JP5939003B2 - 電極構造の検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、電極構造の検査方法、電極構造及び半導体装置に関する。

シリコン基板の厚さ方向に延びる電極を有する電極構造が、半導体装置において用いられている。

例えば、半導体素子の集積度の向上に伴って、複数のシリコン基板が積層されて形成された半導体装置では、１つのシリコン基板を厚さ方向に貫通する貫通電極、いわゆるＴＳＶ（Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｖｉａ）電極が用いられている。

貫通電極は、電極の断面方向の寸法に対して電極が延びる方向の寸法が大きい高アスペクト比を有する。

貫通電極は、その側面が絶縁体により覆われており、電極の側面からシリコン基板へ電流が漏れることが防止されている。しかし、高アスペクト比の電極の側面を覆う絶縁体には、製造工程において欠陥が生じる場合がある。

そこで、このような電極構造の欠陥を検査することが求められている。

特開２００２−３１８２５８号公報 特開平１１−８２７８号公報

しかし、高アスペクト比を有する電極の側面の欠陥を検査することは困難である。

そこで、本明細書では、電極の側面の欠陥を検査できる電極構造の検査方法を提供することを目的とする。

また、本明細書では、そのような検査に用いられ得る電極構造を提供することを目的とする。

更に、本明細書では、そのような電極構造を備えた半導体装置を提供することを目的とする。

本明細書に開示する電極構造の検査方法の一形態によれば、半導体層と、上記半導体層内に配置され、上記半導体層の厚さ方向に延びる複数の第１電極であって、複数の上記第１電極の内の少なくとも１つの上記第１電極を切断せずに、他の上記第１電極を上記半導体層の厚さ方向に切断し得る切断線を有する複数の第１電極と、複数の上記第１電極それぞれと接続する第１導電層と、を備える電極構造を、上記切断線で切断し、上記半導体層を透過する波長を有する電磁波を用いて、切断されなかった少なくとも１つの上記第１電極を含む上記電極構造の部分の切断面を走査しながら、上記第１導電層に電力を供給して、上記切断面に露出している上記第１電極及び露出していない上記第１電極の抵抗変化を検出する。

また、本明細書に開示する電極構造の一形態によれば、半導体層と、上記半導体層内に配置され、上記半導体層の厚さ方向に延びる３つ以上の電極であって、３つ以上の上記電極の内の少なくとも１つの上記電極を切断せずに、他の上記電極を上記半導体層の厚さ方向に切断し得る切断線を有する３つ以上の電極と、３つ以上の上記電極それぞれと接続する導電層と、を備える。

更に、本明細書に開示する半導体装置の一形態によれば、半導体層と、上記半導体層内に配置され、上記半導体層の厚さ方向に延びる３つ以上の電極であって、３つ以上の上記電極の内の少なくとも１つの上記電極を切断せずに、他の上記電極を上記半導体層の厚さ方向に切断し得る切断線を有する３つ以上の電極と、３つ以上の上記電極それぞれと接続する導電層と、を有する電極構造を備える。

上述した本明細書に開示する電極構造の検査方法の一形態によれば、電極の側面の欠陥を検査できる。

また、上述した本明細書に開示する電極構造の一形態によれば、電極の側面の欠陥を検査できる。

更に、上述した本明細書に開示する半導体装置の一形態によれば、電極の側面の欠陥を検査できる。

本発明の目的及び効果は、特に請求項において指摘される構成要素及び組み合わせを用いることによって認識され且つ得られるだろう。

前述の一般的な説明及び後述の詳細な説明の両方は、例示的及び説明的なものであり、特許請求の範囲に記載されている本発明を制限するものではない。

（Ａ）は、本明細書に開示する電極構造の一実施形態を示す平面図であり、（Ｂ）は、正面図である。 本明細書に開示する電極構造の検査方法の第１実施形態を説明するフローチャートである。 切断線で切断された電極構造の切断面を示す図である。 本明細書に開示する電極構造の検査装置を示す図である。 切断面における赤外線レーザの走査パターンを示す図である。 抵抗変化を輝度値に変換して生成された画像を示す図である。 （Ａ）は、電極構造の変型例１を示す図であり、（Ｂ）は変型例２を示す図である。 （Ａ）は、電極構造の変型例３の平面図であり、（Ｂ）は切断面を示す図である。 （Ａ）は、電極構造の変型例４の平面図であり、（Ｂ）は切断面を示す図である。 電極構造の変型例５を示す図である。 電極構造の変型例６を示す図である。 電極構造の変型例７を示す図である。 電極構造の変型例８を示す図である。 （Ａ）は、電極構造の変型例９の平面図であり、（Ｂ）は切断面を示す図である。 電極構造の変型例１０を示す図である。 本明細書に開示する電極構造の検査方法の第２実施形態を説明する図である。

以下、本明細書で開示する電極構造の検査方法の好ましい第１実施形態を、図を参照して説明する。但し、本発明の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。

本明細書に開示する電極構造の検査方法の第１実施形態は、半導体層の厚さ方向に延びる複数の電極を有する電極構造を検査する。本実施形態は、例えば、半導体装置の製造工程においてサンプリングされた半導体装置の電極構造を検査するために用いられる。

図１（Ａ）は、本明細書に開示する電極構造の一実施形態を示す平面図であり、図１（Ｂ）は、正面図である。

本実施形態で検査される電極構造１０は、半導体層１１と、半導体層１１内に配置され、半導体層１１の厚さ方向に延びる３つの第１電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃと、３つの第１電極それぞれと接続する第１導電層１３と、を備える。３つの第１電極それぞれは、第１導電層１３を介して電気的に接続する。本実施形態では、電極構造１０の半導体層１１は、シリコンにより形成されている。

また、電極構造１０は、半導体層１１の上に配置され、第１導電層１３の周囲を埋め込む絶縁体層１６を備える。更に、電極構造１０は、第１導電層１３と半導体層１１との間に配置される絶縁層１７を備える。

電極構造１０は、３つの第１電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃの内の１つの第１電極１２ｃを切断せずに、他の２つの第１電極１２ａ、１２ｂを半導体層１１の厚さ方向に切断し得る切断線Ｌを有する。

３つの第１電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、切断線Ｌが延びる方向に沿って並べて配置されている。切断線Ｌによって切断されない第１電極１２ｃは、並んで配置された３つの第１電極の中では、電極構造１０の内側の端に位置する。

３つの第１電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃそれぞれは、同じ円柱形状及び同じ寸法を有している。切断線Ｌは、切断線Ｌによって切断される第１電極１２ａ、１２ｂの中心を通っている。

３つの第１電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃそれぞれは、円柱形状の導体層Ａと、導体層Ａの周囲を覆う絶縁体層Ｂとを有する。導体層Ａは、絶縁体層Ｂによって、半導体層１１とは電気的に絶縁するようになされている。

第１電極が形成される際には、絶縁体層Ｂは、半導体層１１に設けられた円柱形状の孔の内壁を覆うように形成される。この孔は、その断面方向の寸法に対して孔が延びる方向の寸法が大きい高アスペクト比を有するので、絶縁体層Ｂが空隙又は厚さの薄い所等の欠陥を有して形成される場合がある。絶縁体層Ｂがこのような欠陥を有すると、電圧が印加された導体層Ａから半導体層１１に対して欠陥の部位を通じて電流が漏れる場合がある。

本実施形態の方法は、このような電極の欠陥の有無を検査する。

切断線Ｌによって切断され得る第１電極１２ｂの中心と、切断線Ｌによって切断されない第１電極１２ｃの中心との間における切断線Ｌと直交する方向の距離Ｄ１は、第１電極１２ｃの半径よりも大きい。

隣接する第１電極１２ｂと第１電極１２ｃとの間の距離Ｄ２は、第１電極１２ｃの直径よりも大きいことが、第１電極間のリーク電流を低減する観点から好ましい。この関係は、隣接する第１電極１２ａ及び第１電極１２ｂに対しても適用される。

また、電極構造１０は、半導体層１１内に配置され、半導体層１１の厚さ方向に延びる３つの第２電極１４ａ、１４ｂ、１４ｃと、３つの第２電極それぞれと接続する第２導電層１５と、を備える。３つの第２電極それぞれは、第２導電層１５を介して電気的に接続する。

切断線Ｌは、３つの第２電極１４ａ、１４ｂ、１４ｃの内の１つの第２電極１４ａを切断せずに、他の２つの第２電極１４ｂ、１４ｃを半導体層１１の厚さ方向に切断し得る。

３つの第２電極１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び第２導電層１５と、３つの第１電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び第１導電層１３とは、切断線Ｌと直交する図示しない中心面に対して対称に形成されている。

３つの第２電極１４ａ、１４ｂ、１４ｃそれぞれは、第１電極と同様に、円柱形状の導体層Ａと、導体層Ａの周囲を覆う絶縁体層Ｂとを有する。

次に、上述した電極構造の検査方法について、図を参照して、以下に説明する。

図２は、本明細書に開示する電極構造の検査方法の第１実施形態を説明するフローチャートである。

まず、ステップＳ１０において、電極構造１０が切断線Ｌで切断される。電極構造１０の切断方法としては、切断面にダメージを与えない方法を用いることが好ましい。このような切断方法としては、例えば、アルゴンビームを用いて切断する方法、又は、ガリウムイオン等の集束イオンビームを用いて切断する方法等がある。

図３は、切断線で切断された電極構造の切断面を示す図である。

図３に示す切断面Ｓは、切断されなかった第１電極１２ｃ及び第２電極１４ａを含む電極構造の部分１０ａの切断面である。切断面Ｓには、切断された２つの第１電極１２ａ、１２ｂ及び２つの第２電極１４ｂ、１４ｃが露出している。具体的には、それぞれの電極の導体層Ａ及び絶縁体層Ｂが、切断面Ｓに露出している。

切断されない第１電極１２ｃ及び第２電極１４ａは、半導体層１１の内部に位置するので切断面Ｓには露出していない。

次に、ステップＳ１２において、赤外線レーザを用いて切断面Ｓを走査しながら、第１導電層１３に定電圧を印加して、切断面に露出している第１電極１２ａ、１２ｂ及び露出していない第１電極１２ｃを通って接地に流れる電流値を測定する。電流値の測定は、図４に示す検査装置を用いて行われる。

図４は、本明細書に開示する電極構造の検査装置を示す図である。

検査装置２０は、第１電極１２ａの導体層Ａに電圧を印加するプローブ２５ａと、プローブ２５ａに電力を供給する定電圧源２２と、第２電極１４ｃの導体層Ａを接地するプローブ２５ｂと、プローブ２５ｂと接地との間に流れる電流を測定する電流計２３と、を備える。

また、検査装置２０は、定電圧源２２を制御する制御装置２１を備える。制御装置２１は、定電圧源２２を制御して、第１電極１２ａに印加する定電圧の値を変更可能である。

制御装置２１には、電流計２３の測定値が入力される。制御装置２１は、入力した電流値の変化量を求めて、求めた電流値の変化量を輝度又は色度に変換して表示装置２４に出力する。

第１導電層１３には、第１電極１２ａを介して定電圧源２２から電圧が印加される。そして、他の２つの第１電極１２ｂ、１２ｃには、第１導電層１３を介して電圧が印加される。

このように３つの第１電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃに電圧を印加し、何れかの電極の絶縁体層Ｂが欠陥を有している場合には、欠陥から漏れた電流が、半導体層１１を伝わり、第２電極１４ｃを介して接地に流れる。

検査装置２０は、切断面Ｓを走査するためのレーザ装置２６を備える。レーザ装置２６は、シリコンにより形成される半導体層１１を透過する波長を有する電磁波として赤外線レーザを照射する。レーザ装置２６は、制御装置２１によって制御される。赤外線レーザの波長として、例えば、１．３μｍを用いることができる。

図５は、切断面における赤外線レーザの走査パターンを示す図である。

レーザ装置２６は、プローブ２５ａが接触している第１電極１２ａ及びプローブ２５ｂが接触している第２電極１４ｃの部分を除いた切断面Ｓの領域を走査する。

レーザ装置２６は、切断面Ｓに露出している第１電極１２ｂ及び第２電極１４ｂに対して赤外線レーザを照射して加熱する。また、レーザ装置２６が照射する赤外線レーザは、半導体層１１を透過して、切断面Ｓに露出していない第１電極１２ｃ及び第２電極１４ａを加熱する。

照射された電極の部位は、加熱により抵抗が変化し、その結果、加熱された部位を通って流れる電流が増減する。そして、電極が有する欠陥の部位が赤外線レーザの照射により加熱されると、その箇所の熱伝導率が正常な箇所とは異なるので、赤外線レーザの照射による温度変化が正常な箇所とは違ってくる。従って、電極の欠陥の部位が、抵抗変化を検出することにより識別される。

そこで、切断面Ｓを赤外線レーザで走査して、電流計２３で測定された電流値を用いて、電極の抵抗変化を画面上の対応する位置に表示することで、欠陥の位置を識別することができる。このような検査装置としては、ＯＢＩＲＣＨ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｂｅａｍ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ＣＨａｎｇｅ）検査装置が知られている。

検査装置２０は、赤外線レーザで切断面Ｓを走査しながら、切断面Ｓに露出している第１電極１２ａ、１２ｂ及び露出していない第１電極１２ｃを通って、半導体層１１及び第２電極１４ａ、１４ｂ、１４ｃを介して、接地に流れる電流を測定する。

次に、ステップＳ１４において、制御装置２１は、電流計２３を用いて、切断面Ｓに露出している第１電極１２ａ、１２ｂ及び露出していない第１電極１２ｃを通って接地に流れる電流を測定することにより、抵抗変化を検出する。制御装置２１は、抵抗変化を輝度値に変換して画像を生成し、生成した画像を表示装置２４に出力する。表示装置２４は、抵抗変化が輝度値に変換された画像を表示する。

図６は、抵抗変化を輝度値に変換して生成された画像を示す図である。

図６は、抵抗変化を輝度値に変換して生成された画像を、切断面Ｓを光学的に撮影した画像と重ねて表している。なお、図６には、切断面Ｓについて、赤外線レーザで走査された領域のみが示されている。図６には、赤外線レーザの走査によって、所定の閾値以上の抵抗変化を示した位置が欠陥領域として表示されている。

図６は、切断面Ｓが赤外線レーザにより走査されて、抵抗変化が大きい領域Ｒ１〜Ｒ５を示している。これらの領域Ｒ１〜Ｒ５は、電極の欠陥領域であると考えられる。

切断面Ｓに露出している第１電極１２ｂは、両側面に位置する欠陥領域Ｒ１，Ｒ２を有する。また、切断面Ｓに露出していない第１電極１２ｃは、側面全体を覆う欠陥領域Ｒ３を有する。

また、切断面Ｓに露出していない第２電極１４ａは、側面の大部分を覆う欠陥領域Ｒ４を有する。切断面Ｓに露出している第２電極１４ｂは、一方の側面に位置する欠陥領域Ｒ５を有する。

ここで、切断面Ｓに露出している第１電極１２ｂが有する欠陥領域Ｒ１，Ｒ２は、電極構造１０を切断線Ｌで切断する際に生じた可能性がある。しかし、切断面Ｓに露出していない第１電極１２ｃが、その側面全体を覆う欠陥領域Ｒ３を有していることから、切断面Ｓに露出している第１電極１２ｂも、切断前から欠陥を有していたと推定することができる。

ここで、電極構造１０は、切断面Ｓに露出する２つの第１電極１２ａ、１２ｂを有しているので、一方の第１電極１２ａがプローブ２５ａの接触に使用されても、他方の第１電極１２ｂが、赤外線レーザにより走査されて、欠陥の検査を行うことができる。

同様に、切断面Ｓに露出している第２電極１４ｂが有する欠陥領域Ｒ５は、電極構造１０を切断線Ｌで切断する際に生じた可能性がある。しかし、切断面Ｓに露出していない第２電極１４ａが、その側面の大部分を覆う欠陥領域Ｒ４を有していることから、切断面Ｓに露出している第２電極１４ｂも、切断前から欠陥を有していたと推定することができる。

上述した本実施形態の電極構造の検査方法によれば、電極の側面の欠陥を検査できる。

本実施形態の電極構造の検査方法を用いる検査工程を、例えば、上述した電極構造を有する半導体装置の製造工程に組み込むことにより、電極構造の欠陥を早期に発見して、製造工程の改善に対応することができる。

次に、本明細書に開示する電極構造の変型例を以下に説明する。

図７（Ａ）は、電極構造の変型例１を示す図である。

変型例１の電極構造１０では、第１導電層１３及び第２導電層１５それぞれは矩形の形状を有している。

図７（Ｂ）は、電極構造の変型例２を示す図である。

変型例２の電極構造１０では、第１導電層１３は、第１電極１２ｃを覆う部分が、２つの第１電極１２ａ、１２ｂを覆う部分から斜めに延出している。同様に、第２導電層１５は、第２電極１４ａを覆う部分が、２つの第２電極１４ｂ、１４ｃを覆う部分から斜めに延出している。

電極構造１０の第１導電層１３は、第１電極それぞれと電気的に接続していれば、他の形状を有していても良い。同様に、第２導電層１５は、第２電極それぞれと電気的に接続していれば、他の形状を有していても良い。

図８（Ａ）は、電極構造の変型例３の平面図であり、図８（Ｂ）は切断面を示す図である。

変型例３の電極構造１０は、切断線Ｌにより切断され得る１つの第２電極１４ａを有している。

変型例３の電極構造１０の検査では、第２電極１４ａの導体層Ａが、プローブ２５ｂによって接地される。

図９（Ａ）は、電極構造の変型例４の平面図であり、図９（Ｂ）は切断面を示す図である。

変型例４の電極構造１０は、第２電極及び第２導電層を有していない。同様に、以下に説明する変型例５〜９の電極構造も第２電極及び第２導電層を有していない。

変型例４の電極構造１０の検査では、切断面Ｓの半導体層１１がプローブ２５ｂによって接地される。

上述した第１実施形態の電極構造では、切断面Ｓに露出する第２電極を用いて抵抗変化を検出していたが、変型例４の電極構造１０のように、切断面Ｓの半導体層１１をプローブ２５ｂを用いて接地すれば、第２電極及び第２導電層を用いなくても良い。

図１０は、電極構造の変型例５を示す図である。

変型例５の電極構造１０は、第１導電層１３と電気的に接続する３つの第１電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃを有する。変型例５の電極構造１０は、３つの第１電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃの内の２つの第１電極１２ｂ、１２ｃを切断せずに、他の第１電極１２ａを半導体層１１の厚さ方向に切断し得る切断線Ｌを有する。

図１１は、電極構造の変型例６を示す図である。

変型例６の電極構造１０は、第１導電層１３と電気的に接続する４つの第１電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを有する。変型例６の電極構造１０は、４つの第１電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの内の２つの第１電極１２ｃ、１２ｄを切断せずに、２つの第１電極１２ａ、１２ｂを半導体層１１の厚さ方向に切断し得る切断線Ｌを有する。

図１２は、電極構造の変型例７を示す図である。

変型例７の電極構造１０は、第１導電層１３と電気的に接続する３つの第１電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃを有する。変型例７の電極構造１０は、３つの第１電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃの内の２つの第１電極１２ａ、１２ｃを切断せずに、他の第１電極１２ｂを半導体層１１の厚さ方向に切断し得る切断線Ｌを有する。

３つの第１電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、切断線Ｌが延びる方向に沿って並べて配置されている。切断線Ｌによって切断されない第１電極１２ｃは、並んで配置された３つの第１電極の内の中央に位置する。

図１３は、電極構造の変型例８を示す図である。

変型例８の電極構造１０は、第１導電層１３と電気的に接続する４つの第１電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを有する。変型例８の電極構造１０は、変型例７と比べて、切断線Ｌによって切断されない２つの第１電極１２ａ、１２ｃの間に第１電極１２ｄが配置されている点が異なっている。

図１４（Ａ）は、電極構造の変型例９の平面図であり、図１４（Ｂ）は切断面を示す図である。

変型例９の電極構造１０は、第１導電層１３と電気的に接続する２つの第１電極１２ａ、１２ｂを有する。変型例９の電極構造１０は、２つの第１電極１２ａ、１２ｂの内の一方の第１電極１２ｂを切断せずに、他方の第１電極１２ａを半導体層１１の厚さ方向に切断し得る切断線Ｌを有する。

変型例９の電極構造１０の検査では、プローブ２５ａを第１導電層１３上に接触させて電圧を印加し、切断面Ｓ上の半導体層１１がプローブ２５ｂによって接地される。

変型例９に示すように、切断面Ｓに露出する複数の第１電極がない場合には、プローブ２５ａを第１導電層１３上に接触させて電圧を印加すれば、切断面Ｓに露出する第１電極を赤外線レーザで走査することができる。

図１５は、電極構造の変型例１０を示す図である。

変型例１０の電極構造１０では、半導体層１１は、シリコン基板により形成されており、半導体装置３０の電極構造を形成している。変型例１０の電極構造１０は、上述した第１実施形態の電極構造と同様である。

第１導電層１３と電気的に接続する３つの第１電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、シリコン基板である半導体層１１を貫通する貫通電極である。また、第２導電層１５と電気的に接続する３つの第２電極１４ａ、１４ｂ、１４ｃも、シリコン基板である半導体層１１を貫通する貫通電極である。

半導体装置３０は、電極構造１０の下に配置される他のシリコン基板３１を有する。シリコン基板３１には、半導体素子３２ａ、３２ｂ、３２ｃが配置されている。

２つの第１電極１２ａ、１２ｂは、半導体素子３２ａと接続している。また、第１電極１２ｃは、半導体素子３２ｂと接続している。３つの第２電極１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、半導体素子３２ｃと接続している。

次に、上述した電極構造の検査方法の第２実施形態を、図１６を参照しながら以下に説明する。第２実施形態について特に説明しない点については、上述の第１実施形態に関して詳述した説明が適宜適用される。また、同一の構成要素には同一の符号を付してある。

図１６は、本明細書に開示する電極構造の検査方法の第２実施形態を説明する図である。

本実施形態の検査方法は、赤外線レーザで切断面Ｓを走査しながら、第１導電層１３に定電流を供給し、切断面Ｓに露出している第１電極１２ａ、１２ｂ及び露出していない第１電極１２ｃを通して電流を接地に流す。そして、第１導電層１３と接地との間の電位差を測定することにより、切断面Ｓに露出している第１電極１２ａ、１２ｂ及び露出していない第１電極１２ｃの抵抗変化を検出する。

本実施形態の検査方法で検査される電極構造１０は、上述した第１実施形態と同様である。

図１６に示す検査装置４０は、第１電極１２ａの導体層Ａに電流を供給するプローブ２５ａと、プローブ２５ａに定電流を供給する定電流源２７と、第２電極１４ｃの導体層Ａを接地するプローブ２５ｂと、を備える。

また、検査装置４０は、第１導電層１３と接地との間の電位差を測定する電圧計２８を備える。電圧計２８は、プローブ２５ａ及び第１電極１２ａの導体層Ａを介して、第１導電層１３の電位を測定する。ここで、プローブ２５ａ及び第１電極１２ａの導体層Ａにおける電圧降下は、検査において無視できるものとする。

また、検査装置４０は、定電流源２７を制御する制御装置２１を備える。制御装置２１は、定電流源２７を制御して、第１電極１２ａに供給する定電流の値を変更可能である。

制御装置２１には、電圧計２８の測定値が入力される。制御装置２１は、入力した電圧値の変化量を求めて、求めた電圧値の変化量を輝度又は色度に変換して表示装置２４に出力する。

第１導電層１３には、第１電極１２ａを介して定電流源２７から電流が供給される。そして、他の２つの第１電極１２ｂ、１２ｃには、第１導電層１３を介して電流が供給される。

このように第１電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃに電流を供給し、何れかの電極の絶縁体層Ｂが欠陥を有している場合には、欠陥から漏れた電流が、半導体層１１を伝わり、第２電極１４ｃを介して接地に流れる。

検査装置４０は、切断面Ｓを走査するためのレーザ装置２６を備える。レーザ装置２６は、シリコンにより形成される半導体層１１を透過する波長を有する電磁波として赤外線レーザを照射する。レーザ装置２６は、制御装置２１によって制御される。赤外線レーザの波長としては、例えば、１．３μｍを用いることができる。

検査装置４０は、切断面Ｓを赤外線レーザで走査して、電圧計２８で測定された電圧値を用いて、電極の抵抗変化を画面上の対応する位置に表示することで、欠陥の位置を識別することができる。このような検査装置としては、ＯＢＩＲＣＨ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｂｅａｍ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ＣＨａｎｇｅ）検査装置が知られている。

本発明では、上述した実施形態の電極構造の検査方法、電極構造及び半導体装置は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。また、一の実施形態が有する構成要件は、他の実施形態にも適宜適用することができる。

例えば、電極構造の検査方法で検査される電極構造は、複数の第１電極の内の少なくとも１つの第１電極を切断せずに、他の第１電極を半導体層の厚さ方向に切断し得る切断線を有していれば良い。切断線によって切断される第１電極の数及び切断されない第１電極の数は、適宜設定され得る。

また、半導体装置が有する電極構造は、３つ以上の第１電極の内の少なくとも１つの第１電極を切断せずに、他の第１電極を半導体層の厚さ方向に切断し得る切断線を有していれば良い。切断線によって切断される第１電極の数及び切断されない第１電極の数は、適宜設定され得る。

ここで述べられた全ての例及び条件付きの言葉は、読者が、発明者によって寄与された発明及び概念を技術を深めて理解することを助けるための教育的な目的を意図する。ここで述べられた全ての例及び条件付きの言葉は、そのような具体的に述べられた例及び条件に限定されることなく解釈されるべきである。また、明細書のそのような例示の機構は、本発明の優越性及び劣等性を示すこととは関係しない。本発明の実施形態は詳細に説明されているが、その様々な変更、置き換え又は修正が本発明の精神及び範囲を逸脱しない限り行われ得ることが理解されるべきである。

以上の上述した各実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１）
半導体層と、前記半導体層内に配置され、前記半導体層の厚さ方向に延びる複数の第１電極であって、複数の前記第１電極の内の少なくとも１つの前記第１電極を切断せずに、他の前記第１電極を前記半導体層の厚さ方向に切断し得る切断線を有する複数の第１電極と、複数の前記第１電極それぞれと接続する第１導電層と、を備える電極構造を、前記切断線で切断し、
前記半導体層を透過する波長を有する電磁波を用いて、切断されなかった少なくとも１つの前記第１電極を含む前記電極構造の部分の切断面を走査しながら、前記第１導電層に電力を供給して、前記切断面に露出している前記第１電極及び露出していない前記第１電極の抵抗変化を検出する電極構造の検査方法。

（付記２）
前記電極構造は、複数の前記第１電極の内の少なくとも１つの前記第１電極を切断せずに、少なくとも２つの他の前記第１電極を半導体層の厚さ方向に切断し得る前記切断線を有する付記１に記載の電極構造の検査方法。

（付記３）
前記電極構造は、複数の前記第１電極の内の少なくとも２つの前記第１電極を切断せずに、他の前記第１電極を半導体層の厚さ方向に切断し得る前記切断線を有する付記１又は２に記載の電極構造の検査方法。

（付記４）
複数の前記第１電極は、前記半導体層を貫通する電極である付記１〜３の何れか一項に記載の電極構造の検査方法。

（付記５）
前記電極構造は、
前記半導体層内に配置され、前記半導体層の厚さ方向に延びる複数の第２電極であって、複数の前記第２電極の内の少なくとも１つの前記第２電極を切断せずに、他の前記第２電極を前記半導体層の厚さ方向に切断し得る前記切断線を有する複数の第２電極と、複数の前記第２電極それぞれと接続する第２導電層と、を備える付記１〜４の何れか一項に記載の電極構造の検査方法。

（付記６）
前記切断面に露出する前記第２電極を用いて、前記抵抗変化を検出する付記５に記載の電極構造の検査方法。

（付記７）
前記第１電極は、導体層と、前記導体層を覆う絶縁体層とを有する付記１〜６の何れか一項に記載の電極構造の検査方法。

（付記８）
前記第１導電層に電圧を印加して、前記切断面に露出している前記第１電極及び露出していない前記第１電極を通って接地に流れる電流を測定することにより、前記抵抗変化を検出する付記１〜７の何れか一項に記載の電極構造の検査方法。

（付記９）
前記第１導電層に電流を供給し、前記切断面に露出している前記第１電極及び露出していない前記第１電極を通して電流を接地に流し、
前記第１導電層と接地との間の電位差を測定することにより、前記抵抗変化を検出する付記１〜７の何れか一項に記載の電極構造の検査方法。

（付記１０）
半導体層と、
前記半導体層内に配置され、前記半導体層の厚さ方向に延びる３つ以上の電極であって、３つ以上の前記電極の内の少なくとも１つの前記電極を切断せずに、他の前記電極を前記半導体層の厚さ方向に切断し得る切断線を有する３つ以上の電極と、
３つ以上の前記電極それぞれと接続する導電層と、
を備える電極構造。

（付記１１）
前記電極は、導体層と、前記導体層を覆う絶縁体層とを有する付記１０に記載の電極構造。

（付記１２）
半導体層と、
前記半導体層内に配置され、前記半導体層の厚さ方向に延びる３つ以上の電極であって、３つ以上の前記電極の内の少なくとも１つの前記電極を切断せずに、他の前記電極を前記半導体層の厚さ方向に切断し得る切断線を有する３つ以上の電極と、
３つ以上の前記電極それぞれと接続する導電層と、
を有する電極構造を備えた半導体装置。

１０ 電極構造
１１ 半導体層
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ 第１電極
Ａ 導体層
Ｂ 絶縁体層
１３ 第１導電層
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ 第２電極
Ａ 導体層
Ｂ 絶縁体層
１５ 第２導電層
１６ 絶縁体層
１７ 絶縁体層
２０、４０ 検査装置
２１ 制御装置
２２ 定電圧源
２３ 電流計
２４ 表示装置
２５ａ、２５ｂ プローブ
２６ レーザ装置
２７ 定電流源
２８ 電圧計
３０ 半導体装置
３１ シリコン基板
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ 半導体素子
Ｌ 切断線
Ｓ 切断面
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５ 欠陥領域

Claims (5)

1. 半導体層と、前記半導体層内に配置され、前記半導体層の厚さ方向に延びる複数の第１電極であって、複数の前記第１電極の内の少なくとも１つの前記第１電極を切断せずに、他の前記第１電極を前記半導体層の厚さ方向に切断し得る切断線を有する複数の第１電極と、複数の前記第１電極それぞれと接続する第１導電層と、を備える電極構造を、前記切断線で切断し、
   前記半導体層を透過する波長を有する電磁波を用いて、切断されなかった少なくとも１つの前記第１電極を含む前記電極構造の部分の切断面を走査しながら、前記第１導電層に電力を供給して、前記切断面に露出している前記第１電極及び露出していない前記第１電極の抵抗変化を検出する電極構造の検査方法。
2. 前記電極構造は、複数の前記第１電極の内の少なくとも１つの前記第１電極を切断せずに、少なくとも２つの他の前記第１電極を半導体層の厚さ方向に切断し得る前記切断線を有する請求項１に記載の電極構造の検査方法。
3. 前記電極構造は、複数の前記第１電極の内の少なくとも２つの前記第１電極を切断せずに、他の前記第１電極を半導体層の厚さ方向に切断し得る前記切断線を有する請求項１又は２に記載の電極構造の検査方法。
4. 複数の前記第１電極は、前記半導体層を貫通する電極である請求項１〜３の何れか一項に記載の電極構造の検査方法。
5. 前記電極は、導体層と、前記導体層を覆う絶縁体層とを有する請求項１〜４の何れか一項に記載の電極構造の検査方法。

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