JP2765427B2 - 半導体集積回路内部相互配線の検査方法および装置 - Google Patents

半導体集積回路内部相互配線の検査方法および装置

Info

Publication number
JP2765427B2
JP2765427B2 JP5085817A JP8581793A JP2765427B2 JP 2765427 B2 JP2765427 B2 JP 2765427B2 JP 5085817 A JP5085817 A JP 5085817A JP 8581793 A JP8581793 A JP 8581793A JP 2765427 B2 JP2765427 B2 JP 2765427B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor integrated
integrated circuit
current
change
internal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP5085817A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06300824A (ja
Inventor
清 二川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP5085817A priority Critical patent/JP2765427B2/ja
Priority to US08/227,241 priority patent/US5422498A/en
Publication of JPH06300824A publication Critical patent/JPH06300824A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2765427B2 publication Critical patent/JP2765427B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路チップ上
の欠陥の検査方法および装置に関し、特に半導体集積回
路チップ上内部相互配線の欠陥をレーザビームまたは電
子ビームやイオンビームを用いて検査する方法および装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の欠陥の「検査方法および
装置」(以下「方法」とのみ略して記す)は、たとえば
「W.,Lee Smith et.al.,“Dir
ectmeasurement of stress−
induced voidgrowth by the
rmal wave modulated optic
al reflectance imaging”,1
990IRPS(IEEE),200−208,(19
90).」に示されるように、2種類のレーザビームを
用い、一方のレーザビームでプローブし、もう一方のビ
ームで検知するという方法をとっている。
【0003】図3は、従来の半導体集積回路チップ上内
部相互配線の欠陥をレーザビームを用いて検査する方法
の一例(第1の従来例)を示す図である。プローブレー
ザ発生部19からのプローブレーザ21により試料26
をプローブする。一方、ポンプレーザ発生部18から、
ポンプレーザと呼ばれる強度変化のあるレーザ20を試
料26上に照射し、その結果試料上に生じた反射率の変
化をプローブレーザ21の反射率の変化としてサーマル
ウェーブシグナル検出器22で検出する。
【0004】図中、24はプローブレーザ強度の時間変
化を示し、23はポンプレーザ強度の時間変化を示し、
25はサーマルウェーブシグナルによる反射率の検出を
示している。
【0005】また半導体試料の欠陥を検査する方法に
も、レーザビームを用いるものがある(第2の従来
例)。これは図4にその概念を示すように、電圧供給源
9により電圧が印加された半導体試料27にレーザビー
ム17を照射し、その結果半導体内部に発生する電子−
正孔対(電子28,正孔29)を電流の変化として検出
しようとするもので、OBIC(optical be
am induced current)法としてよく
知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図3で説明した従来の
欠陥検出法では、レーザを2台用いる必要があり、かつ
その2つのレーザビームをμmオーダからサブμmオー
ダの精度で同一箇所に照射しなければならないため、レ
ーザビームを直接走査できず、試料台を走査しなければ
ならない。従って走査に時間がかかり、像を取得するの
に時間がかかるという問題があった。
【0007】また図4で説明した従来のOBIC法は、
試料が半導体あるいは半導体を含むものを対象物質とし
ており、金属を対象物質とすることについては、開示し
ていない。
【0008】本発明の目的は、照射レーザ自体を走査で
き、半導体集積回路の内部相互配線の欠陥を短時間で非
破壊で検出する検査方法および装置を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
内部相互配線の検査方法は、半導体集積回路の内部相互
配線に電流を流した状態で、半導体集積回路にレーザビ
ームを走査しながら照射加熱し、前記内部相互配線に流
れる電流の変化を検知することで、前記内部相互配線の
欠陥を検出する半導体集積回路内部相互配線の検査方法
であって、前記電流変化を、輝度の情報に変換して画像
表示し、前記電流変化の検知を画像上で行うことを特徴
とする。また、前記電流変化の検知を行う際に、外部か
ら前記半導体集積回路の温度制御を行うことで変化前の
電流をできる限り小さくすることにより、前記電流変化
の検出の感度を向上させることを特徴とする。
【0010】本発明の半導体集積回路内部相互配線の検
査装置は、半導体集積回路の内部相互配線に電流を供給
する手段と、前記半導体集積回路にレーザビームを走査
しながら照射加熱するレーザビーム照射加熱手段と、前
記内部相互配線に流れる電流の変化を検知し、前記内部
相互配線の欠陥を検出する手段と、前記電流変化を輝度
の情報に変換して画像表示し、前記電流変化の検知を画
像上で行う手段とを備えることを特徴とする。また、半
導体集積回路の内部相互配線に電流を供給する手段と、
前記半導体集積回路にレーザビームを走査しながら照射
加熱するレーザビーム照射加熱手段と、前記内部相互配
線に流れる電流の変化を検知し、前記内部相互配線の欠
陥を検出する手段と、前記半導体集積回路の温度制御を
行う手段とを備えることを特徴とする
【0011】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
【0012】図1は、本発明の一実施例を示す装置構成
図である。この半導体集積回路内部相互配線の検査装置
は、検査対象物である試料を設置する試料台3を備え、
この試料台3には、試料に電圧を供給する電圧供給源9
と、試料の各点にレーザビームを照射した瞬間の電流の
変化を検出する変動電流検出/増幅部8とが、電流伝送
路13a,13bをそれぞれ介して接続されている。ま
た、試料台3には、試料の温度を制御するための温度制
御部10が、熱媒体用パイプ12を介して連結されてい
る。
【0013】試料台3の上部には、レーザを発生するレ
ーザ発生部6,レーザを試料に走査するレーザ走査部5
と、顕微鏡部4とが設けられている。
【0014】本実施例の装置は、さらに、信号処理/画
像処理/システム制御部7と、これに接続されたCRT
15とを備えている。
【0015】信号処理/画像処理/システム制御部7
は、信号線14を介してレーザ走査部5と、変動電流検
出/増幅部8と、温度制御部10に接続されており、信
号を位置と輝度の情報に変換したのちCRT15上に、
輝度が電流値の変化に対応した像として表示させる。
【0016】次に、この検査装置を用いて、半導体集積
回路内部相互配線の欠陥を検出する方法を説明する。
【0017】チップ1がマウントされたパッケージ2を
試料台3に設置する。チップ1に電圧供給源9から電圧
を供給する。これによりチップ配線に電圧が印加され
る。この状態で、レーザ発生部6は、レーザを発生す
る。発生されたレーザは光伝送路11を経てレーザ走査
部5へ送られる。顕微鏡部4を介して、μmオーダから
サブμmオーダに絞ったレーザ光17をチップ1上に走
査しながら照射する。レーザ光の照射によりチップ上配
線に流れる電流が変化する。チップ1上の各点での電流
の変化を変動電流検出/増幅部8で検出し、信号処理/
画像処理/システム制御部7で信号を位置と輝度の情報
に変換したのち、CRT15上に、輝度が電流値の変化
に対応した像として表示する。ボイド等の欠陥がある箇
所は熱伝導が悪いためその付近の抵抗が増大する結果、
電流変化が大きくなる。従って電流の変化に対応したコ
ントラストの変化が観測できる。欠陥が表面に出ておら
ず光学顕微鏡像や走査型電子顕微鏡像では検出できない
欠陥が検出できる点は前述の第1の従来例と同様であ
る。また、検出の感度を上げるためにレーザを照射しな
い状態での電流量をできる限り減らすために、温度制御
部10から熱媒体用パイプ12を介してチップ1の温度
を制御し最も電流の小さい温度においてこの検査を実施
することも有効である。
【0018】図2は、本発明の検査装置の他の実施例を
示す図である。本実施例は、図1での電圧供給源9をL
SIテスタ16に置き換えたことが特徴である。その他
の構成は、図1と同一であり、同一の構成要素には、同
一の参照番号を付して示してあるが、レーザ発生部6,
レーザ走査部5,顕微鏡部4,信号処理/画像処理/シ
ステム制御部7,温度制御部10は図示を省略してあ
る。
【0019】LSIテスタ16は、電流伝送路13によ
り、図示のようにパッケージ2,変動電流検出/増幅部
8に接続され、また、信号線31によりパッケージ2に
接続されている。
【0020】本実施例によれば、LSIテスタにより電
源供給および信号供給を行いながらこの検査を実施する
ことで、特別な動作状態でしか電流が流れないようなチ
ップ上の内部相互配線に対しても検査が可能になる。
【0021】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明はこれら実施例に限定されるものではない。例えば
配線を加熱する手段として、レーザビームの代わりに電
子ビームやイオンビームを用いることもできる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の欠陥検査
方法および装置では、欠陥検出のための特性値として抵
抗の温度変化を用いているので、その変化を見るために
照射するレーザは1本で済み、従来のように2本のレー
ザビームの位置合わせが不要となるため、照射レーザ自
体を走査することが容易にでき、高速な走査が可能なた
め像取得時間の大幅な短縮が計れる。一例では、第1の
従来例では6分かかったものが、本発明による方法では
0.5秒と実に7200分の1という大幅な短縮が実現
できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例を示す装置構成図である。
【図2】第2の実施例を示す装置構成図である。
【図3】第1の従来例を示す概念図である。
【図4】第2の従来例を示す概念図である。
【符号の説明】
1 チップ 2 パッケージ 3 試料台 4 顕微鏡部 5 レーザ走査部 6 レーザ発生部 7 信号処理/画像処理/システム制御部 8 変動電流検出/増幅部 9 電圧供給源 10 温度制御部 11 光伝送路 12 熱媒体用パイプ 13 電流伝送路(電源線) 14,31 信号線 15 CRT 16 LSIテスタ 17 レーザ 18 ポンプレーザ発生部 19 プローブレーザ発生部 20 ポンプレーザ 21 プローブレーザ 22 サーマルウェーブシグナル検出器 23 ポンプレーザ強度の時間変化概念図 24 プローブレーザ強度の時間変化概念図 25 サーマルウェーブシグナルによる反射率の検出概
念図 26 サンプル 27 半導体試料 28 電子 29 正孔

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体集積回路の内部相互配線に電流を
    流した状態で、半導体集積回路にレーザビームを走査し
    ながら照射加熱し、前記内部相互配線に流れる電流の変
    化を検知することで、前記内部相互配線の欠陥を検出す
    半導体集積回路内部相互配線の検査方法であって、前
    記電流変化を、輝度の情報に変換して画像表示し、前記
    電流変化の検知を画像上で行うことを特徴とする半導体
    集積回路内部相互配線の検査方法。
  2. 【請求項2】 半導体集積回路の内部相互配線に電流を
    流した状態で、半導体集積回路にレーザビームを走査し
    ながら照射加熱し、前記内部相互配線に流れる電流の変
    化を検知することで、前記内部相互配線の欠陥を検出す
    半導体集積回路内部相互配線の検査方法であって、前
    記電流変化の検知を行う際に、外部から前記半導体集積
    回路の温度制御を行うことで変化前の電流をできる限り
    小さくすることにより、前記電流変化の検出の感度を向
    上させることを特徴とする半導体集積回路内部相互配線
    の検査方法。
  3. 【請求項3】 前記レーザビームの代わりに電子ビーム
    またはイオンビームを用いることを特徴とする請求項
    または2記載の半導体集積回路内部相互配線の検査方
    法。
  4. 【請求項4】 半導体集積回路の内部相互配線に電流を
    供給する手段と、前記半導体集積回路にレーザビームを
    走査しながら照射加熱するレーザビーム照射加熱手段
    と、前記内部相互配線に流れる電流の変化を検知し、前
    記内部相互配線の欠陥を検出する手段と、前記電流変化
    を輝度の情報に変換して画像表示し、前記電流変化の検
    知を画像上で行う手段とを備えることを特徴とする半導
    体集積回路内部相互配線の検査装置。
  5. 【請求項5】 半導体集積回路の内部相互配線に電流を
    供給する手段と、前記半導体集積回路にレーザビームを
    走査しながら照射加熱するレーザビーム照射加熱手段
    と、前記内部相互配線に流れる電流の変化を検知し、前
    記内部相互配線の欠陥を検出する手段と、前記半導体集
    積回路の温度制御を行う手段とを備えることを特徴とす
    る半導体集積回路内部相互配線の検査装置。
  6. 【請求項6】 前記レーザビーム照射加熱手段の代わり
    に、電子ビームまたはイオンビーム照射加熱手段を用い
    ることを特徴とする請求項4または5記載の半導体集積
    回路内部相互配線の検査装置。
  7. 【請求項7】 前記電流を供給する手段が電圧供給源あ
    るいはLSIテスタであることを特徴とする請求項4、
    5、または6記載の半導体集積回路内部相互配線の検査
    装置。
JP5085817A 1993-04-13 1993-04-13 半導体集積回路内部相互配線の検査方法および装置 Expired - Lifetime JP2765427B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5085817A JP2765427B2 (ja) 1993-04-13 1993-04-13 半導体集積回路内部相互配線の検査方法および装置
US08/227,241 US5422498A (en) 1993-04-13 1994-04-13 Apparatus for diagnosing interconnections of semiconductor integrated circuits

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5085817A JP2765427B2 (ja) 1993-04-13 1993-04-13 半導体集積回路内部相互配線の検査方法および装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9290734A Division JPH10170612A (ja) 1997-10-23 1997-10-23 半導体集積回路内部相互配線の検査方法および装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06300824A JPH06300824A (ja) 1994-10-28
JP2765427B2 true JP2765427B2 (ja) 1998-06-18

Family

ID=13869418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5085817A Expired - Lifetime JP2765427B2 (ja) 1993-04-13 1993-04-13 半導体集積回路内部相互配線の検査方法および装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2765427B2 (ja)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2861849B2 (ja) * 1994-08-31 1999-02-24 日本電気株式会社 半導体集積回路チップ上の配線試験方法及びその装置
JP2778507B2 (ja) * 1995-02-27 1998-07-23 日本電気株式会社 電子回路の故障診断装置
US6072327A (en) * 1995-05-26 2000-06-06 Nec Corporation Method and device of testing semiconductor integrated circuit chip capable of preventing electron-hole pairs
JP2666772B2 (ja) * 1995-05-26 1997-10-22 日本電気株式会社 超音波加熱を用いた半導体集積回路配線系の検査法および装置
US5952837A (en) * 1995-07-18 1999-09-14 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Scanning photoinduced current analyzer capable of detecting photoinduced current in nonbiased specimen
JP2970505B2 (ja) * 1995-11-21 1999-11-02 日本電気株式会社 半導体デバイスの配線電流観測方法、検査方法および装置
JP2900877B2 (ja) * 1996-03-22 1999-06-02 日本電気株式会社 半導体デバイスの配線電流観測方法、配線系欠陥検査方法およびその装置
JP2962234B2 (ja) 1996-08-07 1999-10-12 日本電気株式会社 半導体デバイスの寄生MIM構造箇所解析法及びSi半導体デバイスの寄生MIM構造箇所解析法
JP2004053257A (ja) 2002-07-16 2004-02-19 Renesas Technology Corp 半導体故障解析装置
DE10253717B4 (de) * 2002-11-18 2011-05-19 Applied Materials Gmbh Vorrichtung zum Kontaktieren für den Test mindestens eines Testobjekts, Testsystem und Verfahren zum Testen von Testobjekten
TWI328691B (en) 2003-03-20 2010-08-11 Hamamatsu Photonics Kk Solid immersion lens and microscope
US7221502B2 (en) 2003-03-20 2007-05-22 Hamamatsu Photonics K.K. Microscope and sample observation method
TWI269886B (en) 2003-03-20 2007-01-01 Hamamatsu Photonics Kk Microscope and specimen observation method
US7576928B2 (en) 2003-10-31 2009-08-18 Hamamatsu Photonics K.K. Solid immersion lens holder
US7312921B2 (en) 2004-02-27 2007-12-25 Hamamatsu Photonics K.K. Microscope and sample observation method
US7110172B2 (en) 2004-02-27 2006-09-19 Hamamatsu Photonics K.K. Microscope and sample observation method
JP2005274381A (ja) * 2004-03-25 2005-10-06 Tohoku Techno Arch Co Ltd 電磁気的手法による裏面欠陥および材料特性の非破壊検査方法とそのための装置
JP4713217B2 (ja) * 2005-05-13 2011-06-29 ルネサスエレクトロニクス株式会社 検査装置及び方法
KR100711922B1 (ko) * 2005-12-14 2007-04-27 동부일렉트로닉스 주식회사 보이드 모니터링 방법
JP2012138456A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Fujitsu Ltd 配線構造、半導体装置及び不良箇所特定方法
JP6611387B1 (ja) 2018-08-30 2019-11-27 浜松ホトニクス株式会社 半導体試料の検査装置及び検査方法
JP6824351B1 (ja) 2019-09-13 2021-02-03 浜松ホトニクス株式会社 半導体試料の検査装置及び検査方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5686367A (en) * 1979-12-14 1981-07-14 Nec Corp Measuring method for characteristic of electronic circuit
JPH01216548A (ja) * 1988-02-25 1989-08-30 Nec Corp 半導体装置の不良解析装置
JPH0572234A (ja) * 1991-09-12 1993-03-23 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の配線評価方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06300824A (ja) 1994-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2765427B2 (ja) 半導体集積回路内部相互配線の検査方法および装置
US5422498A (en) Apparatus for diagnosing interconnections of semiconductor integrated circuits
US5708371A (en) Scanning photoinduced current analyzer capable of detecting photoinduced current in nonbiased specimen
TWI392867B (zh) 故障解析方法及故障解析裝置
JP2970505B2 (ja) 半導体デバイスの配線電流観測方法、検査方法および装置
JP2900877B2 (ja) 半導体デバイスの配線電流観測方法、配線系欠陥検査方法およびその装置
US6617862B1 (en) Laser intrusive technique for locating specific integrated circuit current paths
US4736159A (en) Laser probing for solid-state device
TWI247905B (en) Method and apparatus for inspecting semiconductor device
US5952837A (en) Scanning photoinduced current analyzer capable of detecting photoinduced current in nonbiased specimen
JP2666772B2 (ja) 超音波加熱を用いた半導体集積回路配線系の検査法および装置
US6387715B1 (en) Integrated circuit defect detection via laser heat and IR thermography
TW202125662A (zh) 半導體試料之檢查裝置及檢查方法
US6154039A (en) Functional OBIC analysis
JP2004296771A (ja) 半導体検査装置及び検査方法
JP2518533B2 (ja) 半導体集積回路内部相互配線の検査装置
JP2010197051A (ja) 故障解析装置
JP2518540B2 (ja) 半導体集積回路内部相互配線の検査装置
US20070103151A1 (en) Inspection method and device for semiconductor equipment
TW202024655A (zh) 半導體試料之檢查裝置及檢查方法
JPH10170612A (ja) 半導体集積回路内部相互配線の検査方法および装置
US7623982B2 (en) Method of testing an electronic circuit and apparatus thereof
WO2012014736A1 (ja) 試料検査装置及び吸収電流像の作成方法
JP4684690B2 (ja) 走査レーザsquid顕微鏡を用いた検査方法および装置
JP3825542B2 (ja) 定電流型ビーム照射加熱抵抗変化測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080403

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090403

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100403

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110403

Year of fee payment: 13

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110403

Year of fee payment: 13

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120403

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120403

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130403

Year of fee payment: 15

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130403

Year of fee payment: 15

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140403

Year of fee payment: 16

EXPY Cancellation because of completion of term