JPH07167924A - 半導体集積回路内部相互配線の検査装置 - Google Patents
半導体集積回路内部相互配線の検査装置Info
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- JPH07167924A JPH07167924A JP5313320A JP31332093A JPH07167924A JP H07167924 A JPH07167924 A JP H07167924A JP 5313320 A JP5313320 A JP 5313320A JP 31332093 A JP31332093 A JP 31332093A JP H07167924 A JPH07167924 A JP H07167924A
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- Japan
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- semiconductor
- laser beam
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体集積回路の内部相互配線の欠陥を短時
間で非破壊で検出する。 【構成】 半導体集積回路チップ１に電圧供給源９で電
流を供給した状態で、半導体集積回路チップ１上に細く
絞ったレーザビームを走査しながら照射し、変動電流検
出／増幅部で電流変化の大きな箇所を検出する。このと
き、試料に照射するレーザビームはＯＢＩＣの応答しな
い波長範囲を選択する。これにより素子部等では特に温
度上昇に伴う電流変化によって生じた欠陥のみが検出さ
れることからＯＢＩＣ像と区別する必要がなくなった。
間で非破壊で検出する。 【構成】 半導体集積回路チップ１に電圧供給源９で電
流を供給した状態で、半導体集積回路チップ１上に細く
絞ったレーザビームを走査しながら照射し、変動電流検
出／増幅部で電流変化の大きな箇所を検出する。このと
き、試料に照射するレーザビームはＯＢＩＣの応答しな
い波長範囲を選択する。これにより素子部等では特に温
度上昇に伴う電流変化によって生じた欠陥のみが検出さ
れることからＯＢＩＣ像と区別する必要がなくなった。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路チップ上
の欠陥の検査装置に関し、特に半導体集積回路チップ上
の内部相互配線の欠陥をレーザビームまたは電子ビーム
やイオンビームを用いて検査する装置に関するものであ
る。
の欠陥の検査装置に関し、特に半導体集積回路チップ上
の内部相互配線の欠陥をレーザビームまたは電子ビーム
やイオンビームを用いて検査する装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】レーザビームを用いる類似の従来法（第
１の従来例）では図３にその概念図を示すように、半導
体集積回路チップ試料にレーザビームを照射し、その結
果半導体内部に発生する電子−正孔対（電子１８、正孔
１９）を電流の変化として検出しようとするものでＯＢ
ＩＣ（ｏｐｔｉｃａｌ ｂｅａｍ ｉｎｄｕｃｅｄ ｃ
ｕｒｒｅｎｔ）法としてよく知られている。この方法で
は試料は半導体あるいは半導体を含むものとしている。
１の従来例）では図３にその概念図を示すように、半導
体集積回路チップ試料にレーザビームを照射し、その結
果半導体内部に発生する電子−正孔対（電子１８、正孔
１９）を電流の変化として検出しようとするものでＯＢ
ＩＣ（ｏｐｔｉｃａｌ ｂｅａｍ ｉｎｄｕｃｅｄ ｃ
ｕｒｒｅｎｔ）法としてよく知られている。この方法で
は試料は半導体あるいは半導体を含むものとしている。
【０００３】また、内部相互配線の欠陥検出法としては
図４に示すように半導体集積回路の内部相互配線に電流
を流した状態でレーザビームを照射し、温度上昇による
抵抗変化に基ずく内部相互配線に流れる電流の変化を検
知することで、前記内部相互配線の欠陥を検出する装置
（第２の従来例）がある。
図４に示すように半導体集積回路の内部相互配線に電流
を流した状態でレーザビームを照射し、温度上昇による
抵抗変化に基ずく内部相互配線に流れる電流の変化を検
知することで、前記内部相互配線の欠陥を検出する装置
（第２の従来例）がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図４で説明した従来の
欠陥検出法（第２の従来例）では、検出された欠陥がＯ
ＢＩＣ電流（第１の従来例）であるのかあるいは抵抗変
化によるのか区別が必要である。ＯＢＩＣの現象が起こ
っている場合にはレーザ照射によってｐ−ｎ接合部分に
電子と正孔が現れ、電流が増加する方向に変化するので
輝度変化で表示すると明るく見える（電流が増加する方
を明るくするとした場合）。逆に局所的な温度上昇が起
こっている場合には欠陥により抵抗が高くなる方向であ
るため電流は減少して暗くなり、区別することは可能で
ある。しかし、両方が同一場所に現れた場合、目視での
判断は難しい。
欠陥検出法（第２の従来例）では、検出された欠陥がＯ
ＢＩＣ電流（第１の従来例）であるのかあるいは抵抗変
化によるのか区別が必要である。ＯＢＩＣの現象が起こ
っている場合にはレーザ照射によってｐ−ｎ接合部分に
電子と正孔が現れ、電流が増加する方向に変化するので
輝度変化で表示すると明るく見える（電流が増加する方
を明るくするとした場合）。逆に局所的な温度上昇が起
こっている場合には欠陥により抵抗が高くなる方向であ
るため電流は減少して暗くなり、区別することは可能で
ある。しかし、両方が同一場所に現れた場合、目視での
判断は難しい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るために、半導体集積回路の内部相互配線に電流を流し
た状態でレーザビームを照射し、内部相互配線に流れる
電流の変化を検知することで、前記内部相互配線の欠陥
を検出する装置において、チップに照射するレーザビー
ムによって電子−正孔対が励起しないレーザビームの波
長範囲を選択する手段を備えることを特徴とする。
るために、半導体集積回路の内部相互配線に電流を流し
た状態でレーザビームを照射し、内部相互配線に流れる
電流の変化を検知することで、前記内部相互配線の欠陥
を検出する装置において、チップに照射するレーザビー
ムによって電子−正孔対が励起しないレーザビームの波
長範囲を選択する手段を備えることを特徴とする。
【０００６】
【実施例】次に本発明の実施例を図１を参照して説明す
る。図１は第２の従来例の装置構成においてレーザ発生
部を波長可変のレーザ発生装置に変えたものである。チ
ップ１に電圧供給源９から電圧を供給した状態で、μｍ
オーダからサブμｍオーダに絞ったレーザビームをチッ
プ１上に走査しながら照射する。
る。図１は第２の従来例の装置構成においてレーザ発生
部を波長可変のレーザ発生装置に変えたものである。チ
ップ１に電圧供給源９から電圧を供給した状態で、μｍ
オーダからサブμｍオーダに絞ったレーザビームをチッ
プ１上に走査しながら照射する。
【０００７】このとき波長可変レーザを用いてＯＢＩＣ
法で応答しない波長範囲を選択する。ＯＢＩＣ法が応答
しない波長範囲とはＳｉの場合１．３７６μｍ程度以上
の波長範囲であり、これをレーザビームのチップ１上の
各点での電流の変化を変動電流検出／増幅部８で検出
し、信号処理／画像処理／システム制御部７で信号を位
置と輝度の情報に変換したのちＣＲＴ１５上に、輝度が
電流値の変化に対応した像として表示する。欠陥がある
箇所は熱伝導が悪いためその付近の抵抗が増大する。従
って電流の変化に対応したコントラストの変化が観測で
きる。
法で応答しない波長範囲を選択する。ＯＢＩＣ法が応答
しない波長範囲とはＳｉの場合１．３７６μｍ程度以上
の波長範囲であり、これをレーザビームのチップ１上の
各点での電流の変化を変動電流検出／増幅部８で検出
し、信号処理／画像処理／システム制御部７で信号を位
置と輝度の情報に変換したのちＣＲＴ１５上に、輝度が
電流値の変化に対応した像として表示する。欠陥がある
箇所は熱伝導が悪いためその付近の抵抗が増大する。従
って電流の変化に対応したコントラストの変化が観測で
きる。
【０００８】欠陥が表面に出ておらず光学顕微鏡像や走
査型電子顕微鏡像では検出できない欠陥が検出できる点
や、検出の感度を上げるためにレーザを照射しない状態
での電流を出来る限り減らすために、温度制御部１０を
設け外部からチップの温度を制御し最も電流の小さい温
度においてこの検査を実施することも有効である点等は
第２の従来例と同様である。
査型電子顕微鏡像では検出できない欠陥が検出できる点
や、検出の感度を上げるためにレーザを照射しない状態
での電流を出来る限り減らすために、温度制御部１０を
設け外部からチップの温度を制御し最も電流の小さい温
度においてこの検査を実施することも有効である点等は
第２の従来例と同様である。
【０００９】図２は本発明の検査装置の第２の実施例を
示す図である。本実施例は、図１での電圧供給源９をＬ
ＳＩテスタ１６に置き換えたことが特徴である。その他
の構成は、図１と同様であり、同一の構成要素には、同
一の照合番号を付して示してあるが、レーザ発生部６、
レーザ走査部５、顕微鏡部４、信号処理／画像処理／シ
ステム制御部７、温度制御部１０は図示を省略してあ
る。
示す図である。本実施例は、図１での電圧供給源９をＬ
ＳＩテスタ１６に置き換えたことが特徴である。その他
の構成は、図１と同様であり、同一の構成要素には、同
一の照合番号を付して示してあるが、レーザ発生部６、
レーザ走査部５、顕微鏡部４、信号処理／画像処理／シ
ステム制御部７、温度制御部１０は図示を省略してあ
る。
【００１０】ＬＳＩテスタ３６は、電流伝送路１３によ
り、図示のようにパッケージ２、変動電流検出／増幅部
８に接続され、また、信号線３８によりパッケージ２に
接続されている。
り、図示のようにパッケージ２、変動電流検出／増幅部
８に接続され、また、信号線３８によりパッケージ２に
接続されている。
【００１１】本実施例によれば、ＬＳＩテスタにより電
源供給および信号供給を行ないながらこの検査を実施す
ることで、特別な動作状態でしか電流が流れないような
チップ上の内部相互配線に対しても検査が可能になる。
源供給および信号供給を行ないながらこの検査を実施す
ることで、特別な動作状態でしか電流が流れないような
チップ上の内部相互配線に対しても検査が可能になる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の検査装置
では、試料に照射するレーザビームをＯＢＩＣ法で応答
しない波長範囲を選択することによって、特に素子部で
は温度上昇に伴う電流変化によって生じた欠陥のみが検
出されることからＯＢＩＣ像と区別する必要がなくなっ
た。
では、試料に照射するレーザビームをＯＢＩＣ法で応答
しない波長範囲を選択することによって、特に素子部で
は温度上昇に伴う電流変化によって生じた欠陥のみが検
出されることからＯＢＩＣ像と区別する必要がなくなっ
た。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す装置構成図
【図２】本発明の第２の実施例を示す装置構成図
【図３】第１の従来例を示す概念図
【図４】第２の従来例を示す装置構成図（本発明は第２
の従来例のレーザ発生部を波長可変レーザ発生装置に変
えたものである。）
の従来例のレーザ発生部を波長可変レーザ発生装置に変
えたものである。）
１ チップ ２ パッケージ ３ 試料台 ４ 顕微鏡部 ５ レーザ走査部 ６ 波長可変レーザ発生部 ７ 信号処理／画像処理／システム制御部 ８ 変動電流検出／増幅部 ９ 電圧供給源 １０ 温度制御部 １１ 光伝送路 １２ 熱媒体用パイプ １３ 電流伝送路（電源線） １４ 信号線 １５ ＣＲＴ １６ レーザ光 １７ 半導体資料 １８ 電子 １９ 正孔 ２０ 電圧供給減 ２１ チップ ２２ パッケージ ２３ 試料台 ２４ 顕微鏡部 ２５ レーザ走査部 ２６ 波長可変レーザ発生部 ２７ 信号処理／画像処理／システム制御部 ２８ 変動電流検出／増幅部 ２９ 電圧供給源 ３０ 温度制御部 ３１ 光伝送路 ３２ 熱媒体用パイプ ３３ 電流伝送路（電源線） ３４ 信号線 ３５ ＣＲＴ ３６ ＬＳＩテスタ ３７ レーザビーム ３８ 信号線
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体集積回路の内部相互配線に電流を
流した状態でレーザビームを照射し、内部相互配線に流
れる電流の変化を検知することで、前記内部相互配線の
欠陥を検出する装置において、チップに照射するレーザ
ビームによって電子−正孔対が励起しないレーザビーム
の波長範囲を選択する手段を備えることを特徴とする半
導体集積回路内部相互配線の検査装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5313320A JP2518540B2 (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | 半導体集積回路内部相互配線の検査装置 |
| US08/227,241 US5422498A (en) | 1993-04-13 | 1994-04-13 | Apparatus for diagnosing interconnections of semiconductor integrated circuits |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5313320A JP2518540B2 (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | 半導体集積回路内部相互配線の検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07167924A true JPH07167924A (ja) | 1995-07-04 |
| JP2518540B2 JP2518540B2 (ja) | 1996-07-24 |
Family
ID=18039815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5313320A Expired - Lifetime JP2518540B2 (ja) | 1993-04-13 | 1993-12-14 | 半導体集積回路内部相互配線の検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2518540B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09145795A (ja) * | 1995-11-21 | 1997-06-06 | Nec Corp | 半導体デバイスの配線電流観測方法、検査方法および装置 |
| JPH09257882A (ja) * | 1996-03-22 | 1997-10-03 | Nec Corp | 半導体デバイスの配線電流観測方法、配線系欠陥検査方法およびその装置 |
| US6320396B1 (en) | 1996-08-07 | 2001-11-20 | Nec Corporation | Parasitic MIM structural spot analysis method for semiconductor device and parasitic MIM structure spot analysis method for silicon semiconductor device |
| US6444895B1 (en) | 1998-09-28 | 2002-09-03 | Nec Corporation | Device and method for nondestructive inspection on semiconductor device |
| CN113984787A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-01-28 | 江苏华兴激光科技有限公司 | 一种半导体缺陷分布成像检测装置及检测方法 |
| KR20240036501A (ko) | 2021-07-19 | 2024-03-20 | 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 | 반도체 고장 해석 장치 및 반도체 고장 해석 방법 |
-
1993
- 1993-12-14 JP JP5313320A patent/JP2518540B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09145795A (ja) * | 1995-11-21 | 1997-06-06 | Nec Corp | 半導体デバイスの配線電流観測方法、検査方法および装置 |
| US6066956A (en) * | 1995-11-21 | 2000-05-23 | Nec Corporation | Inspection method and wiring current observation method for semiconductor device |
| US6160407A (en) * | 1995-11-21 | 2000-12-12 | Nec Corporation | Inspection method and wiring current observation method for semiconductor device and apparatus of the same |
| JPH09257882A (ja) * | 1996-03-22 | 1997-10-03 | Nec Corp | 半導体デバイスの配線電流観測方法、配線系欠陥検査方法およびその装置 |
| US6028435A (en) * | 1996-03-22 | 2000-02-22 | Nec Corporation | Semiconductor device evaluation system using optical fiber |
| US6320396B1 (en) | 1996-08-07 | 2001-11-20 | Nec Corporation | Parasitic MIM structural spot analysis method for semiconductor device and parasitic MIM structure spot analysis method for silicon semiconductor device |
| US6444895B1 (en) | 1998-09-28 | 2002-09-03 | Nec Corporation | Device and method for nondestructive inspection on semiconductor device |
| KR100363926B1 (ko) * | 1998-09-28 | 2002-12-11 | 닛뽕덴끼 가부시끼가이샤 | 비파괴 검사 장치 및 비파괴 검사 방법 |
| US6610918B2 (en) | 1998-09-28 | 2003-08-26 | Nec Electronics Corporation | Device and method for nondestructive inspection on semiconductor device |
| US6759259B2 (en) | 1998-09-28 | 2004-07-06 | Nec Electronics Corporation | Device and method for nondestructive inspection on semiconductor device |
| KR20240036501A (ko) | 2021-07-19 | 2024-03-20 | 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 | 반도체 고장 해석 장치 및 반도체 고장 해석 방법 |
| CN113984787A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-01-28 | 江苏华兴激光科技有限公司 | 一种半导体缺陷分布成像检测装置及检测方法 |
| CN113984787B (zh) * | 2021-10-25 | 2023-06-09 | 江苏华兴激光科技有限公司 | 一种半导体缺陷分布成像检测装置及检测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2518540B2 (ja) | 1996-07-24 |
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