JP6984075B1 - 半導体故障解析装置及び半導体故障解析方法 - Google Patents
半導体故障解析装置及び半導体故障解析方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6984075B1 JP6984075B1 JP2021544363A JP2021544363A JP6984075B1 JP 6984075 B1 JP6984075 B1 JP 6984075B1 JP 2021544363 A JP2021544363 A JP 2021544363A JP 2021544363 A JP2021544363 A JP 2021544363A JP 6984075 B1 JP6984075 B1 JP 6984075B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unit
- optical system
- analysis
- semiconductor device
- light
- 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
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
- G01R31/26—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
- G01R31/302—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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
- H01L21/67282—Marking devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
-
- 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
- G01R31/01—Subjecting similar articles in turn to test, e.g. "go/no-go" tests in mass production; Testing objects at points as they pass through a testing station
-
- 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
- G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
- G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
- G01R31/2891—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks related to sensing or controlling of force, position, temperature
-
- 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
- G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
- G01R31/2894—Aspects of quality control [QC]
-
- 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
- G01R31/303—Contactless testing of integrated circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
- H01L21/681—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment using optical controlling means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
- H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
- H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
Description
解析部10は、テスタユニット11と、光源12(第1光源)と、観察用光学系13(第1光学系)と、XYZステージ14(第1駆動部)と、二次元カメラ15(第1光検出部)と、を有する。
次に、マーキング部20について説明する。マーキング部20は、故障箇所を示すマークを付す。マーキング部20は、レーザ光源21と、レーザマーキング用光学系22(第2光学系)と、XYZステージ23(第2駆動部)と、プロービングカメラ24(第2光検出部)と、照明光源25と、を有する。
デバイス配置部30は、半導体デバイスDを保持する。さらに、デバイス配置部30は、観察用光学系13に対する半導体デバイスDの位置を変更する。同様に、デバイス配置部30は、レーザマーキング用光学系22に対する半導体デバイスDの位置を変更する。デバイス配置部30は、サンプルステージ31と、ウェハチャック32と、XY駆動部33(第3の駆動部)と、を有する。
計算機40は、パーソナルコンピュータなどのコンピュータである。計算機40は、物理的には、RAM、ROM等のメモリ、CPU等のプロセッサ(演算回路)、通信インターフェイス、ハードディスク等の格納部を備えて構成されている。計算機40としては、例えばパーソナルコンピュータ、クラウドサーバ、スマートデバイス(スマートフォン、タブレット端末など)などが挙げられる。計算機40は、メモリに格納されるプログラムをコンピュータシステムのCPUで実行することにより機能する。計算機40は、機能的な構成要素として、条件設定部41aと、制御部41bと、画像処理部41cと、を有する。
条件設定部41aは、入力部41eから入力された故障箇所fpを示す情報に基づいて、マーキング箇所mpを設定する。特定された故障箇所fpの周囲には、数か所のマーキング箇所mpが設定される。数か所とは例えば4箇所である。条件設定部41aは、例えば故障箇所fpを示す情報が入力された場合には、故障箇所fpを中心として、故障箇所fpの周囲の4箇所に、マーキング箇所mpを自動的に設定する。具体的には、条件設定部41aは、例えば平面視において、故障箇所fpを中心とした十字状にマーキング箇所mpを設定する(図2(a)及び図2(b)参照)。なお、マーキング箇所mpは、表示部41dに表示された解析画像を見たユーザからのマーキング箇所mpを示す情報の入力を入力部41eが受け付けることより設定されてもよい。この場合、条件設定部41aは、マーキング箇所mpを自動的に設定しない。条件設定部41aは、入力部41eから入力されるマーキング箇所mpを示す情報に基づいて、マーキング箇所mpを設定する。条件設定部41aは、リファレンス画像を生成する。リファレンス画像は、解析画像に対して、故障箇所fpを示す目印と、マーキング箇所mpを示す目印と、を付加したものである。条件設定部41aは、リファレンス画像を計算機40のメモリに保存する。
制御部41bは、二次元カメラ15の視野に故障箇所の観察エリアが収まるように、解析部10のXYZステージ14を制御する。制御部41bは、観察用光学系13の光軸にレーザマーキング用光学系22の光軸が一致するように、マーキング部20のXYZステージ23を制御する。制御部41bは、レーザマーキング用光学系22の光軸がマーキング箇所mpに重複するように、デバイス配置部30のXY駆動部33を制御する。
計算機40は、ケーブルを介して二次元カメラ15に電気的に接続されている。計算機40は、二次元カメラ15から入力された画像データを利用して、パターン画像及び発光画像を作成する。ここで、上述した発光画像だけでは、半導体デバイスDのパターンにおける発光位置を特定することが難しい。そこで、計算機40は、解析画像として、半導体デバイスDからの反射光に基づくパターン画像と半導体デバイスDからの発光に基づく発光画像とを重畳させた重畳画像を生成する。
まず、半導体デバイスDの故障箇所を特定する(S10)。制御部41bは、工程S10のための解析命令を解析部10に出力する。具体的には、図6(a)に示すように、観察用光学系13の視野に観察したいエリアを捉えるように、XYZステージ14は、X軸方向及びY軸方向を制御して観察用光学系13を移動させる。次に、観察したいエリアに対物レンズ13aの焦点位置があうように、XYZステージ14のZ軸方向を制御して、観察用光学系13を移動させる。次に、光源12は、半導体デバイスDに光を照射する。そして、二次元カメラ15は、半導体デバイスDからの反射光を受ける。二次元カメラ15は、反射光に基づいて光学反射像を生成する。そして、二次元カメラ15は、光学反射像を計算機40に出力する。光学反射像が出力された後に、光源12は、半導体デバイスDへの光の照射を停止する。続いて、テスタユニット11は、半導体デバイスDに刺激信号を印加する。そして、二次元カメラ15は、刺激信号に起因する光を受ける。二次元カメラ15は、刺激信号に起因する光に基づいて発光像を生成する。そして、二次元カメラ15は、発光像を計算機40に出力する。画像処理部41cは、光学反射画像と発光画像とが重畳された解析画像を生成する。次に、解析画像を利用して、故障箇所fpが特定される。
次に、観察用光学系13とレーザマーキング用光学系22との位置合わせを行う(S20)。制御部41bは、工程S20のためのアライメント命令をマーキング部20及びデバイス配置部30に出力する。以下の説明では、アライメント工程を実施する直前において、観察用光学系13の光軸は、半導体デバイスDの故障箇所と交差している状態を例示する。まず、図6(b)に示すように、観察用光学系13の視野にアライメントターゲット50を捉えるように、XY駆動部33は、X軸方向及びY軸方向を制御してウェハチャック32を移動させる(S21)。この移動を「半導体デバイスDの退避」とも称する。このとき、制御部41bは、半導体デバイスD(ウェハチャック32)の移動量を記憶する。
図8に示すように、マーキング箇所mpへのレーザマーキングを実行する(S30)。制御部41bは、工程S30のためのマーキング命令をマーキング部20及びデバイス配置部30に出力する。具体的には、レーザ光源21は、レーザ光を出力する。レーザマーキングは、設定されたマーキング箇所mpのすべてに対して実行する。なお、それぞれのマーキング箇所mpへのレーザ光の出力動作において、画像処理部41cは、パターン画像上にマーク像が現れたか否かを判定してもよい。パターン画像上にマーク像が現れていないと判定された場合には、再度、レーザ光の照射を実行する。このレーザ光の照射動作と並行して、画像処理部41cは、パターン画像を生成する。
図9に示すように、第2実施形態の半導体故障解析装置(以下、「解析装置1A」と称する)は、第1解析部10Aと、第2解析部20Aと、デバイス配置部30と、計算機40と、刺激信号印加部60と、を含む。
次に、解析装置1Aの解析処理について説明する。図10は、解析装置1Aを用いた解析処理の主要な工程を示すフロー図である。
まず、第1観察用光学系13Aと第2観察用光学系22Aとの位置合わせを行う(S100A)。制御部41bは、工程S100Aのためのアライメント命令を第2解析部20A及びデバイス配置部30に出力する。第1観察用光学系13Aの視野にアライメントターゲット50を捉えるように、XY駆動部33は、ウェハチャック32を移動させる(S101)。制御部41bは、半導体デバイスD(ウェハチャック32)の移動量を記憶する。
次に、半導体デバイスDの故障箇所を特定する(S110A)。解析工程S110Aでは、いわゆる発光解析を実施する。発光解析を行う場合には、第1カメラ15A及び第2カメラ24Aは、半導体デバイスDの基板SiEを透過する波長の光を検出可能な撮像装置を採用する。例えば、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサを搭載したカメラを採用してよい。また、InGaAsカメラ又はMCTカメラ等を採用してもよい。
マーキング箇所mpへのレーザマーキングを実行する(S120A)。制御部41bは、工程S120Aのためのマーキング命令を第2解析部20A及びデバイス配置部30に出力する。具体的には、レーザ光源21は、レーザ光を出力する。レーザマーキングは、設定されたマーキング箇所mpのすべてに対して実行する。なお、それぞれのマーキング箇所mpへのレーザ光の出力動作において、画像処理部41cは、パターン画像上にマーク像が現れたか否かを判定してもよい。パターン画像上にマーク像が現れていないと判定された場合には、再度、レーザ光の照射を実行する。このレーザ光の照射動作と並行して、画像処理部41cは、パターン画像を生成する。
なお、解析工程では、上述した発光解析とは異なる解析を実施してもよい。例えば、解析工程では、発熱解析を実施してもよい。この場合には、刺激信号印加部60は、刺激信号として比較的低い周波数の変調電流を与える。例えば、半導体デバイスDの内部に短絡箇所が含まれている場合には、変調電流に起因して短絡箇所が発熱する。その結果、半導体デバイスDには、熱源が生じる。変調電流に起因して発熱する熱源の温度は、変調電流の周波数に応じて周期的に変化する。温度の変化は、熱源の周囲であって照射光及び反射光が通過する部材の屈折率に変化を及ぼす。この屈折率の変化は、反射光の強度に変化をもたらすので、その結果、照射光の強度に対する反射光の強度の度合いである反射率が変化する。この熱源の温度変化に起因する反射率の変化を刺激信号に対する応答として利用する。その結果、半導体デバイスDが含む故障箇所の一例である短絡箇所を特定できる。
図11に示すように、変形例の半導体故障解析装置(以下、「解析装置1S」と称する)は、第1解析部10Sと、第2解析部20Sと、デバイス配置部30と、計算機40と、刺激信号印加部60と、を含む。第1解析部10Sは、第1カメラ15Aに代えて、第1赤外カメラ15Sを有する。また、第2解析部20Sは、第2カメラ24Aに代えて、第2赤外カメラ24Sを有する。
次に、解析装置1Sの解析処理について説明する。図12は、解析装置1Sを用いた解析処理の主要な工程を示すフロー図である。
変形例のアライメント工程S100Sは、第2実施形態のアライメント工程S100Aと同様である。
次、半導体デバイスDの故障箇所を特定する(S110S)。まず、第1赤外カメラ15Sによって半導体デバイスDからの熱線を計測し、画像処理部41cにおいて赤外画像を生成する。刺激信号印加部60によってテストパターンなどの刺激信号が印加されている状態とする。第1赤外カメラ15Sは、半導体デバイスDの発熱を含む第1画像データを取得する。第1赤外カメラ15Sは、所定の露光時間で連続的に撮像された複数枚の画像データを第1画像データとして計算機40に送る。画像処理部41cは、当該複数枚の画像データを加算する。加算処理によって、第1画像データが生成される。第1画像データは半導体デバイスDの発熱と半導体デバイスDを形成する素子の形状の情報とを含む。次に、刺激信号印加部60による刺激信号の印加を停止する。第1赤外カメラ15Sは、半導体デバイスDの形成する素子の形状の情報のみを含む画像データを取得する。
第1赤外カメラ15Sは、所定の露光時間で連続的に撮像された複数枚の画像データが計算機40に出力する。画像処理部41cは、当該複数枚の画像データを加算する。加算処理によって、第2画像データが生成される。第2画像データは、半導体デバイスDを形成する素子の形状の情報のみを含む。そして、画像処理部41cは、第1画像データと第2画像データとの差分を得る。その結果、半導体デバイスDの発熱のみを含む赤外画像が生成される。画像処理部41cは、第2画像データに赤外画像を重畳させた重畳画像又は第1画像データを解析画像として出力する。また、画像処理部41cは、第2画像データをパターン像として出力する。
変形例のマーキング工程120Sは、第2実施形態のマーキング工程S120Aと同様である。
図13に示すように、第3実施形態の半導体故障解析装置(以下、「解析装置1B」と称する)は、第1解析部10Bと、第2解析部20Bと、デバイス配置部30と、計算機40と、刺激信号印加部60と、電気信号取得部61と、を含む。解析装置1Bは、第1解析部10B及び第2解析部20Bから光を出力する。第1解析部10Bが出力する光は、半導体デバイスDの基板SiEの一方の面に照射される。第2解析部20Bが出力する光は、半導体デバイスDの基板SiEの他方の面に照射される。解析装置1Bは、光の照射によって生じる電気信号を利用して半導体デバイスDの故障箇所を解析する。光が照射される半導体デバイスDは、刺激信号を受ける場合もあるし、刺激信号を受けない場合もある。
次に、解析装置1Bの解析処理について説明する。図14は、解析装置1Bを用いた解析処理の主要な工程を示すフロー図である。
まず、第1観察用光学系13Bと第2観察用光学系22Bとの位置合わせを行う(S100B)。ここでいう位置合わせとは、第1観察用光学系13Bの光軸と第2観察用光学系22Bの光軸を合わせることで、第1観察用光学系13Bに関する第1光走査領域の中心と、第2観察用光学系22Bに関する第2光走査領域の中心と、のずれを解消することをいう。制御部41bは、工程S100Bのためのアライメント命令を第2解析部20B及びデバイス配置部30に出力する。第1観察用光学系13Bの視野にアライメントターゲット50を捉えるように、XY駆動部33は、ウェハチャック32を移動させる(S101)。制御部41bは、半導体デバイスDの移動量を記憶する。移動量は、ウェハチャック32のものとしてもよい。
次に、半導体デバイスDの故障箇所を特定する(S110B)。解析工程S110Bでは、光照射による信号解析を行う。第1観察用光学系13Bは、第1レーザ光を半導体デバイスDの一方の面に照射する。また、第2観察用光学系22Bは、第2レーザ光を半導体デバイスDの他方の面に照射する。第1レーザ光及び第2レーザ光の照射は、時間的に並行してもよい。つまり、第1レーザ光が照射される期間は、第2レーザ光が照射される期間と重複する部分を有してよい。また、第1レーザ光が照射される期間は、第2レーザ光が照射される期間と重複しなくてもよい。つまり、第1レーザ光の照射が停止された後に、第2レーザ光の照射が開始されもよい。解析工程S110Bでは、第1レーザ光及び第2レーザ光の特性、及び、レーザ光の照射を受けている半導体デバイスDの状態に応じて、いくつかの電気信号画像を得ることができる。電気信号画像とは、例えば、光起電流画像であるOBIC画像、電気量変化画像であるOBIRCH画像、正誤情報画像であるSDL画像、及びLADA画像等である。
第3実施形態のマーキング工程S120Bは、第2実施形態のマーキング工程S120Aと同様である。第2観察用光学系22Bによってマーキングを行う場合には、第2観察用光学系22Bは、マーキング用のレーザ光源とXYZステージと照明光源とを備えてもよい。
第4実施形態に係る半導体故障解析装置は、EOP又はEOFM(Electro-Optical Frequency Mapping)と称される光プロービング技術により故障箇所を特定する。また、EOFMを利用して、光学プローブ熱反射率イメージマッピング(optical probed thermo-reflectance image mapping:OPTIM)を行ってもよい。光プロービング技術は、目的とした周波数で動作している回路の位置を特定する。光プロービング技術では、光源から出射された光を集積回路に照射する。集積回路で反射された光は、光センサにより検出される。光センサから出力される検出信号から、目的とする周波数を有する信号成分を抽出する。抽出した信号成分の振幅エネルギーは、時間的な経過として表示される。また、抽出した信号成分の振幅エネルギーは、2次元のマッピングとして表示される。
次に、解析装置1Cの解析処理について説明する。図16は、解析装置1Cを用いた解析処理の主要な工程を示すフロー図である。
第4実施形態のアライメント工程S100Cは、第3実施形態のアライメント工程S100Bと同様である。従って、第4実施形態のアライメント工程S100Cが有する光走査領域を合わせる工程(S102C)は、第3実施形態の工程S102Bと同様である。
次に、半導体デバイスDの故障箇所を特定する(S110C)。第1解析部10Cは、第1光源12Cからの光を第1光走査部13sによって半導体デバイスDに照射する。第1光源12Cが出力する光は、例えば530nm以上の波長帯の光である。なお、第1光源12Cが出力する光は、好ましくは1064nm以上の波長帯の光である。光は、半導体デバイスDの表面で反射する。反射した光は、第1解析部10Cに入射する。入射した光は、第1カメラ15Cによって検出される。第1カメラ15Cは、反射光に基づく情報を計算機40に出力する。計算機40の画像処理部41cは、第1カメラ15Cが出力した情報を利用して光学反射像を生成する。なお、この動作では、刺激信号印加部60は、刺激信号を出力しない。
第4実施形態のマーキング工程S120Cは、第2実施形態のマーキング工程S120Aと同様である。第2観察用光学系22Cによってマーキングを行う場合には、第2観察用光学系22Bは、マーキング用のレーザ光源とXYZステージと照明光源とを備えてもよい。
Claims (24)
- 半導体デバイスが発した光を第1光学系を介して第1光検出部が受け、前記第1光学系が前記半導体デバイスに対して第1駆動部によって相対的に移動する第1解析部と、
前記半導体デバイスが発した光を第2光学系を介して第2光検出部が受け、前記第2光学系が前記半導体デバイスに対して第2駆動部によって相対的に移動する第2解析部と、
前記第1解析部と前記第2解析部との間に配置されて、前記半導体デバイスを保持すると共に、前記第1光学系の光軸と前記第2光学系の光軸との位置合わせのためのターゲットが設けられたチャックを有し、前記チャックが前記第1解析部及び前記第2解析部に対して相対的に移動するデバイス配置部と、
前記半導体デバイスに刺激信号を印加する刺激信号印加部と、
前記第1解析部、前記第2解析部、前記デバイス配置部及び前記刺激信号印加部に命令を出力する制御部と、を備え、
前記ターゲットは、前記ターゲットの一方の側から前記第1解析部によって検出可能であると共に、前記ターゲットの他方の側から前記第2解析部によって検出可能であり、
前記制御部は、
前記第1光検出部が前記ターゲットを検出可能な位置に前記チャックを移動させた後に、前記ターゲットを基準として、前記第2光学系の光軸を前記第1光学系の光軸に合わせるアライメント命令を前記第2解析部及び前記デバイス配置部に出力し、
前記第1光学系の光軸と前記第2光学系の光軸との位置関係を維持した状態で、前記半導体デバイスに前記刺激信号を印加させると共に、前記刺激信号に応じて発せられる前記半導体デバイスからの光を前記第1光検出部又は前記第2光検出部の少なくとも一方で受ける解析命令を前記第1解析部、前記第2解析部、前記刺激信号印加部及び前記デバイス配置部に出力する、半導体故障解析装置。 - 前記アライメント命令は、前記第1光検出部に一方の側からの前記ターゲットの第1画像を取得させ、前記第2光検出部に他方の側からの前記ターゲットの第2画像を取得させ、前記第1画像及び前記第2画像に基づいて前記第2光学系の光軸を前記第1光学系の光軸に合わせるように前記第2光学系を移動させる、請求項1に記載の半導体故障解析装置。
- 前記解析命令は、前記第1光学系の光軸及び前記第2光学系の光軸に前記半導体デバイスが重複するように前記デバイス配置部が含む第3の駆動部によって前記チャックを移動させた後に、前記半導体デバイスの解析を行わせる、請求項1又は2に記載の半導体故障解析装置。
- 前記ターゲットは、前記チャックにおいて前記半導体デバイスが保持されるデバイス保持部とは異なる場所に設けられている、請求項1〜3の何れか一項に記載の半導体故障解析装置。
- 前記第1光検出部は、前記ターゲットを一方の側から見た第1画像を取得し、
前記第2光検出部は、前記ターゲットを他方の側から見た第2画像を取得する、請求項1〜4の何れか一項に記載の半導体故障解析装置。 - 前記ターゲットは、前記第1光検出部及び前記第2光検出部が検出可能な光を透過する光透過部を含む、請求項1〜5の何れか一項に記載の半導体故障解析装置。
- 第1光走査部を有する第1光学系を介して半導体デバイスに第1光源で発生された光を照射する第1解析部と、
第2光走査部を有する第2光学系を介して前記半導体デバイスに第2光源で発生された光を照射する第2解析部と、
前記第1解析部と前記第2解析部との間に配置されて、前記半導体デバイスを保持すると共に、前記第1光学系の光走査領域の中心と前記第2光学系の光走査領域の中心との位置合わせのためのターゲットが設けられたチャックを有し、前記チャックが前記第1解析部及び前記第2解析部に対して相対的に移動するデバイス配置部と、
前記半導体デバイスが出力する電気信号を受ける電気信号取得部と、
前記第1解析部、前記第2解析部、前記デバイス配置部及び前記電気信号取得部に命令を出力する制御部と、を備え、
前記ターゲットは、前記ターゲットの一方の側から前記第1解析部によって検出可能であると共に、前記ターゲットの他方の側から前記第2解析部によって検出可能であり、
前記制御部は、
前記第1解析部が前記ターゲットを検出可能な位置に前記チャックを移動させた後に、前記ターゲットを基準として、前記第2光学系の光走査領域の中心を前記第1光学系の光走査領域の中心に合わせるアライメント命令を前記第2解析部及び前記デバイス配置部に出力し、
前記第1光学系の光走査領域の中心と前記第2光学系の光走査領域の中心との位置関係を維持した状態で、前記半導体デバイスに前記第1解析部及び前記第2解析部の少なくとも一方から光を照射させ、前記電気信号取得部によって前記半導体デバイスからの電気信号を受ける解析命令を前記第1解析部、前記第2解析部、前記電気信号取得部及び前記デバイス配置部に出力する、半導体故障解析装置。 - 前記第1解析部は、前記半導体デバイスの一方の側からの光を受ける第1光検出部を含み、
前記第2解析部は、前記半導体デバイスの他方の側からの光を受ける第2光検出部を含み、
前記アライメント命令は、前記第1光検出部に一方の側からの前記ターゲットの第1画像を取得させ、前記第2光検出部に他方の側からの前記ターゲットの第2画像を取得させ、前記第1画像及び前記第2画像に基づいて前記第2光学系の光軸を前記第1光学系の光軸に合わせることで、前記第1光学系の走査領域の中心と前記第2光学系の走査領域の中心とを合わせる、請求項7に記載の半導体故障解析装置。 - 前記解析命令は、前記第1光学系の光走査領域及び前記第2光学系の光走査領域に前記半導体デバイスが重複するように前記デバイス配置部が含む第3の駆動部によって前記チャックを移動させた後に、前記半導体デバイスの解析を行わせる、請求項7又は8に記載の半導体故障解析装置。
- 前記ターゲットは、前記チャックにおいて前記半導体デバイスが保持されるデバイス保持部とは異なる場所に設けられている、請求項7〜9の何れか一項に記載の半導体故障解析装置。
- 前記第1解析部は、前記半導体デバイスの一方の側からの光を受ける第1光検出部を含み、
前記第2解析部は、前記半導体デバイスの他方の側からの光を受ける第2光検出部を含み、
前記第1光検出部は、前記ターゲットを一方の側から見た第1画像を取得し、
前記第2光検出部は、前記ターゲットを他方の側から見た第2画像を取得する、請求項7〜10の何れか一項に記載の半導体故障解析装置。 - 前記第1解析部は、前記半導体デバイスの一方の側からの光を受ける第1光検出部を含み、
前記第2解析部は、前記半導体デバイスの他方の側からの光を受ける第2光検出部を含み、
前記ターゲットは、前記第1光検出部及び前記第2光検出部が検出可能な光を透過する光透過部を含む、請求項7〜11の何れか一項に記載の半導体故障解析装置。 - 第1光走査部を有する第1光学系を介して半導体デバイスに第1光源で発生された光を照射し、前記第1光源の光に応じて発生する前記半導体デバイスからの第1応答光を第1光検出部が受ける第1解析部と、
第2光走査部を有する第2光学系を介して前記半導体デバイスに第2光源で発生された光を照射し、前記第2光源の光に応じて発生する前記半導体デバイスからの第2応答光を第2光検出部が受ける第2解析部と、
前記第1解析部と前記第2解析部との間に配置されて、前記半導体デバイスを保持すると共に、前記第1光学系の光走査領域の中心と前記第2光学系の光走査領域の中心との位置合わせのためのターゲットが設けられたチャックを有し、前記チャックが前記第1解析部及び前記第2解析部に対して相対的に移動するデバイス配置部と、
前記半導体デバイスに刺激信号を印加する刺激信号印加部と、
前記第1解析部、前記第2解析部、前記デバイス配置部及び前記刺激信号印加部に命令を出力する制御部と、を備え、
前記ターゲットは、前記ターゲットの一方の側から前記第1解析部によって検出可能であると共に、前記ターゲットの他方の側から前記第2解析部によって検出可能であり、
前記制御部は、
前記第1光検出部が前記ターゲットを検出可能な位置に前記チャックを移動させた後に、前記ターゲットを基準として、前記第2光学系の光走査領域の中心を前記第1光学系の光走査領域の中心に合わせるアライメント命令を前記第2解析部及び前記デバイス配置部に出力し、
前記第1光学系の光走査領域の中心と前記第2光学系の光走査領域の中心との位置関係を維持すると共に前記刺激信号を前記半導体デバイスに印加させた状態で、前記半導体デバイスに前記第1解析部及び前記第2解析部の少なくとも一方から光を照射させ、前記半導体デバイスからの前記第1応答光及び前記第2応答光の少なくとも一方を前記第1光検出部及び前記第2光検出部の少なくとも一方で受ける解析命令を前記第1解析部、前記第2解析部、前記刺激信号印加部及び前記デバイス配置部に出力する、半導体故障解析装置。 - 前記アライメント命令は、前記第1光検出部に一方の側からの前記ターゲットの第1画像を取得させ、前記第2光検出部に他方の側からの前記ターゲットの第2画像を取得させ、前記第1画像及び前記第2画像に基づいて前記第2光学系の光軸を前記第1光学系の光軸に合わせることで、前記第1光学系の走査領域の中心と前記第2光学系の走査領域の中心とを合わせる、請求項13に記載の半導体故障解析装置。
- 前記解析命令は、前記第1光学系の光走査領域及び前記第2光学系の光走査領域に前記半導体デバイスが重複するように前記デバイス配置部が含む第3の駆動部によって前記チャックを移動させた後に、前記半導体デバイスの解析を行わせる、請求項13又は14に記載の半導体故障解析装置。
- 前記ターゲットは、前記チャックにおいて前記半導体デバイスが保持されるデバイス保持部とは異なる場所に設けられている、請求項13〜15の何れか一項に記載の半導体故障解析装置。
- 前記第1光検出部は、前記ターゲットを一方の側から見た第1画像を取得し、
前記第2光検出部は、前記ターゲットを他方の側から見た第2画像を取得する、請求項13〜16の何れか一項に記載の半導体故障解析装置。 - 前記ターゲットは、前記第1光検出部及び前記第2光検出部が検出可能な光を透過する光透過部を含む、請求項13〜17の何れか一項に記載の半導体故障解析装置。
- 半導体故障解析装置を用いて半導体デバイスを解析する半導体故障解析方法であって、
前記半導体故障解析装置は、
半導体デバイスが発した光を第1光学系を介して第1光検出部が受け、前記第1光学系が前記半導体デバイスに対して第1駆動部によって相対的に移動する第1解析部と、
前記半導体デバイスが発した光を第2光学系を介して第2光検出部が受け、前記第2光学系が前記半導体デバイスに対して第2駆動部によって相対的に移動する第2解析部と、
前記第1解析部と前記第2解析部との間に配置されて、前記半導体デバイスを保持すると共に、前記第1光学系の光軸と前記第2光学系の光軸との位置合わせのためのターゲットが設けられたチャックを有し、前記チャックが前記第1解析部及び前記第2解析部に対して相対的に移動するデバイス配置部と、
前記半導体デバイスに刺激信号を印加する刺激信号印加部と、
前記第1解析部、前記第2解析部、前記デバイス配置部及び前記刺激信号印加部に命令を出力する制御部と、を備え、
前記ターゲットは、前記ターゲットの一方の側から前記第1光検出部によって検出可能であると共に、前記ターゲットの他方の側から前記第2光検出部によって検出可能であり、
前記第1光検出部が前記ターゲットを検出可能な位置に前記チャックを移動させた後に、前記ターゲットを基準として、前記第2光学系の光軸を前記第1光学系の光軸に合わせるアライメント工程と、
前記第1光学系の光軸と前記第2光学系の光軸との位置関係を維持した状態で、前記半導体デバイスに刺激信号を印加させると共に、前記刺激信号に応じて発せられる前記半導体デバイスからの光を前記第1光検出部又は前記第2光検出部の少なくとも一方で受ける解析工程と、を有する半導体故障解析方法。 - 前記解析工程の後に、前記第1解析部及び前記第2解析部によって得た前記半導体デバイスの故障箇所を示すマークを前記半導体デバイスに付すマーキング工程をさらに有する、請求項19に記載の半導体故障解析方法。
- 半導体故障解析装置を用いて半導体デバイスを解析する半導体故障解析方法であって、
前記半導体故障解析装置は、
第1光走査部を有する第1光学系を介して半導体デバイスに第1光源で発生された光を照射する第1解析部と、
第2光走査部を有する第2光学系を介して前記半導体デバイスに第2光源で発生された光を照射する第2解析部と、
前記第1解析部と前記第2解析部との間に配置されて、前記半導体デバイスを保持すると共に、前記第1光学系の光走査領域の中心と前記第2光学系の光走査領域の中心との位置合わせのためのターゲットが設けられたチャックを有し、前記チャックが前記第1解析部及び前記第2解析部に対して相対的に移動するデバイス配置部と、
前記半導体デバイスが出力する電気信号を受ける電気信号取得部と、
前記第1解析部、前記第2解析部、前記デバイス配置部及び前記電気信号取得部に命令を出力する制御部と、を備え、
前記ターゲットは、前記ターゲットの一方の側から前記第1解析部によって検出可能であると共に、前記ターゲットの他方の側から前記第2解析部によって検出可能であり、
前記第1解析部が前記ターゲットを検出可能な位置に前記チャックを移動させた後に、前記ターゲットを基準として、前記第2光学系の光走査領域の中心を前記第1光学系の光走査領域の中心に合わせるアライメント工程と、
前記第1光学系の光走査領域の中心と前記第2光学系の光走査領域の中心との位置関係を維持した状態で、前記半導体デバイスに前記第1解析部及び前記第2解析部の少なくとも一方から光を照射させ、前記電気信号取得部によって前記半導体デバイスからの電気信号を受ける解析工程と、を有する半導体故障解析方法。 - 前記解析工程の後に、前記第1解析部及び前記第2解析部によって得た前記半導体デバイスの故障箇所を示すマークを前記半導体デバイスに付すマーキング工程をさらに有する、請求項21に記載の半導体故障解析方法。
- 半導体故障解析装置を用いて半導体デバイスを解析する半導体故障解析方法であって、
前記半導体故障解析装置は、
第1光走査部を有する第1光学系を介して半導体デバイスに第1光源で発生された光を照射し、前記第1光源の光に応じて発生する前記半導体デバイスからの第1応答光を第1光検出部が受ける第1解析部と、
第2光走査部を有する第2光学系を介して前記半導体デバイスに第2光源で発生された光を照射し、前記第2光源の光に応じて発生する前記半導体デバイスからの第2応答光を第2光検出部が受ける第2解析部と、
前記第1解析部と前記第2解析部との間に配置されて、前記半導体デバイスを保持すると共に、前記第1光学系の光走査領域の中心と前記第2光学系の光走査領域の中心との位置合わせのためのターゲットが設けられたチャックを有し、前記チャックが前記第1解析部及び前記第2解析部に対して相対的に移動するデバイス配置部と、
前記半導体デバイスに刺激信号を印加する刺激信号印加部と、
前記第1解析部、前記第2解析部、前記デバイス配置部及び前記刺激信号印加部に命令を出力する制御部と、を備え、
前記ターゲットは、前記ターゲットの一方の側から前記第1光検出部によって検出可能であると共に、前記ターゲットの他方の側から前記第2光検出部によって検出可能であり、
前記第1光検出部が前記ターゲットを検出可能な位置に前記チャックを移動させた後に、前記ターゲットを基準として、前記第2光学系の光走査領域の中心を前記第1光学系の光走査領域の中心に合わせるアライメント工程と、
前記第1光学系の光走査領域の中心と前記第2光学系の光走査領域の中心との位置関係を維持すると共に前記刺激信号を前記半導体デバイスに印加させた状態で、前記半導体デバイスに前記第1解析部及び前記第2解析部の少なくとも一方から光を照射させ、前記半導体デバイスからの前記第1応答光及び前記第2応答光の少なくとも一方を前記第1光検出部及び前記第2光検出部の少なくとも一方で受ける解析工程と、を有する半導体故障解析方法。 - 前記解析工程の後に、前記第1解析部及び前記第2解析部によって得た前記半導体デバイスの故障箇所を示すマークを前記半導体デバイスに付すマーキング工程をさらに有する、請求項23に記載の半導体故障解析方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021189866A JP7558138B2 (ja) | 2020-02-18 | 2021-11-24 | 半導体故障解析装置及び半導体故障解析方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020025354 | 2020-02-18 | ||
JP2020025354 | 2020-02-18 | ||
PCT/JP2021/000888 WO2021166496A1 (ja) | 2020-02-18 | 2021-01-13 | 半導体故障解析装置及び半導体故障解析方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021189866A Division JP7558138B2 (ja) | 2020-02-18 | 2021-11-24 | 半導体故障解析装置及び半導体故障解析方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2021166496A1 JPWO2021166496A1 (ja) | 2021-08-26 |
JP6984075B1 true JP6984075B1 (ja) | 2021-12-17 |
Family
ID=77390589
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021544363A Active JP6984075B1 (ja) | 2020-02-18 | 2021-01-13 | 半導体故障解析装置及び半導体故障解析方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20230072615A1 (ja) |
EP (2) | EP4102547A4 (ja) |
JP (1) | JP6984075B1 (ja) |
KR (2) | KR20220143014A (ja) |
CN (2) | CN115136288A (ja) |
TW (1) | TW202133291A (ja) |
WO (2) | WO2021166345A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115841969B (zh) * | 2022-12-12 | 2023-09-08 | 江苏宜兴德融科技有限公司 | 一种半导体器件激光钝化设备及钝化方法 |
CN116259554B (zh) * | 2023-05-15 | 2023-10-17 | 拓荆键科(海宁)半导体设备有限公司 | 一种晶圆键合装置、控制方法及存储介质 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002168798A (ja) * | 2000-11-30 | 2002-06-14 | Toshiba Corp | 不良解析装置 |
JP2004146428A (ja) * | 2002-10-22 | 2004-05-20 | Renesas Technology Corp | 故障解析方法 |
JP2014092514A (ja) * | 2012-11-06 | 2014-05-19 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体デバイス検査装置及び半導体デバイス検査方法 |
WO2016056110A1 (ja) * | 2014-10-09 | 2016-04-14 | 浜松ホトニクス株式会社 | 解析装置及び解析方法 |
JP2016148550A (ja) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 浜松ホトニクス株式会社 | 検査装置及び検査方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH098103A (ja) * | 1995-06-19 | 1997-01-10 | Nikon Corp | 投影露光装置及び投影露光方法 |
KR100445974B1 (ko) * | 2001-12-01 | 2004-08-25 | 주식회사 이오테크닉스 | 칩 스케일 마커의 마킹 위치 보정 방법 및 그 장치 |
JP5060821B2 (ja) * | 2007-04-10 | 2012-10-31 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | 基板検査装置及び基板検査方法 |
JP5432551B2 (ja) * | 2009-03-13 | 2014-03-05 | 株式会社テクノホロン | プローブ方法及びプローブ装置 |
KR101008319B1 (ko) * | 2010-07-05 | 2011-01-13 | (주)앤앤아이테크 | 반도체 칩 검사장치 |
-
2020
- 2020-11-17 KR KR1020227026608A patent/KR20220143014A/ko unknown
- 2020-11-17 EP EP20920636.6A patent/EP4102547A4/en active Pending
- 2020-11-17 WO PCT/JP2020/042821 patent/WO2021166345A1/ja unknown
- 2020-11-17 US US17/798,980 patent/US20230072615A1/en active Pending
- 2020-11-17 CN CN202080096912.7A patent/CN115136288A/zh active Pending
-
2021
- 2021-01-13 JP JP2021544363A patent/JP6984075B1/ja active Active
- 2021-01-13 WO PCT/JP2021/000888 patent/WO2021166496A1/ja unknown
- 2021-01-13 EP EP21756977.1A patent/EP4102548A4/en active Pending
- 2021-01-13 KR KR1020227026609A patent/KR20220143015A/ko not_active Application Discontinuation
- 2021-01-13 US US17/799,009 patent/US20230061399A1/en active Pending
- 2021-01-13 CN CN202180015180.9A patent/CN115136289A/zh active Pending
- 2021-01-14 TW TW110101465A patent/TW202133291A/zh unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002168798A (ja) * | 2000-11-30 | 2002-06-14 | Toshiba Corp | 不良解析装置 |
JP2004146428A (ja) * | 2002-10-22 | 2004-05-20 | Renesas Technology Corp | 故障解析方法 |
JP2014092514A (ja) * | 2012-11-06 | 2014-05-19 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体デバイス検査装置及び半導体デバイス検査方法 |
WO2016056110A1 (ja) * | 2014-10-09 | 2016-04-14 | 浜松ホトニクス株式会社 | 解析装置及び解析方法 |
JP2016148550A (ja) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 浜松ホトニクス株式会社 | 検査装置及び検査方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW202133291A (zh) | 2021-09-01 |
KR20220143014A (ko) | 2022-10-24 |
EP4102547A4 (en) | 2024-03-20 |
EP4102548A1 (en) | 2022-12-14 |
CN115136288A (zh) | 2022-09-30 |
TW202145394A (zh) | 2021-12-01 |
JP2022031283A (ja) | 2022-02-18 |
US20230072615A1 (en) | 2023-03-09 |
WO2021166496A1 (ja) | 2021-08-26 |
EP4102547A1 (en) | 2022-12-14 |
US20230061399A1 (en) | 2023-03-02 |
EP4102548A4 (en) | 2024-04-17 |
KR20220143015A (ko) | 2022-10-24 |
CN115136289A (zh) | 2022-09-30 |
WO2021166345A1 (ja) | 2021-08-26 |
JPWO2021166496A1 (ja) | 2021-08-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111564384B (zh) | 检查装置及检查方法 | |
US10923404B2 (en) | Inspection method, inspection device, and marking forming method | |
JP6984075B1 (ja) | 半導体故障解析装置及び半導体故障解析方法 | |
WO2023002688A1 (ja) | 半導体故障解析装置及び半導体故障解析方法 | |
JP7186934B1 (ja) | 半導体故障解析装置及び半導体故障解析方法 | |
JP7558138B2 (ja) | 半導体故障解析装置及び半導体故障解析方法 | |
JP6151832B2 (ja) | 検査装置及び検査方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210729 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20210729 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211104 |
|
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: 20211109 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211124 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6984075 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |