KR102231509B1 - 해석 장치 및 해석 방법 - Google Patents

해석 장치 및 해석 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102231509B1
KR102231509B1 KR1020177011285A KR20177011285A KR102231509B1 KR 102231509 B1 KR102231509 B1 KR 102231509B1 KR 1020177011285 A KR1020177011285 A KR 1020177011285A KR 20177011285 A KR20177011285 A KR 20177011285A KR 102231509 B1 KR102231509 B1 KR 102231509B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
heat source
period
light
lock
Prior art date
Application number
KR1020177011285A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170066472A (ko
Inventor
도모노리 나카무라
Original Assignee
하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤
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 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 filed Critical 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤
Publication of KR20170066472A publication Critical patent/KR20170066472A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102231509B1 publication Critical patent/KR102231509B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/66—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light electrically excited, e.g. electroluminescence
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/302—Contactless testing
    • G01R31/308—Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation
    • G01R31/311—Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation of integrated circuits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/0003—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiant heat transfer of samples, e.g. emittance meter
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/0003—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiant heat transfer of samples, e.g. emittance meter
    • G01J5/0007—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiant heat transfer of samples, e.g. emittance meter of wafers or semiconductor substrates, e.g. using Rapid Thermal Processing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/0066—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for hot spots detection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K17/00—Measuring quantity of heat
    • G01K17/06—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device
    • G01K17/08—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K17/00—Measuring quantity of heat
    • G01K17/06—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device
    • G01K17/08—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature
    • G01K17/10—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature between an inlet and an outlet point, combined with measurement of rate of flow of the medium if such, by integration during a certain time-interval
    • G01K17/12—Indicating product of flow and temperature difference directly or temperature
    • G01K17/16—Indicating product of flow and temperature difference directly or temperature using electrical or magnetic means for both measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9501—Semiconductor wafers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/005—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating specific heat
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/20—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/72—Investigating presence of flaws
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices

Abstract

고장 지점에 대응한 열원 위치를 특정할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 해석 장치는 반도체 디바이스의 열원 위치를 특정하는 해석 장치로서, 반도체 디바이스에 교류 신호를 인가하는 테스터와, 교류 신호에 따른 반도체 디바이스로부터의 광을 검출하여, 검출 신호를 출력하는 적외선 카메라와, 검출 신호에 기초하여 열원 위치를 특정하는 데이터 해석부를 구비한다.

Description

해석 장치 및 해석 방법{ANALYSIS DEVICE AND ANALYSIS METHOD}
본 발명은 계측 대상물의 내부에 발생한 열원(熱源)의 위치를 특정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래부터, 계측 대상물의 고장 지점을 해석하는 장치로서, 계측 대상물의 열원의 위치를 해석하는 장치가 알려져 있다(예를 들면 특허 문헌 1 참조). 특허 문헌 1의 장치는, 변조(變調) 전류의 인가에 의해 고장 지점에 열원이 발생하는 것을 이용하여, 계측 대상물에 변조 전류를 인가함과 아울러, 그 계측 대상물 내부의 열원으로부터 발생하는 발열을 적외선 카메라에 의해 계측하여, 열원(고장 지점)의 위치를 해석하고 있다.
특허 문헌 1: 일본 특개 2013-526723호 공보
여기서, 계측 대상물에 복수 종류의 금속이 포함되어 있는 경우에는, 계측 대상물에 변조 전류가 인가되면, 펠티에 효과(Peltier effect)에 의해 금속 사이에서 열의 이동(흡수 또는 방출)이 일어난다. 이것에 의해, 실제의 고장 지점과는 상이한 위치로 열원으로부터의 열이 이동해 버려, 고장 지점에 대응한 열원의 위치를 고정밀도로 특정할 수 없을 우려가 있다.
이에 본 발명은 고장 지점에 대응한 열원 위치를 특정할 수 있는 해석 장치 및 해석 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 해석 장치는 계측 대상물의 내부의 열원 위치를 특정하는 해석 장치로서, 계측 대상물에 교류 신호를 인가하는 인가부와, 교류 신호에 따른 계측 대상물로부터의 광을 검출하여, 검출 신호를 출력하는 광 검출부와, 검출 신호에 기초하여 열원 위치를 특정하는 해석부를 구비한다.
본 발명의 해석 방법은 계측 대상물의 내부의 열원 위치를 특정하는 해석 방법으로서, 계측 대상물에 교류 신호를 인가하는 공정과, 교류 신호에 따른 계측 대상물로부터의 광을 검출하여, 검출 신호를 출력하는 공정과, 검출 신호에 기초하여 열원 위치를 특정하는 공정을 포함한다.
이 해석 장치 및 해석 방법에서는, 계측 대상물에 교류 신호가 인가되어, 그 교류 신호에 따른 계측 대상물로부터의 광이 검출된다. 계측 대상물에 고장 지점이 있는 경우, 계측 대상물에 변조 전류가 인가됨으로써 그 고장 지점에 열원이 발생한다. 열원이 발생한 지점이, 상이한 금속의 접합면 부근인 경우에는, 펠티에 효과에 의해 상이한 금속 사이에서 열의 이동이 일어나, 고장 지점과는 상이한 위치로 열원으로부터의 열이 이동해 버릴 우려가 있다. 이 점, 본 발명에서는, 계측 대상물에 교류 신호가 인가되므로, 계측 대상물에 인가되는 전류의 방향이 주기적으로 변화한다(반대 방향으로 바뀐다). 보다 구체적으로는, 교류 신호는 반도체 디바이스(SD)의 기준 전압에 대해서 쌍방으로 흐르는 전류량이 동등해지도록 조정되고 있기 때문에, 펠티에 효과의 영향이 상쇄되어, 고장 지점과 상이한 위치로 열원으로부터의 열이 이동해 버리는 사태를 억제할 수 있다. 그리고 계측 대상물로부터의 광은 열원 위치에 따라 변화하기 때문에, 당해 광에 기초하여 열원 위치를 해석함으로써, 고장 지점에 대응한 열원 위치의 특정을 적절히 행할 수 있다.
또, 본 발명의 해석 장치 및 해석 방법에서는, 소정의 락인(lock-in) 주기의 트리거 신호에 따라 교류 신호를 인가하고, 락인 주기의 오프 기간에는 락인 주기의 온 기간보다도 작은 진폭의 교류 신호를 인가해도 된다. 락인 주기의 오프 기간에 있어서의 교류 신호의 진폭을 작게 함으로써, 락인 계측을 적절히 행할 수 있다.
또, 본 발명의 해석 장치 및 해석 방법에서는, 락인 주기의 오프 기간에 있어서, 교류 신호의 진폭을 0으로 해도 된다. 이것에 의해, 락인 계측을 보다 적절히 행할 수 있다.
또, 본 발명의 해석 장치 및 해석 방법에서는, 복수의 락인 주기의 교류 신호가 적산(積算)되었을 때, 교류 신호의 진폭이 상쇄되도록, 락인 주기마다 교류 신호의 위상을 변동시켜도 된다. 이것에 의해, 적산된 교류 신호에 의해 열원 위치의 해석 결과가 영향받는 사태를 억제할 수 있다.
또, 본 발명의 해석 장치 및 해석 방법에서는, 교류 신호의 주파수를 트리거 신호의 주파수보다도 높게 해도 된다. 교류 신호의 주파수를 높게 함으로써, 계측 대상물에 인가되는 전류의 방향이 빈번히 바뀌게 되어, 펠티에 효과에 의해서 열원으로부터의 열이 이동하는 사태를 보다 억제할 수 있다.
또, 본 발명의 해석 장치 및 해석 방법에서는, 트리거 신호에 대한 검출 신호의 위상 지연량을 도출함으로써 열원 위치를 특정해도 된다. 트리거 신호에 대한 검출 신호의 위상 지연량은, 계측 대상물로부터의 광에 따라 변화한다. 이 때문에, 검출 신호의 위상 지연량을 도출함으로써 열원 위치를 특정할 수 있다. 위상 지연량의 도출은 간이하게 행할 수 있고, 또한 위상 지연량과 계측 대상물로부터의 광은 밀접한 대응 관계에 있기 때문에, 검출 신호의 위상 지연량을 도출함으로써 간이하고 또한 고정밀도로 열원 위치를 특정할 수 있다.
또, 본 발명의 해석 장치에서는, 광 검출부가 계측 대상물로부터의 광으로서 열원으로부터의 적외선을 검출하는 적외선 카메라여도 된다. 적외선 카메라를 이용함으로써, 간이한 구성에 의해 적절히 광(적외선)을 검출할 수 있다.
또, 본 발명의 해석 장치에서는, 계측 대상물에 대해서 계측점을 설정하는 설정부와, 계측 대상물에 광을 조사하는 광 조사부를 추가로 구비하고, 광 검출부가, 계측 대상물로부터의 광으로서, 광 조사부로부터의 광의 조사에 따라 계측점에서 반사된 광을 검출하는 광 검출기여도 된다. 광 검출기를 이용함으로써, 시간 분해능(分解能)을 향상시킬 수 있어, 계측 대상물의 내부에 있어서의 열원 위치의 특정을 보다 고정밀도로 행할 수 있다.
본 발명에 의하면, 고장 지점에 대응한 열원 위치를 해석할 수 있는 해석 장치 및 해석 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 해석 장치의 구성도이다.
도 2는 타이밍 트리거 신호의 파형을 나타내는 도면이다.
도 3은 교류 신호의 파형의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 교류 신호의 파형의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 락인 계측에 불비(不備)가 나오는 교류 신호의 파형의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 펠티에 효과에 의한 열원 이동이 발생하는 반도체 디바이스의 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 해석 장치의 구성도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복하는 설명을 생략한다.
［제1 실시 형태］
도 1에 도시하는 것처럼, 제1 실시 형태에 따른 해석 장치(1)는 피검사 디바이스(DUT：Device Under Test)인 반도체 디바이스(SD)(계측 대상물) 등의 내부의 열원 위치를 특정하는 해석 장치이다. 열원이란 반도체 디바이스(SD) 내부의 발열 지점이다. 반도체 디바이스(SD)에 신호가 인가되었을 때 반도체 디바이스(SD) 내부에 예를 들면 단락(쇼트) 지점 등이 있으면, 당해 쇼트 지점이 발열하여 열원이 된다. 즉, 해석 장치(1)는 열원 위치를 특정함으로써 반도체 디바이스(SD) 내부의 쇼트 지점 등의 이상(異常)을 해석하는 고장 해석 장치이다.
피검사 디바이스로서는, 예를 들면, 트랜지스터 등의 PN 접합을 가지는 집적회로(예를 들면, 소규모 집적회로(SSI：Small Scale Integration), 중규모 집적회로(MSI：Medium Scale Integration), 대규모 집적회로(LSI：Large Scale Integration), 초대규모 집적회로(VLSI：Very Large Scale Integration), 울트라 대규모 집적회로(ULSI：Ultra Large Scale Integration), 기가·스케일 집적회로(GSI：Giga Scale Integration)), 대전류용/고압용 MOS 트랜지스터 및 바이폴러 트랜지스터 등, 메모리·스토리지 디바이스를 이용할 수 있다.
해석 장치(1)는 적외선 카메라(10)(광 검출부)와, 테스터(11)(인가부)와, 처리부(14)와, 컴퓨터(15)와, 표시부(28)와, 입력부(29)를 구비하여 구성되어 있다. 컴퓨터(15)는 데이터 해석부(15a)(해석부)와, 조건 설정부(15c)(설정부)와, 제어부(15b)를 가지고 있다. 또한, 반도체 디바이스(SD)는 스테이지(25)에 재치(載置)되어 있다.
테스터(11)는 처리부(14)로부터 입력되는 타이밍 트리거 신호(트리거 신호)에 따라서, 반도체 디바이스(SD)에 교류 신호를 인가한다. 교류 신호는 반도체 디바이스(SD)의 기준 전압에 대해서 소정의 양음의 진폭으로 주기적으로 전압이 변동하는 신호이다(도 2(a) 참조). 교류 신호의 주기 또는 주파수나 진폭은 임의로 조정할 수 있다. 이것에 의해, 교류 신호의 전압은 반도체 디바이스(SD)의 기준 전압에 대해서 주기적으로 높아지거나 낮아지거나 변동하므로, 쌍방으로 흐르는 전류량이 동등해지도록 조정되어 있다. 또, 반도체 디바이스(SD)의 내부에 쇼트 지점이 포함되어 있는 경우에는, 교류 신호가 인가됨으로써 당해 쇼트 지점이 발열하여 열원이 된다. 타이밍 트리거 신호는 락인 계측에 있어서의 소정의 락인 주기 r1을 가진, 구형파(矩形波)의 신호이다(도 2(b) 참조). 타이밍 트리거 신호는 주기적으로 온과 오프의 2진값으로 변동하고 있다(도 2(b) 참조).
테스터(11)는 락인 주기의 오프 기간에는, 락인 주기의 온 기간보다도 작은 진폭의 교류 신호를, 반도체 디바이스(SD)에 인가한다. 구체적으로는, 테스터(11)는 락인 주기의 오프 기간에 있어서, 교류 신호의 진폭을 0이던지 또는 0에 근사 하는 정도로 작은 값으로 한다. 이하에서는, 락인 주기의 오프 기간에 있어서의 교류 신호의 진폭이 0인 것으로 하여 설명한다. 또, 테스터(11)는 교류 신호의 주파수를, 타이밍 트리거 신호의 주파수보다도 높게 한다. 구체적으로는, 타이밍 트리거 신호의 주파수를 F라고 하면, 테스터(11)가 어느 일점에서 타이밍 트리거가 N회 오는 것을 대기하는 경우에, M을 홀수로 하고, 교류 신호의 주파수는 F×(N＋M)/N으로 한다. 교류 신호의 주파수의 상한은, 열원에 교류 신호가 도달하는 상한에 따라서 정해지기 때문에, 반도체 디바이스(SD)에 의존한다.
테스터(11)로부터 반도체 디바이스(SD)에 대해서 교류 신호가 인가됨으로써, 열원 위치가 금속의 접합면 부근인 경우에도, 펠티에 효과에 의한 열의 이동을 억제할 수 있다(자세한 것은 후술). 여기서, 교류 신호가 인가된 반도체 디바이스(SD)에서는, 열원으로부터, 교류 신호에 따른 적외선이 발산된다. 그리고 당해 적외선을 검출한 적외선 카메라(10)에 의해서 검출 신호가 출력된다. 이어서, 데이터 해석부(15a)에 의해 타이밍 트리거 신호의 주기(락인 주기)로 검출 신호의 적산 처리가 행해지고, 적산 후의 검출 신호에 대해서, 타이밍 트리거 신호에 대한 위상 지연량이 산출된다. 그리고 데이터 해석부(15a)에 의해 당해 위상 지연량으로부터 열원 위치가 특정된다. 검출 신호가 적산되면, 당해 검출 신호에 포함되는 교류 신호도 이와 같이 적산되게 된다. 이 때문에, 테스터(11)로부터 인가되는 교류 신호와, 락인 주기를 가지는 타이밍 트리거 신호의 위상차가 항상 일정한 경우에는, 적산 후에 있어서 교류 신호가 크게 증폭되게 된다. 이것에 의해, 적산 후의 검출 신호의 위상 지연량의 값이 변화하여, 열원 위치의 특정 정밀도가 저하될 우려가 있다.
이에, 본 실시 형태에서는, 복수의 락인 주기의 검출 신호에 포함되는 교류 신호가 적산되었을 때, 교류 신호의 진폭이 상쇄되도록(바람직하게는 완전하게 상쇄되도록), 테스터(11)가 락인 주기마다 교류 신호의 위상을 변동시키고 있다. 예를 들면, 락인 주기마다 위상은 n도씩 변동시켜도 된다(n은 360의 약수 중 360을 제외한 임의의 값). 보다 구체적으로는, 테스터(11)는 도 3(a)에 도시하는 것처럼, 락인 주기의 온 기간에 진폭 V', 오프 기간에 진폭 0이 되도록 진폭 변조시킨 교류 신호를 인가하는 경우에 있어서, 1주기마다 교류 신호의 위상을 180도 변동시키도록, 교류 신호의 주파수를 조정한다. 즉, 테스터(11)는 2주기째의 온 기간의 교류 신호 a2의 위상이, 1주기째의 온 기간의 교류 신호 a1의 위상으로부터 180도 변동하도록, 교류 신호의 주파수를 조정한다. 1주기마다 교류 신호의 위상이 180도 변동하므로, 3주기째의 온 기간의 교류 신호 a3의 위상은, 1주기째의 온 기간의 교류 신호 a1의 위상과 같게 된다. 이 경우, 2주기에서 교류 신호의 진폭이 상쇄되므로, 락인 주기의 검출 신호를 적산했을 때, 교류 신호의 진폭을 상쇄할 수 있다.
또, 테스터(11)는 도 3(b)에 도시하는 것처럼, 1주기마다 교류 신호의 위상을 90도 변동시키도록, 교류 신호의 주파수를 조정해도 된다. 이 경우, 1주기째의 온 기간의 교류 신호 b1에 대해서 2주기째의 온 기간의 교류 신호 b2의 위상이 90도 변동하고, 교류 신호 b2에 대해서 3주기째의 온 기간의 교류 신호 b3의 위상이 90도 변동하고, 교류 신호 b3에 대해서 4주기째의 온 기간의 교류 신호 b4의 위상이 90도 변동한다. 이 경우, 4주기에서 교류 신호의 진폭이 상쇄되므로, 락인 주기의 교류 신호를 적산했을 때, 교류 신호의 진폭을 상쇄할 수 있다.
또, 테스터(11)는 도 4에 도시하는 것처럼, 2주기마다 교류 신호의 위상을 180도 변동시키도록, 교류 신호의 주파수를 조정해도 된다. 이 경우, 1주기째의 온 기간의 교류 신호 c1 및 2주기째의 온 기간의 교류 신호 c2는, 서로 같은 위상이 된다. 그리고 3주기째의 온 기간의 교류 신호 c3 및 4주기째의 온 기간의 교류 신호 c4는, 모두 교류 신호 c1, c2의 위상으로부터 180도 변동한 위상이 된다. 이 경우, 2주기에서 교류 신호의 진폭이 상쇄되므로, 락인 주기의 교류 신호를 적산했을 때, 교류 신호의 진폭을 상쇄할 수 있다. 또한, 위상을 변동시키는 방법은 상기로 한정되지 않고, 적산된 교류 신호의 진폭이 최종적으로 상쇄되도록, 3주기마다나 4주기마다 위상이 180도 변동되어도 되고, 2주기마다 위상이 90도씩 변동되어도 된다.
또, 반드시 적산된 교류 신호의 진폭이 완전하게 상쇄될 필요는 없다. 예를 들면, 락인 주기의 99주기에 걸쳐서 교류 신호의 위상을 0도 변동시키고, 100주기에 걸쳐서 교류 신호의 위상을 180도 변동시키도록 조정하는 경우에 있어서는, 적산시에 교류 신호의 진폭이 완전하게는 상쇄되지 않기는 하지만, 적산 후에 있어서의 교류 신호의 진폭을 충분히 무시할 수 있는 정도라고 생각할 수 있기 때문에, 허용된다. 즉, 완전하게 상쇄되어 있지 않은 경우에 있어서도, 적산 후의 교류 신호의 진폭이 계측 오차 정도인 경우에는 허용된다.
또한, 테스터(11)는 락인 계측에 불비가 나오지 않도록, 락인 주기의 온 오프를 일탈하지 않는 범위의 교류 신호를 인가한다. 따라서 비록 적산 후의 교류 신호의 진폭이 상쇄되는 경우에도, 도 5와 같이 락인 주기 r2의 오프 기간에 락인 주기의 온 기간과 동일한 정도의 진폭의 교류 신호가 인가되는 것이어서는 안 된다.
도 1로 돌아가, 적외선 카메라(10)는 교류 신호에 따라 반도체 디바이스(SD)로부터 출력된 광을 검출하여, 검출 신호를 출력한다. 적외선 카메라(10)는 반도체 디바이스(SD)로부터 출력된 광으로서 열원으로부터의 적외선을 검출(촬상)한다. 보다 상세하게는, 적외선 카메라(10)는 열원으로부터의 흑체(黑體) 방사를 검출한다. 적외선 카메라(10)에 의해 출력되는 검출 신호는, 검출된 적외선, 즉 발열량에 따른 신호이다. 발열량은 열원으로부터의 거리(반도체 디바이스(SD)의 깊이 방향의 거리)에 따라 시간 변화하므로, 검출 신호는 열원으로부터의 거리에 따른 신호가 된다. 적외선 카메라(10)가 출력한 검출 신호는, 처리부(14)에 입력된다.
처리부(14)는 타이밍 트리거 신호를 테스터(11) 및 데이터 해석부(15a)에 출력한다. 또, 처리부(14)는 검출 신호가 입력되면, 데이터 해석부(15a)에 당해 검출 신호를 출력한다.
컴퓨터(15)는 검출 신호 및 타이밍 트리거 신호에 기초하여 반도체 디바이스(SD)의 열원 위치를 특정하는 데이터 해석부(15a), 반도체 디바이스(SD)에 인가하는 교류 신호나 계측 위치를 설정하는 조건 설정부(15c), 적외선 카메라(10), 처리부(14), 테스터(11), 스테이지(25)를 제어하는 제어부(15b)를 가지고 있다. 또, 컴퓨터(15)에는 해석 결과나 반도체 디바이스(SD)의 패턴 화상 등의 화상을 표시하는 표시부(28)나 해석 조건을 입력하는 입력부(29)가 접속되어 있다.
조건 설정부(15c)는 테스터(11)에서 생성하는 교류 신호나, 처리부(14)에서 생성하는 타이밍 트리거 신호의 조건(주파수, 진폭 등)을 설정한다. 또, 도체 디바이스(SD)의 원하는 위치를 계측하기 위해서 스테이지(25)의 좌표도 설정한다. 구체적으로는 유저가 반도체 디바이스(SD)의 표시부(28)를 보면서 입력부(29)를 이용하여 지시한다.
제어부(15b)는 조건 설정부(15c)에서 설정된 신호의 조건이나 좌표 등에 기초하여, 테스터(11)나 처리부(14), 스테이지(25)를 제어한다.
데이터 해석부(15a)는 처리부(14)로부터 입력된 검출 신호를 타이밍 트리거 신호의 주기(즉 락인 주기)로 적산한다. 데이터 해석부(15a)는 적산 후의 검출 신호에 기초하여, 반도체 디바이스(SD)의 열원 위치를 해석한다. 여기서, 열원 위치 중, 열원의 깊이를 고려하지 않는 이차원의 위치에 대해서는, 간단하게 적외선 카메라(10)로부터의 검출 신호(촬상 화상)로부터 특정이 가능하다. 한편, 열원의 깊이 방향의 위치에 대해서는, 타이밍 트리거 신호에 대한 검출 신호의 위상 지연량이 도출됨으로써 특정(해석)된다. 검출 신호의 위상은 열원 위치(반도체 디바이스(SD)에 있어서의 열원의 깊이)에 따라 변화하므로, 타이밍 트리거 신호에 대한 검출 신호의 위상 지연량도, 열원 위치에 따라 변화한다. 구체적으로는, 검출 신호의 위상 지연량은 반도체 디바이스(SD)에 있어서의 열원의 깊이에 비례하여 커진다.
데이터 해석부(15a)는 도출한 위상 지연량으로부터, 열원의 깊이를 구한다. 보다 상세하게는, 데이터 해석부(15a)는 도출한 위상 지연량과 반도체 디바이스(SD)에 따라 정해지는 열전파 속도를 곱함으로써, 열원의 깊이를 도출한다. 또한, v(m/s): 열전파 속도, f(kHz): 변조 전류의 주파수, K(W/m/k): 반도체 디바이스(SD)의 열전도율, q(J/g/k): 반도체 디바이스(SD)의 비열(比熱), ρ(kg/m-3): 반도체 디바이스(SD)의 밀도라고 하면, 열전파 속도 v는 하기 (1) 식에 의해 구할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112017040591393-pct00001
또한, 데이터 해석부(15a)는 위상 지연량과 열원의 깊이의 대응 관계를 규정한 테이블을 미리 기억해 두고, 도출한 위상 지연량과 당해 테이블에 기초하여, 열원의 깊이를 도출해도 된다. 이와 같이 하여, 열원의 이차원의 위치 및 깊이 방향의 위치가 특정되어, 반도체 디바이스(SD)에 있어서의 열원 위치가 고유하게 특정된다.
다음에, 본 실시 형태에 따른 해석 장치(1)의 작용 효과에 대해 설명한다.
고장 지점(예를 들면 단락 지점)이 있는 계측 대상물(반도체 디바이스)에 대해서 변조 전류가 인가되면, 당해 고장 지점에 열원이 발생한다. 종래부터, 당해 열원으로부터의 발열을 적외선 카메라에 의해 계측하여 열원의 위치를 특정함으로써, 고장 지점을 특정하는 기술이 알려져 있다. 여기서, 열원이 발생한 지점이, 상이한 금속의 접합면 부근인 경우에는, 펠티에 효과에 의해, 변조 전류에 따라 상이한 금속 사이에서 열의 이동이 일어나, 고장 지점과는 상이한 위치에서 열원이 계측되어 버릴 우려가 있다.
펠티에 효과에 의해 열이 이동해 버리는 예에 대해서, 도 6을 참조하면서 설명한다. 도 6(a)에 도시하는 반도체 디바이스(SD1)에서는, 2개의 폴리 실리콘층 P－Si의 사이에, 니켈 실리콘층 Ni－Si가 배치되어 있다. 이러한 반도체 디바이스(SD1)를 제작할 때, 니켈 실리콘층 Ni－Si로부터 니켈 Ni가 석출(析出)되어 버리는 경우가 있다. 이 상태에서 반도체 디바이스(SD1)에 전류가 흐르면, 니켈 Ni의 석출 지점에서 열원이 발생하지만, 니켈 Ni와 폴리 실리콘층 P－Si의 펠티에 계수의 차가 일정 이상이기 때문에, 열원에 대해서 펠티에 효과의 영향이 나타나, 열이 이동해 버린다.
또, 도 6(b)에 도시하는 반도체 디바이스(SD2)에서는, 실리콘 관통 전극 구조(TSV：Through-Silicon Via)의 집적회로에 있어서 텅스텐 W에 의해서 형성된 관통 전극이 배치되어 있다. 반도체 디바이스(SD2)에서는, 관통 전극의 양단(兩端)에 알루미늄 Al의 배선이 형성되어 있다. 관통 전극을 형성할 때 텅스텐 W 중에 공기가 혼입(混入)되면, 전류가 흘렀을 때 당해 공기의 혼입 지점에 있어서 열원이 발생한다. 이때, 알루미늄 Al과 텅스텐 W의 펠티에 계수의 차가 일정 이상이므로, 열원에 대해서 펠티에 효과의 영향이 나타나, 열이 이동해 버린다. 이와 같이, 열원의 발생 요인은 다양하지만, 열원 위치가 상이한 금속의 접합면 부근인 경우에는, 펠티에 효과에 의해 열이 이동해 버린다.
이 점, 해석 장치(1)에서는, 테스터(11)로부터 반도체 디바이스(SD)에 교류 신호가 인가되므로, 반도체 디바이스(SD)에 인가되는 전류의 방향이 주기적으로 변화한다(반대 방향으로 바뀐다). 보다 구체적으로는, 교류 신호는 반도체 디바이스(SD)의 기준 전압에 대해서 쌍방으로 흐르는 전류량이 동등해지도록 조정되어 있기 때문에, 펠티에 효과의 영향이 상쇄되어, 고장 지점과 상이한 위치로 열이 이동해 버리는 사태를 억제할 수 있다. 그리고 반도체 디바이스(SD)로부터의 적외선은 열원 위치에 따라 변화하기 때문에, 당해 적외선에 기초하여 열원 위치를 해석함으로써, 고장 지점에 대응한 열원 위치의 특정을 적절히 행할 수 있다.
또, 테스터(11)는 소정의 락인 주기의 타이밍 트리거 신호에 따라 교류 신호를 인가하고, 락인 주기의 오프 기간에는 락인 주기의 온 기간보다도 작은 진폭의 교류 신호를 인가한다. 보다 바람직하게는, 테스터(11)는 락인 주기의 오프 기간에 있어서, 교류 신호의 진폭을 0으로 한다. 이것에 의해, 락인 주기에 따라, 적절히 락인 계측을 행할 수 있다.
또, 테스터(11)는 복수의 락인 주기의 검출 신호에 포함되는 교류 신호가 적산되었을 때, 교류 신호의 진폭이 상쇄되도록, 락인 주기마다 교류 신호의 위상을 변동시킨다. 이것에 의해, 적산된 교류 신호에 의해 열원 위치의 특정 결과가 영향받는 사태를 억제할 수 있다.
또, 테스터(11)는 교류 신호의 주파수를 타이밍 트리거 신호의 주파수보다도 높게 한다. 이것에 의해, 교류 신호에 의해서 반도체 디바이스(SD)에 인가되는 전류의 방향이 빈번히 바뀌게 되어, 펠티에 효과에 의해서 열이 이동하는 사태를 보다 억제할 수 있다.
또, 데이터 해석부(15a)는 타이밍 트리거 신호에 대한 검출 신호의 위상 지연량을 도출함으로써 열원 위치를 특정하고 있다. 타이밍 트리거 신호에 대한 검출 신호의 위상 지연량은, 반도체 디바이스(SD)로부터 출력되는 적외선에 따라 변화한다. 이 때문에, 검출 신호의 위상 지연량을 도출함으로써 열원 위치를 해석할 수 있다. 위상 지연량의 도출은 간이하게 행할 수 있고, 또한 위상 지연량과 반도체 디바이스(SD)로부터 출력되는 적외선은 밀접한 대응 관계에 있기 때문에, 검출 신호의 위상 지연량을 도출함으로써 간이하고 또한 고정밀도로 열원 위치를 특정할 수 있다.
또, 반도체 디바이스(SD)로부터 출력된 광으로서 열원으로부터의 적외선을 검출하는 적외선 카메라(10)를 이용함으로써, 간이한 구성에 의해 적절히 광(적외선)을 검출할 수 있다.
［제2 실시 형태］
다음에, 도 7을 참조하여, 제2 실시 형태에 따른 해석 장치(1A)에 대해 설명한다. 또한, 본 실시 형태의 설명에서는 상술한 제1 실시 형태와 상이한 점에 대해서 주로 설명한다.
도 7에 도시하는 것처럼, 제2 실시 형태에 따른 해석 장치(1A)에서는, 적외선 카메라가 아니라 광 검출기(13)(광 검출부)에 의해서 반도체 디바이스(SD)로부터의 반사광이 검출된다. 또, 해석 장치(1A)는 반도체 디바이스(SD)에 광을 조사하는 광원(12)(광 조사부)을 구비하고 있다. 또, 설정한 계측점에 광을 조사하는 광 스캐너(26)나, 반도체 디바이스(SD)에서 발생한 적외선이 광 검출기(13)로 향하는 것을 막는 쇼트 패스 필터(27)도 구비하고 있다.
광원(12)은 반도체 디바이스(SD)에 광(조사광)을 조사한다. 광원(12)은 SLD(Super Luminescent Diode)로 구성되어 있다. 또한, 광원(12)은 LD(Laser Diode) 등의 레이저 광원이나 LED(Light Emitting Diode), 또는 램프 광원을 이용한 광원 등이어도 된다. 또, 조사광은 CW광이어도 펄스광이어도 된다. 조사광의 파장은 예를 들면 1.3㎛ 정도이고, 주로 실리콘으로 구성된 계측 대상물에서의 굴절률은 3.5 정도이다.
광원(12)으로부터 출력된 조사광은, 핀홀(16) 및 렌즈(17)를 거쳐 편광자(偏光子)(18)에 입력된다. 편광자(18)는 특정 방향으로 편광된 조사광만을 투과하고, 편광자(18)를 투과한 조사광은 편향 빔 스플리터(이하, PBS：Polarization Beam Splitter로 기재)(19)에 입력된다. PBS(19)는 특정 방향으로 편광된 광을 투과하고, 특정 방향으로 편광된 광을 반사한다. PBS(19)는 편광자(18)를 투과한 조사광을 광 스캐너(26) 방향으로 반사한다. 광 스캐너(26)는, 예를 들면, 갈바노 미러 스캐너나 폴리곤 미러 스캐너 등이며, PBS(19)로부터의 광을 반도체 디바이스(SD)의 원하는 위치에 조사하도록 제어된다. 또한, 편광자(18)는 불필요하면 삭제해도 된다.
광 스캐너(26)로부터 출력된 조사광은, 쇼트 패스 필터(27)를 투과하여, λ/4판(20) 및 렌즈(21)를 거쳐 반도체 디바이스(SD)에 조사된다. 보다 상세하게는, 조사광은 반도체 디바이스(SD)에 대해서 설정된 계측점에 조사된다.
조사광에 따라 계측점에서 반사된 광(반사광)은, 다시 렌즈(21), 쇼트 패스 필터(27)(적외선 차광부), λ/4판(20), 및 광 스캐너(26)를 거쳐, PBS(19)에 입력된다. 이때, 쇼트 패스 필터(27)에 의해 계측 대상물(MO)에서 발생한 적외선을 차광할 수 있다. 또, PBS(19)에 입력되는 광은, λ/4판(20)에 2회 투과함으로써, 편광 방향이 기울기 때문에, PBS(19)는 반사광을 투과한다. 반사광은 렌즈(22) 및 핀홀(23)을 거쳐 광 검출기(13)에 입력된다. 이와 같이, 본 실시 형태의 광학계는 공초점(confocal) 광학계가 이용되어, 한정된 초점 범위로부터의 반사광을 검출할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 핀홀(16, 23)을 이용하고 있지만, 광 파이버를 이용하여 코어 및 클래드의 굴절률차를 이용함으로써 공초점 광학계를 실현해도 된다.
광 검출기(13)는 조사광에 따라 반도체 디바이스(SD)에 있어서 반사된 반사광을 검출한다. 또, 광 검출기(13)는 검출한 반사광을 아날로그 신호인 검출 신호로 변환하여 출력한다. 광 검출기(13)는 APD(Avalanche Photo Diode)나 PD(Photo Diode), PMT(Photo Multiplier Tube) 등이다. 여기서, 열원이 발생하고 있는 상태에 있어서는, 열원으로부터의 열에 따라 반도체 디바이스(SD)의 재료 굴절률이 변화하여, 반사광의 반사율이 바뀐다. 이러한 반사광의 반사율의 시간 변화는, 광 검출기(13)로부터 출력되는 검출 신호의 시간 변화로서 나타내진다. 즉, 광 검출기(13)로부터 출력되는 검출 신호의 시간 변화는, 계측점이 열원으로부터 받는 열응답의 빠르기에 따라 변화한다. 또한, 계측점이 열원으로부터 받는 열응답의 빠르기는, 당연하게, 계측점이 열원으로부터 가까울수록 빨라진다. 광 검출기(13)가 출력한 검출 신호는, 처리부(14)에 입력된다. 처리부(14)에 있어서의 처리는, 제1 실시 형태와 마찬가지이다.
컴퓨터(15A)는 검출 신호 및 타이밍 트리거 신호에 기초하여 반도체 디바이스(SD)의 열원 위치를 특정하는 데이터 해석부(15a), 반도체 디바이스(SD)에 인가하는 교류 신호나 계측점을 설정하는 조건 설정부(15c), 광 검출기(13), 처리부(14), 광 스캐너(26), 테스터(11), 및 스테이지(25)를 제어하는 제어부(15b)를 가지고 있다. 또, 컴퓨터(15A)에는 해석 결과나 반도체 디바이스(SD)의 패턴 화상 등의 화상을 표시하는 표시부(28)나 해석 조건을 입력하는 입력부가 접속되어 있다.
조건 설정부(15c)는 테스터(11)에서 생성하는 교류 신호나, 처리부(14)에서 생성하는 타이밍 트리거 신호의 조건(주파수, 진폭 등)을 설정한다. 또, 반도체 디바이스(SD)에 대해서 계측점을 설정하고, 구체적으로는, 유저가 반도체 디바이스(SD)의 패턴 화상이 표시된 표시부(28)를 보면서 입력부(29)를 이용하여, 적어도 1개의 계측점을 지시한다. 패턴 화상으로서는, 예를 들면, LSM 화상 등이다. 조건 설정부(15c)는 지시받은 계측점의 위치 정보를 기초로 계측 대상물(MO)의 표면에 있어서의 위치 정보(x좌표 및 y좌표)를 설정한다.
제어부(15b)는 조건 설정부(15c)에서 설정된 신호의 조건이나 계측점의 위치 정보에 기초하여, 테스터(11)나 처리부(14), 광 스캐너(26)를 제어한다.
데이터 해석부(15a)는 제1 실시 형태와 마찬가지로, 적산된 검출 신호에 기초하여 반도체 디바이스(SD)의 열원 위치를 특정한다. 데이터 해석부(15a)는 도출한, 계측점으로부터 열원까지의 거리에 기초하여, 열원 위치를 특정한다. 구체적으로는, 데이터 해석부(15a)는 조건 설정부(15c)에서 설정된 반도체 디바이스(SD)의 3점의 계측점 각각에 있어서, 검출 신호의 위상 지연량을 도출하여 계측점으로부터 열원까지의 거리를 도출한다. 그리고 3점의 계측점 각각에 있어서의 열원까지의 거리에 기초하여, 3차원의 열원 위치를 고유하게 특정한다.
또한, 데이터 해석부(15a)는 계측점이 4점 이상 설정되었을 경우, 열원 위치가 존재하는 영역을 좁히면서 계측해도 된다. 예를 들면, 반도체 디바이스(SD)에 대해서 4점 이상의 계측점을 랜덤으로 설정하고, 각각의 계측점과 열원 위치의 거리를 도출하여, 비교함으로써 열원 위치가 존재하는 영역을 추정하는 것이 가능하게 된다. 그리고 추정 영역에 다시 계측점을 재설정하고, 열원 영역이 존재하는 영역을 좁혀 가, 최종적으로, 적어도 3점의 계측점을 설정함으로써, 데이터 해석부(15a)가 열원 위치를 특정할 수 있다. 또, 데이터 해석부(15a)는 예를 들면 3점의 계측점에 있어서의 위상 지연량으로부터 열원 위치를 특정하는 경우에, 각 계측점의 위상 지연량을 이차원 매핑함으로써 열원 위치를 해석해도 된다. 이 경우, 예를 들면 열원이 2점 이상 있는 것 같은 경우에도, 이차원 맵으로부터 시각적으로 열원 위치를 파악하기 쉬워진다.
본 실시 형태에 따른 해석 장치(1A)에서는, 광이 조사되는 반도체 디바이스(SD)에 교류 전류가 인가된다. 당해 교류 전류에 의해 열원이 발생하고 있는 상태에 있어서, 조사광에 따라 계측점에서 반사된 반사광이 검출되고, 검출 신호가 출력된다. 열원이 발생하고 있는 상태에 있어서는, 당해 열원으로부터의 열에 따라 반사광의 반사율이 변화한다. 열원으로부터의 열응답은, 열원으로부터의 거리에 반비례하여 빨라지기 때문에, 열원으로부터의 열에 따라 반사율이 시간 변화한 반사광의 검출 신호를 해석함으로써, 계측점으로부터 열원까지의 거리를 추정하는 것이 가능해진다. 이와 같이, 반도체 디바이스(SD)의 반사광에 따른 검출 신호를 해석하는 광 프로빙에 의해서 열원 위치를 특정함으로써, 시간 분해능을 향상시킬 수 있다. 시간 분해능이 향상됨으로써, 계측 대상물의 두께가 얇고 열응답이 빠른 경우에도, 당해 열응답을 적절히 측정할 수 있어, 열원 위치의 해석 정밀도를 향상시킬 수 있다. 구체적으로는, 프로브광 강도를 일정 이상 확보할 수 있으면, 시간 분해능이 서브 나노초 정밀도로 되어, 열원 위치의 특정 오차를 100nm 이하로 할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해 기재했지만 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 처리부(14)에서 트리거 신호를 생성하지 않고, 테스터(11)에서 교류 신호와 함께 트리거 신호를 생성하고, 반도체 디바이스(SD)에는 트리거 신호에 따른 교류 신호를 인가하면서, 처리부(14)를 경유시켜 데이터 해석부(15a)에 출력하도록 해도 된다. 또, 반도체 디바이스(SD)는 테스터(11)에 의해 인가된 교류 신호에 의해서 구동되어도 된다. 예를 들면, 광 검출부로서 적외선 카메라 및 광 검출기를 예시했지만 이것으로 한정되지 않고, 계측 대상물로부터의 광을 검출하는 기능을 가진 다른 구성이어도 된다.
1, 1A … 해석 장치, 10 … 적외선 카메라,
11 … 테스터, 12 … 광원,
13 … 광 검출기, 15, 15A … 컴퓨터,
15a … 데이터 해석부, 15c … 조건 설정부,
SD … 반도체 디바이스.

Claims (14)

  1. 계측 대상물의 내부의 열원(熱源) 위치를 특정하는 해석 장치로서,
    상기 계측 대상물에 교류 신호를 인가하는 인가부와,
    상기 교류 신호에 따른 상기 계측 대상물로부터의 광을 검출하여, 검출 신호를 출력하는 광 검출부와,
    상기 검출 신호에 기초하여 상기 열원 위치를 특정하는 해석부를 구비하고,
    상기 인가부는 소정의 락인 주기의 트리거 신호에 따라 상기 교류 신호를 인가하고, 상기 락인 주기의 오프 기간에는 상기 락인 주기의 온 기간보다도 작은 진폭의 상기 교류 신호를 인가하는 해석 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 인가부는 상기 락인 주기의 오프 기간에 있어서, 상기 교류 신호의 진폭을 0으로 하는 해석 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 인가부는 복수의 상기 락인 주기의 상기 교류 신호가 적산되었을 때, 상기 교류 신호의 진폭이 상쇄되도록, 상기 락인 주기마다 상기 교류 신호의 위상을 변동시키는 해석 장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 인가부는 상기 교류 신호의 주파수를 상기 트리거 신호의 주파수보다도 높게 하는 해석 장치.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 해석부는 상기 트리거 신호에 대한 상기 검출 신호의 위상 지연량을 도출함으로써 상기 열원 위치를 특정하는 해석 장치.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 광 검출부는 상기 계측 대상물로부터의 광으로서 상기 열원으로부터의 적외선을 검출하는 적외선 카메라인 해석 장치.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 계측 대상물에 대해서 계측점을 설정하는 설정부와,
    상기 계측 대상물에 광을 조사하는 광 조사부를 추가로 구비하고,
    상기 광 검출부는 상기 계측 대상물로부터의 광으로서 상기 광 조사부로부터의 광의 조사에 따라 상기 계측점에서 반사된 광을 검출하는 광 검출기인 해석 장치.
  8. 계측 대상물의 내부의 열원 위치를 특정하는 해석 방법으로서,
    상기 계측 대상물에 교류 신호를 인가하는 공정과,
    상기 교류 신호에 따른 상기 계측 대상물로부터의 광을 검출하여, 검출 신호를 출력하는 공정과,
    상기 검출 신호에 기초하여 상기 열원 위치를 특정하는 공정을 포함하고,
    상기 인가하는 공정에서는, 소정의 락인 주기의 트리거 신호에 따라 상기 교류 신호를 인가하고, 상기 락인 주기의 오프 기간에는 상기 락인 주기의 온 기간보다도 작은 진폭의 상기 교류 신호를 인가하는 해석 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 인가하는 공정에서는, 상기 락인 주기의 오프 기간에 있어서, 상기 교류 신호의 진폭을 0으로 하는 해석 방법.
  10. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
    상기 인가하는 공정에서는, 복수의 상기 락인 주기의 상기 교류 신호가 적산되었을 때, 상기 교류 신호의 진폭이 상쇄되도록, 상기 락인 주기마다 상기 교류 신호의 위상을 변동시키는 해석 방법.
  11. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
    상기 인가하는 공정에서는, 상기 교류 신호의 주파수를 상기 트리거 신호의 주파수보다도 높게 하는 해석 방법.
  12. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
    상기 특정하는 공정에서는, 상기 트리거 신호에 대한 상기 검출 신호의 위상 지연량을 도출함으로써 상기 열원 위치를 특정하는 해석 방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
KR1020177011285A 2014-10-09 2014-10-09 해석 장치 및 해석 방법 KR102231509B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2014/077098 WO2016056109A1 (ja) 2014-10-09 2014-10-09 解析装置及び解析方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170066472A KR20170066472A (ko) 2017-06-14
KR102231509B1 true KR102231509B1 (ko) 2021-03-23

Family

ID=55652765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177011285A KR102231509B1 (ko) 2014-10-09 2014-10-09 해석 장치 및 해석 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10365324B2 (ko)
EP (1) EP3206226B1 (ko)
JP (1) JP6457546B2 (ko)
KR (1) KR102231509B1 (ko)
WO (1) WO2016056109A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6954775B2 (ja) * 2017-06-29 2021-10-27 浜松ホトニクス株式会社 デバイス解析装置及びデバイス解析方法
CN108051093A (zh) * 2017-12-02 2018-05-18 北京工业大学 用于探测功率循环实验中igbt模块温度场的红外热成像测温方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5089700A (en) 1990-01-30 1992-02-18 Amdata, Inc. Apparatus for infrared imaging inspections
US6146014A (en) 1998-11-04 2000-11-14 Advanced Micro Devices, Inc. Method for laser scanning flip-chip integrated circuits
US20100062550A1 (en) * 2005-06-30 2010-03-11 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Method for reducing occurrence of short-circuit failure in an organic functional device
US20110142091A1 (en) 2008-05-20 2011-06-16 Massachusetts Institute of Techonology Systems and methods for structural sensing
WO2011156527A1 (en) 2010-06-08 2011-12-15 Dcg Systems, Inc. Three-dimensional hot spot localization

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU538602B2 (en) * 1980-07-04 1984-08-23 Abc Appliances Pty. Ltd. Infra-red fault detection system
JPS63134943A (ja) 1986-11-26 1988-06-07 Nec Corp 半導体素子の試験装置
JPH04249336A (ja) 1991-02-05 1992-09-04 Nec Corp 半導体装置の故障解析装置
JPH09266238A (ja) 1996-03-29 1997-10-07 Sony Corp 電子回路の欠陥検査装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5089700A (en) 1990-01-30 1992-02-18 Amdata, Inc. Apparatus for infrared imaging inspections
US6146014A (en) 1998-11-04 2000-11-14 Advanced Micro Devices, Inc. Method for laser scanning flip-chip integrated circuits
US20100062550A1 (en) * 2005-06-30 2010-03-11 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Method for reducing occurrence of short-circuit failure in an organic functional device
US20110142091A1 (en) 2008-05-20 2011-06-16 Massachusetts Institute of Techonology Systems and methods for structural sensing
WO2011156527A1 (en) 2010-06-08 2011-12-15 Dcg Systems, Inc. Three-dimensional hot spot localization

Also Published As

Publication number Publication date
JP6457546B2 (ja) 2019-01-23
US10365324B2 (en) 2019-07-30
EP3206226A1 (en) 2017-08-16
KR20170066472A (ko) 2017-06-14
EP3206226B1 (en) 2020-01-15
EP3206226A4 (en) 2018-04-25
US20170307682A1 (en) 2017-10-26
WO2016056109A1 (ja) 2016-04-14
JPWO2016056109A1 (ja) 2017-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10607900B2 (en) Inspection system and inspection method
US10923404B2 (en) Inspection method, inspection device, and marking forming method
KR101764560B1 (ko) 반도체 디바이스 검사 장치 및 반도체 디바이스 검사 방법
US10591427B2 (en) Analysis system and analysis method
US9151669B2 (en) Inspecting device and inspecting method
JP6984075B1 (ja) 半導体故障解析装置及び半導体故障解析方法
US20220050137A1 (en) Semiconductor inspection device
KR102231509B1 (ko) 해석 장치 및 해석 방법
WO2018078993A1 (ja) 半導体デバイス検査方法及び半導体デバイス検査装置
JP2017067613A (ja) 検査装置および検査方法
CN108931501B (zh) 反射率检测方法和反射率检测装置
JP2023016907A (ja) 半導体故障解析装置及び半導体故障解析方法
JP6151832B2 (ja) 検査装置及び検査方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant