JPWO2008129755A1 - 半導体デバイスの検査方法および半導体デバイスの検査装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は本発明が検査対象としている構造を有した半導体デバイスを示し、拡散領域や配線から構成される電子回路の配置を平面的に表す概念図である。
図9は、本発明の実施の形態2における、校正用の半導体デバイスを備えた非接触検査装置により電磁波検出器の交換時の検出感度校正方法について説明する図である。また、図9において、図3で説明した構成要素に対応し同等の機能を有するものには同じ符号を用いて、その説明を省略する。
S2では、S1で得られた電磁波振幅波形を、予め測定し取得していた良品における前記所定の検査領域から放出された電磁波振幅波形と比較することにより、良否判定を行う。
そのため、ある検査領域について、測定結果からの電磁波振幅強度を良品のものと単純に比較すると、検査装置の校正が不十分であることが原因で生じた電磁波振幅強度の差異により、本来は良品である箇所を故障箇所と誤判定する可能性がある。
(実施の形態1)
図1は本発明が検査対象としている構造を有した半導体デバイスを示し、拡散領域や配線から構成される電子回路の配置を平面的に表す概念図である。
半導体デバイスは、それに要求される機能を満たすために、基板3の上に無数に配置されたp型あるいはn型の拡散領域(以下、単に拡散領域と表記)1がそれぞれ配線2により接続されている。また、電気信号を送受信するため基板3の上に配置された電極パッド4と接続される拡散領域1もある。
図2は検査対象としている半導体デバイスの断面図を示したものである。ここで、図2において、従来例を示す図13で説明した構成要素に対応し同等の機能を有するものには同じ符号を用い、説明を省略する。
なお、前記の非接触検査手法を実現するための装置構成は図3に示すものに限定されるものではなく、レーザ照射により発生する電磁波を検出する非接触検査の実施という要旨を逸脱しない範囲で種々変更することができる。
図4は図3に示した検査装置により、構造Aを有する半導体デバイスを検査する場合の検査処理のフローチャートを示す。図5(a)〜図5(c)はパルスレーザ光を構造Aに照射した場合に発生する電磁波振幅波形を模式的に示しており、図5(a)は基準品から生じた電磁波振幅波形、図5(b)は検査対象の半導体デバイスから生じた電磁波振幅波形、図5(c)は感度校正後に検査対象の半導体デバイスから生じた電磁波振幅波形を示す図である。
電磁波振幅波形の記録工程(S12)では、レーザ照射工程(S11)により検査対象の半導体デバイスDから生じた電磁波振幅波形を、コンピュータ装置1010に保存する。
図9は、本発明の実施の形態2における、校正用の半導体デバイスを備えた非接触検査装置により電磁波検出器の交換時の検出感度校正方法について説明する図である。また、図9において、図3で説明した構成要素に対応し同等の機能を有するものには同じ符号を用いて、その説明を省略する。
電磁波検出器1006は、基板1302の上に配線1301を蒸着・スパッタリングして製造されるものであり、実際には基板1302となるウエハー1303上に複数の検出器(基板1302,配線1301)を同時に製造し、それらを個々に分割した後、図9には示していないが、電磁波検出器の保持具に設置して使用する。
係る構成によれば、電磁波検出器の交換に伴う電磁波振幅波形の最大値ズレを感度補正できるため、異なる装置で取得した電磁波振幅波形同士を比較することができ、測定値のデータベース化や検査基準の装置間で流用が可能になり、装置の汎用性が向上する。
以上のように上記の各実施の形態の半導体デバイスの検査方法および検査装置は、電磁波振幅波形から振幅強度を取得する際に、感度校正が不十分であるために生じた測定結果の差異に影響されず、検査対象である半導体デバイスの正確な良否判定を行うことが可能となり、検査精度を向上でき、電子部品の基板上に電子回路が形成された半導体デバイスにおける断線等の欠陥検出において、良否の誤判定を防止として有用である。
11 拡散領域
11a 拡散領域
11b 拡散領域
11c 拡散領域
101 拡散領域
102 拡散領域
111 拡散領域
105 配線
106 配線
107 配線
112 配線
12 配線
12a 配線
12b 配線
12c 配線
12d 配線
1301 配線
2 配線
3 基板
103 基板
1302 基板
104 絶縁膜
4 電極パッド
1001 レーザ照射器
1002 スプリッタ
1003 ステージ
1004 集光レンズ
1005 ハーフミラー
1006 電磁波検出器(電磁波検出手段)
1007 反射ミラー
1008 時間遅延器(時間遅延手段)
1009 ロックインアンプ
1010 コンピュータ装置
1011 法物面鏡
108 ステージ
1303 ウエハー
2006 電磁波検出器
A 構造
Aa 構造
Ab 構造
Ac 構造
Ad 構造
B 検査用レーザ光(ポンプ光)
C 電磁波検出器駆動用のトリガー用レーザ(プローブ光)
D 半導体デバイス
E 校正用半導体デバイス
Claims (4)
- 無バイアス状態で保持した複数の拡散領域を有する検査対象の半導体デバイスにおける任意の拡散領域にパルスレーザ光を照射する照射工程と、
前記半導体デバイスのレーザ光照射位置から放射された電磁波を検出し、前記電磁波の電場振幅の時間波形に対応した時間的に変化する電圧信号に変換する検出・変換工程と、
前記電圧信号から前記半導体デバイス内の電界分布を検出して故障診断を行う故障診断工程とにより検査する半導体デバイスの検査方法において、
検査対象の半導体デバイスに備えている前記電磁波の検出感度校正用の少なくとも1本の配線のみが接続された拡散領域に前記パルスレーザ光を照射した際に発生する前記電磁波の電場振幅の第1時間波形と、基準品となる半導体デバイスに備えている前記校正用拡散領域に前記パルスレーザ光を照射した際に発生する前記電磁波の電場振幅の第2時間波形とを比較し、
前記第1時間波形の電磁波振幅強度の最大値と、前記第2時間波形の電磁波振幅強度の最大値とが同じになるように、前記電磁波の検出感度を校正した後に、前記検査対象の半導体デバイスを検査する
半導体デバイスの検査方法。 - 前記電磁波の検出感度校正用の拡散領域は、前記半導体デバイスの有する前記複数の拡散領域とは電気的に接続していないことを特徴とする
請求項1記載の半導体デバイスの検査方法。 - 前記電磁波の検出感度の校正において、電磁波振幅強度の最大値に着目して校正するのに代わって、前記第1時間波形と前記第2時間波形の電磁波振幅波形が、特定の時間において電磁波振幅強度の値が同じになるように校正することを特徴とする
請求項1または2記載の半導体デバイスの検査方法。 - 無バイアス状態で保持した半導体デバイスに所定の波長を有するパルスレーザ光を2次元的に走査して照射する照射手段と、
前記半導体デバイスのレーザ光照射位置から放射した電磁波を検出し、前記電磁波の電場振幅の時間波形に対応した時間的に変化する電圧信号に変換する検出・変換手段と、
前記電圧信号から前記半導体デバイス内の電界分布を検出して故障診断を行う故障診断手段と、
前記照射手段のパルスレーザ光照射範囲に配置した電磁波感度校正用の半導体デバイスと
を備え、電磁波感度校正用の半導体デバイスにパルスレーザ光を照射して発生した前記電磁波の検出感度が部品交換の前後で同じになるように校正できるように構成した
半導体デバイスの検査装置。
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