JPH041560A - 半導体装置の破壊個所解析装置 - Google Patents
半導体装置の破壊個所解析装置Info
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- JPH041560A JPH041560A JP2102570A JP10257090A JPH041560A JP H041560 A JPH041560 A JP H041560A JP 2102570 A JP2102570 A JP 2102570A JP 10257090 A JP10257090 A JP 10257090A JP H041560 A JPH041560 A JP H041560A
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- Image Analysis (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、半導体装置の破壊個所解析装置に関し、詳
しくは、回路の一部が静電破壊されたときにそこに発生
する微少リーク電流に起因して発生する発光により破壊
個所を検出する破壊個所解析装置において、ＡＪｌ配線
により発光が遮断されてもそれに影響されないような破
壊個所解析装置に関する。
しくは、回路の一部が静電破壊されたときにそこに発生
する微少リーク電流に起因して発生する発光により破壊
個所を検出する破壊個所解析装置において、ＡＪｌ配線
により発光が遮断されてもそれに影響されないような破
壊個所解析装置に関する。
［従来の技術］
近年、ＬＳＩ素子の高集積化に伴って回路がより微細化
され、それに応じて破壊された個所のＬＳＩ内部での特
定が難しくなってきた。回路に静電破壊個所があると、
そこに微少な電流リークが生じるが、これに着目してそ
こを探すのにホットエレクトロン解析法や走査型カラー
レーザ顕微鏡法、液晶ポツテング法など、各種のＬＳＩ
の破壊個所解析方法がある。
され、それに応じて破壊された個所のＬＳＩ内部での特
定が難しくなってきた。回路に静電破壊個所があると、
そこに微少な電流リークが生じるが、これに着目してそ
こを探すのにホットエレクトロン解析法や走査型カラー
レーザ顕微鏡法、液晶ポツテング法など、各種のＬＳＩ
の破壊個所解析方法がある。
これらのうちホットエレクトロン解析法は、静電破壊等
により発生した回路破壊個所に電界が集中する結果、そ
こに発生するホットキャリアの再結合で微弱な発光が生
じることを利用するものであり、外部から電圧を加えて
破壊回路個所に前記の発光を生じさせ、この発光をフォ
トン増倍器等で電気信号に変換して、あるいはイメージ
増倍管で増幅してそのイメージを撮像管により撮像する
ことで電気信号に変換して発光像を得るものであって、
得た発光像を画像処理装置（以下イメージプロセッサ）
で画像処理をしてＬＳＩ対応の表示画像に展開するとと
もに、これとあらかじめ記憶されているＬＳＩの回路パ
ターンとをイメージプロセッサで重ね合わせ処理してＬ
ＳＩ画像と発光像とを重ねた状態で表示する。この表示
によりＬＳＩ上の破壊個所を発光個所として比較的容易
にモニタすることができる。
により発生した回路破壊個所に電界が集中する結果、そ
こに発生するホットキャリアの再結合で微弱な発光が生
じることを利用するものであり、外部から電圧を加えて
破壊回路個所に前記の発光を生じさせ、この発光をフォ
トン増倍器等で電気信号に変換して、あるいはイメージ
増倍管で増幅してそのイメージを撮像管により撮像する
ことで電気信号に変換して発光像を得るものであって、
得た発光像を画像処理装置（以下イメージプロセッサ）
で画像処理をしてＬＳＩ対応の表示画像に展開するとと
もに、これとあらかじめ記憶されているＬＳＩの回路パ
ターンとをイメージプロセッサで重ね合わせ処理してＬ
ＳＩ画像と発光像とを重ねた状態で表示する。この表示
によりＬＳＩ上の破壊個所を発光個所として比較的容易
にモニタすることができる。
［解決しようとする課題］
しかし、ＬＳＩが高集積化されるについてサブストレー
ト上に形成された各種の半導体領域の−ＥにはＡＪ！配
線や絶縁層が多数多層化されている。
ト上に形成された各種の半導体領域の−ＥにはＡＪ！配
線や絶縁層が多数多層化されている。
その関係で前記のホットエレクトロン解析法では、上層
にアルミニウム配線（ＡＪ！配線）等のパターンが存在
するとそれにより破壊個所から得られる発光が遮られて
検出できない欠点がある。ホットエレクトロン解析法で
は、また、発光個所の表示を回路パターンと重ね合わせ
て表示し、解析する関係から発光が弱い場合には、破壊
個所の判別が難しく、ＡＪ！配線の領あるいはＬＳＩ上
に比較的大きなパターンエリアを示すため発光が微弱な
ときには破壊個所が発見できない問題がある。
にアルミニウム配線（ＡＪ！配線）等のパターンが存在
するとそれにより破壊個所から得られる発光が遮られて
検出できない欠点がある。ホットエレクトロン解析法で
は、また、発光個所の表示を回路パターンと重ね合わせ
て表示し、解析する関係から発光が弱い場合には、破壊
個所の判別が難しく、ＡＪ！配線の領あるいはＬＳＩ上
に比較的大きなパターンエリアを示すため発光が微弱な
ときには破壊個所が発見できない問題がある。
この発明は、このような従来技術の問題点を解決するも
のであって、上層にＡＪ配線があっても破壊個所の発見
がし易い半導体装置の破壊個所解析装置を提供すること
を目的とする。
のであって、上層にＡＪ配線があっても破壊個所の発見
がし易い半導体装置の破壊個所解析装置を提供すること
を目的とする。
［課題を解決するための手段］
このような目的を達成するためのこの発明の破壊個所解
析装置の構成は、半導体装置の表面及び裏面から発光を
それぞれ採取する第１及び第２の光学顕微鏡と、これら
光学顕微鏡に対応してぞれぞれ設けられ、これらにより
捉えられる発光像を電気信号に変換する第１及び第２の
像／電気信号変換管と、ディスプレイと、第１及び第２
の像／電気信号変換管から得られるそれぞれのイメージ
の信号を画像処理して半導体装置の回路パターンに対応
させた表裏の発光画像それぞれ生成し、又は表裏を重ね
た発光画像を生成し、回路パターンと表面及び裏面の発
光画像とを重ねてディスプレイ上に表示する処理を行う
画像処理装置とを備えるものである。
析装置の構成は、半導体装置の表面及び裏面から発光を
それぞれ採取する第１及び第２の光学顕微鏡と、これら
光学顕微鏡に対応してぞれぞれ設けられ、これらにより
捉えられる発光像を電気信号に変換する第１及び第２の
像／電気信号変換管と、ディスプレイと、第１及び第２
の像／電気信号変換管から得られるそれぞれのイメージ
の信号を画像処理して半導体装置の回路パターンに対応
させた表裏の発光画像それぞれ生成し、又は表裏を重ね
た発光画像を生成し、回路パターンと表面及び裏面の発
光画像とを重ねてディスプレイ上に表示する処理を行う
画像処理装置とを備えるものである。
［作用コ
このように、表裏から半導体装置の発光像を採取し、そ
れを重ねるようにしているので、発光像が強調される上
に、裏面側から得られる発光像は、ＡＪ配線等に遮られ
ないものとなり、半導体装置からの発光が微弱なもので
あっても、その像の信号が十分に得られ、回路パターン
と重ね処理して表示された破壊個所は、表示イメージと
して明確に区別でき、破壊個所の解析が容易になる。
れを重ねるようにしているので、発光像が強調される上
に、裏面側から得られる発光像は、ＡＪ配線等に遮られ
ないものとなり、半導体装置からの発光が微弱なもので
あっても、その像の信号が十分に得られ、回路パターン
と重ね処理して表示された破壊個所は、表示イメージと
して明確に区別でき、破壊個所の解析が容易になる。
［実施例］
以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。
に説明する。
第１図は、この発明の半導体装置の破壊個所解析装置の
一実施例を示すブロック図であり、第２図（ａ）は、そ
の検査テーブルの説明図、第２図（ｂ）は、その表示画
像の説明図である。
一実施例を示すブロック図であり、第２図（ａ）は、そ
の検査テーブルの説明図、第２図（ｂ）は、その表示画
像の説明図である。
第１図において、１は、解析対象となるＬＳＩであって
、第１図、第２図（ａ）に示すように、検査テーブル１
４に載置されたウェハ１３上のＬＳＩＩの表裏側には、
赤外線顕微鏡２，３がそれぞれ表裏の映像を捕らえられ
るように所定距離離れて配置されている。
、第１図、第２図（ａ）に示すように、検査テーブル１
４に載置されたウェハ１３上のＬＳＩＩの表裏側には、
赤外線顕微鏡２，３がそれぞれ表裏の映像を捕らえられ
るように所定距離離れて配置されている。
ＬＳＩＩは、所定のＤＣ電圧を加える外部電源１２より
所定の端子を介して破壊個所の電極に電力が供給されて
いて、それにより静電破壊されたＰＮ接合部等から微弱
な発光が生じる。この発光は、ＬＳｌｌの表面側のみな
らず、サブストレー）１ａを通して裏面側にも現れる。
所定の端子を介して破壊個所の電極に電力が供給されて
いて、それにより静電破壊されたＰＮ接合部等から微弱
な発光が生じる。この発光は、ＬＳｌｌの表面側のみな
らず、サブストレー）１ａを通して裏面側にも現れる。
通常、ＬＳＩＩは、シリコン結晶である。関係から光透
過性は高い。そこで、パッケージ化されたＬＳＩＩに対
しては、表面側のパッケージを取除くとともに、裏面側
の測定対象部分のパッケージ面を削ることにより表裏の
発光を観測することができる。パッケージに未実装のも
のは、そのままこの破壊個所解析装置の検査テーブル１
４に配置する。なお、第２図（ａ）は、ウェハ１３に形
成された１つのチップとしてのＬＳＩＩを赤外線顕微鏡
２，３の視野に入れ、中央部に開口１４ａを有する検査
テーブル１４にこのウェハ１３を載置する。なお、ＬＳ
ＩＩの赤外線顕微鏡２，３の視野への位置決めは、第２
図（ａ）に示すようにイメージプロセッサ１０からの制
御信号をテーブル駆動装置１３が受けて検査テーブル１
４をＸＹ力方向移動させることで行われる。
過性は高い。そこで、パッケージ化されたＬＳＩＩに対
しては、表面側のパッケージを取除くとともに、裏面側
の測定対象部分のパッケージ面を削ることにより表裏の
発光を観測することができる。パッケージに未実装のも
のは、そのままこの破壊個所解析装置の検査テーブル１
４に配置する。なお、第２図（ａ）は、ウェハ１３に形
成された１つのチップとしてのＬＳＩＩを赤外線顕微鏡
２，３の視野に入れ、中央部に開口１４ａを有する検査
テーブル１４にこのウェハ１３を載置する。なお、ＬＳ
ＩＩの赤外線顕微鏡２，３の視野への位置決めは、第２
図（ａ）に示すようにイメージプロセッサ１０からの制
御信号をテーブル駆動装置１３が受けて検査テーブル１
４をＸＹ力方向移動させることで行われる。
この第２図（ａ）の場合には、電源１２からの電圧は、
プローブ（図示せず）等を介してＬＳｌｌの電力供給パ
ッドに接触させることで破壊個所の回路に印加される。
プローブ（図示せず）等を介してＬＳｌｌの電力供給パ
ッドに接触させることで破壊個所の回路に印加される。
これとは別にＬＳＩＩがＴＡＢ（テープオートマツチク
ボンデング処理のキャリアテープ上）に配置されたチッ
プ（ダイス）を対象としてもよい。
ボンデング処理のキャリアテープ上）に配置されたチッ
プ（ダイス）を対象としてもよい。
さて、ぞれぞれの赤外線顕微鏡２，３で捕らえたＬＳＩ
Ｉの映像は、それぞれ赤外線／可視光変換フィルタ４，
５を通って可視光に変換され、イメージ増倍管６，７に
入力される。イメージ増倍管６，７でそれぞれのイメー
ジが増倍されて観察できる発光となり、そのそれぞれが
撮像管８，９により撮影され、電気信号に変換されてイ
メージプロセッサｌＯに入力される。なお、前記のイメ
ージ増倍管６，７としては、マイクロチャネルプレート
を内蔵したマイクロチ等ネル型のイメージインテンシフ
ァイヤを用いるここで１００倍程度の明るさが確保でき
る。
Ｉの映像は、それぞれ赤外線／可視光変換フィルタ４，
５を通って可視光に変換され、イメージ増倍管６，７に
入力される。イメージ増倍管６，７でそれぞれのイメー
ジが増倍されて観察できる発光となり、そのそれぞれが
撮像管８，９により撮影され、電気信号に変換されてイ
メージプロセッサｌＯに入力される。なお、前記のイメ
ージ増倍管６，７としては、マイクロチャネルプレート
を内蔵したマイクロチ等ネル型のイメージインテンシフ
ァイヤを用いるここで１００倍程度の明るさが確保でき
る。
イメージセンサプロセッサ１０は、撮像管８゜９から得
られる映像を時分割でそれぞれ受けてそれぞれの映像信
号を赤外線顕微鏡２，３の視野と検査テーブル１４上に
おけるＬＳ１１位置との関係でＬＳＩＩの回路パターン
に対応する画像に画像処理し、ＬＳＩＩの表裏の発光像
を重ねた画像を生成する。そして、従来と同様に内蔵さ
れたＬＳＩＩの回路パターンの映像を外部記憶装置１１
から読取り、それと画像処理した表裏の発光画像とを重
ね合わせる処理をしてディスプレイ１２に転送し、ＬＳ
Ｉの回路パターンと表側及び裏側のＬＳＩの発光パター
ンとを同時に１つの映像として第２図（ｂ）のような形
態で表示する。
られる映像を時分割でそれぞれ受けてそれぞれの映像信
号を赤外線顕微鏡２，３の視野と検査テーブル１４上に
おけるＬＳ１１位置との関係でＬＳＩＩの回路パターン
に対応する画像に画像処理し、ＬＳＩＩの表裏の発光像
を重ねた画像を生成する。そして、従来と同様に内蔵さ
れたＬＳＩＩの回路パターンの映像を外部記憶装置１１
から読取り、それと画像処理した表裏の発光画像とを重
ね合わせる処理をしてディスプレイ１２に転送し、ＬＳ
Ｉの回路パターンと表側及び裏側のＬＳＩの発光パター
ンとを同時に１つの映像として第２図（ｂ）のような形
態で表示する。
このようにすることによりＬＳＩＩの表面の映像のみな
らず、その裏面から発光像を採取して表示することがで
きる。特に、サブストレートｌａ側にはＡＪ配線が存在
しないので裏面側の発光像はＡＪ２配線により光が遮ら
れることはほとんどない。
らず、その裏面から発光像を採取して表示することがで
きる。特に、サブストレートｌａ側にはＡＪ配線が存在
しないので裏面側の発光像はＡＪ２配線により光が遮ら
れることはほとんどない。
また、表裏の顕微鏡により採取されるイメージを重ねる
処理をするので、ＡＪ！配線で遮られない発光像は、従
来の２倍以上明確な画像となり、たとえＡＪ配線で遮ら
れるものでも従来より明確に発光が捕らえられる。
処理をするので、ＡＪ！配線で遮られない発光像は、従
来の２倍以上明確な画像となり、たとえＡＪ配線で遮ら
れるものでも従来より明確に発光が捕らえられる。
以上説明してきたが、静電破壊等により破壊された半導
体装置の接合部で発生するホットキャリアの再結合によ
る発光には赤外光が多く含られることから、実施例では
、赤外線顕微鏡を用いているが、通常の光学顕微鏡を用
いてもよく、この発明は、赤外線顕微鏡に限定されるも
のではない。
体装置の接合部で発生するホットキャリアの再結合によ
る発光には赤外光が多く含られることから、実施例では
、赤外線顕微鏡を用いているが、通常の光学顕微鏡を用
いてもよく、この発明は、赤外線顕微鏡に限定されるも
のではない。
また、実施例では、イメージ増倍管と撮像管とを組合せ
て顕微鏡で得たイメージを電気信号に変換しているが、
これは、フォトン増幅器を用いて直接電気信号に変換し
てもよい。
て顕微鏡で得たイメージを電気信号に変換しているが、
これは、フォトン増幅器を用いて直接電気信号に変換し
てもよい。
実施例では、ＬＳＩの表裏で捕らえた発光像を一旦重ね
処理をしてからＬＳＩの回路パターンと重ねる処理をし
ているが、表と裏の発光像とＬＳＩの回路パターンとを
同時に王者重ねる処理をしてもよいことはもちろんであ
る。
処理をしてからＬＳＩの回路パターンと重ねる処理をし
ているが、表と裏の発光像とＬＳＩの回路パターンとを
同時に王者重ねる処理をしてもよいことはもちろんであ
る。
［発明の効果コ
以上の説明から理解できるように、この発明は、表裏か
ら半導体装置の発光像を採取し、それを重ねるようにし
ているので、発光像が強調される上に、裏面側から得ら
れる発光像は、ＡＪ配線等に遮られないものとなり、半
導体装置からの発光が微弱なものであっても、その像の
信号が十分に得られ、回路パターンと重ね処理して表示
された破壊個所は、表示イメージとして明確に区別でき
、破壊個所の解析が容易になる。
ら半導体装置の発光像を採取し、それを重ねるようにし
ているので、発光像が強調される上に、裏面側から得ら
れる発光像は、ＡＪ配線等に遮られないものとなり、半
導体装置からの発光が微弱なものであっても、その像の
信号が十分に得られ、回路パターンと重ね処理して表示
された破壊個所は、表示イメージとして明確に区別でき
、破壊個所の解析が容易になる。
第１図は、この発明の半導体装置の破壊個所解析装置の
一実施例を示すブロック図、第２図（ａ）は、その検査
テーブルの説明図、第２図（ｂ）は、その表示画像の説
明図である。 １・・・ＬＳＩ、２，３・・・赤外線顕微鏡、４．５・
・・赤外線／可視光変換フィルタ、８．７−・・イメー
ジ増倍管、８，９・・・撮像管、１０・・・イメージプ
ロセッサ、１１・・・外部記憶装置、１２・・・ディス
プレイ、１４・・・テーブル。
一実施例を示すブロック図、第２図（ａ）は、その検査
テーブルの説明図、第２図（ｂ）は、その表示画像の説
明図である。 １・・・ＬＳＩ、２，３・・・赤外線顕微鏡、４．５・
・・赤外線／可視光変換フィルタ、８．７−・・イメー
ジ増倍管、８，９・・・撮像管、１０・・・イメージプ
ロセッサ、１１・・・外部記憶装置、１２・・・ディス
プレイ、１４・・・テーブル。
Claims (1)
- （１）パッケージ化されていない状態の半導体装置に電
圧を印加して破壊個所を発光させ、この発光を光学顕微
鏡により採取し、採取した像を前記半導体装置の回路パ
ターンと重ねることで破壊個所の解析を行う半導体装置
の破壊個所解析装置において、前記半導体装置の表面及
び裏面から前記発光をそれぞれ採取する第１及び第２の
光学顕微鏡と、これら光学顕微鏡に対応してぞれぞれ設
けられ、これらにより捉えられる発光像を電気信号に変
換する第１及び第２の像／電気信号変換管と、ディスプ
レイと、第１及び第２の像／電気信号変換管から得られ
るそれぞれのイメージの信号を画像処理して前記半導体
装置の回路パターンに対応させた表裏の発光画像それぞ
れ生成し、又は表裏を重ねた発光画像を生成し、前記回
路パターンと表面及び裏面の前記発光画像とを重ねて前
記ディスプレイ上に表示する処理を行う画像処理装置と
を備えることを特徴とする半導体装置の破壊個所解析装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2102570A JPH041560A (ja) | 1990-04-18 | 1990-04-18 | 半導体装置の破壊個所解析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2102570A JPH041560A (ja) | 1990-04-18 | 1990-04-18 | 半導体装置の破壊個所解析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH041560A true JPH041560A (ja) | 1992-01-07 |
Family
ID=14330887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2102570A Pending JPH041560A (ja) | 1990-04-18 | 1990-04-18 | 半導体装置の破壊個所解析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH041560A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5532607A (en) * | 1993-07-19 | 1996-07-02 | Hamamatsu Photonics K.K. | Semiconductor device inspection system involving superimposition of image data for detecting flaws in the semiconductor device |
| US6002792A (en) * | 1993-11-16 | 1999-12-14 | Hamamatsu Photonics Kk | Semiconductor device inspection system |
| JP2008261667A (ja) * | 2007-04-10 | 2008-10-30 | Oki Electric Ind Co Ltd | 基板検査装置及び基板検査方法 |
-
1990
- 1990-04-18 JP JP2102570A patent/JPH041560A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5532607A (en) * | 1993-07-19 | 1996-07-02 | Hamamatsu Photonics K.K. | Semiconductor device inspection system involving superimposition of image data for detecting flaws in the semiconductor device |
| US6002792A (en) * | 1993-11-16 | 1999-12-14 | Hamamatsu Photonics Kk | Semiconductor device inspection system |
| JP2008261667A (ja) * | 2007-04-10 | 2008-10-30 | Oki Electric Ind Co Ltd | 基板検査装置及び基板検査方法 |
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