JP6218959B2 - 解析装置及び解析方法 - Google Patents

解析装置及び解析方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6218959B2
JP6218959B2 JP2016552774A JP2016552774A JP6218959B2 JP 6218959 B2 JP6218959 B2 JP 6218959B2 JP 2016552774 A JP2016552774 A JP 2016552774A JP 2016552774 A JP2016552774 A JP 2016552774A JP 6218959 B2 JP6218959 B2 JP 6218959B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat source
source position
light
measurement
measurement point
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.)
Active
Application number
JP2016552774A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2016056110A1 (ja
Inventor
共則 中村
共則 中村
伸幸 平井
伸幸 平井
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.)
Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
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 Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
Publication of JPWO2016056110A1 publication Critical patent/JPWO2016056110A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6218959B2 publication Critical patent/JP6218959B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/72—Investigating presence of flaws
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
    • G01R31/265—Contactless testing
    • G01R31/2656—Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/30—Marginal testing, e.g. by varying supply voltage
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/302—Contactless testing
    • G01R31/308—Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation
    • G01R31/311—Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation of integrated circuits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Description

本発明は、計測対象物の内部に発生した熱源の位置を特定する装置及び方法に関する。
従来より、計測対象物の故障個所を解析する装置として、計測対象物の熱分布や熱源の位置を解析する装置が知られている（例えば特許文献１又は２参照）。特許文献１の装置は、加熱用レーザーによって計測対象物表面の配線を加熱し、配線における反射光の強度から配線の熱分布情報を取得し、該熱分布情報から断線状態にある配線を特定している。また、特許文献２の装置は、変調電流の印加により故障個所（短絡箇所）に熱源が発生することを利用して、計測対象物に変調電流を印加するとともに、該計測対象物内部の熱源から発生する発熱を赤外線カメラにより計測し、熱源（故障個所）の位置を解析している。
特開２００６−３１９１９３号公報 特開２０１３−５２６７２３号公報
ここで、計測対象物の内部の故障個所を解析する場合には、故障個所を３次元の位置それぞれで高精度に特定する必要がある。すなわち、計測対象物の表面における２次元の位置だけでなく、計測対象物の表面から内部に向かう深さ方向の位置についても高精度に特定する必要がある。この点、上記特許文献１の装置は、計測対象物表面の配線の断線状態を特定するものであって、深さ方向の故障個所を解析するものではないため、計測対象物の内部の故障個所の解析に用いることは困難である。また、上記特許文献２の装置は、赤外線カメラにより発熱を計測することにより熱源（故障個所）の３次元の位置を特定しているところ、赤外線カメラの時間分解能に限界があるため、熱源の深さ方向の位置を高精度に解析できない場合がある。例えば、厚みが薄い計測対象物においては熱源位置が浅くなることにより計測対象物の熱応答が早くなる。この場合、赤外線カメラの時間分解能が十分ではなく、熱源の深さ方向の位置を高精度に解析できないおそれがある。
そこで本発明は、時間分解能を向上させることにより、計測対象物の内部における熱源位置を高精度に特定することができる解析装置及び解析方法を提供することを目的とする。
本発明の解析装置は、計測対象物の内部の熱源位置を特定する解析装置であって、計測対象物の一面に対して計測点を設定する設定部と、計測対象物に刺激信号を印加する印加部と、計測点に光を照射する光照射部と、光の照射に応じて計測点で反射された光を検出し、検出信号を出力する光検出部と、検出信号及び刺激信号に基づいて、計測点から熱源位置までの距離を導出し、熱源位置を特定する解析部と、を備える。
本発明の解析方法は、計測対象物の内部の熱源位置を特定する解析方法であって、計測対象物の一面に対して計測点を設定する工程と、計測対象物に刺激信号を印加する工程と、計測点に光を照射する工程と、光の照射に応じて計測点で反射された光を検出信号に変換する工程と、検出信号及び刺激信号に基づいて、計測点から熱源位置までの距離を導出し、熱源位置を特定する工程と、を含む。
この解析装置及び解析方法では、光が照射される計測対象物に刺激信号が印加される。計測対象物の内部に短絡個所が存在する場合には、刺激信号の印加により当該短絡箇所が発熱し熱源となる。熱源が発生している状態において、照射された光に応じて計測対象物の一面に対して設定された計測点で反射された光が検出され、検出信号が出力される。熱源が発生している状態においては、当該熱源からの熱に応じて光の反射率が変化する。熱源からの熱応答は、熱源から計測点までの距離に反比例して早くなるため、熱源からの熱に応じて反射率が変化した光の検出信号を解析することによって、計測点から熱源位置までの距離を推定することができる。このように、反射された光に応じた検出信号を解析する手法によって熱源位置を特定することにより、例えば赤外線カメラのように１ｍｓ〜１０ｍｓ程度の積算（シャッタ）時間が必要になる方法と比較して時間分解能を向上させることができる。また、計測対象物の一面を例えば屈折率の異なる物質同士が接する面とした場合には、反射率の変化は、当該一面において最大となるので、当該一面において反射された光を検出することによって、熱源の熱に応じた反射率の変化を適切に反映させた光を検出することが可能となる。以上より、本発明によれば、計測対象物の内部における熱源位置を高精度に特定することができる。
また、本発明の解析装置及び解析方法では、解析部が、刺激信号に対する検出信号の位相遅延量を導出することにより計測点から熱源位置までの距離を導出し、熱源位置を特定してもよい。刺激信号に対する検出信号の位相遅延量は、反射された光の反射率の時間変化に応じて変化する。このため、検出信号の位相遅延量を導出することによって熱源位置までの距離を導出し熱源位置を特定することができる。位相遅延量の導出は簡易に行うことができ、また、位相遅延量と反射率の時間変化とは密接な対応関係にあるため、検出信号の位相遅延量を導出することにより簡易且つ高精度に熱源位置を特定することができる。
また、本発明の解析装置及び解析方法では、解析部が、位相遅延量を二次元マッピングすることにより熱源位置を特定してもよい。位相遅延量を二次元マッピングすることによって、より簡易且つ高精度に熱源位置を解析することができる。また、例えば熱源が２点以上であるような場合であっても熱源位置を簡易且つ高精度に解析することができる。
また、本発明の解析装置及び解析方法では、設定部が、計測対象物に対して少なくとも３点の計測点を設定し、解析部が、設定された少なくとも３点の計測点の各点から熱源位置までの距離をそれぞれ導出し、熱源位置を特定してもよい。熱源位置は３次元の位置を特定する必要があるところ、少なくとも３点の位相遅延量が導出されることによって、熱源位置を特定することができる。
また、本発明の解析装置及び解析方法では、設定部が、計測対象物に対して少なくとも４点の計測点を設定し、解析部が、設定された少なくとも４点の計測点の各点から熱源位置までの距離をそれぞれ導出してもよい。この場合、導出された距離に基づいて、計測対象物の一面における熱源位置候補領域を推測することができる。
また、本発明の解析装置は、計測対象物の赤外線画像を取得する赤外線カメラ部を更に備えてもよい。赤外線カメラ部によって取得された赤外線画像によって、大まかな熱源位置を特定することができるため、解析部による熱源位置の特定を簡易化することができる。
また、本発明の解析装置及び解析方法では、赤外線カメラ部によって取得された赤外線画像に基づいて、設定部が計測点を設定してもよい。赤外線画像によって、計測対象物の一面における大まかな熱源位置を特定できるため、より適切な位置に計測点を設定することができる。
また、本発明の解析装置では、解析部が、導出した位相遅延量と、計測対象物に応じて決まる熱伝搬速度とに基づいて、計測点から熱源位置までの距離を導出し、熱源位置を解析してもよい。位相遅延量と熱伝搬速度とから、熱源位置までの距離が簡易且つ高精度に導出されるので、熱源位置を簡易且つ高精度に特定することができる。
また、本発明の解析装置では、解析部が、検出信号の位相遅延量と、計測点から熱源位置までの距離との対応関係を規定したテーブルを予め記憶しており、導出した位相遅延量とテーブルとに基づいて、計測点から熱源位置までの距離を導出し、熱源位置を解析してもよい。予め記憶された、位相遅延量及び熱源までの距離の対応関係を規定したテーブルを用いて、熱源位置までの距離を導出することにより、簡易且つ高精度に熱源位置を特定することができる。
また、本発明の解析装置では、光照射部が光を出力する光厳と、計測点に光を照射する光スキャナとを有してもよい。これにより、設定された計測点に適切に光を照射することができる。
本発明によれば、時間分解能を向上させることにより、計測対象物の内部における熱源位置を高精度に特定することができる。
本発明の第１実施形態に係る解析装置の構成図である。 半導体デバイスを説明する図である。 検出信号の位相遅延量について説明する図である。 ３点計測による熱源位置の解析イメージを示す図である。 本発明の第２実施形態に係る解析装置の構成図である。 １点計測による熱源位置の解析イメージを示す図である。 変形例に係る半導体デバイスを説明する図である。
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
［第１実施形態］
図１に示すように、第１実施形態に係る解析装置１は、被検査デバイス（ＤＵＴ：Device Under Test）である半導体デバイスＳＤなどの計測対象物（詳細は後述）における熱源位置を特定する解析装置である。熱源とは計測対象物内部の発熱箇所である。計測対象物に信号が印加された際に計測対象物内部に短絡（ショート）箇所などがあると、当該ショート箇所が発熱し熱源となる。すなわち、解析装置１は、熱源位置を特定することにより計測対象物内部のショート箇所などの異常を解析する故障解析装置である。
被検査デバイスとしては、例えば、トランジスタ等のＰＮジャンクションを有する集積回路（例えば、小規模集積回路（ＳＳＩ：Small Scale Integration）、中規模集積回路（ＭＳＩ：Medium Scale Integration）、大規模集積回路（ＬＳＩ：Large Scale Integration）、超大規模集積回路（ＶＬＳＩ：Very Large Scale Integration）、超々大規模集積回路（ＵＬＳＩ：Ultra Large Scale Integration）、ギガ・スケール集積回路（ＧＳＩ：Giga Scale Integration））、大電流用／高圧用ＭＯＳトランジスタ及びバイポーラトランジスタ等、メモリ・ストレージデバイスを用いることができる。以下では、被検査デバイスが集積回路であるとして説明する。
図２を参照して、半導体デバイスＳＤについて説明する。図２（ａ）は半導体デバイスＳＤの一例として半導体デバイスＳＤ１を、図２（ｂ）は半導体デバイスＳＤの一例として半導体デバイスＳＤ２を、それぞれ示している。図２（ａ）に示すように、半導体デバイスＳＤ１では、Ｓｉ基板Ｘ１に絶縁膜Ｘ２が積層されており、更に絶縁膜（ＳｉＯ２層）Ｘ２にプロセス層Ｘ３が、プロセス層Ｘ３に配線層Ｘ４が、配線層Ｘ４に保護膜Ｘ５が、それぞれ積層されている。ここで、ショートを原因とした発熱箇所となりうる箇所は、プロセス層Ｘ３及び配線層Ｘ４からなるデバイス層である。当該デバイス層を計測対象物とすると、計測対象物の一面とは、例えば、配線層Ｘ４における保護膜Ｘ５と接している表面Ｘ４１、及び、プロセス層Ｘ３における絶縁膜Ｘ２と接している表面Ｘ３１である。また、デバイス層に加えて保護膜Ｘ５及び絶縁膜Ｘ２をも計測対象物とすると、計測対象物の一面とは、例えば、空気と接する保護膜Ｘ５の表面Ｘ５１、及び、Ｓｉ基板Ｘ１と接する絶縁膜Ｘ２の表面Ｘ２１である。更に、Ｓｉ基板Ｘ１をも計測対象物とすると、計測対象物の一面とは、例えば、空気と接する保護膜Ｘ５の表面Ｘ５１、及び、空気と接するＳｉ基板Ｘ１の表面Ｘ１１である。
図２（ｂ）に示す半導体デバイスＳＤ２は、概ね図２（ａ）に示す半導体デバイスＳＤ１と同様の構成であるが、絶縁膜Ｘ２が無く、Ｓｉ基板Ｘ１にプロセス層Ｘ３が積層されている点で半導体デバイスＳＤ１と異なっている。半導体デバイスＳＤ２では、プロセス層Ｘ３及び配線層Ｘ４からなるデバイス層を計測対象物とすると、計測対象物の一面とは、例えば、配線層Ｘ４における保護膜Ｘ５と接している表面Ｘ４１、及び、プロセス層Ｘ３におけるＳｉ基板Ｘ１と接している表面Ｘ３１である。また、デバイス層に加えて保護膜Ｘ５をも計測対象物とすると、計測対象物の一面とは、例えば、空気と接する保護膜Ｘ５の表面Ｘ５１、及び、プロセス層Ｘ３におけるＳｉ基板Ｘ１と接している表面Ｘ３１である。更に、Ｓｉ基板Ｘ１をも計測対象物とすると、計測対象物の一面とは、例えば、空気と接する保護膜Ｘ５の表面Ｘ５１、及び、空気と接するＳｉ基板Ｘ１の表面Ｘ１１である。以下では、半導体デバイスＳＤは半導体デバイスＳＤ１であるとし、プロセス層Ｘ３、配線層Ｘ４、保護膜Ｘ５及び絶縁膜Ｘ２を本実施形態における計測対象物ＭＯとして説明する。また、上述した計測対象物ＭＯの一面を、計測対象物の表面として説明する場合がある。
図１に戻り、解析装置１は、テスタ１１（印加部）と、光源１２（光照射部）と、光検出器１３（光検出部）と、処理部１４と、コンピュータ１５と、表示部２８と、入力部２９と、を備えて構成されている。コンピュータ１５は、データ解析部１５ａ（解析部）と、制御部１５ｂと、条件設定部１５ｃ（設定部）と、を有している。なお、半導体デバイスＳＤは、ステージ２５に載置されている。
テスタ１１は、変調電流（刺激信号）を出力し、該変調電流を半導体デバイスＳＤの計測対象物ＭＯに印加する。半導体デバイスＳＤは、テスタ１１により印加された変調電流によって駆動する。また、計測対象物ＭＯの内部にショート箇所が含まれている場合には、変調電流が印加されることにより当該ショート箇所が発熱し熱源となる。すなわち、テスタ１１は、計測対象物ＭＯに変調電流を印加することにより、半導体デバイスＳＤの内部に熱源を発生させる。テスタ１１は、処理部１４から入力されるタイミングトリガ信号に基づいて、該タイミングトリガ信号と周波数が同じ且つ位相が同期した変調電流を生成・出力する。
光源１２は、計測対象物ＭＯに光（照射光）を照射する。光源１２はＳＬＤ（Super Luminescent Diode）で構成されている。なお、光源１２は、ＬＤ（Laser Diode）等のレーザー光源やＬＥＤ（Light Emitting Diode）、又はランプ光源を用いた光源等であってもよい。また、照射光はＣＷ光であってもよいし、パルス光であってもよい。照射光の波長は例えば１．３μｍ程度であり、主にシリコンで構成された計測対象物ＭＯでの屈折率は３．５程度である。
光源１２から出力された照射光は、ピンホール１６及びレンズ１７を経て偏光子１８に入力される。偏光子１８は特定方向に偏光した照射光のみを透過し、偏光子１８を透過した照射光は偏向ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳ：Polarization Beam Splitterと記載）１９に入力される。ＰＢＳ１９は、特定方向に偏光した光を透過し、特定方向に偏光した光を反射する。ＰＢＳ１９は偏光子１８を透過した照射光を光スキャナ２６（光照射部）方向に反射する。光スキャナ２６は、例えば、ガルバノミラースキャナやポリゴンミラースキャナ、ＭＥＭＳミラースキャナなどであり、ＰＢＳ１９からの光を計測対象物ＭＯの所望の位置に照射するように制御される。なお、偏光子１８は不要ならば削除してもよい。
光スキャナ２６から出力された照射光は、ショートパスフィルタ２７を透過し、λ／４板２０及びレンズ２１を経て半導体デバイスＳＤの計測対象物ＭＯに照射される。より詳細には、照射光は後述する計測対象物ＭＯの表面に対して設定された計測点に照射される。
照射光に応じて計測点で反射された光（反射光）は、再びレンズ２１、ショートパスフィルタ２７、λ／４板２０、及び光スキャナ２６を経て、ＰＢＳ１９に入力される。この時、ショートパスフィルタ２７により、計測対象物ＭＯで発生した赤外線を遮光することができる。また、ＰＢＳ１９に入力される光は、λ／４板２０を二回透過することにより、偏光方向が傾くため、ＰＢＳ１９は反射光を透過する。反射光は、レンズ２２及びピンホール２３を経て光検出器１３に入力される。このように、本実施形態の光学系はコンフォーカル光学系が用いられ、限られた焦点範囲からの反射光が検出できるように構成されている。なお、本実施形態ではピンホール１６，２３を用いているが、光ファイバを用いてコア及びクラッドの屈折率差を利用することによってコンフォーカル光学系を実現してもよい。
光検出器１３は、照射光に応じて計測対象物ＭＯの表面において反射された反射光を検出する。また、光検出器１３は、検出した反射光をアナログ信号である検出信号に変換し出力する。光検出器１３は、ＡＰＤ（Avalanche PhotoDiode）やＰＤ（PhotoDiode）、ＰＭＴ（PhotoMultiplier Tube）等である。ここで、熱源が発生している状態においては、熱源からの熱に応じて計測対象物ＭＯの材料屈折率が変化し、反射光の反射率が変わる。このような反射光の反射率の時間変化は、光検出器１３から出力される検出信号の時間変化として表れる。すなわち、光検出器１３から出力される検出信号の時間変化は、計測点が熱源から受ける熱応答の早さに応じて変化する。なお、計測点が熱源から受ける熱応答の早さは、当然に、計測点が熱源から近いほど早くなる。光検出器１３が出力した検出信号は、処理部１４に入力される。
処理部１４は、タイミングトリガ信号をテスタ１１及びコンピュータ１５に出力する。当該タイミングトリガ信号に基づいて、該タイミングトリガ信号と周波数が同じ且つ位相が同期した変調電流がテスタ１１にて生成される。また、処理部１４は、検出信号が入力されると、コンピュータ１５に当該検出信号を出力する。
コンピュータ１５は、検出信号及び刺激信号に基づいて計測対象物ＭＯの熱源位置を特定するデータ解析部１５ａ、計測対象物ＭＯの表面に対して計測点を設定する条件設定部１５ｃ、光検出器１３、処理部１４、光スキャナ２６、テスタ１１、及びステージ２５を制御する制御部１５ｂを有している。また、コンピュータ１５には、解析結果や半導体デバイスＳＤのパターン画像などの画像を表示する表示部２８や解析条件を入力する入力部２９が接続されている。
条件設定部１５ｃは、計測対象物ＭＯの表面に対して計測点を設定する。具体的には、ユーザーが半導体デバイスＳＤのパターン画像が表示された表示部２８を見ながら、入力部２９を用いて、少なくとも１つの計測点を指示する。パターン画像としては、例えば、ＬＳＭ画像などである。条件設定部１５ｃは、指示された計測点の位置情報を基に計測対象物ＭＯの表面における位置情報（ｘ座標及びｙ座標）を設定する。
制御部１５ｂは、条件設定部１５ｃで設定された計測点の位置情報に基づいて、光スキャナ２６を制御する。詳細すると、制御部１５ｂは、計測点の位置情報に基づいて計測対象物ＭＯの表面における計測点に光が照射されるように光スキャナ２６を制御する。
データ解析部１５ａは、検出信号に基づいて計測対象物ＭＯの熱源位置を特定する。具体的には、データ解析部１５ａは、変調電流に対する検出信号の位相遅延量（図３参照）を導出することにより、計測対象物ＭＯの表面において光が反射された点（計測点）から熱源位置までの距離を導出し、熱源位置を特定する。変調電流はタイミングトリガ信号と周波数が同じ且つ位相が同期した信号であるので、データ解析部１５ａは、処理部１４から入力されたタイミングトリガ信号及び検出信号に基づいて、変調電流に対する検出信号の位相遅延量（図３参照）を導出することができる。上述したように、検出信号の位相は計測点から熱源までの距離に応じて変化するので、変調電流に対する検出信号の位相遅延量も、計測点から熱源までの距離に応じて変化する。具体的には、検出信号の位相遅延量は、計測点から熱源までの距離に比例して大きくなる。
データ解析部１５ａは、導出した位相遅延量より、計測対象物ＭＯの表面における計測点から熱源までの距離を求める。より詳細には、データ解析部１５ａは、導出した位相遅延量と計測対象物ＭＯに応じて決まる熱伝搬速度とを掛け合わせることにより、計測点から熱源までの距離を導出する。なお、v(m/s):熱伝搬速度、f(kHz):変調電流の周波数、K(W/m/k):計測対象物ＭＯの熱伝導率、q(J/g/k):計測対象物ＭＯの比熱、ρ(kg/m-3):計測対象物ＭＯの密度とすると、熱伝搬速度vは下記（１）式により求めることができる。
Figure 0006218959
なお、データ解析部１５ａは、位相遅延量と計測点から熱源までの距離との対応関係を規定したテーブルを予め記憶しておき、導出した位相遅延量と当該テーブルとに基づいて、計測点から熱源までの距離を導出してもよい。
データ解析部１５ａは、導出した、計測点から熱源までの距離に基づいて、熱源位置を解析する。具体的には、データ解析部１５ａは、計測対象物ＭＯの表面３点の計測点それぞれにおいて、検出信号の位相遅延量を導出し計測点から熱源までの距離を導出する。そして、３点の計測点それぞれにおける熱源までの距離に基づいて、３次元の熱源位置を一意に特定する。以下、図４を参照して、データ解析部１５ａによる熱源位置の特定について説明する。
図４は、半導体デバイスＳＤのうち計測対象物ＭＯの部分のみ模式的に示した図である。図４中のＺ軸方向は照射光の光軸方向であるとともに計測対象物ＭＯ（半導体デバイスＳＤ）の積層方向である。また、図４中のＸ軸方向はＺ軸方向に垂直な方向であり、Ｙ軸方向はＺ軸方向及びＸ軸方向に垂直な方向である。よって、Ｘ軸及びＹ軸により、Ｚ軸方向に垂直な平面が形成されている。
データ解析部１５ａには、上述した（１）式の各パラメータ（v(m/s):熱伝搬速度、f(kHz):変調電流の周波数、K(W/m/k):計測対象物ＭＯの熱伝導率、q(J/g/k):計測対象物ＭＯの比熱、ρ(kg/m-3):計測対象物ＭＯの密度）が予め設定されており、熱伝搬速度が算出・記憶されている。まず、データ解析部１５ａは、条件設定部１５ｃで設定された計測点Ｐ１の座標（ｘ１，ｙ１）を記憶する。そして、データ解析部１５ａは、計測点Ｐ１における反射光から変換された検出信号と、変調電流（タイミングトリガ信号）とに基づき、検出信号の位相遅延量を導出する。更に、データ解析部１５ａは、当該位相遅延量と、記憶されている熱伝搬速度とに基づき、計測点Ｐ１から熱源Ｓまでの距離ｌ１を導出する。
上記計測点Ｐ１における導出処理と同様に、データ解析部１５ａは、異なる計測点Ｐ２，Ｐ３についても、それぞれ座標（ｘ２，ｙ２），（ｘ３，ｙ３）を記憶し、各計測点Ｐ２，Ｐ３における反射光から変換された検出信号と変調電流とに基づき位相遅延量を算出し、位相遅延量と熱伝搬速度とに基づき計測点Ｐ２から熱源Ｓまでの距離ｌ２、及び、計測点Ｐ３から熱源Ｓまでの距離ｌ３をそれぞれ導出する。最後に、データ解析部１５ａは、各計測点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の座標（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２）（ｘ３，ｙ３）と、各計測点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３から熱源Ｓまでの距離ｌ１，ｌ２，ｌ３から、熱源Ｓの３次元の位置（ｓ１，ｓ２，ｓ３）を算出する。以上の処理により、データ解析部１５ａは熱源位置を特定する。この手法によれば、熱源位置の位置情報がない場合でも、少なくとも３点の計測点を設定することで、データ解析部１５ａが熱源位置を特定することができる。
なお、計測点が４点以上設定された場合、熱源位置が存在する領域を絞り込みながら計測してもよい。例えば、計測対象物ＭＯの表面に対して４点以上の計測点をランダムに設定し、それぞれの計測点と熱源位置の距離を導出し、比較することで熱源位置が存在する領域を推定することが可能になる。そして、推定領域に再び計測点を再設定し、熱源領域が存在する領域を絞っていき、最終的に、少なくとも３点の計測点を設定することで、データ解析部１５ａが熱源位置を特定することができる。
また、データ解析部１５ａは、例えば３点の計測点における位相遅延量から熱源位置を特定する場合に、各計測点の位相遅延量を二次元マッピングすることにより熱源位置を解析してもよい。より詳細には、データ解析部１５ａは、上述したＸ軸、Ｙ軸を座標の２軸として、各計測点の座標に位相遅延量をマッピングしてもよい。この場合、例えば熱源が２点以上あるような場合であっても、二次元マップから視覚的に熱源位置を把握し易くなる。
次に、本実施形態に係る解析装置１の作用効果について説明する。
従来、計測対象物に変調電流を印加し、該計測対象物内部の熱源から発生する発熱を赤外線カメラで計測することにより、熱源位置を特定する方法が知られている。このような測定方法では、熱源の深さ方向を考慮しない二次元の位置については、単に赤外線カメラからの検出信号（撮像画像）から特定が可能である。一方、熱源の深さ方向の位置については、変調電流に対する検出信号の遅延量（位相遅延量）から特定する必要がある。赤外線カメラは、温度に応じて放射される光の色が変化する黒体放射のエネルギーを計測対象としている。検出信号の遅延量導出が可能な感度（Ｓ／Ｎ比）の画像を赤外線カメラが取得できるか否かは、計測対象物から放射される熱量（熱放射量）に依存している。一般的に、検出信号の遅延量の導出が可能な（十分な感度の）画像を取得するためには、１ｍｓ〜１０ｍｓ程度の積算（シャッタ）時間が必要になる。
そのため、従来の方法により検出信号の遅延量を導出する際の時間分解能には限度（例えば１００Ｈｚ程度）がある。ここで、計測対象物の厚みが薄い（例えば単層のＬＳＩ上に形成された回路構造とすると、２０μｍ以下である）場合、熱源位置が浅くなることにより熱伝搬距離が短くなり、計測対象物の熱応答が早くなる。この場合、上述した時間分解能では、計測対象物の熱応答を十分に測定することができず、熱源位置の解析精度が低下するおそれがある。具体的には、上述した時間分解能の制限によって、熱源位置の解析誤差が５μｍ程度となるおそれがある。
本実施形態に係る解析装置１では、光が照射される計測対象物ＭＯに変調電流が印加される。計測対象物ＭＯの内部に短絡箇所が存在する場合には、変調電流の印加により当該短絡箇所が発熱し熱源となる。熱源が発生している状態において、照射光に応じて計測点で反射された反射光が検出され、検出信号が出力される。熱源が発生している状態においては、当該熱源からの熱に応じて反射光の反射率が時間変化する。計測点で検出する熱源からの熱応答は、熱源から計測点までの距離に反比例して早くなるため、熱源からの熱に応じて反射率が時間変化した反射光の検出信号を解析することによって、計測点から熱源までの距離を推定することが可能となる。このように、計測対象物ＭＯの反射光に応じた検出信号を解析する光プロービングによって熱源位置を特定することにより、赤外線カメラのように１ｍｓ〜１０ｍｓ程度の積算（シャッタ）時間が必要になる方法と比較して時間分解能を向上させることができる。時間分解能が向上することによって、計測対象物の厚みが薄く熱応答が早い場合であっても、当該熱応答を適切に測定することができ、熱源位置の解析精度を向上させることができる。具体的には、プローブ光強度が一定以上確保できれば、時間分解能がサブナノ秒精度となり、熱源位置の解析誤差を１００ｎｍ以下とすることができる。
また、反射光の反射率の変化は、屈折率の異なる物質同士が接する面である計測対象物ＭＯの表面において最大となるので、計測対象物ＭＯの表面において反射された反射光を検出することによって、熱源の熱に応じた反射率の変化を適切に反映させた反射光を検出することが可能となる。すなわち、熱源位置を高精度に解析することができる。
更に、従来の赤外線カメラのみを用いる測定方法では、赤外線カメラが黒体放射を検出するので、熱源以外から発生する赤外線についても赤外線カメラが同時に検出せざるをえない。このようなノイズの影響によって、熱源位置の解析精度が低下するおそれがある。これに対して、解析装置１では、計測対象物ＭＯ表面における反射光から発熱を検出するので、ノイズの影響を低減し、熱源の影響のみに絞って測定を行うことができる。これにより、熱源位置の解析精度を向上させることができる。
また、解析装置１では、データ解析部１５ａがタイミングトリガ信号（すなわち変調電流）に対する検出信号の位相遅延量を導出することにより計測対象物ＭＯの計測点から熱源位置までの距離を導出し、熱源位置を解析している。変調電流に対する検出信号の位相遅延量は、反射光の反射率の時間変化に応じて変化する。このため、検出信号の位相遅延量を導出することによって熱源位置を解析することができる。位相遅延量の導出は簡易に行うことができ、また、位相遅延量と反射率の時間変化とは密接な対応関係にあるため、検出信号の位相遅延量を導出することにより簡易且つ高精度に熱源位置を解析することができる。
また、解析装置１では、データ解析部１５ａが計測点の位相遅延量を二次元マッピングすることにより熱源位置を解析していてもよい。計測点の位相遅延量を二次元マッピングすることによって、各計測点における位相遅延量を視覚的に確認することができ、より簡易且つ高精度に熱源位置を解析することができる。また、例えば熱源が２点以上であるような場合であっても熱源位置を簡易且つ高精度に解析することができる。
また、解析装置１では、データ解析部１５ａが計測対象物ＭＯの表面の少なくとも３点の計測点において、検出信号の位相遅延量を導出してもよい。熱源位置は３次元の位置を特定する必要があるところ、少なくとも３点の位相遅延量が導出されることによって、測定回数を極力減らしながら熱源位置を特定することができる。
また、解析装置１では、データ解析部１５ａが計測対象物ＭＯの表面４点以上の計測点において、検出信号の位相遅延量を導出してもよい。熱源位置の絞り込み検出が可能となるため、より高精度に熱源位置を解析することができる。
また、解析装置１では、データ解析部１５ａが、導出した位相遅延量と、計測対象物ＭＯに応じて決まる熱伝搬速度とに基づいて、計測対象物ＭＯの表面における計測点から熱源までの距離を導出し、熱源位置を解析してもよい。位相遅延量と熱伝搬速度とから、計測点から熱源までの距離が簡易且つ高精度に導出されるので、熱源位置を簡易且つ高精度に解析することができる。
また、解析装置１では、データ解析部１５ａが、検出信号の位相遅延量と、計測対象物ＭＯの表面における計測点から熱源までの距離との対応関係を規定したテーブルを予め記憶しており、導出した位相遅延量とテーブルとに基づいて、計測対象物ＭＯの表面における計測点から熱源までの距離を導出し、熱源位置を解析してもよい。予め記憶された、位相遅延量及び熱源までの距離の対応関係を規定したテーブルを用いて、計測点から熱源までの距離を導出することにより、簡易且つ高精度に熱源位置を解析することができる。
［第２実施形態］
次に、図５及び図６を参照して、第２実施形態に係る解析装置１Ａについて説明する。なお、本実施形態の説明では上述した第１実施形態と異なる点について主に説明する。
図５に示すように、第２実施形態に係る解析装置１Ａは、光プロービングを行う構成について解析装置１と同様の構成を備えている。更に解析装置１Ａは、計測対象物ＭＯの熱源からの赤外線を含む計測対象物ＭＯからの赤外線を検出する赤外線カメラ３０（赤外線カメラ部）と、レンズ２１からの光を赤外線波長領域（２．５μｍ〜５μｍ）の光と近赤外波長よりも短波長領域（２．５μｍ以下）の光とに分離するダイクロイックミラー３１と、を備えている。また、λ／４板２０はダイクロイックミラー３１と光スキャナ２６との間の光路上に配置されている。ダイクロイックミラー３１を透過した光はレンズ（２２）によって結像され、赤外線カメラ３０で撮像される。一方、ダイクロイックミラー３１を反射した光は、λ／４板２０、光スキャナ２６、ＰＢＳ１９などを介して光検出器１３で検出される。なお、ダイクロイックミラー３１は、光検出器１３への光路へ赤外線波長領域の光が出力されないように赤外線を遮光する役割も果たす。解析装置１Ａでは、赤外線カメラ３０により熱源からの赤外線が検出される赤外線撮像モードと、光検出器１３により反射光が検出される光プロービングモードとを切り替えながら、又は同時に、熱源位置の特定を行う（詳細は後述）。
赤外線撮像モードにおいて、赤外線カメラ３０は、温度に応じて放射される光の色が変化する黒体放射のエネルギーを計測対象としている。本実施形態においては、赤外線カメラ３０は、熱源位置のうち照射光の光軸方向（図５及び図６中のＺ軸方向）に垂直な平面方向（図５及び図６中のＸ軸，Ｙ軸方向）の位置を特定する。赤外線カメラ３０は、計測対象物ＭＯ内部の熱源から発生する発熱を赤外線として検出（撮像）すると、当該検出信号（赤外線画像）をコンピュータ１５に出力する。
コンピュータ１５は、当該検出信号（赤外線画像）を読み込むことにより、計測対象物ＭＯ表面の最も熱量が高い点（すなわち、熱源の直上の点）のＸ座標及びＹ座標を、熱源のＸ座標及びＹ座標として特定する。このようにして熱源のＸ座標及びＹ座標を特定した後に、条件設定部１５ｃは、計測対象物ＭＯの表面に計測点を設定する。この時、特定された熱源のＸ座標及びＹ座標を計測点と設定してもよいし、熱源のＸ座標及びＹ座標やその周りに複数の計測点を設定してもよい。
次に、光プロービングモードにおいて、条件設定部１５ｃで設定された計測点に対し、光を照射し、光検出器１３でその反射光を計測する。この時、設定された計測点において、光検出器１３から処理部１４に入力され更に処理部１４からデータ解析部１５ａに入力された検出信号の位相遅延量を導出する。以下、図６を参照して、データ解析部１５ａによる熱源位置の特定について説明する。
図６は、半導体デバイスＳＤのうち計測対象物ＭＯの部分のみ模式的に示した図である。コンピュータ１５は、解析装置１Ａが赤外線撮像モードとされた状態において、赤外線カメラ３０から入力された検出信号（赤外線画像）を読み込むことにより熱源Ｓ１のＸ座標及びＹ座標（ｓ１，ｓ２）を取得し、熱源Ｓ１のＸ座標及びＹ座標（ｓ１，ｓ２）を計測点に設定する。
続いて、解析装置１Ａが光プロービングモードに切替えられ、設定された計測点Ｐ１（ｓ１，ｓ２）に光が照射され、光検出器１３から検出信号が処理部１４を経てデータ解析部１５ａに入力される。一方、データ解析部１５ａに、上述した（１）式の各パラメータ（v(m/s):熱伝搬速度、f(kHz):変調電流の周波数、K(W/m/k):計測対象物ＭＯの熱伝導率、q(J/g/k):計測対象物ＭＯの比熱、ρ(kg/m-3):計測対象物ＭＯの密度）が設定され、熱伝搬速度が算出・記憶される。そして、データ解析部１５ａは、計測点Ｐ１における反射光から変換された検出信号と、変調電流（タイミングトリガ信号）とに基づき、検出信号の位相遅延量を導出する。更に、データ解析部１５ａは、当該位相遅延量と、記憶されている熱伝搬速度とに基づき、計測点Ｐ１から熱源Ｓ１までの距離ｌ１を導出する。
ここで、計測点Ｐ１は熱源Ｓ１のＸ座標及びＹ座標（ｓ１，ｓ２）であるため、データ解析部１５ａは、計測点Ｐ１から熱源Ｓ１までの距離ｌ１に基づいて、熱源Ｓ１のＺ軸方向（光軸方向、深さ方向）の位置を導出することができる。このようにして、熱源Ｓ１の位置である座標（ｓ１，ｓ２，ｓ３）が特定される。以上の処理により、データ解析部１５ａは熱源位置を特定する。
なお、条件設定部１５ｃは、赤外線画像に基づいて計測対象物ＭＯの表面１点だけではなく、複数の計測点を設定してもよい。この時、熱源Ｓ１やその周りに計測点を設定することが好ましい。
次に、本実施形態に係る解析装置１Ａの作用効果について説明する。
解析装置１Ａは、計測対象物ＭＯの赤外線画像を取得する赤外線カメラ３０を備えている。赤外線カメラ３０によって大まかな熱源位置を特定することができるため、データ解析部１５ａによる熱源位置の解析を簡易化することができる。
具体的には、赤外線カメラ３０によって、取得された赤外線画像に基づき、赤外線画像における熱源位置を参照して、条件設定部１５ｃは、少なくとも１点の計測点を設定する。この際、赤外線画像における熱源位置を計測点と設定してもよいし、当該熱源位置の周りに計測点を設定してもよい。また、赤外線画像を表示部２８に表示させ、ユーザーが入力部２９を用いて、計測点を設定してもよい。これにより、光プロービングによる熱源位置特定をより簡易に行うことができる。
また、データ解析部１５ａは、赤外線カメラ３０が特定した平面方向の位置を囲む、計測対象物ＭＯの表面３点以上を計測点として決定し、表面３点以上の計測点において、検出信号の位相遅延量を導出してもよい。このように、赤外線カメラ３０により熱源の平面方向の位置が絞り込まれ、当該位置を囲む点の位相遅延量が導出されることにより、例えば、赤外線カメラ３０を用いずにランダムな３点以上の計測点において導出された位相遅延量により熱源位置が解析される場合と比較して、熱源位置の解析精度を向上させることができる。すなわち、より高精度に熱源位置を解析することができる。
更に、赤外線カメラ３０を用いることにより、例えば熱源が複数あるような場合にも、予め赤外線カメラ３０によって熱源の数と二次元の位置（平面方向の位置）とを簡易に把握することが可能となる。また、熱源の三次元の位置についても赤外線カメラ３０で最初に特定してもよい。この場合、光プロービングによる熱源位置の解析と比較すると精度が劣るものの、複数の熱源の全体像を把握することが可能になる。
以上、本発明の好適な実施形態について記載したが本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、ステージ２５を用いて、条件設定部１５ｃで設定された計測点に光が照射されるように、計測対象物ＭＯを移動させてもよい。例えば、条件設定部１５ｃは、計測対象物ＭＯに対して、ランダムに複数の計測点を設定してもよく、計測対象物ＭＯの全体もしくは一部の領域を走査しながら計測できるように、複数の計測点を設定してもよい。例えば、テスタ１１から半導体デバイスＳＤに出力される変調電流と周波数とが同じで、位相が同期したトリガ信号をテスタ１１から処理部１４に出力し、処理部１４と同期をとってもよい。また、半導体デバイスＳＤは、必ずしもテスタ１１により印加された変調電流（刺激信号）によって駆動される必要はなく、駆動信号とは別に変調電流（刺激信号）を印加してもよい。例えば、半導体デバイスＳＤの一例として集積回路である半導体デバイスＳＤ１，ＳＤ２の例を説明したが、半導体デバイスはこれに限定されない。例えば、半導体デバイスは図７に示すパワーデバイスＳＤ１０１であってもよい。図７に示すように、パワーデバイスＳＤ１０１では、金属電極Ｘ１０１，Ｘ１０４に挟まれるようにしてＳｉ基板Ｘ１０２及びプロセス層Ｘ１０３が積層されている。また、金属電極Ｘ１０４には保護膜Ｘ１０５が積層されている。保護膜Ｘ１０５は金属電極Ｘ１０４の全面を覆うものではなく、保護膜Ｘ１０５に覆われていない金属電極Ｘ１０４は空気に接している。このような構成においては、例えば、金属電極Ｘ１０１，Ｘ１０４、及び、金属電極Ｘ１０１，Ｘ１０４に挟まれたＳｉ基板Ｘ１０２及びプロセス層Ｘ１０３が計測対象物である。この場合、計測対象物の表面とは、空気と接する金属電極Ｘ１０１，Ｘ１０４の表面Ｘ１１１，Ｘ１４１、及び、保護膜Ｘ１０５と接する金属電極Ｘ１０４の表面Ｘ１４２である。また、保護膜Ｘ１０５も計測対象物に含める場合には、計測対象物の表面には、空気と接する保護膜Ｘ１０５の表面Ｘ１５１が含まれる。
１，１Ａ…解析装置、１１…テスタ、１２…光源、１３…光検出器、１５ａ…データ解析部、１５ｃ…条件設定部、２６…光スキャナ、３０…赤外線カメラ、ＭＯ…計測対象物

Claims (16)

  1. 計測対象物の内部の熱源位置を特定する解析装置であって、
    前記計測対象物の一面に対して少なくとも３点の計測点を設定する設定部と、
    前記計測対象物に刺激信号を印加する印加部と、
    前記計測点に光を照射する光照射部と、
    前記光の照射に応じて前記計測点で反射された光を検出し、検出信号を出力する光検出部と、
    前記検出信号及び前記刺激信号に基づいて、前記熱源位置を特定する解析部と、を備え、
    前記解析部は、前記少なくとも３点の前記計測点の各点から前記熱源位置までの距離をそれぞれ導出し、前記熱源位置を特定する、解析装置。
  2. 計測対象物の内部の熱源位置を特定する解析装置であって、
    前記計測対象物の赤外線画像を取得する赤外線カメラ部と、
    前記赤外線画像に基づいて前記計測対象物の一面に対して計測点を設定する設定部と、
    前記計測対象物に刺激信号を印加する印加部と、
    前記計測点に光を照射する光照射部と、
    前記光の照射に応じて前記計測点で反射された光を検出し、検出信号を出力する光検出部と、
    前記検出信号及び前記刺激信号に基づいて、前記熱源位置を特定する解析部と、を備える解析装置。
  3. 前記解析部は、前記計測点から前記熱源位置までの距離を導出し、前記熱源位置を特定する、請求項２記載の解析装置。
  4. 前記解析部は、前記刺激信号に対する前記検出信号の位相遅延量を導出することにより前記計測点から前記熱源位置までの距離を導出する、請求項１又は３記載の解析装置。
  5. 前記解析部は、導出した前記位相遅延量と、前記計測対象物に応じて決まる熱伝搬速度とに基づいて、前記計測点から前記熱源位置までの距離を導出し、前記熱源位置を解析する、請求項４記載の解析装置。
  6. 前記解析部は、前記検出信号の位相遅延量と、前記計測点から前記熱源位置までの距離との対応関係を規定したテーブルを予め記憶しており、導出した前記位相遅延量と前記テーブルとに基づいて、前記計測点から前記熱源位置までの距離を導出し、前記熱源位置を解析する、請求項４又は５記載の解析装置。
  7. 前記解析部は、前記検出信号の位相遅延量を二次元マッピングすることにより前記熱源位置を解析する請求項４〜６のいずれか一項記載の解析装置。
  8. 前記光照射部は、前記光を出力する光源と、前記計測点に前記光を照射する光スキャナと、を有する、請求項１〜７のいずれか一項記載の解析装置。
  9. 計測対象物の内部の熱源位置を特定する解析方法であって、
    前記計測対象物の一面に対して少なくとも３点の計測点を設定する工程と、
    前記計測対象物に刺激信号を印加する工程と、
    前記計測点に光を照射する工程と、
    前記光の照射に応じて前記計測点で反射された光を検出信号に変換する工程と、
    前記検出信号及び前記刺激信号に基づいて、前記熱源位置を特定する工程と、を含み、
    前記熱源位置を特定する工程において、前記少なくとも３点の前記計測点の各点から前記熱源位置までの距離をそれぞれ導出し、前記熱源位置を特定する、解析方法。
  10. 計測対象物の内部の熱源位置を特定する解析方法であって、
    赤外線カメラを用いて、前記計測対象物の赤外線画像を取得する工程と、
    前記赤外線画像に基づいて前記計測対象物の一面に対して計測点を設定する工程と、
    前記計測対象物に刺激信号を印加する工程と、
    前記計測点に光を照射する工程と、
    前記光の照射に応じて前記計測点で反射された光を検出信号に変換する工程と、
    前記検出信号及び前記刺激信号に基づいて、前記熱源位置を特定する工程と、を含む解析方法。
  11. 前記熱源位置を特定する工程において、前記計測点から前記熱源位置までの距離を導出し、前記熱源位置を特定する、請求項１０記載の解析方法。
  12. 前記熱源位置を特定する工程において、前記刺激信号に対する前記検出信号の位相遅延量を導出することにより前記計測点から前記熱源位置までの距離を導出する、請求項９又は１１記載の解析方法。
  13. 前記熱源位置を特定する工程において、導出した前記位相遅延量と、前記計測対象物に応じて決まる熱伝搬速度とに基づいて、前記計測点から前記熱源位置までの距離を導出し、前記熱源位置を解析する、請求項１２記載の解析方法。
  14. 前記熱源位置を特定する工程において、予め記憶された前記検出信号の位相遅延量と前記計測点から前記熱源位置までの距離との対応関係を規定したテーブルと、導出した前記位相遅延量とに基づいて、前記計測点から前記熱源位置までの距離を導出し、前記熱源位置を解析する、請求項１２又は１３記載の解析方法。
  15. 前記熱源位置を特定する工程において、前記検出信号の位相遅延量を二次元マッピングすることにより前記熱源位置を解析する請求項１２〜１４のいずれか一項記載の解析方法。
  16. 前記計測点に光を照射する工程において、前記光を出力する光源と、前記計測点に前記光を照射する光スキャナと、を用いる、請求項９〜１５のいずれか一項記載の解析方法。
JP2016552774A 2014-10-09 2014-10-09 解析装置及び解析方法 Active JP6218959B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2014/077099 WO2016056110A1 (ja) 2014-10-09 2014-10-09 解析装置及び解析方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2016056110A1 JPWO2016056110A1 (ja) 2017-06-08
JP6218959B2 true JP6218959B2 (ja) 2017-10-25

Family

ID=55652766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016552774A Active JP6218959B2 (ja) 2014-10-09 2014-10-09 解析装置及び解析方法

Country Status (3)

Country Link
US (2) US10330615B2 (ja)
JP (1) JP6218959B2 (ja)
WO (1) WO2016056110A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7554052B2 (ja) * 2020-01-31 2024-09-19 浜松ホトニクス株式会社 半導体故障解析装置
KR20220143014A (ko) * 2020-02-18 2022-10-24 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 반도체 고장 해석 장치 및 반도체 고장 해석 방법
US11551956B2 (en) * 2020-06-25 2023-01-10 Intel Corporation Method and device for failure analysis using RF-based thermometry

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4513384A (en) * 1982-06-18 1985-04-23 Therma-Wave, Inc. Thin film thickness measurements and depth profiling utilizing a thermal wave detection system
DE3820862A1 (de) * 1988-06-21 1989-12-28 Soelter Hans Joachim Dipl Phys Verfahren und vorrichtung zur kontaktlosen untersuchung von oberflaechen und inneren strukturen eines festen pruefkoerpers
JPH04249336A (ja) * 1991-02-05 1992-09-04 Nec Corp 半導体装置の故障解析装置
DE4114671A1 (de) * 1991-05-06 1992-11-12 Hoechst Ag Verfahren und messanordnung zur beruehrungslosen on-line messung
US5344236A (en) * 1992-01-23 1994-09-06 Fishman Iiya M Method for evaluation of quality of the interface between layer and substrate
US6074932A (en) * 1998-01-28 2000-06-13 Texas Instruments - Acer Incorporated Method for forming a stress-free shallow trench isolation
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
WO2007005489A2 (en) * 2005-07-05 2007-01-11 Mattson Technology, Inc. Method and system for determining optical properties of semiconductor wafers
US8742347B2 (en) 2010-06-08 2014-06-03 Dcg Systems, Inc. Three-dimensional hot spot localization
FR2978831A1 (fr) 2011-08-05 2013-02-08 St Microelectronics Sa Detection de defauts par imagerie thermique frequentielle.
KR101911979B1 (ko) * 2011-07-13 2018-10-25 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 발열점 검출 방법 및 발열점 검출 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20170299534A1 (en) 2017-10-19
US10330615B2 (en) 2019-06-25
US20190265179A1 (en) 2019-08-29
WO2016056110A1 (ja) 2016-04-14
JPWO2016056110A1 (ja) 2017-06-08
US10591427B2 (en) 2020-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10607900B2 (en) Inspection system and inspection method
US10923404B2 (en) Inspection method, inspection device, and marking forming method
US10591427B2 (en) Analysis system and analysis method
JP6714485B2 (ja) 半導体デバイス検査方法及び半導体デバイス検査装置
WO2018078993A1 (ja) 半導体デバイス検査方法及び半導体デバイス検査装置
JP6457546B2 (ja) 解析装置及び解析方法
JP6151832B2 (ja) 検査装置及び検査方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170417

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170417

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20170417

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20170630

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170704

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170825

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170905

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170926

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6218959

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150