JPH1187451A - 半導体装置の検査方法および半導体装置検査器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビームによって半導体中に誘起される電流を
利用して半導体装置の検査を行う際に、基板の素子が形
成されている側への機械的な接触により発生する不具合
を防止する。 【解決手段】 荷電ビーム２０によって電荷を供給す
る。供給した電荷によってを供給しつつレーザービーム
８によってキャリアを発生させる。荷電ビーム２０によ
ってシリコン基板１の表面に機械的な接触をせずにキャ
リアの発生に関連する電流を取り出ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ＬＳＩ等の半導
体装置において行われるコンタクトホールの検査や故障
解析等に用いられる検査方法および検査器に関し、特に
ｐｎ接合部を含む半導体装置の検査方法および検査器に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＬＳＩ等の半導体装置において、素子の
微細化、多層化に伴いコンタクトホールの形成が困難に
なってきている。これは、微細化に伴うホール径の縮
小、多層化に伴うホール深さの増大、これら両者に反映
されるアスペクト比（深さ／径）の増大に起因する。ア
スペクト比が大きいコンタクトホール部で起こり得る不
具合としては、エッチング不足によるホール未開口異
常、スパッタやＣＶＤプロセスにて形成される上層の配
線のホール内埋め込み異常、エッチングダメージや上下
層の反応による界面変質層やボイドの発生等がある。こ
れらの異常の発生はコンタクト抵抗の上昇を招き、デバ
イスの故障原因となる。また、こうした異常コンタクト
は、その原因に応じてウェーハの面内、チップ内におい
てマクロ／ミクロ的に多様な分布で現れる。アスペクト
比が大きいコンタクトホールの形成プロセスの開発およ
び、デバイスの故障解析においては、こうした異常コン
タクトを迅速かつ確実に特定する技術が不可欠である。

【０００３】従来、製造工程中での異常コンタクトホー
ルの検出は、光学像に基づく異物／欠陥検査装置や走査
型電子顕微鏡（ＳＥＭ）での像観察により行われてい
た。しかし、光学的手法では、ホール径が既に解像限界
に近付いている。ＳＥＭ像観察においても、アスペクト
比の増大に伴い二次電子の捕集効率が低下し、ホール底
面の状態を正確に把握することは困難になっている。ま
た、こうした検査はコンタクトホールの開口状態の判断
にのみ有効であり、当然のことながら上層の配線形成中
あるいは形成後に生じたボイドや界面変質層等の異常を
検出することは不可能であった。

【０００４】一方、光誘起電流（以下ＯＢＩＣ（Optica
l Beam Induced Current）という。）を利用してコンタ
クトの状態を電気的に評価することができる。図７にそ
の原理を示す。図７において、１はＰ型のシリコン基
板、２はシリコン基板１の表面に形成されたｎ型の拡散
層、３はシリコン基板１の表面上に形成された層間絶縁
膜、４は拡散層２の配置されている場所の上に存する層
間絶縁膜３を取り除いて形成されたコンタクトホール、
５は層間絶縁膜３上に形成され拡散層２とコンタクトす
る配線、６はシリコン基板１と拡散層２から形成される
ｐｎ接合に逆方向電圧を印加する電源、７はシリコン基
板１と拡散層２から形成されるｐｎ接合面近傍に形成さ
れる空乏層、８は可視光域の波長を有するレーザービー
ム、９および１０はレーザービーム８の照射により空乏
層７の中で発生した一対の電子と正孔、１００は配線層
５に電圧を印加することを目的に電源と直接接続するた
め最上層の配線層を用いて形成された電極パッドであ
る。

【０００５】シリコン基板１にレーザーが照射されると
シリコン基板１中にキャリア、つまり多数の電子９と正
孔１０が発生する。電界がなければこれらはいずれ再結
合して消滅するが、図７（ａ）に示す様に、空乏層７の
中で発生したキャリアはその電界によって分離され、電
子９はｎ側へ、正孔１０はｐ側へ引き込まれ外部電流と
して検出される。この外部電流がＯＢＩＣである。その
際、電源６によって強制的に逆方向電圧を印加しなくて
も、ｐｎ接合の拡散電位によってキャリアは分離されＯ
ＢＩＣは発生する。レーザービーム８の走査に伴って発
生する電流の強弱をグラフ化したものが図７（ｂ）であ
る。尚、この図７（ｂ）に示された結果は、配線層５が
レーザービーム８をある程度透過するような材質、例え
ばｎ型不純物をドーピングした多結晶シリコン等である
場合に対応する。また、電極バッド１００が形成される
最上層の配線層がレーザビーム８を透過しないような材
質であれば、空乏層７の上部に係らないような場合でな
いとこのような測定が不可能であることはいうまでもな
い。この様に空乏層７が存在する範囲にレーザービーム
８が照射されると電流が発生する。

【０００６】また、図７（ａ）には、ＯＢＩＣを検出す
るための構成が示されている。シリコン基板１は、その
裏面が接地電位点１４に接続されている。シリコン基板
１と接地電位点１４の間には電流増幅器１１が挿入され
ており、この電流増幅器１１はシリコン基板１１と接地
電位点１４間に流れるＯＢＩＣを増幅する。電流／輝度
変換器１２は、電流増幅器１１が出力する電流を輝度情
報に変換するような電流／輝度変換を行う。電流／輝度
変換器１２が出力する輝度情報は、ビームの二次元的な
走査位置に対応してＣＲＴ１３上に表示される。ビーム
が照射された場所の中でＯＢＩＣが多く流れる部分は白
っぽく、そして少ない部分は黒っぽく表示され、図７
（ｃ）に示すような像（ＯＢＩＣ像）が表示される。

【０００７】このＯＢＩＣ像は空乏層７の拡がりおよ
び、空乏層７にかかる電界を反映したものであるが、同
時に図７（ａ）におけるｎ型拡散層２とその上層の配線
層５とのコンタクトの状況をも反映する。すなわち、同
コンタクト部がレジストの残膜、ボイド、界面層等によ
り抵抗が高くなっていれば、コンタクトを介して外部に
導出される電流は減少し、ＯＢＩＣ像の輝度は低下す
る。従って、正常なコンタクトとの比較により、ＯＢＩ
Ｃ像から異常コンタクトを特定することが可能である。
この手法では、コンタクトを流れる電流の量を視覚化す
るため、従来の様に単にホール形状のみからの判断とは
異なり、異常コンタクトを電気的な見地から特定するこ
とが可能になる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来のＯＢＩＣ等の誘
起電流を利用する半導体装置の検査方法および半導体装
置検査器は以上のように構成されており、ｐｎ接合に逆
方向電圧を印加するとともにビーム照射箇所で発生した
電流を外部に導出する必要がある。そのためには通常、
電極パッドに対してプローブ針を接触させることが必要
になる。複数の配線層を用いて半導体装置が形成される
のが一般的であるが、電極パッドは通常最上層の配線層
に形成されるため、それ以前の工程で電極パッドが形成
されることはない。そのため、電極パッドが形成される
までの工程においては、ビーム照射箇所で発生したキャ
リアを電流として外部に導出する手段がなく、ＯＢＩＣ
を利用したコンタクトの解析手法を製造工程中の検査に
適用することは困難であった。また、電極パッドが形成
できたとしても、製造工程中でのプローブ針による針当
ては、発塵を伴うため通常禁止されているという問題が
ある。

【０００９】この発明は上記の問題点を解消するために
なされたもので、従って任意箇所で非接触での電流供給
を可能として、電極パッドの形成を必要としない半導体
装置の検査方法および半導体装置検査器を提供すること
を目的としまた、製造工程中でのＯＢＩＣによる半導体
装置の検査、例えばコンタクトホールの検査、解析等を
可能にすることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る半導体
装置の検査方法は、ｐｎ接合部にビームを照射すること
によりキャリアを発生させる工程と、前記ｐｎ接合部に
つながる配線層に荷電ビームを照射することによって、
前記キャリアの発生に関連して流れる電流を検出する工
程とを備えて構成される。

【００１１】第２の発明に係る半導体装置の検査方法
は、第１の発明の半導体装置の検査方法において、前記
荷電ビームは、電子ビームであることを特徴とする。

【００１２】第３の発明に係る半導体装置の検査方法
は、第１の発明の半導体装置の検査方法において、前記
荷電ビームは、イオンビームであることを特徴とする。

【００１３】第４の発明に係る半導体装置の検査方法
は、第２または第３の発明の半導体装置の検査方法にお
いて、前記荷電ビームが照射面に衝突するときに発生す
る二次電子によって前記電子の照射位置を観測し、その
観測結果に基づいて照射位置を決定することを特徴とす
る。

【００１４】第５の発明に係る半導体装置検査器は、ｐ
ｎ接合部にキャリアを発生させるためにビームを照射す
るビーム照射手段と、前記ｐｎ接合部につながる配線層
に対し荷電ビームを照射する荷電ビーム照射手段と、前
記荷電ビームの照射に伴い、前記キャリアの発生に関連
して流れる電流を検出するための電流検出手段とを備え
る半導体装置検査器。

【００１５】第６の発明に係る半導体装置検査器は、第
５の発明の半導体装置検査器において、前記荷電ビーム
照射手段は、電子ビームを照射する手段であることを特
徴とする。

【００１６】第７の発明に係る半導体装置検査器は、第
５の発明の半導体装置検査器において、前記荷電ビーム
照射手段は、イオンビームを照射する手段であることを
特徴とする。

【００１７】第８の発明に係る半導体装置検査器は、第
６または第７の発明の半導体装置検査器において、前記
荷電ビームが当たった所から放出される二次電子を観測
するための二次電子観測手段をさらに備えて構成され
る。

【００１８】第９の発明に係る半導体装置検査器は、第
５から第８の発明のいずれかの半導体装置検査器におい
て、前記荷電ビーム照射手段に電圧を供給するための第
１の電源電位点と、前記電流検出手段に電圧を供給する
ための第２の電源電位点と、前記第１および第２の電源
電位点間に設けられ前記第１および第２の電源電位点に
生じるノイズが相互に伝搬しないようにノイズを減衰さ
せるノイズ減衰手段とをさらに備えて構成される。

【００１９】第１０の発明に係る半導体装置検査器は、
第５から第９の発明の半導体装置検査器において、前記
荷電ビーム照射手段の照射位置は、移動可能であること
を特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．以下この発明の実施の形態１による半導
体装置の検査方法について図１を用いて説明する。図１
は、この発明の実施の形態１によるＯＢＩＣを用いたコ
ンタクトホールの解析方法を説明するための模式図であ
る。図１において、２０は配線層５に対し照射されてい
る、イオンが集束した荷電ビームであり、その他図７と
同一符号のものは図７の同一符号部分に相当する部分で
ある。図１のコンタクトホール４はｎ型の拡散層２上に
形成され、拡散層２とシリコン基板１とで形成されるｐ
ｎ接合に対し逆方向の電界をかけるためには、正の電荷
を持つイオンビームを照射する必要がある。しかし、例
えば拡散層２がｐ型でシリコン基板１がｎ型の場合に
は、負の電荷を持つイオンビームを照射してもよく、ま
た電子ビームを照射してもよい。イオンビームを用いる
場合でも電子ビームを用いる場合でも現在実用化されて
いるイオンビーム照射器や電子銃等をそのまま使用する
ことができ、実用化が容易になる。

【００２１】荷電ビーム２０がコンタクトを形成してい
る配線層５に照射されることにより、配線層５に電荷
（図１の場合は正の電荷）が供給され、空乏層７で分離
されたキャリア（図１の場合は電子）がその電荷によっ
て消滅する。そしてこの消滅した電荷量に相当する負の
電荷がシリコン基板１の裏面に接続された接地電位点１
４から供給される。これは電流の発生を意味し、あたか
も閉回路が形成されているかのごとくシリコン基板１の
裏面から光起電流を検出することが可能になる。なお、
このシリコン基板１の裏面から流れる電流量は、レーザ
ービーム８の照射によるキャリアの生成量や空乏層７に
かかる電界に依存すると共に、荷電ビーム２０のビーム
電流によって制限される。シリコン基板１から取り出さ
れる電流は、荷電ビーム２０の電荷供給量に依存し、現
在一般的に使用されているイオンビーム発生装置を用い
ると、従来の検出方法で検出されていた電流の１０^-4〜
１０^-2倍程度の値を持つ電流になる。従って、図１に示
す電流増幅器１１Ａの増幅率や電流／輝度変換器１２Ａ
の変換の割合などの設定は図７に示した電流増幅器１１
や電流／輝度変換器１２とは異なる設定となっている。

【００２２】この電流を増幅し輝度変換して、レーザー
ビーム８の走査と同期させてＣＲＴ１３に表示すること
により、図７（ｃ）に示すような２次元的なＯＢＩＣ像
が得られる。図１に示すように、配線層５を形成後ある
いは、配線パターニング後に観察することにより、製造
工程中において異常なコンタクトホールの特定が可能に
なる。このように、集束した荷電ビーム２０を電荷供給
のためのプローブとしてコンタクトの上層の配線層５に
照射しながらＯＢＩＣを検出することにより、従来のメ
カニカルなプロービングによる制限は無くなり、任意箇
所での解析および製造工程中でのコンタクトの解析等が
可能になる。

【００２３】図２は、上記のＯＢＩＣによるコンタクト
ホールの解析方法を実現するための半導体装置検査器の
構成を示す模式図である。図２において、２２はレーザ
ービームを発生する光学系、２３は光学系２２で発生し
たレーザービームを集光してレーザービーム８を照射す
るための光学レンズ、２４は電子ビーム２１を発生する
電子ビーム光学系、２５は電子ビーム２１を試料に照射
した際に試料表面で発生する二次電子、２６は二次電子
２５を検出する二次電子検出器、２７は試料であるウェ
ーハ、２８は駆動機構を持った試料ステージ、２９はウ
ェーハ２７およびそれを載置した試料ステージ２８の雰
囲気を真空にするための真空チャンバー、３０は電子ビ
ーム光学系２４の接地電極、３１はＯＢＩＣ検出系の接
地電極であり、その他図１と同一符号のものは図１同一
符号部分に相当する部分である。なお、ここでは、電子
やイオン等の荷電ビーム２０を発生する光学系の例とし
て電子ビーム光学系２４を示したが、イオンビームを発
生する光学系であってもよい。

【００２４】真空チャンバー２９内の試料ステージ２８
上に設置されたウェーハ２７にレーザービーム８を照射
してその反射像からレーザビーム８が照射されている位
置を特定する。このレーザービーム８は可視光であるた
めその反射像からレーザビーム８の照射位置を特定する
ことが容易になるのである。そして、レーザービーム８
を走査することまたは試料ステージ２８を移動させるこ
とのうち少なくとも一方を行って、キャリアを発生させ
るべき場所にレーザービーム８が当たるようにレーザー
ビーム８とウェーハ２７の位置関係を調整する。次に、
真空チャンバー２９内の試料ステージ２８上に設置され
たウェーハ２７に電子ビーム２１を照射する。電子ビー
ム光学系２４には電子ビームの走査機能が付加されてい
る。また、二次電子検出器２６を配置して二次電子像を
観察できるようになっている。電子ビーム光学系２４の
走査機能と二次電子検出器２６により、電子ビームの照
射位置を像を観ながら詳細に決定することができる。そ
のため、ウェーハ２７の表面に形成された配線層５がパ
ターニングされたものであっても、配線層５が存在して
いる場所に電子ビーム２１を容易に照射することができ
る。

【００２５】レーザービーム８を照射せず、電子ビーム
２１を照射している状態で電流増幅器１１Ａが増幅する
オフセット電流を測定する。これは、電子ビーム２１が
照射されたときにもキャリアが発生する可能性があり、
それによる電子ビーム誘起電流の影響を除くこと及び、
吸収電流の影響を除くためである。そして、レーザービ
ーム８を照射して、光誘起電流の変化を電流増幅器１１
Ａと電流／輝度変換器１２ＡとＣＲＴ１３を用いて観
る。

【００２６】発生するＯＢＩＣは微弱であるため、電子
ビーム光学系２４とＯＢＩＣ検出系の接地電極３０，３
１は分離し、ビーム光学系からのノイズの影響をＯＢＩ
Ｃに与えないようにする。この場合、接地電極３０，３
１間を離すことによってその間に生じるインピーダンス
がノイズを減衰させるノイズ減衰手段として働く。ノイ
ズ減衰手段としてフィルターを用いるなどの他の方法を
用いても同様の効果を奏する。また同様の理由で、試料
ステージ２８は真空チャンバー２９から絶縁する。

【００２７】実施の形態２．上記実施の形態１では、可
視光のレーザービーム８を使用し、試料であるウェーハ
２７の表面からレーザービーム８を照射してＯＢＩＣを
検出する場合について述べたが、近赤外光のレーザービ
ームを使用することにより、基板裏面からのＯＢＩＣ解
析が可能となる。図３は裏面から照射したレーザービー
ムを用いたＯＢＩＣ解析の方法を説明するための模式図
である。図３において、８Ａは波長が１〜１．３μｍの
範囲にある単波長のレーザービームであり、その他図１
と同一符号のものは図１の同一符号部分に相当する部分
である。

【００２８】光の波長が可視域から長くなるに従ってシ
リコンに対する光の透過率は増加する。特に、シリコン
のバンドギャップエネルギー（Ｅｇ＝１．１ｅＶ）近傍
の波長の光はシリコンをほぼ透過する。しかし、それ以
上の波長の光ではシリコンにおける吸収が全く無くなる
ため、そのような波長を持つ光はキャリアを誘起できな
い。従って、裏面からのＯＢＩＣ解析を行うために、波
長が１μｍ近傍の近赤外光を使うことが好ましい。図３
に示す様に、試料の上面から配線に対して荷電ビーム２
０を照射し、裏面から近赤外光のレーザービーム８Ａを
照射することにより、実施の形態１と同様にコンタクト
部の解析が可能となる。この場合は、ＯＢＩＣ像の強
度、分解能の低下は避けられないものの、配線や層間絶
縁膜等の基板上の構造の影響を受けにくいという大きな
メリットがある。このことにより、上面からの解析が困
難であった金属配線のコンタクトの解析や、多層化され
たＬＳＩチップの解析が可能となる。

【００２９】図４は、上記の裏面からのＯＢＩＣによる
コンタクトホールの解析方法を実現するための半導体装
置検査器の構成の一例を示す模式図である。図４におい
て、８Ａは波長が１〜１．３μｍの範囲にある単波長の
レーザービーム、２２Ａは近赤外のレーザービームを発
生する光学系、２３Ａは光学系２２Ａで発生したレーザ
ービームを集光してレーザービーム８Ａを照射するため
の光学レンズ、２８Ａは裏面からレーザービーム８Ａを
照射できるように開口部４０が設けられた試料ステージ
であり、その他は図２と同一符号のもの図２の同一符号
部分に相当する部分である。

【００３０】図４に示す通り、レーザー光学系２２Ａを
試料ステージ２８Ａの下方に配置し、試料ステージ２８
Ａをリング状にして試料となるウェーハ２７の裏面を露
出させることにより、裏面からレーザビーム８Ａをウェ
ーハ２７に照射するＯＢＩＣ解析を可能にしている。

【００３１】実施の形態３．上記実施の形態１，２では
ＯＢＩＣを利用した解析について述べたが、キャリアを
誘起するためのプローブをレーザービームではなく、電
子ビームとするＥＢＩＣ（Electron Beam Induced Curr
ent）を利用した解析も可能である。図５に実施の形態
３によるＥＢＩＣを利用したコンタクトの解析方法の一
例を示す。図５において、４３は空乏層７に照射してキ
ャリアを発生させるための電子ビームであり、その他図
１と同一符号のものは図１の同一符号部分に相当する部
分である。

【００３２】電子を電界にて加速し集束した電子ビーム
４３を試料に照射し、走査することにより、ＯＢＩＣの
場合と同様にコンタクトホール４の下部のシリコン基板
１中にキャリアが発生する。このキャリアは上記と同様
に電荷供給用の荷電ビーム２０の照射により外部電流
（ＥＢＩＣ）として検出される。この電流を輝度変換し
て電子ビーム４３の走査と同期させてＣＲＴ１３上に表
示することによりコンタクトの状態を反映したＥＢＩＣ
像が得られる。この様に荷電ビーム２０を電荷供給のた
めのプローブとしてコンタクトの上層の配線層５に照射
しながらＥＢＩＣを検出することによっても、上記実施
の形態１，２と同様にコンタクトの解析、検査が可能で
ある。ＥＢＩＣを用いた方法は、ＯＢＩＣに比してプロ
ーブのビーム径が遥かに小さいため、低加速電圧条件で
のビーム照射等の工夫にて基板中でのキャリアの発生範
囲を抑えることにより、高分解能、高倍率での電流像の
観察が可能になる。

【００３３】図６は、上記のＥＢＩＣによるコンタクト
ホールの解析方法を実現するための半導体装置検査器の
構成の一例を示す模式図である。図６において、４３は
キャリア誘起用の電子ビーム、４４はキャリア誘起用の
電子ビーム４３を発生する光学系、４５は電子ビーム４
３がウェーハ２７の表面に当たることによって発生する
二次電子であり、その他は図２と同一符号のものは図２
の同一符号部分に相当する部分である。

【００３４】真空チャンバー２９内の試料ステージ２８
上に設置されたウェーハ２７に電子ビーム４３を照射し
て、発生する二次電子を二次電子検出器２６によって検
出することで電子ビーム４３が照射されている位置を特
定する。そして、電子ビーム４３を走査することまたは
試料ステージ２８を移動させることのうち少なくとも一
方を行って、キャリアを発生させるべき場所に電子ビー
ム４３が当たるように電子ビーム４３とウェーハ２７の
位置関係を調整する。次に、実施の形態１と同様に電子
ビーム２１を照射位置を決定する。

【００３５】電子ビーム４３を照射せず、電子ビーム２
１を照射している状態で電流増幅器１１Ａが増幅するオ
フセット電流を測定する。これは、電子ビーム２１が照
射されたときにもキャリアが発生する可能性があり、そ
れによる電子ビーム誘起電流の影響を除くこと及び、吸
収電流の影響を除くためである。そして、電子ビーム４
３を照射して、電子ビーム誘起電流の変化を電流増幅器
１１Ａと電流／輝度変換器１２ＡとＣＲＴ１３を用いて
観る。

【００３６】発生するＥＢＩＣは微弱であるため、電子
ビーム光学系２４とＥＢＩＣ検出系の接地電極３０，３
１は分離し、ビーム光学系からのノイズの影響がＥＢＩ
Ｃにのらないようにする。接地電極３０，３１間を離す
ことによってその間に生じるインピーダンスがノイズを
減衰させるノイズ減衰手段として働く。ノイズ減衰手段
としてフィルターを用いるなどの他の方法を用いても同
様の効果を奏する。また同様の理由で、試料ステージ２
８は真空チャンバー２９から絶縁する。

【００３７】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の半導体装置
の検査方法または請求項５記載の半導体装置検査器によ
れば、荷電ビームを照射することにより、基板中で発生
したキャリアを外部電流として検出することが可能にな
り、ＯＢＩＣやＥＢＩＣ解析がメカニカルなプロービン
グなしで行えるようになるという効果がある。

【００３８】請求項２記載の半導体装置の検査方法また
は請求項６記載の半導体装置検査器によれば、例えば従
来からある電子銃を用いることができ、この発明に係る
検査方法または半導体装置検査器を容易に実現すること
ができるという効果がある。

【００３９】請求項３記載の半導体装置の検査方法また
は請求項７記載の半導体装置検査器によれば、例えば従
来からあるイオンビーム照射器を用いることができ、こ
の発明に係る検査方法または半導体装置検査器を容易に
実現することができるという効果がある。

【００４０】請求項４記載の半導体装置の検査方法また
は請求項８記載の半導体装置検査器によれば、二次電子
によって荷電ビームが照射されている位置が特定でき、
最適な位置に荷電ビームを照射することができ、検査の
確度を向上することができるという効果がある。

【００４１】請求項９記載の半導体装置検査器によれ
ば、キャリアの発生に関連する電流のノイズを小さくす
ることができるという効果がある。

【００４２】請求項１０記載の半導体装置検査器によれ
ば、荷電ビームの照射位置を調整でき、半導体装置の構
造に対する適応性を増すことができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１によるＯＢＩＣを利用した半導
体装置の検査方法を説明するための模式図である。

【図２】 図１で説明した検査方法を実施するための半
導体装置検査器の一構成例を示す模式図である。

【図３】 実施の形態２によるＯＢＩＣを利用した半導
体装置の検査方法を説明するための模式図である。

【図４】 図３で説明した検査方法を実施するための半
導体装置検査器の一構成例を示す模式図である。

【図５】 実施の形態３によるＥＢＩＣを利用した半導
体装置の検査方法を説明するための模式図である。

【図６】 図５で説明した検査方法を実施するための半
導体装置検査器の一構成例を示す模式図である。

【図７】 従来の光誘起電流を利用した半導体装置の検
査方法を説明するための図である。

【符号の説明】

１ シリコン基板、２ 拡散層、３ 層間絶縁膜、４
コンタクトホール、５配線層、７ 空乏層、８ レーザ
ービーム、２０ 荷電ビーム、２１ 電子ビーム、４３
電子ビーム。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ｐｎ接合部にビームを照射することによ
   りキャリアを発生させる工程と、 前記ｐｎ接合部につながる配線層に荷電ビームを照射す
   ることによって、前記キャリアの発生に関連して流れる
   電流を検出する工程とを備える半導体装置の検査方法。
2. 【請求項２】 前記荷電ビームは、電子ビームであるこ
   とを特徴とする、請求項１記載の半導体装置の検査方
   法。
3. 【請求項３】 前記荷電ビームは、イオンビームである
   ことを特徴とする、請求項１記載の半導体装置の検査方
   法。
4. 【請求項４】 前記荷電ビームが照射面に衝突するとき
   に発生する二次電子によって前記電子の照射位置を観測
   し、その観測結果に基づいて照射位置を決定することを
   特徴とする、請求項２または請求項３記載の半導体装置
   の検査方法。
5. 【請求項５】 ｐｎ接合部にキャリアを発生させるため
   にビームを照射するビーム照射手段と、 前記ｐｎ接合部につながる配線層に対し荷電ビームを照
   射する荷電ビーム照射手段と、 前記荷電ビームの照射に伴い、前記キャリアの発生に関
   連して流れる電流を検出するための電流検出手段とを備
   える半導体装置検査器。
6. 【請求項６】 前記荷電ビーム照射手段は、電子ビーム
   を照射する手段であることを特徴とする、請求項５記載
   の半導体装置検査器。
7. 【請求項７】 前記荷電ビーム照射手段は、イオンビー
   ムを照射する手段であることを特徴とする、請求項５記
   載の半導体装置検査器。
8. 【請求項８】 前記荷電ビームが当たった所から放出さ
   れる二次電子を観測するための二次電子観測手段をさら
   に備える、請求項６または請求項７記載の半導体装置検
   査器。
9. 【請求項９】 前記荷電ビーム照射手段に電圧を供給す
   るための第１の電源電位点と、 前記電流検出手段に電圧を供給するための第２の電源電
   位点と、 前記第１および第２の電源電位点間に設けられ前記第１
   および第２の電源電位点に生じるノイズが相互に伝搬し
   ないようにノイズを減衰させるノイズ減衰手段とをさら
   に備える、請求項５から請求項８のうちのいずれか一項
   に記載の半導体装置検査器。
10. 【請求項１０】 前記荷電ビーム照射手段の照射位置
    は、移動可能であることを特徴とする、請求項５から請
    求項９のうちのいずれか一項に記載の半導体装置検査
    器。