上記一つの態様では、第１照射ステップで検査照射が行われる箇所の数は、第２照射ステップで検査照射が行われる箇所の数よりも少なくてもよい。当該検査方法によれば、第１出力ステップで欠陥箇所を検出可能な範囲と第２出力ステップで欠陥箇所を検出可能な範囲とが重複する場合に、検査に要する時間がより短縮され得る。

上記一つの態様では、第１照射ステップ及び第２照射ステップの一方で検査照射が行われる箇所は、他方で検査照射が行われる箇所の少なくとも１つを通る直線によって半導体デバイスの被検査領域を四分割した複数の領域の各々に位置していてもよい。この場合、第１照射ステップで光が照射される箇所と第２照射ステップで光が照射される箇所とがバランスよく配置される。このため、第１出力ステップで欠陥箇所を検出可能な範囲と第２出力ステップで欠陥箇所を検出可能な範囲との重複が抑制される。

上記一つの態様では、第１照射ステップ及び第２照射ステップの少なくとも一方において検査照射が行われる複数の箇所は、互いに等間隔で位置していてもよい。この場合、第１照射ステップ及び第２照射ステップの少なくとも一方で光が照射される箇所がバランスよく配置される。このため、欠陥箇所を検出可能な範囲の重複が抑制される。

上記一つの態様では、第３照射ステップと第３出力ステップをさらに含んでもよい。第３照射ステップでは、第２の情報に基づいて検査照射をさらに行うと判断された場合に、試験信号が入力されている半導体デバイスに対して、第１照射ステップ及び第２照射ステップで検査照射が行われた箇所と異なる、被検査領域内の少なくとも１つの箇所に検査照射がさらに行われてもよい。第３出力ステップでは、第３照射ステップの間に半導体デバイスから出力された出力信号に基づいて被検査領域の全体における欠陥箇所の有無を示す第３の情報が出力されてもよい。第３照射ステップで検査照射が行われる箇所の少なくとも１つは、第１照射ステップで検査照射が行われた箇所の１つと第２照射ステップで検査照射が行われた箇所の１つとの間に位置していてもよい。

この場合、照射ステップ及び出力ステップが少なくとも３段階に分けられている。このため、第１出力ステップ又は第２出力ステップに基づく検査で欠陥箇所が検出されれば、検査に要する時間が短縮される。第３照射ステップでは、第１照射ステップ及び第２照射ステップで検査照射が行われた箇所と異なる被検査領域内の照射箇所に検査照射が行われる。このため、第１照射ステップに基づく第１の情報及び第２照射ステップに基づく第２の情報から欠陥箇所の情報が抜けていたとしても、第３照射ステップに基づく第３の情報によって欠陥箇所が検出され得る。第３照射ステップで光が照射される箇所の少なくとも１つは、第１照射ステップで光が照射される箇所の１つと第２照射ステップで光が照射される箇所の１つとの間に位置する。このため、第１出力ステップ、第２出力ステップ、及び第３出力ステップのそれぞれで欠陥箇所を検出可能な範囲が重複し難い。

本発明の一つの態様に係る半導体デバイス検査装置は、半導体デバイスに試験信号が入力されている間に光を照射する検査照射を半導体デバイスの被検査領域内に対して行い、検査照射に応じて半導体デバイスから出力された出力信号に基づいて、半導体デバイスを検査するための検査装置である。当該半導体デバイス検査装置は、光照射部と、照射箇所設定部と照射制御部と、解析部と、走査判断部と、を備える。光照射部は、被検査領域に対して光を照射する。照射箇所設定部は、光照射部に検査照射を実行させる照射箇所として被検査領域内の少なくとも１つの箇所を設定する。照射制御部は、試験信号が入力されている半導体デバイスに対して、照射箇所設定部で設定された照射箇所に検査照射が行われるように光照射部を制御する。解析部は、照射箇所設定部で設定された照射箇所に対して光照射部によって検査照射が行われている間に半導体デバイスから出力された出力信号に基づいて、被検査領域の全体における欠陥箇所の有無を示す情報を出力する。走査判断部は、解析部から情報が出力された後に、光照射部によって被検査領域に対して検査照射をさらに行うか否かを判断する。走査判断部で検査照射をさらに行うと判断された場合に、照射箇所設定部は、既に照射箇所として設定され且つ光が照射された箇所と異なる被検査領域内の少なくとも１つの箇所を照射箇所として新たに設定する。照射制御部は、照射箇所設定部で新たに設定された照射箇所に検査照射が行われるように光照射部を制御する。

上記一つの態様では、照射箇所設定部は、光照射部に検査照射を実行させる照射箇所として被検査領域内の少なくとも１つの箇所を設定する。照射制御部は、試験信号が入力されている半導体デバイスに対して、照射箇所設定部で設定された照射箇所に検査照射が行われるように光照射部を制御する。照射箇所設定部は、走査判断部で検査照射をさらに行うと判断された場合に、既に照射箇所として設定され且つ光が照射された箇所と異なる被検査領域内の少なくとも１つの箇所を照射箇所として新たに設定する。このため、前の検査照射に基づく解析部からの出力において欠陥箇所の情報が抜けていたとしても、後の検査照射に基づく解析部からの出力で欠陥箇所が検出される。この場合、前の検査照射における照射箇所の位置によらず、検査の正確性が確保される。当該検査装置では、解析部から被検査領域の全体における欠陥箇所の有無を示す情報が出力され、当該情報が出力された後に光照射部によって被検査領域に対して検査照射をさらに行うか否かの判断が行われる。このため、前の検査照射に基づく検査に応じて欠陥箇所が検出された場合に、欠陥箇所の検出までに光を照射する照射箇所の数が低減され、大幅に検査に要する時間が短縮され得る。すなわち、上記半導体デバイス検査装置では、検査の正確性が確保されながら、検査に要する時間の短縮が容易に図られる。

上記一つの態様では、解析部は、照射箇所設定部で設定された照射箇所に対して光照射部によって検査照射が行われている間に半導体デバイスから出力された出力信号に基づいて、被検査領域の全体における欠陥箇所の有無を示す被検査領域の二次元画像を生成し、生成された当該画像を情報として出力してもよい。この場合、欠陥箇所が存在するか否かを示す二次元画像が生成されるため、ユーザは当該画像を見ることで検査照射をさらに行うか否かを容易に判断できる。

上記一つの態様では、照射制御部は、光照射部に、被検査領域を走査させ、当該走査において照射箇所設定部で設定された照射箇所に検査照射を実行させてもよい。照射制御部は、走査判断部で検査照射をさらに行うと判断された場合、光照射部に、既に走査が行われた範囲と重複する範囲を走査させ、当該走査において新たに設定された照射箇所に検査照射を実行させるように、制御してもよい。この場合、前の走査と後の走査との走査範囲が重複しているため、検査の正確性がさらに容易に確保される。

本発明の一つの態様は、半導体デバイスの検査の正確性が確保されながら、検査に要する時間の短縮が容易に図られる半導体デバイス検査方法及び半導体デバイス検査装置を提供する。

本実施形態に係る半導体デバイス検査装置の構成を示す概略ブロック図である。 本実施形態に係る半導体デバイス検査方法を示すフローチャートである。 照射箇所を説明するための図である。 照射箇所を説明するための図である。 本実施形態の変形例に係る半導体デバイス検査装置による照射箇所を説明するための図である。 本実施形態の変形例に係る半導体デバイス検査装置による照射箇所を説明するための図である。 本実施形態の変形例に係る半導体デバイス検査装置による照射箇所を説明するための図である。 半導体デバイス検査装置による作用効果を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有している要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

まず、図１を参照して、本実施形態に係る半導体デバイス検査装置の構成を説明する。図１は、本実施形態に係る半導体デバイス検査装置の構成を示す概略ブロック図である。

半導体デバイス検査装置１は、図１に示されるように、本実施形態に係る半導体デバイス検査装置１は、被検査体である半導体デバイスＤに対する試験信号の入力に応じて出力される結果信号を取得する。以下、半導体デバイス検査装置を単に「検査装置」という。検査装置１は、たとえばＳＤＬ（Soft Defect Localization）計測、ＬＡＤＡ（Laser Assisted Device Alteration）計測などに利用される。半導体デバイスＤとしては、たとえば、シリコン基板に複数の素子が作り込まれることにより形成されている。すなわち、半導体デバイスＤは、シリコン基板によって構成されている。半導体デバイスＤは、たとえば、個別半導体素子（ディスクリート）、オプトエレクトロニクス素子、センサ／アクチュエータ、ロジックＬＳＩ（Large Scale Integration）、メモリ素子、若しくはリニアＩＣ（Integrated Circuit）など、又はそれらの混成デバイスなどである。個別半導体素子は、たとえば、ダイオード、及びパワートランジスタなどを含む。ロジックＬＳＩは、たとえば、ＭＯＳ（Metal-Oxide-Semiconductor）構造のトランジスタ、及びバイポーラ構造のトランジスタなどによって構成される。また、半導体デバイスＤは、半導体デバイスを含むパッケージ、及び複合基板などであってもよい。

半導体デバイスＤには、ＬＳＩテスタ２が電気的に接続されている。ＬＳＩテスタ２は、半導体デバイスＤに試験信号としてテストパターン信号（test pattern）を入力する。テストパターン信号は、所定パターンの信号が一定の周期でループしている解析用の信号である。テストパターン信号のパターンは、たとえばユーザによって設定される。また、ＬＳＩテスタ２は、テストパターン信号の入力に応じて半導体デバイスＤから出力された出力信号に基づいて、Ｐａｓｓ／Ｆａｉｌ情報を示す結果信号（result signal）を生成する。たとえば、ＬＳＩテスタ２は、半導体デバイスＤから出力された出力信号と、テストパターン信号に対する設計上の正しい出力信号とを比較し、比較結果に基づくＰａｓｓ／Ｆａｉｌ情報の変化を結果信号として出力する。検査装置１は、当該結果信号に基づいて、半導体デバイスＤの被検査領域Ｒの欠陥箇所を検査する。

さらに、ＬＳＩテスタ２は、生成した結果信号や、テストパターン信号に応じた各種信号を出力する。本実施形態では、ＬＳＩテスタ２は、たとえばテストパターン信号に同期したループトリガ信号（loop trigger）を出力する。ループトリガ信号のトリガのタイミングは、テストパターン信号の各ループにおける入力が開始されるタイミング（リセットのタイミング）と一致している。また、ＬＳＩテスタ２は、電源装置を兼ねており、予め設定された電流を半導体デバイスＤへ入力する。半導体デバイスＤに入力される電流は、結果信号におけるＰａｓｓ／Ｆａｉｌ情報が変化しやすい駆動電圧・駆動周波数となるように、予め設定されている。また、電源装置（不図示）はＬＳＩテスタ２とは別体で、予め設定された電流を半導体デバイスＤへ入力するように構成されていてもよい。なお、半導体デバイスＤ内にＬＳＩテスタの機能が含まれる場合には、外部のＬＳＩテスタを用意する必要はない。

検査装置１は、光源３と、光学系５と、光検出器７と、表示装置８と、制御装置１０とを含んでいる。光源３は、半導体デバイスＤに照射されるＣＷ（Continuous Wave）光を発生し出力する。光源３は、パルス光を出力してもよい。光源３から出力される光は、インコヒーレント（非コヒーレント）な光でもよいし、レーザ光のようなコヒーレントな光であってもよい。インコヒーレントな光を出力する光源３としては、ＳＬＤ（Super Luminescent Diode）やＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を用いることができる。

コヒーレントな光を出力する光源３としては、固体レーザ光源や半導体レーザ光源等を用いることができる。ＬＳＩテスタ２と光源３とが電気的に接続され（不図示）、ＬＳＩテスタ２から出力される信号に応じて光源３で発生させる光を変化させてもよい。たとえば、ＬＳＩテスタ２から出力させる信号と同期するように、光源３からパルス光が出力されてもよい。

ＳＤＬ計測の場合、半導体デバイスＤにおける加熱の効果を得るために、光源３から発生する光は、シリコンのバンドギャップよりも光子エネルギーの小さい波長であることが好ましい。一例として、光源３から発生する光の波長は、１３００μｍ程度であってよい。またＬＡＤＡ計測の場合、半導体デバイスＤに光起電流を発生させるために、光源３から発生する光は、シリコンのバンドギャップよりも光子エネルギーの大きい波長を有する。一例として、光源３から発生する光の波長は、１０６４ｎｍ程度であってよい。なお、上記の波長は、半導体デバイスＤとしてシリコンの基板が用いられている場合である。シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、サファイア、化合物半導体等の基板によって半導体デバイスＤが構成されている場合には、これらに適した波長が適宜選択される。光源３から出力された光は、光学系５に入射される。

光学系５（光照射部）は、半導体デバイスＤに対して光の走査を行い、光源３から出力された光を半導体デバイスＤに向けて照射する。より具体的には、光学系５は、半導体デバイスＤの所定箇所への光の照射と、半導体デバイスＤの被検査領域Ｒに対する走査を行う。

「光の走査」とは、光学系からの出射光が照射される位置を移動させることを意味する。「走査」は、光学系５によって光が照射される位置が移動するように光学系５が動作することを意味し、実際に被検査領域Ｒに光が照射されていない状態を含む。本実施形態では、被検査領域Ｒの全体における１回分の測定結果を得るために行う走査を１回の走査と定義する。本実施形態では、２次元の被検査領域Ｒにおいて走査が行われ、１回の走査において一度走査を行った位置を再度走査することはない。本実施形態では、後の走査では、前の走査と重複する範囲を走査する。

本実施形態では、光学系５は、１回の走査で、被検査領域Ｒの予め決められた開始位置から走査を開始し、被検査領域Ｒの予め決められた終了位置までラスタースキャン（Raster Scan）を行う。その後、光学系５は、さらに走査を行う場合には、次の走査に応じて予め決められた開始位置から再び走査を開始する。開始位置と終了位置は、走査ごとに決められている。光学系５は、各走査の終了後に必ず、予め設定された基準位置に戻ってから走査を行ってもよい。

光学系５では、光走査素子、光分割光学系、対物レンズ等が光学的に互いに接続（optical coupling）されて構成される。たとえば、光走査素子は、ガルバノミラーやＭＥＭＳ（micro electro mechanical system）ミラー、ポリゴンミラー等によって構成されている。光分割光学系は、偏光ビームスプリッタと１／４波長板で構成されてもよく、ハーフミラーで構成されてもよい。対物レンズは、たとえば複数の倍率の対物レンズから構成され、複数の対物レンズがレボルバーによって切り替え自在に構成されていてもよい。

光検出器７は、照射された光に応じて、半導体デバイスＤからの反射光を検出し、検出信号を出力する。光検出器７は、たとえば、フォトダイオード、アバランシェフォトダイオード、光電子増倍管、エリアイメージセンサ等である。光検出器７は、少なくとも１つの検出器を有しており、当該検出器が検出した光の強度を検出する。

表示装置８は、半導体デバイスＤの検査の結果を表示する。表示装置８は、たとえば、液晶モニタなどである。

制御装置１０は、ＬＳＩテスタ２から出力される各種信号の処理と、光源３、光学系５、光検出器７、及びＬＳＩテスタ２の制御とを行う。本実施形態では、制御装置１０は、情報管理部１１、照射箇所設定部１２、照射制御部１３、解析部１４、及び走査判断部１５を有している。制御装置１０は、たとえば、ＣＰＵ、記録媒体であるＲＡＭ及びＲＯＭを含むコンピュータで構成され、マウスやキーボード等の入力部とを有している。制御装置１０は、複数のコンピュータによって構成されてもよい。

情報管理部１１は、予め決められた各種情報、及び、取得した情報を保存しており、適宜、照射箇所設定部１２、照射制御部１３、解析部１４、及び走査判断部１５に送信する。情報管理部１１は、ＬＳＩテスタ２、光源３、光学系５、及び光検出器７と電気的に接続されており、これらから各種情報を取得する。情報管理部１１は、半導体デバイスＤから出力された出力信号から被検査領域Ｒにおける欠陥箇所を示す情報、すなわち、Ｐａｓｓ/Ｆａｉｌ状態の変化を示す情報を取得する。情報管理部１１は、光検出器７から反射光の検出信号を取得する。その他、たとえば、情報管理部１１は、照射箇所、走査速度、及び、照射箇所に光を照射するタイミングに関する情報を取得する。情報管理部１１は、光源３から出力された光がパルス光である場合には、パルス光の強度及びパルス光の照射タイミングに関する情報を取得してもよい。

照射箇所設定部１２は、半導体デバイスＤの被検査領域Ｒ内に、光学系５に光の照射を実行させる照射箇所として、少なくとも１つの箇所を設定する。照射箇所設定部１２は、走査毎に、当該走査において光を照射する少なくとも１つの箇所を照射箇所として設定し、設定された照射箇所を照射制御部１３に伝達する。本実施形態では、照射箇所設定部１２は、走査毎に、情報管理部１１から予め保存された走査毎の照射箇所を取得し、取得された照射箇所を当該走査における照射箇所に設定する。

情報管理部１１に予め保存された走査毎の照射箇所は、照射箇所設定部１２が予め演算し、決定したものである。本実施形態では、照射箇所設定部１２が、半導体デバイスＤの検査毎に、当該検査の開始時に走査毎の照射箇所を決定する。照射箇所設定部１２は、決定された走査毎の照射箇所を情報管理部１１に保存する。

照射制御部１３は、光学系５の動作を制御し、光学系５に半導体デバイスＤの被検査領域Ｒを走査させる。照射制御部１３は、テストパターン信号が入力されている間に被検査領域Ｒに光を照射する動作を光学系５に実行させる。以下、テストパターン信号が入力されている間に被検査領域Ｒに光を照射する動作を「検査照射」という。

照射制御部１３は、テストパターン信号に同期するループトリガ信号に応じて光の走査位置を移動させる。そのため、半導体デバイスＤにおける任意の位置において、光学系５による光の照射とＬＳＩテスタ２によるテストパターン信号の入力とのタイミングを一致させることができる。照射制御部１３は、各走査において、試験信号が入力されている半導体デバイスＤに対して、照射箇所設定部１２で設定された少なくとも１つの照射箇所に検査照射が実行されるように光学系５を制御する。本実施形態では、光源３からＣＷ光が出力されており、照射制御部１３は光学系５によって光の走査を行うことによって照射箇所への検査照射を実行する。

照射制御部１３は、被検査領域Ｒ内の照射箇所以外の箇所に光が照射されないように光学系５の動作を制御してもよい。たとえば、照射制御部１３は、照射箇所に光を照射する以外の時間では光源３から出力された光がマスクで遮断されるように光学系５を制御してもよい。照射制御部１３は、照射箇所のみに光が照射されるように光源３を制御してもよい。照射制御部１３は、テストパターン信号と同期して光源３からパルス光が出力されるように光源３を制御してもよい。これらの場合、照射箇所以外の箇所に光が照射されている状態で半導体デバイスＤから出力された出力信号の情報が制御装置１０に入力されることを防止できる。

なお、照射箇所以外の箇所に光が照射されている間にＬＳＩテスタ２から試験信号又は結果信号が出力されないようにＬＳＩテスタ２が設定されてもよい。照射箇所以外の位置に光が照射されている間にＬＳＩテスタ２から制御装置１０へ出力された結果信号の情報が情報管理部１１でカットされてもよい。

解析部１４は、情報管理部１１から、光学系５による光の照射箇所の位置情報と、Ｐａｓｓ／Ｆａｉｌ状態の変化を示す情報とを取得する。Ｐａｓｓ／Ｆａｉｌ状態の変化を示す情報は、ＬＳＩテスタ２から出力された結果信号に基づく信号である。換言すれば、Ｐａｓｓ／Ｆａｉｌ状態の変化を示す情報は、照射箇所設定部１２で設定された照射箇所に対して光学系５によって検査照射が行われている間に半導体デバイスＤから出力された出力信号に基づく信号である。

解析部１４は、光の照射箇所の位置情報とＰａｓｓ／Ｆａｉｌ状態の変化を示す情報とを関連づけて、被検査領域Ｒの全体における欠陥箇所の有無を示す情報を測定結果として出力する。本実施形態では、解析部１４は、各走査の終了後に、当該走査において取得されたＰａｓｓ／Ｆａｉｌ状態の変化を示す情報に基づいて、被検査領域Ｒの全体における欠陥箇所の有無を示す情報を出力する。本実施形態では、解析部１４は、光の照射箇所の位置情報とＰａｓｓ／Ｆａｉｌ状態の変化を示す情報とを関連づけて被検査領域Ｒの二次元画像を生成し、生成された二次元画像を出力する。当該二次元画像は、被検査領域の全体における欠陥箇所の有無を示す情報に相当する。すなわち、解析部１４は、光の照射箇所に対応してＰａｓｓ／Ｆａｉｌ状態の変化を示す情報をマッピングした測定画像を生成する。

解析部１４は、情報管理部１１から、光学系５による光の照射箇所の位置情報と、光検出器７からの検出信号の情報とを取得する。解析部１４は、光学系５による光の照射箇所の位置情報と、光検出器７からの検出信号の情報とを関連づけて、半導体デバイスＤの光学的な画像であるパターン画像を生成し、生成されたパターン画像を出力する。パターン画像は、半導体デバイスＤの回路パターンが示されている。解析部１４は、パターン画像に測定画像を重ねた画像を生成してもよい。解析部１４は、生成した測定画像、パターン画像、又は、パターン画像に測定画像を重ねた画像を表示装置８に出力する。表示装置８は、解析部１４から出力された画像を表示する。これにより、回路パターン上で故障箇所と思われる位置を確認することができる。

走査判断部１５は、光学系５によって被検査領域Ｒに対して検査照射を行うか否かを判断する。走査判断部１５で検査照射を行うと判断されたことに応じて、照射箇所設定部１２が照射箇所の設定を行う。走査判断部１５は、解析部１４から出力された情報に基づいて、被検査領域Ｒに対して検査照射をさらに行うか否かの判断を行う。換言すれば、走査判断部１５は、解析部１４から出力された情報に基づいて、再び走査を行うか否かを判断する。たとえば、走査判断部１５は、解析部１４からの情報を確認したユーザが半導体デバイスＤの検査を指示する操作を検出し、当該検出に応じて検査照射を行うと判断する。走査判断部１５は、解析部１４から出力された情報から直接、被検査領域Ｒに対して検査照射をさらに行うか否かの判断を行ってもよい。少なくとも、走査判断部１５は、被検査領域Ｒの全体における欠陥箇所の有無を示す情報（測定結果）が解析部１４から出力された後に、検査照射をさらに行うか否かの判断を行う。

走査判断部１５が解析部１４から出力された情報から直接判断を行う場合、走査判断部１５は、たとえば、解析部１４からの測定結果に基づいて被検査領域Ｒの全体において欠陥箇所の有無を判断する。走査判断部１５は、被検査領域Ｒの全体において欠陥箇所が検出されていないと判断された場合に、被検査領域Ｒに対して検査照射をさらに行うと判断してもよい。走査判断部１５は、被検査領域Ｒの全体において欠陥箇所が存在する検出されたと判断された場合に、被検査領域Ｒに対して検査照射を行わないと判断してもよい。

走査判断部１５によって検査照射をさらに行うと判断されると、照射箇所設定部１２は、既に照射箇所として設定され且つ光が照射された箇所と異なる被検査領域Ｒ内の少なくとも１つの箇所を照射箇所として新たに設定する。照射制御部１３は、既に走査が行われた範囲と重複する範囲で走査を実行させ、照射箇所設定部１２で新たに設定された照射箇所に検査照射が行われるように光学系５を制御する。

次に、図２を参照して、本実施形態及び変形例に係る検査装置１を用いた半導体デバイスＤの検査方法について説明する。図２は、半導体デバイスの検査方法を示すフローチャートである。本実施形態では、検査に先駆けて、半導体デバイスＤに入力されるテストパターン信号の条件や、半導体デバイスＤで測定を実行する領域等がユーザによって設定される。また、半導体デバイスＤのＰａｓｓ／Ｆａｉｌ状態が変化する境界付近の駆動電圧及び駆動周波数を有する電流がＬＳＩテスタ２によって半導体デバイスＤに印加される。これにより、半導体デバイスＤが駆動される。たとえば、レーザ光によって半導体デバイスＤの加熱が行われるＳＤＬ計測の場合、ヒータ等によって半導体デバイスＤを全体的に加熱したときのシュムプロット（shmoo plot）を用いて、Ｐａｓｓ／Ｆａｉｌ状態が変化する境界付近となる駆動電圧及び駆動周波数の条件を予め求めておく。

本実施形態にける検査方法では、まず、照射箇所設定部１２によって、各走査で半導体デバイスＤに光を照射する照射箇所が決定される（ステップＳ１）。続いて、ＬＳＩテスタ２によって、半導体デバイスＤへのテストパターン信号の入力が開始される（ステップＳ２）。ステップＳ２においてＬＳＩテスタ２からテストパターン信号が出力されると、ＬＳＩテスタ２は、テストパターン信号に同期したループトリガ信号も出力する。

続いて、照射箇所設定部１２によって走査に対応した照射箇所が設定され、照射制御部１３によって半導体デバイスＤの被検査領域Ｒにおける光の走査が開始される（ステップＳ３）。この際、照射箇所設定部１２は、被検査領域Ｒ内の少なくとも１つの箇所を検査照射の照射箇所として設定する。

続いて、照射制御部１３が、被検査領域Ｒ内で走査を行い、テストパターン信号が入力されている半導体デバイスＤに対して、光学系５によって、ステップＳ２で設定された照射箇所に検査照射を行う（ステップＳ４）。この際、各照射箇所に光が照射されている状態において、テストパターン信号が半導体デバイスＤに入力される。半導体デバイスＤから出力された出力信号は、ＬＳＩテスタ２に入力される。

続いて、出力信号のＬＳＩテスタ２への入力に応じてＬＳＩテスタ２から出力された結果信号が、情報管理部１１によって取得される（ステップＳ５）。結果信号は、光の照射による半導体デバイスＤのＰａｓｓ／Ｆａｉｌの状態変化を示す信号である。この際、光検出器７は半導体デバイスによって反射された反射光を検出する。検出された反射光の信号は、情報管理部１１によって取得される。

続いて、照射制御部１３によって、被検査領域Ｒの測定が終了したか否かが判断される（ステップＳ６）。すなわち、照射制御部１３によって、被検査領域Ｒの１回分の走査が完了したか否かが判断される。１回分の走査が完了している場合には、ステップＳ３で照射箇所設定部１２によって設定された照射箇所の全てへの検査照射も完了している。走査が終了していないと判断された場合（ステップＳ６でＮＯ）、ステップＳ４に処理が戻る。走査が終了したと判断された場合（ステップＳ６でＹＥＳ）、ステップＳ７に処理が進む。

走査が終了したと判断された場合、解析部１４によって、光の照射箇所の位置情報とＰａｓｓ／Ｆａｉｌ状態の変化を示す情報とが関連づけられた被検査領域Ｒの二次元画像（測定画像）が生成され、表示装置８に当該画像が表示される（ステップＳ７）。表示される画像は、半導体デバイスＤの光学的な画像であるパターン画像に測定画像が重ねられた画像であってもよい。また、画像の表示とは異なる方法で、被検査領域Ｒの全体における光の照射箇所の位置情報とＰａｓｓ／Ｆａｉｌ状態の変化を示す情報が解析部１４から出力されてもよい。換言すれば、ステップＳ７では、ステップＳ４〜ステップＳ６のループにおける検査照射の間に半導体デバイスＤから出力された出力信号に基づいて、被検査領域Ｒの全体における欠陥箇所の有無を示す情報が出力される。

続いて、ユーザがステップＳ７で出力された情報に基づいて、欠陥箇所の検査を行う（ステップＳ８）。本実施形態では、ユーザが表示装置８に表示された画像を見て、被検査領域Ｒの欠陥箇所の検査を行う。

続いて、走査判断部１５によってさらに走査を行うか否かが判断される（ステップＳ９）。走査判断部１５は、解析部１４から出力された情報に基づいて、さらに走査を行うか否かを判断する。走査判断部１５は、解析部１４からの情報を確認したユーザによる操作に基づいて上記判断を行ってもよい。換言すれば、ステップＳ９では、ステップＳ７で出力された情報に基づいて、被検査領域Ｒに対して検査照射を行うか否かが判断される。

さらに走査を行うと判断された場合（ステップＳ９でＹＥＳ）、ステップＳ３に処理が戻り、ステップＳ３〜ステップ９の再処理を行う。再処理では、前の処理を踏まえた処理が行われる。以下、この点についてより詳細に説明する。

再処理のステップＳ３では、照射箇所設定部１２は、既に検査照射が行われた箇所と異なる被検査領域Ｒ内の少なくとも１つの箇所に照射箇所を新たに設定する。続いて、ステップＳ４において、照射制御部１３が、被検査領域Ｒ内で走査を行い、テストパターン信号が入力されている半導体デバイスＤに対して、光学系５によって、新たに設定された照射箇所に検査照射を行う。この際、再処理のステップＳ４では、前回の処理における走査と走査範囲が重複する走査が行われる。

再処理のステップＳ４〜ステップＳ６のループにおいて新たに設定された照射箇所に関して被検査領域Ｒの測定が終了した場合には、ステップＳ７に処理が進む。ステップＳ７では、ステップＳ４〜ステップＳ６のループにおける検査照射の間に半導体デバイスＤから出力された出力信号に基づいて、被検査領域Ｒの全体における欠陥箇所の有無を示す情報が出力される。その後、ステップＳ８で、欠陥箇所の検査が行われる。

ステップＳ９において、走査を行わないと判断された場合（ステップＳ９でＮＯ）、全ての処理が終了する。

次に、図３及び図４を参照して、本実施形態に係る検査装置１の照射箇所設定部１２及び照射制御部１３による光の照射の制御について更に詳細に説明する。

照射箇所設定部１２は、半導体デバイスＤの検査の開示時に走査毎の照射箇所を決定し、各走査の開始時に予め決定された照射箇所を設定する。次に、照射箇所設定部１２による照射箇所の決定手順について具体的に説明する。本実施形態では、半導体デバイスＤの被検査領域Ｒは、平面視で正方形状である。

照射箇所設定部１２は、半導体デバイスＤの被検査領域ＲをＮ行Ｎ列の箇所に区分する。以下、それぞれの箇所をポイントと呼ぶ。本実施形態では、左上のポイントの位置を基準位置（１，１）として、各ポイントの位置を表す。括弧内の左側の数字は行方向の位置、すなわち列数を示し、括弧内の右側の数字は列方向の位置、すなわち行数を示す。照射箇所設定部１２は、被検査領域Ｒを（１，１）から（Ｎ，Ｎ）のＮ×Ｎ個のポイントに分ける。照射箇所設定部１２は、（１，１）の位置を基準位置とする。Ｎは、Ｆ_ｎ＝２（Ｆ_ｎ−１）−１の漸化式で表されるＦ_ｎの値を満たす。ｎは、１以上の自然数である。当該漸化式の初期値は、Ｆ_０＝２である。すなわち、Ｎは、たとえば、Ｆ_１＝３，Ｆ_２＝５，Ｆ_３＝９，Ｆ_４＝１７，Ｆ_５＝３３，Ｆ_６＝６５，Ｆ_７＝１２９，Ｆ_８＝２５７，Ｆ_９＝５１３，Ｆ_１０＝１０２５である。図３では、ＮがＦ_３＝９であり、被検査領域Ｒは、９行９列に区分されている。

まず、ｎ＝１でＮ＝３の場合について説明する。この場合、被検査領域Ｒは、３行３列である。この場合、照射箇所設定部１２は、被検査領域Ｒの中心に位置するポイントを１回目の走査で光を照射する箇所に決定する。具体的には、照射箇所設定部１２は、（２，２）を１回目の走査で光を照射する箇所に決定する。続いて、照射箇所設定部１２は、被検査領域Ｒの四隅に位置するポイントを２回目の走査で光を照射する箇所に決定する。具体的には、照射箇所設定部１２は、（１，１）、（１，３）、（３，１）、及び（３，３）を２回目の走査で光を照射する箇所に決定する。続いて、照射箇所設定部１２は、被検査領域Ｒの残りのポイントを３回目の走査で光を照射する箇所に決定する。

次に、ｎ≧２でＮ≧５の場合について説明する。この場合、図３に示されているように、照射箇所設定部１２は、Ｆ_ｎ行Ｆ_ｎ列の被検査領域Ｒの四隅に、それぞれがＦ_ｎ−１行Ｆ_ｎ−１列の４つの第１の分割領域αを規定する。この際、Ｆ_ｎ−１行のポイントとＦ_ｎ−１列のポイントは、隣合う第１分割領域で共有される。具体的には、４個の第１の分割領域αは、それぞれ、１行目からＦ_ｎ−１行目まで且つ１列目からＦ_ｎ−１列目までの領域と、Ｆ_ｎ−１行目からＮ行目まで且つ１列目からＦ_ｎ−１列目までの領域と、１行目からＦ_ｎ−１行目まで且つＦ_ｎ−１列目からＮ列目までの領域と、Ｆ_ｎ−１行目からＮ行目まで且つＦ_ｎ−１列目からＮ列目までの領域である。図３に示されている例では、被検査領域ＲがＦ_３行Ｆ_３列のであり、第１の分割領域αは、Ｆ_２行Ｆ_２列の領域である。すなわち、図３に示されている例では、５行５列の第１の分割領域αが被検査領域Ｒの四隅に規定される。

照射箇所設定部１２は、各第１の分割領域αの中心に位置するポイントを１回目の走査で光を照射する箇所に決定する。たとえば、基準位置を含む第１の分割領域αでは、（Ｆ_ｎ−２，Ｆ_ｎ−２）を１回目の走査で光を照射する照射箇所ａに決定する。図３に示されている例では、各第１の分割領域αの中心に位置するポイントである（３，３）、（７，３）、（３，７）、及び（７，７）を、１回目の走査で光を照射する照射箇所ａに決定する。

照射箇所設定部１２は、各第１の分割領域αの四隅に位置するポイントを２回目の走査で光を照射する照射箇所ｂに決定する。たとえば、基準位置を含む第１の分割領域αでは、（１，１）、（１，Ｆ_ｎ−１）、（Ｆ_ｎ−１，１）、及び（Ｆ_ｎ−１，Ｆ_ｎ−１）を２回目の走査で光を照射する照射箇所ｂに決定する。図３に示されている例では、各第１の分割領域αの四隅に位置するポイントである（１，１）、（５，１）、（９，１）、（１，５）、（５，５）、（９，５）、（１，９）、（５，９）、及び（９，９）を２回目の走査で光を照射する照射箇所ｂに決定する。第１の分割領域αが３行３列の場合には、照射箇所設定部１２は、被検査領域Ｒの残りのポイントを３回目の走査で光を照射する箇所に決定する。

第１の分割領域αが３行３列よりも大きい場合には、図４に示されているように、照射箇所設定部１２は、第１の分割領域αを規定した場合と同様の要領で、各第１の分割領域αの四隅に、それぞれがＦ_ｎ−２行Ｆ_ｎ−２列の４個の第２の分割領域βを規定する。すなわち、被検査領域Ｒ内に、１６個の第２の分割領域βが規定される。図４に示されている例では、第２の分割領域βは、Ｆ_１行Ｆ_１列の領域である。すなわち、図４に示されている例では、３行３列の第２の分割領域βが各第１の分割領域αの四隅に規定される。

照射箇所設定部１２は、照射箇所ａを決定した場合と同様の要領で、各第２の分割領域βの中心に位置するポイントを３回目の走査で光を照射する照射箇所ｃに決定する。たとえば、基準位置を含む第２の分割領域βでは、（Ｆ_ｎ−３，Ｆ_ｎ−３）を３回目の走査で光を照射する照射箇所ｃに決定する。図４に示されている例では、各第２の分割領域βの中心に位置するポイントである（２，２）、（４，２）、（６，２）、（８，２）、（２，４）、（４，４）、（６，４）、（８，４）、（２，６）、（４，６）、（６，６）、（８，６）、（２，８）、（４，８）、（６，８）、及び（８，８）を３回目の走査で光を照射する照射箇所ｃに決定する。

照射箇所設定部１２は、各第２の分割領域βの四隅に位置し、且つ、未だ光を照射する箇所に決定されていないポイントを４回目の走査で光を照射する照射箇所ｄに決定する。たとえば、基準位置を含む第２の分割領域βでは、（１，Ｆ_ｎ−３）及び（Ｆ_３−１，１）を４回目の走査で光を照射する照射箇所ｄに決定する。図４に示されている例では、（３，１）、（７，１）、（１，３）、（５，３）、（９，３）、（３，５）、（７，５）、（１，７）、（５，７）、（９，７）、（３，９）、及び（７，９）を４回目の走査で光を照射する照射箇所ｄに決定する。第２の分割領域βが３行３列の場合、照射箇所設定部１２は、被検査領域Ｒの残りのポイントを５回目の走査で光を照射する照射箇所ｄに決定する。

第２の分割領域βが３行３列よりも大きい場合、これまで説明した手順で、５回目以降の走査で光を照射する箇所を決定する。換言すれば、直前に規定した分割領域内に４個の分割領域を規定し、各分割領域の中心に位置するポイント、各分割領域の四隅に位置するポイントの順で、光を照射する箇所を決定する。

照射箇所設定部１２は、上述した手順を、最も小さい分割領域が３行３列となるまで続ける。照射箇所設定部１２は、最も小さい分割領域が３行３列の場合、被検査領域Ｒの残りのポイントを最終回の走査で光を照射する箇所に決定する。「最終回の走査」とは、各検査における最後の走査という意味ではなく、照射箇所が異なる走査としての設定的な限界を意味する。このため、各走査では、走査判断部１５の判断に応じて最終回の走査まで行われない場合もある。最終回の走査が行われた後に、既に光が照射された箇所への検査照射を行う走査が行われてもよい。

次に、本実施形態に係る検査装置１の照射制御部１３による光学系５の制御について詳細に説明する。

照射制御部１３は、照射箇所設定部１２によって設定された照射箇所に対して検査照射を行うように、光学系５の走査を制御する。すなわち、光学系５は、各走査に応じた所定の間隔で被検査領域Ｒに光を照射するように走査を行う。

まず、照射制御部１３は、照射箇所設定部１２によって１回目の走査として設定された照射箇所に対し、検査照射を光学系５に実行させる。本実施形態では、光学系５は、１回目の走査で、被検査領域Ｒの一部の範囲で走査を行い、所定の間隔で検査照射を行う。たとえば、被検査領域ＲがＮ行Ｍ列の箇所に区分されている場合には、光学系５は、ｎ_１（ｎ_１＜Ｎ）行ｍ_１（ｍ_１＜Ｎ）列の走査範囲で走査を行う。１回目の走査で光学系５が検査照射を行う間隔は、１＜行方向における間隔≦ｍ_１−２、１＜列方向における間隔≦ｎ_１−２である。

図３及び図４に示されている例では、照射制御部１３は、１回目の走査の開始位置を（３，３）とし、５行５列の走査範囲を光学系５に走査させる。照射制御部１３は、光学系５に、行方向において３ポイントの間隔、列方向において３ポイントの間隔で被検査領域Ｒに光を照射させる。

走査判断部１５が２回目の走査を行うと判断すると、照射制御部１３は、照射箇所設定部１２によって２回目の走査として設定された照射箇所に対し、検査照射を光学系５に実行させる。本実施形態では、光学系５は、２回目の走査で、被検査領域Ｒの全体の範囲で走査を行い、所定の間隔で検査照射を行う。２回目の走査で光学系５が検査照射を行う間隔は、１回目の走査と同じである。２回目の走査と１回目の走査とで検査照射を行う間隔が異なってもよい。

図３及び図４に示されている例では、照射制御部１３は、２回目の走査の開始位置を（１，１）とし、９行９列の走査範囲を光学系５に走査させる。照射制御部１３は、光学系５に、行方向において３ポイントの間隔、列方向において３ポイントの間隔で被検査領域Ｒに光を照射させる。

走査判断部１５が３回目の走査を行うと判断すると、照射制御部１３は、照射箇所設定部１２によって３回目の走査として設定された照射箇所に対し、検査照射を光学系５に実行させる。本実施形態では、光学系５は、３回目の走査で、１回目の走査における走査範囲の全体を含み、かつ、ｎ_２（ｎ_１＜ｎ_２＜Ｎ）行ｍ_２（ｍ_１＜ｍ_２＜Ｍ）列の走査範囲で走査を行う。３回目の走査で光学系５が検査照射を行う間隔は、１回目の走査よりも狭い。

図３及び図４に示されている例では、照射制御部１３は、３回目の走査の開始位置を（２，２）とし、７行７列の走査範囲を光学系５に走査させる。照射制御部１３は、光学系５に、行方向において１ポイントの間隔、列方向において１ポイントの間隔で被検査領域Ｒに光を照射させる。

走査判断部１５が４回目の走査を行うと判断すると、照射制御部１３は、照射箇所設定部１２によって４回目の走査として設定された照射箇所に対し、検査照射を光学系５に実行させる。本実施形態では、光学系５は、４回目の走査で、被検査領域Ｒの全体の範囲で走査を行い、所定の間隔で検査照射を行う。４回目の走査で光学系５が検査照射を行う間隔は、１回目の走査と同じである。ただし、４回目の走査において検査照射を開始する位置は、２回目の走査において検査照射を開始する位置と異なる。

図３及び図４に示されている例では、照射制御部１３は、４回目の走査の開始位置を（１，１）とし、９行９列の走査範囲を光学系５に走査させる。２回目の走査において検査照射を開始する位置が（１，１）であるのに対して、４回目の走査において検査照射を開始する位置は（３，１）である。照射制御部１３は、光学系５に、行方向において３ポイントの間隔、列方向において１ポイントの間隔で被検査領域Ｒに光を照射させる。

以上のように、照射制御部１３は、走査判断部１５の判断に応じて、複数回の走査を光学系５に実行させる。走査判断部１５が最終回の走査を行うと判断すると、照射制御部１３は、照射箇所設定部１２によって最終回の走査として設定された照射箇所に対し、検査照射を光学系５に実行させる。本実施形態では、光学系５は、最終回の走査で、被検査領域Ｒの全体の範囲で走査を行い、検査照射が行われていない箇所に検査照射を行う。

次に、図５を参照して、本実施形態の変形例に係る検査装置の照射箇所設定部１２及び照射制御部１３による光の照射の制御について更に詳細に説明する。図５に示されている変形例は、領域の四隅に位置するポイント、領域の中心に位置するポイントの順で光を走査する点に関して、上述した実施形態と相違する。以下、上述した実施形態と変形例との相違点を主として説明する。

照射箇所設定部１２は、半導体デバイスＤの検査の開示時に走査毎の照射箇所を決定する。まず、本変形例における照射箇所設定部１２による照射箇所の決定手順について説明する。本変形例では、半導体デバイスＤの被検査領域Ｒは、平面視で正方形状である。以下、本変形例にける照射箇所の決定手順について説明する。図５では、図３と同様に、ＮがＦ_３＝９であり、被検査領域Ｒは、９行９列に区分されている。

まず、ｎ＝１でＮ＝３の場合について説明する。この場合、被検査領域Ｒは、３行３列である。この場合、照射箇所設定部１２は、被検査領域Ｒの四隅に位置するポイントを１回目の走査で光を照射する箇所に決定する。具体的には、照射箇所設定部１２は、（１，１）、（１，３）、（３，１）、及び（３，３）を１回目の走査で光を照射する箇所に決定する。続いて、照射箇所設定部１２は、被検査領域Ｒの中心に位置するポイントを２回目の走査で光を照射する箇所に決定する。具体的には、照射箇所設定部１２は、（２，２）を２回目の走査で光を照射する箇所に決定する。続いて、照射箇所設定部１２は、被検査領域Ｒの残りのポイントを３回目の走査で光を照射する箇所に決定する。

次に、ｎ≧２でＮ≧５の場合について説明する。この場合、照射箇所設定部１２は、Ｆ_ｎ行Ｆ_ｎ列の被検査領域Ｒの四隅に、それぞれがＦ_ｎ−１行Ｆ_ｎ−１列の４つの第１の分割領域αを規定する。図５に示されている例では、被検査領域ＲがＦ_３行Ｆ_３列のであり、第１の分割領域αは、Ｆ_２行Ｆ_２列の領域である。すなわち、図５に示されている例では、５行５列の第１の分割領域αが被検査領域Ｒの四隅に規定される。

照射箇所設定部１２は、各第１の分割領域αの四隅に位置するポイントを１回目の走査で光を照射する照射箇所ａに決定する。たとえば、基準位置を含む第１の分割領域αでは、（１，１）、（１，Ｆ_ｎ−１）、（Ｆ_ｎ−１，１）、及び（Ｆ_ｎ−１，Ｆ_ｎ−１）を１回目の走査で光を照射する照射箇所ａに決定する。図５に示されている例では、各第１の分割領域αの四隅に位置するポイントである（１，１）、（５，１）、（９，１）、（１，５）、（５，５）、（９，５）、（１，９）、（５，９）、及び（９，９）を１回目の走査で光を照射する照射箇所ａに決定する。

照射箇所設定部１２は、各第１の分割領域αの中心に位置するポイントを２回目の走査で光を照射する照射箇所ｂに決定する。たとえば、基準位置を含む第１の分割領域αでは、（Ｆ_ｎ−２，Ｆ_ｎ−２）を２回目の走査で光を照射する照射箇所ｂに決定する。図５に示されている例では、各第１の分割領域αの中心に位置するポイントである（３，３）、（７，３）、（３，７）、及び（７，７）を、２回目の走査で光を照射する照射箇所ｂに決定する。第１の分割領域αが３行３列の場合には、照射箇所設定部１２は、被検査領域Ｒの残りのポイントを３回目の走査で光を照射する箇所に決定する。

第１の分割領域αが３行３列よりも大きい場合には、照射箇所設定部１２は、第１の分割領域αを規定した場合と同様の要領で、各第１の分割領域αの四隅に、それぞれがＦ_ｎ−２行Ｆ_ｎ−２列の４個の第２の分割領域βを規定する。すなわち、被検査領域Ｒ内に、１６個の第２の分割領域βが規定される。図５に示されている例では、第２の分割領域βは、Ｆ_１行Ｆ_１列の領域である。すなわち、図５に示されている例では、３行３列の第２の分割領域βが各第１の分割領域αの四隅に規定される。

照射箇所設定部１２は、各第２の分割領域βの四隅に位置し、且つ、未だ光を照射する箇所に決定されていないポイントを３回目の走査で光を照射する照射箇所ｃに決定する。たとえば、基準位置を含む第２の分割領域βでは、（１，Ｆ_ｎ−３）及び（Ｆ_３−１，１）を３回目の走査で光を照射する照射箇所ｃに決定する。図５に示されている例では、（３，１）、（７，１）、（１，３）、（５，３）、（９，３）、（３，５）、（７，５）、（１，７）、（５，７）、（５，９）、（９，３）、及び（９，７）を３回目の走査で光を照射する照射箇所ｃに決定する。

照射箇所設定部１２は、照射箇所ａを決定した場合と同様の要領で、各第２の分割領域βの中心に位置するポイントを４回目の走査で光を照射する照射箇所ｄに決定する。たとえば、基準位置を含む第２の分割領域βでは、（Ｆ_ｎ−３，Ｆ_ｎ−３）を４回目の走査で光を照射する照射箇所ｄに決定する。図５に示されている例では、各第２の分割領域βの中心に位置するポイントである（２，２）、（４，２）、（６，２）、（８，２）、（２，４）、（４，４）、（６，４）、（８，４）、（２，６）、（４，６）、（６，６）、（８，６）、（２，８）、（４，８）、（６，８）、及び（８，８）を４回目の走査で光を照射する照射箇所ｄに決定する。第２の分割領域βが３行３列の場合には、照射箇所設定部１２は、被検査領域Ｒの残りのポイントを５回目の走査で光を照射する照射箇所ｄに決定する。

第２の分割領域βが３行３列よりも大きい場合には、これまで説明した手順で、５回目以降の走査で光を照射する箇所を決定する。換言すれば、直前に規定した分割領域内に４個の分割領域を規定し、各領域の四隅に位置するポイント、各領域の中心に位置するポイントの順で、光を走査する箇所を決定する。

照射箇所設定部１２は、照射箇所設定部１２は、上述した手順を、最も小さい分割領域が３行３列となるまで続ける。照射箇所設定部１２は、最も小さい分割領域が３行３列の場合、被検査領域Ｒの残りのポイントを最終回の走査で光を照射する箇所に決定する。

次に、本変形例に係る検査装置１の照射制御部１３による光学系５の制御について詳細に説明する。

照射制御部１３は、照射箇所設定部１２によって設定された照射箇所に対して検査照射を行うように、光学系５の走査を制御する。すなわち、光学系５は、各走査に応じた所定の間隔で被検査領域Ｒに光を照射するように走査を行う。

まず、照射制御部１３は、照射箇所設定部１２によって１回目の走査として設定された照射箇所に対し、検査照射を光学系５に実行させる。本実施形態では、光学系５は、１回目の走査で、被検査領域Ｒの全体の範囲で走査を行い、所定の間隔で検査照射を行う。１回目の走査で光学系５が検査照射を行う間隔は、２回目の走査を行う場合に２回目の走査で光学系５が検査照射を行う間隔と同じである。２回目の走査と１回目の走査とで検査照射を行う間隔が異なってもよい。

図５に示されている例では、照射制御部１３は、１回目の走査の開始位置を（１，１）とし、９行９列の走査範囲を光学系５に走査させる。照射制御部１３は、光学系５に、行方向において３ポイントの間隔、列方向において３ポイントの間隔で被検査領域Ｒに光を照射させる。

走査判断部１５が２回目の走査を行うと判断すると、照射制御部１３は、照射箇所設定部１２によって２回目の走査として設定された照射箇所に対し、検査照射を光学系５に実行させる。本変形例では、光学系５は、２回目の走査で、被検査領域Ｒの一部の範囲で走査を行い、所定の間隔で検査照射を行う。たとえば、被検査領域ＲがＮ行Ｍ列の箇所に区分されている場合には、光学系５は、ｎ_１（ｎ_１＜Ｎ）行ｍ_１（ｍ_１＜Ｎ）列の走査範囲で走査を行う。２回目の走査で光学系５が検査照射を行う間隔は、１＜行方向における間隔≦ｍ_１−２、１＜列方向における間隔≦ｎ_１−２である。

図５に示されている例では、照射制御部１３は、２回目の走査の開始位置を（３，３）とし、５行５列の走査範囲を光学系５に走査させる。照射制御部１３は、光学系５に、行方向において３ポイントの間隔、列方向において３ポイントの間隔で被検査領域Ｒに光を照射させる。

走査判断部１５が３回目の走査を行うと判断すると、照射制御部１３は、照射箇所設定部１２によって３回目の走査として設定された照射箇所に対し、検査照射を光学系５に実行させる。本実施形態では、光学系５は、３回目の走査で、被検査領域Ｒの全体の範囲で走査を行い、所定の間隔で検査照射を行う。３回目の走査で光学系５が検査照射を行う間隔は、１回目の走査と同じである。ただし、３回目の走査において検査照射を開始する位置は、１回目の走査において検査照射を開始する位置と異なる。

図５に示されている例では、照射制御部１３は、３回目の走査の開始位置を（１，１）とし、９行９列の走査範囲を光学系５に走査させる。１回目の走査において検査照射を開始する位置が（１，１）であるのに対して、４回目の走査において検査照射を開始する位置は（３，１）である。照射制御部１３は、光学系５に、行方向において３ポイントの間隔、列方向において１ポイントの間隔で被検査領域Ｒに光を照射させる。

走査判断部１５が４回目の走査を行うと判断すると、照射制御部１３は、照射箇所設定部１２によって４回目の走査として設定された照射箇所に対し、検査照射を光学系５に実行させる。本実施形態では、光学系５は、４回目の走査で、２回目の走査における走査範囲の全体を含み、かつ、ｎ_２（ｎ_１＜ｎ_２＜Ｎ）行ｍ_２（ｍ_１＜ｍ_２＜Ｍ）列の走査範囲で走査を行う。４回目の走査で光学系５が検査照射を行う間隔は、１回目の走査よりも狭い。

図５に示されている例では、照射制御部１３は、４回目の走査の開始位置を（２，２）とし、７行７列の走査範囲を光学系５に走査させる。照射制御部１３は、光学系５に、行方向において１ポイントの間隔、列方向において１ポイントの間隔で被検査領域Ｒに光を照射させる。

以上のように、照射制御部１３は、走査判断部１５の判断に応じて、複数回の走査を光学系５に実行させる。走査判断部１５が最終回の走査を行うと判断すると、照射制御部１３は、照射箇所設定部１２によって最終回の走査として設定された照射箇所に対し、検査照射を光学系５に実行させる。本変形例では、光学系５は、最終回の走査で、被検査領域Ｒの全体の範囲で走査を行い、検査照射が行われていない箇所に検査照射を行う。

次に、図６を参照して、本実施形態の変形例に係る検査装置の照射箇所設定部１２による照射箇所の決定手順について説明する。図６に示されている変形例は、照射箇所設定部１２が被検査領域Ｒを偶数列偶数行の箇所に区分する点に関して、上述した実施形態と相違する。以下、上述した実施形態と変形例との相違点を主として説明する。

照射箇所設定部１２は、半導体デバイスＤの被検査領域ＲをＭ行Ｍ列の箇所に区分する。以下、それぞれの箇所をポイントと呼ぶ。すなわち、照射箇所設定部１２は、被検査領域Ｒを（１，１）から（Ｍ，Ｍ）のＭ×Ｍ個のポイントに分ける。照射箇所設定部１２は、（１，１）の位置を基準位置とする。Ｍは、ｍが２以上の自然数である場合に、２ｍを満たす値である。図６に示されている例では、ｍ＝４であり、被検査領域Ｒは８行８列の箇所に区分されている。

この場合、照射箇所設定部１２は、Ｍ行Ｍ列の被検査領域Ｒに、４つの第１の分割領域αを規定する。本変形例では、Ｆ_ｎ−１＜Ｍ＜Ｆ_ｎを満たす場合に、Ｆ_ｎ−１行Ｆ_ｎ−１列の第１分割領域を基準位置から規定する。図６に示されている例では、各第１の分割領域αは、Ｆ_２行Ｆ_２列、すなわち、５行５列である。この際、Ｆ_ｎ−１行のポイントとＦ_ｎ−１列のポイントは、隣合う第１分割領域で共有される。基準位置を含む第１の分割領域α以外は、被検査領域Ｒから外れた領域を含んでいる。このため、被検査領域Ｒ内の４個の第１の分割領域αは、それぞれ、１行目からＦ_ｎ−１行目まで且つ１列目からＦ_ｎ−１列目までの領域と、Ｆ_ｎ−１行目からＭ行目まで且つ１列目からＦ_ｎ−１列目までの領域と、１行目からＦ_ｎ−１行目まで且つＦ_ｎ−１列目からＭ列目までの領域と、Ｆ_ｎ−１行目からＭ行目まで且つＦ_ｎ−１列目からＭ列目までの領域である。

照射箇所設定部１２は、各第１の分割領域αの中心に位置するポイントを１回目の走査で光を照射する箇所に決定する。図６に示されている例では、各第１の分割領域αの中心に位置するポイントである（３，３）、（７，３）、（３，７）、及び（７，７）を、１回目の走査で光を照射する照射箇所ａに決定する。

照射箇所設定部１２は、各第１の分割領域αの四隅に位置するポイントを２回目の走査で光を照射する照射箇所ｂに決定する。図６に示されている例では、基準位置を含む第１の分割領域αの四隅に位置するポイントである（１，１）、（５，１）、（１，５）、及び（５，５）を２回目の走査で光を照射する照射箇所ｂに決定する。第１の分割領域αが３行３列の場合、照射箇所設定部１２は、被検査領域Ｒの残りのポイントを３回目の走査で光を照射する照射箇所ｃに決定する。

第１の分割領域αが３行３列よりも大きい場合、実施形態で説明した手順で、３回目以降の走査で光を照射する箇所を決定する。換言すれば、直前に規定した分割領域内に４個の分割領域を規定し、各分割領域の中心に位置するポイント、各分割領域の四隅に位置するポイントの順で、光を照射する箇所を決定する。照射箇所設定部１２は、上述した手順を、最も小さい分割領域が３行３列となるまで続ける。照射箇所設定部１２は、最も小さい分割領域が３行３列の場合、被検査領域Ｒの残りのポイントを最終回の走査で光を照射する箇所に決定する。本変形例において、第１の分割領域αを決めた後は、図５を用いて説明した手順で走査毎の照射領域が決定されてもよい。

次に、図７を参照して、本実施形態の変形例に係る検査装置の照射箇所設定部１２による照射箇所の決定手順について説明する。図７に示されている変形例は、被検査領域Ｒが長方形である点に関して、上述した実施形態と相違する。以下、上述した実施形態と変形例との相違点を主として説明する。

照射箇所設定部１２は、半導体デバイスＤの被検査領域ＲをＮ行Ｍ列の箇所に区分する。以下、それぞれの箇所をポイントと呼ぶ。すなわち、照射箇所設定部１２は、被検査領域Ｒを（１，１）から（Ｎ，Ｍ）のＮ×Ｍ個のポイントに分ける。照射箇所設定部１２は、（１，１）の位置を基準位置とする。図７に示されている例では、被検査領域Ｒは９行６列の箇所に区分されている。

この場合、照射箇所設定部１２は、行数Ｎと列数Ｍの打ち大きい方を基準に、第１の分割領域αを規定する。たとえば、図７に示されている例のように、行数Ｎの方が列数Ｍよりも大きい場合には、Ｆ_ｎ−１＜Ｎ＜Ｆ_ｎを満たす場合に、Ｆ_ｎ−１行Ｆ_ｎ−１列の第１分割領域を基準位置から規定する。図７に示されている例では、各第１の分割領域αは、Ｆ_２行Ｆ_２列、すなわち、５行５列である。この際、Ｆ_ｎ−１行のポイントとＦ_ｎ−１列のポイントは、隣合う第１分割領域で共有される。基準位置を含む第１の分割領域α以外は、被検査領域Ｒから外れた領域を含んでいる。このため、被検査領域Ｒ内の各第１の分割領域αは、それぞれ、１行目からＦ_ｎ−１行目まで且つ１列目からＦ_ｎ−１列目までの領域と、Ｆ_ｎ−１行目からＭ行目まで且つ１列目からＦ_ｎ−１列目までの領域と、１行目からＦ_ｎ−１行目まで且つＦ_ｎ−１列目からＭ列目までの領域と、Ｆ_ｎ−１行目からＭ行目まで且つＦ_ｎ−１列目からＭ列目までの領域である。

照射箇所設定部１２は、各第１の分割領域αの中心に位置するポイントを１回目の走査で光を照射する箇所に決定する。たとえば、基準位置を含む第１の分割領域αでは、（Ｆ_ｎ−２，Ｆ_ｎ−２）を１回目の走査で光を照射する照射箇所ａに決定する。図７に示されている例では、各第１の分割領域αの中心に位置するポイントである（３，３）及び（３，７）を、１回目の走査で光を照射する照射箇所ａに決定する。

照射箇所設定部１２は、各第１の分割領域αの四隅に位置するポイントを２回目の走査で光を照射する照射箇所ｂに決定する。図７に示されている例では、基準位置を含む第１の分割領域αの四隅に位置するポイントである（１，１）、（５，１）、（１，５）、（５，５）、（１，９）、及び（５，９）を２回目の走査で光を照射する照射箇所ｂに決定する。第１の分割領域αが３行３列の場合、照射箇所設定部１２は、被検査領域Ｒの残りのポイントを３回目の走査で光を照射する照射箇所ｃに決定する。

第１の分割領域αが３行３列よりも大きい場合、実施形態で説明した手順で、３回目以降の走査で光を照射する箇所を決定する。換言すれば、直前に規定した分割領域内に４個の分割領域を規定し、各分割領域の中心に位置するポイント、各分割領域の四隅に位置するポイントの順で、光を照射する箇所を決定する。照射箇所設定部１２は、上述した手順を、最も小さい分割領域が３行３列となるまで続ける。照射箇所設定部１２は、最も小さい分割領域が３行３列の場合、被検査領域Ｒの残りのポイントを最終回の走査で光を照射する箇所に決定する。本変形例において、第１の分割領域αを決めた後は、図５を用いて説明した手順で走査毎の照射領域が決定されてもよい。

次に、本実施形態及び変形例に係る半導体デバイス検査方法及び検査装置１による作用効果について詳細に説明する。

例として、図３及び図４を用いて説明した手順で各走査の照射箇所を決定した場合について、検討する。図８は、被検査領域Ｒの（６，７）に欠陥箇所があり、その周囲の８ポイントが欠陥箇所を検出可能な範囲であることを示している。この場合、（１，１）から順に１ポイントずつラスタースキャンで検査照射を行うと、欠陥箇所Ｘが検出されるまでに５０ポイントに検査照射を行わなくてはならない。一方で、単に光を照射する間隔を広げて、照射箇所ａのみに検査照射で検査を行うこととすれば、欠陥箇所Ｘが検出されない。

しかしながら、本実施形態及び変形例に係る半導体デバイス検査方法及び半導体デバイス検査装置によれば、前の走査による照射箇所ａへの検査照射に基づく検査で欠陥箇所Ｘが検出されずとも、後の走査による照射箇所ｂへの検査照射に基づく検査で欠陥箇所Ｘが検出される。以下、前の走査を行うステップを「第１照射ステップ」といい、後の走査を行うステップを「第２照射ステップ」という。この場合、１３ポイントの検査照射で欠陥箇所Ｘが検出される。

本実施形態及び変形例に係る半導体デバイス検査方法では、第１照射ステップにおいて、被検査領域Ｒ内の少なくとも１つの箇所に検査照射を行う。第１照射ステップの間に半導体デバイスＤから出力された出力信号に基づいて被検査領域Ｒの全体における欠陥箇所の有無を示す情報が出力される。以下、このステップを「第１出力ステップ」といい、第１照射ステップの間に半導体デバイスＤから出力された出力信号に基づいて被検査領域Ｒの全体における欠陥箇所の有無を示す情報を「第１の情報」という。

第２照射ステップにおいて、第１照射ステップで検査照射が行われた箇所と異なる被検査領域Ｒ内の箇所に検査照射が行われる。第２照射ステップの間に半導体デバイスＤから出力された出力信号に基づいて被検査領域Ｒの全体における欠陥箇所の有無を示す情報が出力される。以下、このステップを「第２出力ステップ」といい、第２照射ステップの間に半導体デバイスＤから出力された出力信号に基づいて被検査領域Ｒの全体における欠陥箇所の有無を示す情報を「第２の情報」という。このため、第１照射ステップに基づく測定結果の出力から欠陥箇所の情報が抜けていたとしても、第２照射ステップに基づく測定結果の出力によって欠陥箇所が検出される。この場合、第１照射ステップにおける照射箇所の位置によらず、検査の正確性が確保される。

当該検査方法では、第１の情報に基づいて、第２照射ステップを行うか否かの判断が行われる。このため、第１出力ステップの出力に基づく検査に応じて欠陥箇所が検出された場合に、欠陥箇所の検出までに光を照射する照射箇所の数が低減される。この場合、大幅に検査に要する時間が短縮される。すなわち、上記半導体デバイス検査方法では、検査の正確性が確保されながら、検査に要する時間の短縮が容易に図られる。すなわち、上記半導体デバイス検査方法では、検査の正確性が確保されながら、検査に要する時間の短縮が容易に図られる。

半導体デバイス検査方法では、第１照射ステップの間に半導体デバイスＤから出力された出力信号に基づいて、被検査領域の全体における欠陥箇所の有無を示す被検査領域Ｒの二次元画像が生成されている。この場合、欠陥箇所が存在するか否かを示す二次元画像が第１照射ステップの間の出力信号に基づいて生成されるため、ユーザは当該画像を見ることで第２照射ステップを行うか否かを容易に判断できる。

第１照射ステップでは、被検査領域Ｒ内で第１の走査が行われ、第１の走査において検査照射が行われる。第２照射ステップでは、被検査領域内で第１の走査と走査範囲が重複する第２の走査が行われ、第２の走査において検査照射が行われる。この場合、第１照射ステップと第２照射ステップとの走査範囲が重複しているため、検査の正確性がさらに容易に確保される。

図３〜図７に示されているように、第１照射ステップと第２照射ステップとの一方で検査照射が行われる箇所の１つは、他方で検査照射が行われる箇所の２つを通る線分を対角線又は直径とする領域内に位置している。たとえば、図３において、１回目の走査における照射箇所の（３，３）は、２回目の走査における照射箇所の（１，１）と（５，１）を通る線分を対角線又直径とする領域内に位置している。光を照射した位置から検出可能な範囲を把握するのは困難である。しかし、当該検査方法によれば、第１照射ステップで光が照射される箇所と第２照射ステップで光が照射される箇所とがバランスよく配置されている。このため、第１出力ステップで欠陥箇所を検出可能な範囲と第２出力ステップで欠陥箇所を検出可能な範囲との重複が抑制されている。このため、欠陥箇所を検出可能な範囲の重複が抑制されれば、検査に要する時間がさらに短縮され得る。

図３〜図７に示されているように、第１照射ステップと第２照射ステップとの一方で検査照射が行われる箇所の１つは、他方で検査照射が行われる箇所の２つの間に位置している。たとえば、図３において、１回目の走査における照射箇所の（３，３）は、２回目の走査における照射箇所の（１，１）と（５，１）との間に位置している。この場合、第１照射ステップで光が照射される箇所と第２照射ステップで光が照射される箇所とがバランスよく配置されている。このため、第１出力ステップで欠陥箇所を検出可能な範囲と第２出力ステップで欠陥箇所を検出可能な範囲との重複が抑制されている。

図３〜図７に示されているように、第１照射ステップと第２照射ステップとの一方で検査照射が行われる箇所の少なくとも２つは、他方で検査照射が行われる箇所の１つから等距離に位置している。たとえば、図３において、２回目の走査における照射箇所の（１，１）、（５，１）、（１，５）、（５，５）は、１回目の走査における照射箇所の（３，３）から等距離に位置している。この場合、第１照射ステップで光が照射される箇所と第２照射ステップで光が照射される箇所とがバランスよく配置されている。このため、第１出力ステップで欠陥箇所を検出可能な範囲と第２出力ステップで欠陥箇所を検出可能な範囲との重複が抑制されている。

図３〜図７に示されているように、第１照射ステップで検査照射が行われる箇所の数は、第２照射ステップで検査照射が行われる箇所の数よりも少ない。たとえば、図３では、１回目の走査で検査照射が行われる箇所の数が、２回目の走査で検査照射が行われる箇所の数よりも少ない。図５では、２回目の走査で検査照射が行われる箇所の数が、３回目の走査で検査照射が行われる箇所の数よりも少ない。当該検査方法によれば、第１出力ステップで欠陥箇所を検出可能な範囲と第２出力ステップで欠陥箇所を検出可能な範囲とが重複する場合に、検査に要する時間がより短縮され得る。

図３〜図７に示されているように、第１照射ステップ及び第２照射ステップの一方で検査照射が行われる箇所は、他方で検査照射が行われる箇所の少なくとも１つを通る直線によって半導体デバイスＤの被検査領域Ｒを四分割した複数の領域の各々に位置している。たとえば、図３において、１回目の走査における照射箇所の（３，３）を通る縦線と横線とによって被検査領域Ｒを四分割した場合、分割された領域の各々に２回目の走査における照射箇所（１，１）、（５，１）、（１，５）、及び（５，５）などが位置している。この場合、第１照射ステップで光が照射される箇所と第２照射ステップで光が照射される箇所とがバランスよく配置されている。このため、第１出力ステップで欠陥箇所を検出可能な範囲と第２出力ステップで欠陥箇所を検出可能な範囲との重複が抑制されている。

図３〜図７に示されているように、第１照射ステップ及び第２照射ステップの少なくとも一方において検査照射が行われる複数の箇所は、互いに等間隔で位置している。たとえば、図３において、１回目の走査における照射箇所の（３，３）、（７，３）、（３，７）、（７，７）は互いに等間隔で位置している。この場合、第１照射ステップ及び第２照射ステップの少なくとも一方で光が照射される箇所がバランスよく配置されている。このため、欠陥箇所を検出可能な範囲の重複が抑制されている。

半導体デバイス検査方法では、第２の情報に基づいて検査照射をさらに行うと判断された場合に、試験信号が入力されている半導体デバイスに対して、第１照射ステップ及び第２照射ステップで検査照射が行われた箇所と異なる、被検査領域内の少なくとも１つの箇所に検査照射がさらに行われる。以下、このステップを「第３照射ステップ」という。第３照射ステップの間に半導体デバイスから出力された出力信号に基づいて被検査領域の全体における欠陥箇所の有無を示す情報が出力される。以下、このステップを「第３出力ステップ」といい、第３照射ステップの間に半導体デバイスから出力された出力信号に基づいて被検査領域の全体における欠陥箇所の有無を示す情報を「第３の情報」という。図３、図４、図６、及び図７に示されているように、第３照射ステップで検査照射が行われる箇所の少なくとも１つは、第１照射ステップで検査照射が行われた箇所の１つと第２照射ステップで検査照射が行われた箇所の１つとの間に位置している。たとえば、図３では、３回目の走査における照射箇所の（２，２）は、１回目の走査における照射箇所の（３，３）と２回目の走査における照射箇所の（１，１）との間に位置している。

この場合、照射ステップ及び出力ステップが少なくとも３段階に分けられている。このため、第１出力ステップ又は第２出力ステップに基づく検査で欠陥箇所が検出されれば、検査に要する時間が短縮される。第３照射ステップでは、第１照射ステップ及び第２照射ステップで検査照射が行われた箇所と異なる被検査領域Ｒ内の照射箇所に検査照射が行われる。このため、第１照射ステップに基づく第１の情報及び第２照射ステップに基づく第２の情報から欠陥箇所の情報が抜けていたとしても、第３照射ステップに基づく第３の情報によって欠陥箇所が検出され得る。この場合、第１照射ステップ及び第２照射ステップにおける照射箇所の位置によらず、検査の正確性が確保される。第３照射ステップで光が照射される箇所の少なくとも１つは、第１照射ステップで光が照射される箇所の１つと第２照射ステップで光が照射される箇所の１つとの間に位置する。このため、第１出力ステップ、第２出力ステップ、及び第３出力ステップのそれぞれで欠陥箇所を検出可能な範囲が重複し難い。

検査装置１では、照射箇所設定部１２は、光学系５に検査照射を実行させる照射箇所として被検査領域Ｒ内の少なくとも１つの箇所を設定する。照射制御部１３は、試験信号が入力されている半導体デバイスＤに対して、照射箇所設定部１２で設定された照射箇所に検査照射が行われるように光学系５を制御する。照射箇所設定部１２は、走査判断部１５で検査照射をさらに行うと判断された場合に、既に照射箇所として設定されかつ光が照射された箇所と異なる被検査領域Ｒ内の少なくとも１つの箇所を照射箇所として新たに設定する。このため、前の検査照射に基づく解析部１４からの出力において欠陥箇所の情報が抜けていたとしても、後の検査照射に基づく解析部１４からの出力で欠陥箇所が検出される。この場合、前の検査照射における照射箇所の位置によらず、検査の正確性が確保される。

当該検査装置１では、解析部１４から被検査領域の全体における欠陥箇所の有無を示す情報が出力され、当該情報が出力された後に光学系５によって被検査領域Ｒに対して検査照射をさらに行うか否かの判断が行われる。このため、前の検査照射に基づく検査に応じて欠陥箇所が検出された場合に、欠陥箇所の検出までに光を照射する照射箇所の数が低減され、大幅に検査に要する時間が短縮され得る。すなわち、検査装置１では、検査の正確性が確保されながら、検査に要する時間の短縮が容易に図られる。

解析部１４は、照射箇所設定部１２で設定された照射箇所に対して光学系５によって検査照射が行われている間に半導体デバイスＤから出力された出力信号に基づいて、被検査領域Ｒの全体における欠陥箇所の有無を示す被検査領域Ｒの二次元画像を生成し、生成された当該画像を被検査領域Ｒの全体における欠陥箇所の有無を示す情報として出力する。この場合、欠陥箇所が存在するか否かを示す二次元画像が生成されるため、ユーザは当該画像を見ることで検査照射をさらに行うか否かを容易に判断できる。

照射制御部１３は、光学系５に、被検査領域Ｒを走査させ、当該走査において照射箇所設定部１２で設定された照射箇所に検査照射を実行させる。照射制御部１３は、走査判断部１５で検査照射をさらに行うと判断された場合、光学系５に、既に走査が行われた範囲と重複する範囲を走査させ、当該走査において新たに設定された照射箇所に検査照射を実行させるように、制御する。この場合、前の走査と後の走査との走査範囲が重複しているため、検査の正確性がさらに容易に確保される。

以上、本発明の実施形態及び変形例について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態及び変形例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様々な変更が可能である。

たとえば、照射箇所設定部１２は、半導体デバイスＤの検査毎に照射箇所の決定を行なわずに、決定された照射箇所を複数の半導体デバイスＤの検査に用いてもよい。照射箇所設定部１２は、走査毎に当該走査における照射箇所を決定してもよい。情報管理部１１に予め保存された走査毎の照射箇所は、ユーザ又は外部の装置によって入力されたものであってもよい。

本実施形態及び変形例では、光学系５がラスタースキャンを行うこととしたがこれに限定されない。各走査において、照射箇所設定部１２で設定された照射箇所に光が照射されるのであれば、どのように走査が行われてもよい。

本実施形態及び変形例では、各走査の照射箇所に応じて走査範囲が変更されることとしたが、これに限定されない。たとえば、全ての走査において同一の範囲で走査が行われつつ、走査毎で設定された照射箇所に検査照射が行われてもよい。

本実施形態及び変形例では、被検査領域Ｒの１回分の走査が終了した後に測定画像を生成するとしたが、走査が行われている間に既に得られた結果信号に基づいて測定画像が逐次生成されてもよい。この場合も、走査判断部１５は、被検査領域Ｒの１回分の走査に応じた測定結果、すなわち、被検査領域Ｒの全体における欠陥箇所の有無を示す情報が解析部１４から出力された後に、さらに走査を行うか否かを判断する。

１…半導体デバイス検査装置、５…光学系、１２…照射箇所設定部、１３…照射制御部、１４…解析部、１５…走査判断部、Ｄ…半導体デバイス、Ｒ…被検査領域。

Claims (13)

1. 半導体デバイスに試験信号が入力されている間に光を照射する検査照射を前記半導体デバイスの被検査領域内に対して行い、前記検査照射に応じて前記半導体デバイスから出力された出力信号に基づいて、前記半導体デバイスを検査する半導体デバイス検査方法であって、
   前記試験信号が入力されている前記半導体デバイスの前記被検査領域内の少なくとも１つの箇所に前記検査照射を行う第１照射ステップと、
   前記第１照射ステップの間に前記半導体デバイスから出力された前記出力信号に基づいて前記被検査領域の全体における欠陥箇所の有無を示す第１の情報を出力する第１出力ステップと、
   前記第１の情報に基づいて、前記被検査領域に対して前記検査照射をさらに行うか否かを判断する判断ステップと、
   前記判断ステップで前記検査照射をさらに行うと判断された場合に、前記試験信号が入力されている前記半導体デバイスに対して、前記第１照射ステップで前記検査照射が行われた箇所と異なる、前記被検査領域内の少なくとも１つの箇所に前記検査照射を行う第２照射ステップと、
   前記第２照射ステップの間に前記半導体デバイスから出力された前記出力信号に基づいて前記被検査領域の全体における欠陥箇所の有無を示す第２の情報を出力する第２出力ステップと、を含む、半導体デバイス検査方法。
2. 前記第１照射ステップの間に前記半導体デバイスから出力された前記出力信号に基づいて、前記被検査領域の全体における欠陥箇所の有無を示す前記被検査領域の二次元画像を生成する画像生成ステップを更に含む、請求項１に記載の半導体デバイス検査方法。
3. 前記第１照射ステップでは、前記被検査領域内で第１の走査を行い、前記第１の走査において前記検査照射を行い、
   前記第２照射ステップでは、前記被検査領域内で前記第１の走査と走査範囲が重複する第２の走査を行い、前記第２の走査において前記検査照射を行う、請求項１又は２に記載の半導体デバイス検査方法。
4. 前記第１照射ステップ及び前記第２照射ステップの一方で前記検査照射が行われる箇所の１つは、他方で前記検査照射が行われる箇所の２つを通る線分を対角線又は直径とする領域内に位置する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体デバイス検査方法。
5. 前記一方で前記検査照射が行われる箇所の１つは、前記他方で前記検査照射が行われる箇所の２つの間に位置する、請求項４に記載の半導体デバイス検査方法。
6. 前記第１照射ステップ及び前記第２照射ステップの一方で前記検査照射が行われる箇所の少なくとも２つは、他方で前記検査照射が行われる箇所の１つから等距離に位置する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の半導体デバイス検査方法。
7. 前記第１照射ステップで前記検査照射が行われる箇所の数は、前記第２照射ステップで前記検査照射が行われる箇所の数よりも少ない、請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導体デバイス検査方法。
8. 前記第１照射ステップ及び前記第２照射ステップの一方で前記検査照射が行われる箇所は、他方で前記検査照射が行われる箇所の少なくとも１つを通る直線によって前記半導体デバイスの前記被検査領域を四分割した複数の領域の各々に位置する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の半導体デバイス検査方法。
9. 前記第１照射ステップ及び前記第２照射ステップの少なくとも一方において前記検査照射が行われる複数の箇所は、互いに等間隔で位置している、請求項１〜８のいずれか一項に記載の半導体デバイス検査方法。
10. 前記第２の情報に基づいて前記検査照射をさらに行うと判断された場合に、前記試験信号が入力されている前記半導体デバイスに対して、前記第１照射ステップ及び前記第２照射ステップで前記検査照射が行われた箇所と異なる、前記被検査領域内の少なくとも１つの箇所に前記検査照射をさらに行う第３照射ステップと、
    前記第３照射ステップの間に前記半導体デバイスから出力された前記出力信号に基づいて前記被検査領域の全体における欠陥箇所の有無を示す第３の情報を出力する第３出力ステップと、をさらに含み、
    前記第３照射ステップで前記検査照射が行われる箇所の少なくとも１つは、前記第１照射ステップで前記検査照射が行われた箇所の１つと前記第２照射ステップで前記検査照射が行われた箇所の１つとの間に位置する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の半導体デバイス検査方法。
11. 半導体デバイスに試験信号が入力されている間に光を照射する検査照射を前記半導体デバイスの被検査領域内に対して行い、前記検査照射に応じて前記半導体デバイスから出力された出力信号に基づいて、前記半導体デバイスを検査するための半導体デバイス検査装置であって、
    前記被検査領域に対して光を照射する光照射部と、
    前記光照射部に前記検査照射を実行させる照射箇所として前記被検査領域内の少なくとも１つの箇所を設定する照射箇所設定部と、
    前記試験信号が入力されている前記半導体デバイスに対して、前記照射箇所設定部で設定された前記照射箇所に前記検査照射が行われるように前記光照射部を制御する照射制御部と、
    前記照射箇所設定部で設定された前記照射箇所に対して前記光照射部によって前記検査照射が行われている間に前記半導体デバイスから出力された前記出力信号に基づいて、前記被検査領域の全体における欠陥箇所の有無を示す情報を出力する解析部と、
    前記解析部から前記情報が出力された後に、前記光照射部によって前記被検査領域に対して前記検査照射をさらに行うか否かを判断する走査判断部とを備え、
    前記走査判断部で前記検査照射をさらに行うと判断された場合に、
    前記照射箇所設定部は、既に前記照射箇所として設定され且つ光が照射された箇所と異なる前記被検査領域内の少なくとも１つの箇所を前記照射箇所として新たに設定し、
    前記照射制御部は、前記照射箇所設定部で新たに設定された前記照射箇所に前記検査照射が行われるように前記光照射部を制御する、半導体デバイス検査装置。
12. 前記解析部は、前記照射箇所設定部で設定された前記照射箇所に対して前記光照射部によって前記検査照射が行われている間に前記半導体デバイスから出力された前記出力信号に基づいて、前記被検査領域の全体における欠陥箇所の有無を示す前記被検査領域の二次元画像を生成し、生成された当該画像を前記情報として出力する、請求項１１に記載の半導体デバイス検査装置。
13. 前記照射制御部は、前記光照射部に、前記被検査領域を走査させ、当該走査において前記照射箇所設定部で設定された前記照射箇所に前記検査照射を実行させ、
    前記走査判断部で前記検査照射をさらに行うと判断された場合、前記光照射部に、既に走査が行われた範囲と重複する範囲を走査させ、当該走査において前記新たに設定された照射箇所に前記検査照射を実行させるように、制御する、請求項１１又は１２に記載の半導体デバイス検査装置。

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