JPH03180046A - Semiconductor-element observing apparatus - Google Patents

Semiconductor-element observing apparatus

Info

Publication number
JPH03180046A
JPH03180046A JP32016189A JP32016189A JPH03180046A JP H03180046 A JPH03180046 A JP H03180046A JP 32016189 A JP32016189 A JP 32016189A JP 32016189 A JP32016189 A JP 32016189A JP H03180046 A JPH03180046 A JP H03180046A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
microscope
semiconductor element
infrared
semiconductor
semiconductor device
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.)
Granted
Application number
JP32016189A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0787214B2 (en
Inventor
Mamoru Suzuki
守 鈴木
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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 Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP32016189A priority Critical patent/JPH0787214B2/en
Publication of JPH03180046A publication Critical patent/JPH03180046A/en
Publication of JPH0787214B2 publication Critical patent/JPH0787214B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To make it possible to observe the inside of a semiconductor element through both upper and rear surfaces by holding the semiconductor element with a semiconductor-element holding tool, setting the element between a metal microscope and an infrared-ray microscope, aligning the focal points to the inside of the semiconductor element, observing the inside through both surface, and displaying the images. CONSTITUTION:A semiconductor-element holding tool for holding a semiconductor element 50 is provided between an objective lens 13 of a metal microscope 10 and an objective lens 23 of an infrared-ray microscope 20. The optical axis of the metal microscope 10 always agrees with the optical axis of the infrared-ray microscope 20. Therefore, the metal microscope 10 and the infrared-ray microscope 20 always observe the same point of the semiconductor element 50 through both upper and rear surfaces. The image of the inside of the semiconductor element 50 which is magnified in the metal microscope 10 is inputted into an image processing part 32 from a video camera 31 and displayed on a first display part 33. Meanwhile, the image of the inside of the semiconductor element 50 which is magnified in the infrared-ray microscope 20 is inputted into a mirror-image processing part 42 from a video camera 41, and mirror image processing is performed. The mirror image is displayed on a second display part 43. Thus, the inside of the semiconductor element 50 is observed through both upper and rear surfaces at the same time.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、LSI等の半導体素子の内部を観察する装置
、特に表裏両面から同時に観察することができる半導体
素子観察装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to an apparatus for observing the inside of a semiconductor element such as an LSI, and particularly to a semiconductor element observation apparatus capable of simultaneously observing the inside of a semiconductor element such as an LSI.

〈従来の技術〉 高密度化された半導体素子には、多層化されたアルミニ
ウム等による内部配線が用いられているので、表面に露
出している配線、すなわち上層配線及び上層配線がない
部分の下層配線のみが表面からの可視光によって観察す
ることができる。
<Prior art> High-density semiconductor devices use multilayered internal wiring made of aluminum, etc., so that the wiring exposed on the surface, that is, the upper layer wiring and the lower layer where there is no upper layer wiring, is used in high-density semiconductor devices. Only the wiring can be observed by visible light from the surface.

このため、表面からの可視光による観察が不可能な下層
の配線は、裏面側から赤外線顕微鏡によって観察する。
Therefore, the wiring in the lower layer, which cannot be observed using visible light from the front side, is observed using an infrared microscope from the back side.

半導体素子の裏面を鏡面研磨し、当該裏面から赤外線顕
微鏡によって観察するのである。
The back surface of the semiconductor element is mirror-polished and observed from the back surface using an infrared microscope.

赤外線顕微鏡を用いて半導体素子を観察するものとして
は、第19回信頼性・保全性シンポジウムにおける内部
等のrfcの故障解析における赤外線顕微鏡の活用J 
(P、261〜266参照)がある。
For observing semiconductor devices using an infrared microscope, see Utilization of Infrared Microscope for Internal RFC Failure Analysis J at the 19th Reliability and Maintainability Symposium.
(See P, 261-266).

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上述した従来の半導体素子観察装置には
以下のような問題点がある。
<Problems to be Solved by the Invention> However, the conventional semiconductor device observation apparatus described above has the following problems.

■従来の半導体素子観察装置は、半導体素子を1面から
しか観察できないので詳細な観察には多大な時間を要し
た。
(2) Conventional semiconductor device observation devices can only observe semiconductor devices from one side, so detailed observation takes a lot of time.

■金属顕微鏡では、上層配線に覆われた中層配線及び下
層配線を観察することが不可能である。
■It is impossible to observe middle-layer wiring and lower-layer wiring covered by upper-layer wiring with a metallurgical microscope.

■裏面からの観察画像は、そのままだと鏡像になるので
、観察しにくい。
■The image observed from the back side becomes a mirror image, making it difficult to observe.

■保護膜や上層配線の化学的処理による剥離に時間がか
かる。
■It takes time to peel off the protective film and upper layer wiring due to chemical treatment.

■半導体素子を表裏両面から観察することができる半導
体素子保持具がない。
(2) There is no semiconductor device holder that allows semiconductor devices to be observed from both the front and back sides.

■チップが樹脂封止された半導体素子を裏面から研磨し
て観察する場合、ボンディングワイヤやリードフレーム
まで研磨されるので、作動状態の観察が不可能である。
(2) When observing a semiconductor element whose chip is sealed in resin by polishing it from the back side, the bonding wires and lead frame are also polished, making it impossible to observe the operating state.

本発明は上記事情に鑑みて創案されたもので、上述した
複数の問題点を解消した半導体素子観察装置を提供する
ことを目的としている。
The present invention was devised in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device observation apparatus that eliminates the plurality of problems described above.

〈課題を解決するための手段〉 本発明に係る半導体素子観察装置は、半導体素子の内部
を表裏両面から同時に観察する半導体素子観察装置であ
って、半導体素子の内部を表面から拡大する金属顕微鏡
と、この金属顕微鏡の拡大画像を表示する第1表示部と
、半4体素子の内部を裏面から拡大する赤外線顕微鏡と
、この赤外線顕微鏡の拡大画像を鏡像となす鏡像処理部
と、鏡像処理された拡大画像を表示する第2表示部と、
金属顕微鏡と赤外線顕微鏡との間で半導体素子を保持す
る半導体素子保持具とを備えており、前記金属顕微鏡と
赤外線顕微鏡との光軸が一致している。
<Means for Solving the Problems> A semiconductor device observation device according to the present invention is a semiconductor device observation device that simultaneously observes the inside of a semiconductor device from both the front and back sides, and is a semiconductor device observation device that simultaneously observes the inside of a semiconductor device from the front and back sides, and is a metallographic microscope that magnifies the inside of a semiconductor device from the surface. , a first display section that displays an enlarged image of the metallurgical microscope; an infrared microscope that enlarges the inside of the semi-quadram element from the back side; a mirror image processing section that makes the enlarged image of the infrared microscope a mirror image; a second display section that displays an enlarged image;
A semiconductor element holder is provided for holding a semiconductor element between a metallurgical microscope and an infrared microscope, and the optical axes of the metallurgical microscope and the infrared microscope are aligned.

く作用〉 半導体素子を半導体素子保持具に保持して、金属顕微鏡
と赤外線顕微鏡との間にセントする。
Action> A semiconductor element is held in a semiconductor element holder and placed between a metallurgical microscope and an infrared microscope.

それぞれ半導体素子の内部に焦点を合わせて、両面から
内部を観察する。
Focusing on the inside of each semiconductor element, the inside is observed from both sides.

表面からの観察画像、すなわち金属顕微鏡による観察画
像は第1表示部に、裏面からの観察画像、すなわち赤外
線顕微鏡による観察画像は、鏡像処理を経てから第2表
示部にそれぞれ表示される。
An image observed from the front surface, that is, an image observed using a metallurgical microscope, is displayed on the first display section, and an image observed from the back surface, that is, an image observed using an infrared microscope is displayed on the second display section after undergoing mirror image processing.

〈実施例〉 以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を説明する
<Example> Hereinafter, an example according to the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例に係る半導体素子観察装置の
概略的構成図、第2図はこの半導体素子観察装置によっ
て観察される半導体素子の一例を示す断面図、第3図は
この半導体素子観察装置による半導体素子の観察を説明
する説明図、第4図は半導体素子保持具の一種であるウ
ェハ台の平面図、第5図は第4図のA−A線断面図、第
6図は半導体素子保持具の一種であるパッケージの平面
図、第7図は第6図のB−B線断面図、第8図はパッケ
ージによる半導体素子の前処理を説明する説明図である
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a semiconductor device observation device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing an example of a semiconductor device observed by this semiconductor device observation device, and FIG. 3 is a cross-sectional view of this semiconductor device observation device. An explanatory diagram illustrating observation of a semiconductor element using an element observation device, FIG. 4 is a plan view of a wafer stand which is a type of semiconductor element holder, FIG. 5 is a sectional view taken along the line A-A in FIG. 4, and FIG. 7 is a plan view of a package which is a type of semiconductor element holder, FIG. 7 is a sectional view taken along the line B--B in FIG. 6, and FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating pre-processing of a semiconductor element using the package.

なお、本実施例に係る半導体素子観察装置で観察される
半導体素子50は、第2図に示すように、Si基板57
の上に下層配線55、中層配線54及び上層配線53が
順次が積層されており、上層配線53は絶縁膜56で覆
われているものとする。さらに、下層配線55及び中層
配線54は紙面の表裏方向に向かって2つずつ形成され
ているものとする。
Note that the semiconductor element 50 observed with the semiconductor element observation apparatus according to this embodiment is made of a Si substrate 57, as shown in FIG.
It is assumed that a lower layer wiring 55, a middle layer wiring 54, and an upper layer wiring 53 are sequentially laminated on top of the substrate, and the upper layer wiring 53 is covered with an insulating film 56. Furthermore, it is assumed that two lower layer wirings 55 and two middle layer wirings 54 are formed toward the front and back sides of the paper.

本実施例に係る半導体素子観察装置は、半導体素子50
の内部を表裏両面から同時に観察する半導体素子観察装
置であって、半導体素子50の内部を表面51から拡大
する金属顕微鏡10と、この金属顕微鏡10からの拡大
画像を表示する第1表示部33と、半導体素子50の内
部を裏面52から拡大する赤外線顕微鏡20と、この赤
外線顕微鏡20からの拡大画像を鏡像となす鏡像処理部
42と、鏡像処理された拡大画像を表示する第2表示部
43と、金属顕微鏡10と赤外線顕微鏡20との間で半
導体素子50を保持する半導体素子保持具とを有してい
る。
The semiconductor device observation apparatus according to this embodiment has a semiconductor device 50
This semiconductor device observation device simultaneously observes the inside of a semiconductor device 50 from both the front and back sides, and includes a metallurgical microscope 10 that magnifies the inside of a semiconductor device 50 from a surface 51, and a first display section 33 that displays an enlarged image from this metallurgical microscope 10. , an infrared microscope 20 that magnifies the inside of the semiconductor element 50 from the back surface 52, a mirror image processing section 42 that makes the enlarged image from the infrared microscope 20 a mirror image, and a second display section 43 that displays the mirror image processed enlarged image. , a semiconductor element holder that holds the semiconductor element 50 between the metallurgical microscope 10 and the infrared microscope 20.

半導体素子50の内部を表面51から可視光で拡大する
金属顕微鏡IOには、接眼レンズの代わりにビデオカメ
ラ31がセットされており、半導体素子50の表面51
からの内部の拡大画像が第1表示部33に表示されるよ
うになっている。この金属顕微鏡10は、光源11と、
光源Uからの光源光L1を対物レンズ13側に反射する
ハーフミラ−12とを有しており、半導体素子50から
の反射光L2が前記ビデオカメラ31に入射するように
構成されている。
A video camera 31 is set in place of an eyepiece in a metallurgical microscope IO that magnifies the inside of the semiconductor element 50 from the surface 51 using visible light.
An enlarged image of the interior is displayed on the first display section 33. This metallurgical microscope 10 includes a light source 11,
It has a half mirror 12 that reflects the light source light L1 from the light source U toward the objective lens 13, and is configured so that the reflected light L2 from the semiconductor element 50 is incident on the video camera 31.

半導体素子50の内部を裏面52から赤外線Rで拡大す
る赤外線顕微鏡20には、接眼レンズの代わりにビデオ
カメラ41がセットされており、半導体素子50の裏面
52からの内部の拡大画像が第2表示部43に表示され
るように構成されている。赤外線顕微鏡20は、基本的
には通常の光学顕微鏡と同一であるが、赤外線フィルタ
22が内蔵されており、この赤外線フィルタ22で選択
的に透過された赤外線Rでもって観察対象物(この場合
は、半導体素子50がこれに相当する)を拡大する点が
異なる。赤外線顕微鏡20は、観察対象物の内部に焦点
を一致させることによって、その内部を観察することが
できる。また、赤外線Rの波長帯域は、赤外線フィルタ
22を交換することで任意に変更することができる。
An infrared microscope 20 that magnifies the inside of the semiconductor element 50 from the back surface 52 using infrared rays R is equipped with a video camera 41 instead of an eyepiece, and an enlarged image of the inside of the semiconductor element 50 from the back surface 52 is displayed on a second display. It is configured to be displayed in the section 43. The infrared microscope 20 is basically the same as a normal optical microscope, but it has an infrared filter 22 built-in, and the infrared rays R that are selectively transmitted through the infrared filter 22 are used to detect the object to be observed (in this case, , the semiconductor element 50 corresponds to this). The infrared microscope 20 can observe the inside of an object by focusing on the inside of the object. Further, the wavelength band of the infrared ray R can be arbitrarily changed by replacing the infrared filter 22.

金属顕微鏡10の対物レンズ13と、赤外線顕微鏡20
の対物レンズ23との間には、半導体素子50を保持す
る半導体素子保持具が設置されている。
Objective lens 13 of metallurgical microscope 10 and infrared microscope 20
A semiconductor element holder for holding the semiconductor element 50 is installed between the objective lens 23 and the objective lens 23 .

金属顕微鏡10と赤外線顕微鏡20との光軸は、常に一
致している。従って、金属顕微b110と赤外線顕微鏡
20とは、常に半導体素子50の同一ポイントを表裏両
面から観察していることになる。
The optical axes of the metallurgical microscope 10 and the infrared microscope 20 always coincide. Therefore, the metal microscope b110 and the infrared microscope 20 always observe the same point of the semiconductor element 50 from both the front and back sides.

金属′rtr4微鏡10で拡大された半導体素子50の
内部の画像は、ビデオカメラ31から画像処理部32に
取り込まれて第1表示部33で表示される。
An image of the interior of the semiconductor element 50 magnified by the metal 'RTR4 microscope 10 is captured by the image processing section 32 from the video camera 31 and displayed on the first display section 33.

一方、赤外線顕微鏡20で拡大された半導体素子50の
内部の画像は、ビデオカメラ41から鏡像処理部42に
取り込まれて鏡像処理がなされ、その鏡像が第2表示部
43に表示される。なお、鏡像処理とは、元の画像を鏡
に映したような画像に変換することをいう。
On the other hand, the image of the interior of the semiconductor element 50 magnified by the infrared microscope 20 is captured from the video camera 41 to the mirror image processing section 42, where it undergoes mirror image processing, and the mirror image is displayed on the second display section 43. Note that mirror image processing refers to converting an original image into an image that looks like it is reflected in a mirror.

次に、半導体素子保持具の一種であるウェハ台60につ
いて第4図及び第5図を参照しつつ説明する。
Next, a wafer stand 60, which is a type of semiconductor element holder, will be explained with reference to FIGS. 4 and 5.

ウェハ台60は、半導体素子50をウェハ70の状態で
観察する場合に使用されるものであって、半ドーナツ状
の前部61と、この前部61と同様で、かつ前部61に
ヒンジ63で開閉自在に取り付けられた後部62とから
構成されており、全体として略ドーナツ状を呈している
。前部61と後部62との内側縁部には、ウェハ70の
周縁部を挟持保持するための溝611.621がそれぞ
れ形成されている。前部61及び後部62は、ウェハ7
0を挟持保持した状態で係止金具64によって係止され
る。このウェハ台60は、半導体素子観察装置の金属顕
微鏡10−と赤外線顕微鏡20との間に設置されており
、観察すべきウニ/’%70のナイズによって適宜に交
換できるようになっている。なお、図面中65は、ウェ
ハ台60を金属顕微鏡10等に対して固定するための金
具を示している。このウェハ台60はウェハ70を自動
或いは手動によって移動することができるようになって
おり、観察の視野を変更することができる。
The wafer stand 60 is used when observing the semiconductor device 50 in the state of a wafer 70, and has a half-doughnut-shaped front part 61 and a hinge 63 similar to the front part 61. and a rear part 62 which is attached so as to be openable and closable, and has a generally donut shape as a whole. Grooves 611 and 621 for holding and holding the peripheral edge of the wafer 70 are formed in the inner edges of the front part 61 and the rear part 62, respectively. The front part 61 and the rear part 62 are the wafer 7
0 is held in place by the locking fittings 64. This wafer stand 60 is installed between the metallurgical microscope 10- and the infrared microscope 20 of the semiconductor device observation apparatus, and can be replaced as appropriate depending on the size of the urchin/'%70 to be observed. Note that 65 in the drawings indicates a metal fitting for fixing the wafer stand 60 to the metallurgical microscope 10 or the like. The wafer table 60 is capable of automatically or manually moving the wafer 70, and the field of view for observation can be changed.

次に、半導体素子50をウェハ70の状態で観察する際
の前処理について説明する。
Next, pretreatment when observing the semiconductor element 50 in the state of the wafer 70 will be described.

ウェハ70の裏面72は、荒さ500番〜1000番の
サンドペーパと、荒さ1000番〜10000番のダイ
ヤモンド粉のついたラッピングシートとで研磨されて鏡
面となる。なお、この研磨に際して、表面71はレジス
ト膜で保護しておく。
The back surface 72 of the wafer 70 is polished to a mirror surface with sandpaper having a roughness of #500 to #1000 and a lapping sheet coated with diamond powder having a roughness of #1000 to #10,000. Note that during this polishing, the surface 71 is protected with a resist film.

裏面72の研磨が終了したならば、レジスト膜を剥離処
理してウェハ70を洗浄、乾燥する。
After polishing the back surface 72, the resist film is removed and the wafer 70 is cleaned and dried.

このような前処理が施されたウェハ70をウェハ台60
に固定する。この際、ウェハ70の表面71が金属顕微
鏡10を、裏面72が赤外線顕微鏡20を向くようにす
る。
The wafer 70 that has been subjected to such pretreatment is placed on the wafer stand 60.
Fixed to. At this time, the front surface 71 of the wafer 70 faces the metallurgical microscope 10 and the back surface 72 faces the infrared microscope 20.

次に、半導体素子保持具の一種であって、チ、2プ状態
の半導体素子50を観察する際に用いるパンケージ80
について説明する。なお、以下ではチップ状になった半
導体素子50をチップ90と称する。
Next, a pan cage 80, which is a type of semiconductor element holder and is used when observing the semiconductor element 50 in the chip or double state, is shown.
I will explain about it. Note that, hereinafter, the chip-shaped semiconductor element 50 will be referred to as a chip 90.

チップ90は前記ウェハ70よりも小さいので、ウェハ
台60の如きものでは保持することはできない。
Since the chip 90 is smaller than the wafer 70, it cannot be held on something like the wafer stand 60.

そこで、以下に述べるようなパッケージ80を用いる。Therefore, a package 80 as described below is used.

このパンケージ80は、セラミ・ンクから底形されてお
り、中央に段付の開口811が開設された上部81と、
この上部81に取り付けられる下部82とから構成され
ており、下部82は前記開口811を下側から閉塞する
ようにして上部81に取り付けられる。
The pan cage 80 has a bottom shape made of ceramic, and has an upper part 81 with a stepped opening 811 in the center;
The lower part 82 is attached to the upper part 81 so as to close the opening 811 from below.

下部82の中央部には、チップ90が固定される窪み8
21が形成されている。この窪み821は、前記開口8
11と対応しており、窪み821に固定されたチップ9
0は開口811から露出することになる。なお、上部8
1の長平方向の両サイドには、複数のリード812が設
けられており、必要に応じてアルミニウム等のボンディ
ングワイヤ84でチップ90の電極部(図示省略)と接
続される。
In the center of the lower part 82, there is a depression 8 in which a chip 90 is fixed.
21 is formed. This depression 821 corresponds to the opening 8
The chip 9 corresponds to 11 and is fixed in the recess 821.
0 will be exposed through the opening 811. In addition, the upper part 8
A plurality of leads 812 are provided on both sides of the chip 1 in the longitudinal direction, and are connected to electrode portions (not shown) of the chip 90 using bonding wires 84 made of aluminum or the like as necessary.

次に、このパッケージ80を用いてチップ90を半導体
素子観察装置で観察する際の前処理について説明する。
Next, a description will be given of pre-processing when observing the chip 90 using this package 80 with a semiconductor device observation device.

チップ90を導電性ペーストで窪み821に取り付けた
後に、チップ90と開口811との間にできた隙間81
3に樹脂83を注入してチップ90をパッケージ80に
固定する。なお、対応するチップ90とリード812と
を必要に応じてボンディングワイヤ84で接続してチッ
プ90を作動可能な状態にする(第8図(a)参照)。
A gap 81 created between the chip 90 and the opening 811 after the chip 90 is attached to the recess 821 with conductive paste.
3 is injected with resin 83 to fix the chip 90 to the package 80. Note that the corresponding chip 90 and the lead 812 are connected with the bonding wire 84 as necessary to put the chip 90 into an operable state (see FIG. 8(a)).

パッケージ80の下部82を上部81から取り外して、
チップ90の裏面92を露出させる (第8図(b)参
照)。
Remove the lower part 82 of the package 80 from the upper part 81,
The back surface 92 of the chip 90 is exposed (see FIG. 8(b)).

上部81の裏面から突出しているチップ90の裏面92
を、上述したのと同様に荒さ500番〜1000番のサ
ンドペーパ及び荒さ1000番〜10000番のラッピ
ングシートによって研磨して鏡面とする(第8図(C)
参照)。
Back side 92 of chip 90 protruding from the back side of upper part 81
was polished to a mirror surface using sandpaper with a roughness of #500 to #1000 and a wrapping sheet with a roughness of #1000 to #10,000 in the same manner as described above (Figure 8 (C)).
reference).

上述したような前処理が施されたチップ90をパッケー
ジ80ごと半導体素子観察装置の金属顕微鏡10と赤外
線顕微鏡20との間にセットする。この際、チップ90
の表面が金属顕微鏡10を、チップ90の裏面91が赤
外線顕微鏡20をそれぞれ向くようにする。
The chip 90 that has been pretreated as described above is set together with the package 80 between the metallurgical microscope 10 and the infrared microscope 20 of the semiconductor device observation apparatus. At this time, chip 90
The front surface of the chip 90 faces the metallurgical microscope 10, and the back surface 91 of the chip 90 faces the infrared microscope 20.

金属顕微鏡10及び赤外線顕微鏡20の焦点を調整し、
チップ90の表面92及び裏面91の拡大画像を第1表
示部33及び第2表示部43で表示して観察する。
Adjusting the focus of the metallurgical microscope 10 and the infrared microscope 20,
Enlarged images of the front surface 92 and back surface 91 of the chip 90 are displayed on the first display section 33 and the second display section 43 for observation.

次に、第2図に示すような構造を有し、上述したような
前処理、すなわち裏面52が鏡面研磨された半導体素子
50を半導体素子観察装置で観察した場合について第3
図を参照しつつ説明する。
Next, a third observation will be made regarding the case where a semiconductor element 50 having a structure as shown in FIG.
This will be explained with reference to the figures.

半導体素子50は、金属顕微鏡10に表面51を、赤外
線顕微鏡20に裏面52をそれぞれ向けてセットされる
The semiconductor element 50 is set with its front surface 51 facing the metallurgical microscope 10 and its back surface 52 facing the infrared microscope 20.

金属顕微鏡10によって拡大された半導体素子50の内
部は、ビデオカメラ31及び画像処理部32を介して第
3図(a)のように第1表示部33に表示される。
The inside of the semiconductor element 50 magnified by the metallurgical microscope 10 is displayed on the first display section 33 via the video camera 31 and the image processing section 32 as shown in FIG. 3(a).

すなわち、上層配線53と、この上層配線53によって
覆われていない中層配線54及び下層配線55が表示さ
れる。なお、図面中58は、スルーホールを示している
That is, the upper layer wiring 53, the middle layer wiring 54 and the lower layer wiring 55 that are not covered by the upper layer wiring 53 are displayed. Note that 58 in the drawings indicates a through hole.

赤外線顕微鏡20は、半導体素子50の内部を第3図(
b)のように拡大する。すなわち、金属顕微鏡lOでは
観察不可能であった部分、上層配線53に覆われた中層
配線54及び下層配線55を観察することができる。し
かし、前記金属顕微鏡10で観察したものの鏡像になっ
ている。そこで、第2表示部43は鏡像処理部42によ
って鏡像処理された画像、すなわち第3図(C)に示す
ような画像を表示する。
The infrared microscope 20 examines the inside of the semiconductor element 50 as shown in FIG.
Expand as in b). That is, it is possible to observe the middle layer wiring 54 and the lower layer wiring 55 covered by the upper layer wiring 53, which were not observable with the metallurgical microscope IO. However, it is a mirror image of what was observed with the metallurgical microscope 10. Therefore, the second display section 43 displays an image subjected to mirror image processing by the mirror image processing section 42, that is, an image as shown in FIG. 3(C).

なお、半導体素子観察装置における半導体素子保持具は
、上述したウェハ台60及びパッケージ80に限定され
ることはない。観察対象物たる半導体素子50の形状等
に応して種々選択することが可能である。
Note that the semiconductor element holder in the semiconductor element observation apparatus is not limited to the wafer stand 60 and package 80 described above. Various selections can be made depending on the shape of the semiconductor element 50, which is the object to be observed.

〈発明の効果〉 本発明に係る半導体素子観察装置は、半導体素子の内部
を表面から拡大する金属顕微鏡と、この金属顕微鏡の拡
大画像を表示する第1表示部と、半導体素子の内部を裏
面から拡大する赤外線顕微鏡と、この赤外線顕微鏡の拡
大画像を鏡像となす鏡像処理部と、鏡像処理された拡大
画像を表示する第2表示部と、金属顕微鏡と赤外線顕微
鏡との間で半導体素子を保持する半導体素子保持具とを
備えており、前記金属顕微鏡と赤外線顕微鏡との光軸が
一致しているので、半導体素子の内部を表裏両面から同
時に観察することができる。
<Effects of the Invention> The semiconductor device observation apparatus according to the present invention includes a metallurgical microscope that magnifies the inside of a semiconductor device from the front surface, a first display section that displays an enlarged image of the metallurgical microscope, and a first display section that magnifies the inside of the semiconductor device from the back surface. A semiconductor element is held between an enlarging infrared microscope, a mirror image processing section that makes an enlarged image of the infrared microscope a mirror image, a second display section that displays an enlarged mirror image, and a metallurgical microscope and an infrared microscope. Since the optical axes of the metallurgical microscope and the infrared microscope are aligned, the inside of the semiconductor element can be observed from both the front and back sides at the same time.

従って、片方の面からの観察では不可能であった部分、
例えば上層配線に覆われた下層配線等を観察することが
できる。しかも、この観察に要する時間は表裏両面から
観察することで短縮される。
Therefore, the parts that were impossible to observe from one side,
For example, lower layer wiring covered by upper layer wiring can be observed. Moreover, the time required for this observation can be shortened by observing from both the front and back sides.

また、半導体素子を金属顕微鏡と赤外線顕微鏡との間で
保持する半導体素子保持具を設けているので、半導体素
子を表裏両面から同時に観察することができ、しかもチ
ップ状の半導体素子を作動状態で観察することも可能で
ある。
In addition, since a semiconductor element holder is provided to hold the semiconductor element between the metallurgical microscope and the infrared microscope, it is possible to observe the semiconductor element from both the front and back sides simultaneously, and to observe the chip-shaped semiconductor element in its operating state. It is also possible to do so.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例に係る半導体素子観察装置の
概略的構成図、第2図はこの半導体素子観察装置によっ
て観察される半導体素子の一例を示す断面図、第3図は
この半導体素子観察装置による半導体素子の観察を説明
する説明図、第4図は半導体素子保持具の一種であるウ
ェハ台の平面図、第5図は第4図のA−A線断面図、第
6図は半導体素子保持具の一種であるパッケージの平面
図、第7図は第6図のB−B線断面図、第8図はパッケ
ージによる半導体素子の前処理を説明する説明図である
。 10・・・金属顕微鏡、20・・・赤外線顕微鏡、42
・・・鏡像処理部、33・・・第1表示部、43・・・
第2表示部、50・・・半導体素子、51・・・(半導
体素子の)表面、52・・・ (半導体素子の)裏面、
60・・・ウェハ台(半導体素子保持具)、80・・・
パッケージ(半導体素子保持具)第 図
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a semiconductor device observation device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing an example of a semiconductor device observed by this semiconductor device observation device, and FIG. 3 is a cross-sectional view of this semiconductor device observation device. An explanatory diagram illustrating observation of a semiconductor element using an element observation device, FIG. 4 is a plan view of a wafer stand which is a type of semiconductor element holder, FIG. 5 is a sectional view taken along the line A-A in FIG. 4, and FIG. 7 is a plan view of a package which is a type of semiconductor element holder, FIG. 7 is a sectional view taken along the line B--B in FIG. 6, and FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating pre-processing of a semiconductor element using the package. 10...Metal microscope, 20...Infrared microscope, 42
...Mirror image processing section, 33...First display section, 43...
Second display section, 50... Semiconductor element, 51... (Semiconductor element) front surface, 52... (Semiconductor element) back surface,
60... Wafer stand (semiconductor element holder), 80...
Package (semiconductor element holder) diagram

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)半導体素子の内部を表裏両面から同時に観察する
半導体素子観察装置において、半導体素子の内部を表面
から拡大する金属顕微鏡と、この金属顕微鏡の拡大画像
を表示する第1表示部と、半導体素子の内部を裏面から
拡大する赤外線顕微鏡と、この赤外線顕微鏡の拡大画像
を鏡像となす鏡像処理部と、鏡像処理された拡大画像を
表示する第2表示部と、金属顕微鏡と赤外線顕微鏡との
間で半導体素子を保持する半導体素子保持具とを具備し
ており、前記金属顕微鏡と赤外線顕微鏡との光軸が一致
していることを特徴とする半導体素子観察装置。
(1) A semiconductor device observation device that simultaneously observes the inside of a semiconductor device from both the front and back sides, which includes a metallurgical microscope that magnifies the inside of the semiconductor device from the surface, a first display section that displays an enlarged image of the metallurgical microscope, and a semiconductor device. an infrared microscope that magnifies the inside of the infrared microscope from the back side, a mirror image processing section that makes the enlarged image of the infrared microscope a mirror image, a second display section that displays the mirror image processed enlarged image, and an infrared microscope that is connected between the metallurgical microscope and the infrared microscope. 1. A semiconductor device observation apparatus comprising a semiconductor device holder for holding a semiconductor device, wherein the optical axes of the metallurgical microscope and the infrared microscope are aligned.
JP32016189A 1989-12-08 1989-12-08 Semiconductor element observation device Expired - Fee Related JPH0787214B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32016189A JPH0787214B2 (en) 1989-12-08 1989-12-08 Semiconductor element observation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32016189A JPH0787214B2 (en) 1989-12-08 1989-12-08 Semiconductor element observation device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03180046A true JPH03180046A (en) 1991-08-06
JPH0787214B2 JPH0787214B2 (en) 1995-09-20

Family

ID=18118385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32016189A Expired - Fee Related JPH0787214B2 (en) 1989-12-08 1989-12-08 Semiconductor element observation device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0787214B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008261692A (en) * 2007-04-11 2008-10-30 Oki Electric Ind Co Ltd Substrate inspection system and substrate inspection method
JP2014059413A (en) * 2012-09-14 2014-04-03 Olympus Corp Microscope

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008261692A (en) * 2007-04-11 2008-10-30 Oki Electric Ind Co Ltd Substrate inspection system and substrate inspection method
JP2014059413A (en) * 2012-09-14 2014-04-03 Olympus Corp Microscope

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0787214B2 (en) 1995-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI388798B (en) Apparatus for testing a surface and method of testing a surface
US20030202252A1 (en) Multi-wavelength aperture and vision system and method using same
JP2001284567A (en) Focal plane for optoelectronic photographing device, its sensor, and its manufacturing method, and optoelectronic photographing device
WO2016143553A1 (en) Solid-state image capture apparatus and manufacturing method, semiconductor wafer, and electronic device
US20120287263A1 (en) Infrared inspection of bonded substrates
US5977543A (en) Sample for transmission electron microscope analysis having no conductive material in the electron beam path, and its manufacturing method
US7635904B2 (en) Apparatus and methods for packaging electronic devices for optical testing
US6339337B1 (en) Method for inspecting semiconductor chip bonding pads using infrared rays
EP0718624A2 (en) Method and apparatus for illuminating translucent and semi-transparent material
CN100383593C (en) Optical device and inspection module
JPH03180046A (en) Semiconductor-element observing apparatus
JPH1093846A (en) Image pickup device
JPS6226177B2 (en)
JPH10307004A (en) Recognition apparatus for object to be worked
JP7171223B2 (en) IMAGING UNIT AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
JPH06265323A (en) Outer shape inspection device
JP7455476B2 (en) Wafer inspection equipment and wafer inspection method
JPH0497311A (en) Optical microscope for oblique view
US6864972B1 (en) IC die analysis via back side lens
JPH03210410A (en) Pin grid array inspecting instrument
JP2650364B2 (en) SOI substrate inspection method
JPH08172118A (en) Semiconductor abrading device
JPH05234971A (en) Wafer inspecting device
JP4598255B2 (en) Clean cover
JP2024016866A (en) Mounting equipment and semiconductor device manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080920

Year of fee payment: 13

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080920

Year of fee payment: 13

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090920

Year of fee payment: 14

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees