JP2523878B2 - 半導体デバイスの評価装置 - Google Patents
半導体デバイスの評価装置Info
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- JP2523878B2 JP2523878B2 JP1155039A JP15503989A JP2523878B2 JP 2523878 B2 JP2523878 B2 JP 2523878B2 JP 1155039 A JP1155039 A JP 1155039A JP 15503989 A JP15503989 A JP 15503989A JP 2523878 B2 JP2523878 B2 JP 2523878B2
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- Japan
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- semiconductor device
- light beam
- glass plate
- transparent electrode
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は完成済製品の半導体デバイスの結晶欠陥や
界面準位等を評価する評価装置に関する。
界面準位等を評価する評価装置に関する。
（ロ）従来の技術 一般に、半導体ウエハや半導体チップ（デバイス）の
結晶欠陥を評価（検査）するのに、エッチング法やＸ線
トポグラフ法が用いられている。しかしながらエッチン
グ法は破壊検査そのものであり、検査後のウエハやチッ
プを生かし得ないし、Ｘ線トポグラフ法は測定時間を多
く要する上、Ｘ線による放射損傷が生じ、これも非破壊
検査を実現するものではなかった。
結晶欠陥を評価（検査）するのに、エッチング法やＸ線
トポグラフ法が用いられている。しかしながらエッチン
グ法は破壊検査そのものであり、検査後のウエハやチッ
プを生かし得ないし、Ｘ線トポグラフ法は測定時間を多
く要する上、Ｘ線による放射損傷が生じ、これも非破壊
検査を実現するものではなかった。
そこで、近年、半導体ウエハを非破壊で検査する方法
として交流表面光電圧像による評価方法が提案されてい
る。この評価方法は、第２図に示すように半導体ウエハ
21の上面と20〜30μｍの間隔をおいて、半導体ウエハ21
の上方にガラス板22を配置し、このガラス板22の下面に
透明電極23を形成し、ガラス板22の上方より断続的な光
ビーム24を投射し走査している。例えば熱酸化を行った
Ｐ型Siウエハ21の酸化膜25中には多数キャリヤと同符号
の固定電荷が存在する。このため、半導体ウエハ21の表
面には空乏層26が形成される。このような半導体ウエハ
21に光ビーム24を投射すると、Si結晶27内で電子−正孔
対、つまりフォトキャリヤが励起される。これらのフォ
トキャリヤは空乏層26内の電界によって空乏層26の両側
に分離され、ウエハ21の表裏間に表面光電圧が発生す
る。この光電圧は光ビームの断続的な照射により、交流
状の電圧（交流表面電圧）となるので、容量結合により
透明電極23に導出される。そして、この光電圧は照射部
分におけるウエハ21の電気的な特性を反映しているの
で、これを導出し、例えば濃淡画像表示装置28に表示す
ることにより、評価を行うことができる。
として交流表面光電圧像による評価方法が提案されてい
る。この評価方法は、第２図に示すように半導体ウエハ
21の上面と20〜30μｍの間隔をおいて、半導体ウエハ21
の上方にガラス板22を配置し、このガラス板22の下面に
透明電極23を形成し、ガラス板22の上方より断続的な光
ビーム24を投射し走査している。例えば熱酸化を行った
Ｐ型Siウエハ21の酸化膜25中には多数キャリヤと同符号
の固定電荷が存在する。このため、半導体ウエハ21の表
面には空乏層26が形成される。このような半導体ウエハ
21に光ビーム24を投射すると、Si結晶27内で電子−正孔
対、つまりフォトキャリヤが励起される。これらのフォ
トキャリヤは空乏層26内の電界によって空乏層26の両側
に分離され、ウエハ21の表裏間に表面光電圧が発生す
る。この光電圧は光ビームの断続的な照射により、交流
状の電圧（交流表面電圧）となるので、容量結合により
透明電極23に導出される。そして、この光電圧は照射部
分におけるウエハ21の電気的な特性を反映しているの
で、これを導出し、例えば濃淡画像表示装置28に表示す
ることにより、評価を行うことができる。
（ハ）発明が解決しようとする課題 上記した従来の交流表面光電圧像による評価方法は非
破壊評価方法ではあるが、半導体ウエハに関するもので
あり、装置が大型のものであり、すでにワイボンや被覆
がなされたチップ等、つまり半導体デバイスの微細部の
評価には、そのまま適用ができなかった。
破壊評価方法ではあるが、半導体ウエハに関するもので
あり、装置が大型のものであり、すでにワイボンや被覆
がなされたチップ等、つまり半導体デバイスの微細部の
評価には、そのまま適用ができなかった。
この発明は、上記問題点に着目してなされたものであ
って、非破壊で完成済製品の半導体デバイスを評価し得
る装置を提供することを目的としている。
って、非破壊で完成済製品の半導体デバイスを評価し得
る装置を提供することを目的としている。
（ニ）課題を解決するための手段及び作用 この発明の半導体デバイスの評価装置は、完成済み製
品の半導体デバイスを載せる接地電極と、半導体デバイ
スの微細部上に配置され、半導体デバイスの微細部とほ
ぼ同程度の大きさであり、少なくとも片面に透明電極が
形成されたガラス板と、半導体デバイス上に立設され、
ガラス板の透明電極を半導体デバイスに対面させてガラ
ス板を間隔を置いて半導体デバイス上に位置決めするス
ペーサと、ガラス板の上方からガラス板に断続光ビーム
を投射して走査する光ビーム走査器と、この光ビーム走
査器の走査を制御する光ビーム走査制御部と、この光ビ
ーム走査制御部に接続された濃淡画像表示装置とを備
え、前記濃淡画像表示装置にガラス板の透明電極と接地
電極が接続されていることを特徴とする。
品の半導体デバイスを載せる接地電極と、半導体デバイ
スの微細部上に配置され、半導体デバイスの微細部とほ
ぼ同程度の大きさであり、少なくとも片面に透明電極が
形成されたガラス板と、半導体デバイス上に立設され、
ガラス板の透明電極を半導体デバイスに対面させてガラ
ス板を間隔を置いて半導体デバイス上に位置決めするス
ペーサと、ガラス板の上方からガラス板に断続光ビーム
を投射して走査する光ビーム走査器と、この光ビーム走
査器の走査を制御する光ビーム走査制御部と、この光ビ
ーム走査制御部に接続された濃淡画像表示装置とを備
え、前記濃淡画像表示装置にガラス板の透明電極と接地
電極が接続されていることを特徴とする。
この評価装置では、ガラス板を半導体デバイスの微細
部とほぼ同程度の大きさにし、またスペーサを介して半
導体デバイスの微細部上にガラス板を位置決めするもの
であるから、ワイヤボン等を気にすることなく、またそ
れほどの手間を取ることなく、交流表面光電圧像により
非破壊で評価を行うことができる。
部とほぼ同程度の大きさにし、またスペーサを介して半
導体デバイスの微細部上にガラス板を位置決めするもの
であるから、ワイヤボン等を気にすることなく、またそ
れほどの手間を取ることなく、交流表面光電圧像により
非破壊で評価を行うことができる。
（ホ）実施例 以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明す
る。
る。
第１図は、この発明の一実施例を示す概略図である。
同図において半導体チップ１は、完成済の製品であり、
すでにワイヤボンディングされたワイヤ２を備え、保護
膜３も施されたものであり、微細部４上面にセラミック
封止されたシール（図示せず）をはがした状態のもので
ある。そして、この半導体チップ１の微細部４の結晶欠
陥等を検出し、評価するため、微細部４をカバーする大
きさの面積のガラス板５をスペーサ６を介して微細部４
の上面に載置している。ガラス板５の表面には透明電極
膜（ITO）８、９が形成されていて、半導体チップ１側
の透明電極膜８には加熱圧着によりリード線10が接続さ
れており、また上面の透明電極９はシールド効果を持た
せるためにグランド接続されている。半導体チップ１の
接地電極11は、グランド接続され、さらにリード線10は
濃淡画像表示装置14に接続されている。またガラス基板
の上方には光ビーム走査器13が設けられており、光ビー
ム走査制御部12の制御の下に断続光ビームを走査しなが
ら、半導体チップ１の微細部４に投射するようになって
いる。
同図において半導体チップ１は、完成済の製品であり、
すでにワイヤボンディングされたワイヤ２を備え、保護
膜３も施されたものであり、微細部４上面にセラミック
封止されたシール（図示せず）をはがした状態のもので
ある。そして、この半導体チップ１の微細部４の結晶欠
陥等を検出し、評価するため、微細部４をカバーする大
きさの面積のガラス板５をスペーサ６を介して微細部４
の上面に載置している。ガラス板５の表面には透明電極
膜（ITO）８、９が形成されていて、半導体チップ１側
の透明電極膜８には加熱圧着によりリード線10が接続さ
れており、また上面の透明電極９はシールド効果を持た
せるためにグランド接続されている。半導体チップ１の
接地電極11は、グランド接続され、さらにリード線10は
濃淡画像表示装置14に接続されている。またガラス基板
の上方には光ビーム走査器13が設けられており、光ビー
ム走査制御部12の制御の下に断続光ビームを走査しなが
ら、半導体チップ１の微細部４に投射するようになって
いる。
第１図に示した装置構成により、評価を行う場合は光
ビーム走査制御部12の制御の下に光ビーム走査器12から
光ビームがガラス板５を介して半導体チップ１の微細部
４に投射する。これにより、半導体チップ１のＰ型Si層
で励起され、フォトキャリヤが発生し、半導体チップ１
の微細部４の電気的特性（具体的には結晶欠陥等の存在
に応じた交流光電圧が容量結合により、透明電極膜８に
導出され、リード線10を経て、濃淡画像表示装置14に入
力され表示される。これにより微細部４の評価が行われ
る。もっともこの実施例における交流表面光電圧像によ
る評価を行う原理自体は公知のものであり、ここでの詳
細説明は省略する。
ビーム走査制御部12の制御の下に光ビーム走査器12から
光ビームがガラス板５を介して半導体チップ１の微細部
４に投射する。これにより、半導体チップ１のＰ型Si層
で励起され、フォトキャリヤが発生し、半導体チップ１
の微細部４の電気的特性（具体的には結晶欠陥等の存在
に応じた交流光電圧が容量結合により、透明電極膜８に
導出され、リード線10を経て、濃淡画像表示装置14に入
力され表示される。これにより微細部４の評価が行われ
る。もっともこの実施例における交流表面光電圧像によ
る評価を行う原理自体は公知のものであり、ここでの詳
細説明は省略する。
（ヘ）発明の効果 この発明によれば、評価すべき完成済み製品の半導体
デバイスの微細部とほぼ同程度の大きさのガラス板の透
明電極と、半導体デバイスを載せる接地電極とが、濃淡
画像表示装置に接続され、ガラス板の上方から断続光ビ
ームを投射して走査し、半導体デバイスと透明電極との
間の静電結合により透明電極と接地電極との間に導出さ
れる光電圧により評価を行うものであるから、評価する
のが既に完成済みであり、ワイヤボンや保護膜を備える
半導体デバイスであっても、デバイスを破壊することな
く評価を行うことができる。
デバイスの微細部とほぼ同程度の大きさのガラス板の透
明電極と、半導体デバイスを載せる接地電極とが、濃淡
画像表示装置に接続され、ガラス板の上方から断続光ビ
ームを投射して走査し、半導体デバイスと透明電極との
間の静電結合により透明電極と接地電極との間に導出さ
れる光電圧により評価を行うものであるから、評価する
のが既に完成済みであり、ワイヤボンや保護膜を備える
半導体デバイスであっても、デバイスを破壊することな
く評価を行うことができる。
又、片面に透明電極を形成したガラス板をスペーサを
介して半導体デバイスの微細部上に配置するのみで良い
ので、手間を取ることなく微細部を短時間で評価でき
る。
介して半導体デバイスの微細部上に配置するのみで良い
ので、手間を取ることなく微細部を短時間で評価でき
る。
更に、評価対象が完成済製品の半導体デバイスである
から、光ビームの波長は1.0μｍ内外と短くてよく、半
導体デバイスの微細部の欠陥を光電圧像として精度良く
検出することができるだけでなく、安定したデータが得
られる。
から、光ビームの波長は1.0μｍ内外と短くてよく、半
導体デバイスの微細部の欠陥を光電圧像として精度良く
検出することができるだけでなく、安定したデータが得
られる。
【図面の簡単な説明】 第１図は、この発明の一実施例を示す概略図、第２図
は、従来の表面光電圧像による半導体ウエハの評価方法
を説明するための概略図である。 1:半導体チップ、2:ワイヤ、4:微細部、5:ガラス板、６
・7:セパレータ、8:透明電極膜、10:リード線、13:光ビ
ーム走査器、14:濃淡画像表示装置。
は、従来の表面光電圧像による半導体ウエハの評価方法
を説明するための概略図である。 1:半導体チップ、2:ワイヤ、4:微細部、5:ガラス板、６
・7:セパレータ、8:透明電極膜、10:リード線、13:光ビ
ーム走査器、14:濃淡画像表示装置。
Claims (1)
- 【請求項１】完成済み製品の半導体デバイスを載せる接
地電極と、半導体デバイスの微細部上に配置され、半導
体デバイスの微細部とほぼ同程度の大きさであり、少な
くとも片面に透明電極が形成されたガラス板と、半導体
デバイス上に立設され、ガラス板の透明電極を半導体デ
バイスに対面させてガラス板を間隔を置いて半導体デバ
イス上に位置決めするスペーサと、ガラス板の上方から
ガラス板に断続光ビームを投射して走査する光ビーム走
査器と、この光ビーム走査器の走査を制御する光ビーム
走査制御部と、この光ビーム走査制御部に接続された濃
淡画像表示装置とを備え、前記濃淡画像表示装置にガラ
ス板の透明電極と接地電極が接続されていることを特徴
とする半導体デバイスの評価装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1155039A JP2523878B2 (ja) | 1989-06-17 | 1989-06-17 | 半導体デバイスの評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1155039A JP2523878B2 (ja) | 1989-06-17 | 1989-06-17 | 半導体デバイスの評価装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0321038A JPH0321038A (ja) | 1991-01-29 |
| JP2523878B2 true JP2523878B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=15597336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1155039A Expired - Lifetime JP2523878B2 (ja) | 1989-06-17 | 1989-06-17 | 半導体デバイスの評価装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2523878B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3650917B2 (ja) * | 1997-08-29 | 2005-05-25 | 株式会社神戸製鋼所 | 表面光電圧による半導体表面評価方法及び装置 |
| JP3846806B2 (ja) | 2005-02-10 | 2006-11-15 | Ｔｄｋ株式会社 | 放電灯駆動装置及び液晶表示装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS628022A (ja) * | 1985-07-04 | 1987-01-16 | Ishida Scales Mfg Co Ltd | 組合せ計量装置 |
-
1989
- 1989-06-17 JP JP1155039A patent/JP2523878B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0321038A (ja) | 1991-01-29 |
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