KR102328606B1 - 반도체 디바이스 검사 장치 및 반도체 디바이스 검사 방법 - Google Patents

반도체 디바이스 검사 장치 및 반도체 디바이스 검사 방법 Download PDF

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Abstract

반도체 디바이스 검사 장치는 피검사체인 반도체 디바이스에 대한 테스트 패턴 신호의 입력에 따라서 출력되는 결과 신호에 기초하여 당해 반도체 디바이스를 검사하는 장치로서, 반도체 디바이스에 대향해서 배치되어, 초음파를 발생시키는 초음파 진동자와, 반도체 디바이스와 초음파 진동자의 상대 위치를 이동시키는 스테이지와, 반도체 디바이스에 주어지는 초음파에 의한 자극의 조건을 제어하는 자극 조건 제어부와, 반도체 디바이스로부터 출력되는 결과 신호에 기초하여 측정 화상을 생성하는 해석부를 포함한다.

Description

반도체 디바이스 검사 장치 및 반도체 디바이스 검사 방법
본 개시는 반도체 디바이스 검사 장치 및 반도체 디바이스 검사 방법에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 초음파 가열을 이용한 반도체 집적회로의 검사 장치가 기재되어 있다. 이 검사 장치에서는, 피검사체인 반도체 집적회로에 대해, 정전압원으로부터 전력을 공급하면서 초음파를 조사한다. 그리고, 초음파의 조사에 따라서 그라운드 배선에 흐르는 전류의 변화를 검출함으로써, 반도체 집적회로의 전류 이미지 혹은 결함 이미지를 생성하도록 되어 있다.
일본 특개평 8-320359호 공보
상기와 같은 종래의 검사 장치에서는, 반도체 디바이스에 대하여 한결같이 일정한 초음파를 조사함으로써, 반도체 디바이스의 전류 이미지 혹은 결함 이미지를 생성하는데 불과하여, 반도체 디바이스에 대한 다양한 해석을 할 수 없었다.
본 개시는 반도체 디바이스에 대한 다양한 해석을 할 수 있는 반도체 디바이스 검사 장치 및 반도체 디바이스 검사 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 측면의 반도체 디바이스 검사 장치는, 피검사체인 반도체 디바이스에 대한 테스트 패턴 신호의 입력에 따라서 출력되는 결과 신호에 기초하여 당해 반도체 디바이스를 검사하는 반도체 디바이스 검사 장치로서, 반도체 디바이스에 대향해서 배치되어, 초음파를 발생시키는 초음파 진동자와, 반도체 디바이스와 초음파 진동자의 상대 위치를 이동시키는 스테이지와, 반도체 디바이스에 주어지는 초음파에 의한 자극의 조건을 제어하는 자극 조건 제어부와, 반도체 디바이스로부터 출력되는 결과 신호에 기초하여 측정 화상을 생성하는 해석부를 포함한다.
이와 같은 반도체 디바이스 검사 장치에서는, 초음파 진동자가 반도체 디바이스에 초음파를 조사함으로써, 반도체 디바이스에 상태 변화가 발생할 수 있다. 반도체 디바이스에 상태 변화가 발생했을 경우에는, 당해 상태 변화가 결과 신호로서 출력된다. 해석부가 결과 신호에 기초하는 측정 화상을 생성함으로써, 반도체 디바이스의 해석을 행할 수 있다. 그리고, 반도체 디바이스에 주어지는 초음파에 의한 자극의 조건이 자극 조건 제어부에 의해서 제어됨으로써, 반도체 디바이스에 대해서 다양한 자극을 줄 수 있다. 그 때문에, 같은 반도체 디바이스여도 주어지는 자극에 따라서 출력되는 결과 신호가 변화할 수 있기 때문에, 반도체 디바이스에 대한 다양한 해석을 할 수 있다.
또한, 일 측면에 있어서는, 자극 조건 제어부는 초음파 진동자를 구동시키는 구동 신호를 당해 초음파 진동자에 출력하는 신호 생성부를 포함해도 된다. 이 경우, 신호 생성부는, 구동 신호를 제어함으로써, 초음파의 주파수, 펄스 수, 펄스 간격 및 펄스 강도 중 적어도 하나를 제어해도 된다. 이 구성에 의하면, 초음파 진동자를 구동시키는 구동 신호가 신호 생성부에 의해서 제어됨으로써, 초음파의 제어를 행할 수 있다. 특히, 초음파의 주파수, 펄스 수, 펄스 간격 및 펄스 강도가 제어됨으로써, 초음파의 침입 길이, 반도체 디바이스에 주어지는 자극의 크기 등이 제어될 수 있다.
또한, 일 측면에 있어서는, 자극 조건 제어부는 스테이지의 이동을 제어하는 스테이지 제어부를 포함해도 된다. 이 경우, 스테이지 제어부는 스테이지의 이동 속도, 이동 간격 및 이동 거리 중 적어도 하나를 제어해도 된다. 이 구성에 의하면, 스테이지 제어부에 의해서 스테이지의 이동이 제어됨으로써, 반도체 디바이스에 대한 초음파의 조사 양태를 제어할 수 있다. 특히, 스테이지의 이동 속도, 이동 간격 및 이동 거리가 제어됨으로써, 예를 들면 초음파의 조사 시간이 제어될 수 있다.
또한, 일 측면에 있어서는, 반도체 디바이스에서 반사된 초음파의 반사파를 검출하는 반사파 검출부를 더 구비하고, 해석부는 반사파 검출부로부터의 검출 신호에 기초하여 반사 화상을 생성해도 된다. 이 구성에 의하면, 반도체 디바이스의 칩 형상이나 회로 패턴을 나타내는 반사 화상을 취득할 수 있다.
또한, 일 측면에 있어서는, 해석부는 측정 화상과 반사 화상을 중첩시킨 중첩 화상을 생성해도 된다. 이 구성에 의하면, 측정 화상과 반도체 디바이스의 칩 형상이나 회로 패턴을 나타내는 반사 화상이 중첩되므로, 고장 위치 등의 특정이 용이하게 된다.
또한, 일 측면에 있어서는, 초음파 진동자는 어레이 진동자를 포함해도 된다. 이 구성에 의하면, 반도체 디바이스에 대한 초음파 진동자의 상대 위치를 이동시키는 일 없이, 어레이 진동자에 따른 방향의 주사를 행할 수 있다.
또한, 일 측면의 반도체 디바이스 검사 방법은, 피검사체인 반도체 디바이스의 검사를 행하는 반도체 디바이스 검사 방법으로서, 반도체 디바이스에 대해서 테스트 패턴 신호를 입력하는 입력 스텝과, 반도체 디바이스에 주어지는 초음파에 의한 자극의 조건을 제어하는 자극 조건 제어 스텝과, 당해 조건에 기초하여 초음파를 발생시키고, 반도체 디바이스에 초음파를 주사하는 초음파 주사 스텝과, 테스트 패턴 신호의 입력에 따라서 반도체 디바이스로부터 출력되는 결과 신호에 기초하여 측정 화상을 생성하는 측정 화상 생성 스텝을 포함한다.
이와 같은 반도체 디바이스 검사 방법에서는, 반도체 디바이스에 초음파가 조사됨으로써, 반도체 디바이스에 상태 변화가 발생할 수 있다. 반도체 디바이스에 상태 변화가 발생했을 경우에는, 당해 상태 변화가 결과 신호로서 출력된다. 이 결과 신호에 기초하여 측정 화상을 생성함으로써, 반도체 디바이스의 해석을 행할 수 있다. 그리고, 반도체 디바이스에 주어지는 초음파에 의한 자극의 조건을 제어함으로써, 반도체 디바이스에 대해서 다양한 자극을 줄 수 있다. 그 때문에, 같은 반도체 디바이스여도 주어지는 자극에 따라서 출력되는 결과 신호가 변화할 수 있기 때문에, 반도체 디바이스에 대한 다양한 해석을 할 수 있다.
또한, 일 측면에 있어서는, 자극 조건 제어 스텝은, 초음파를 발생시키는 초음파 진동자를 구동 제어하기 위한 구동 신호를 생성하는 신호 생성 스텝을 포함해도 된다. 특히, 신호 생성 스텝에서는, 구동 신호를 제어함으로써, 초음파의 주파수, 펄스 수, 펄스 간격 및 펄스 강도 중 적어도 하나를 제어해도 된다. 이 구성에 의하면, 신호 생성 스텝에 있어서, 초음파 진동자를 구동시키는 구동 신호가 제어됨으로써, 초음파의 제어를 행할 수 있다. 특히, 초음파의 주파수, 펄스 수, 펄스 간격 및 펄스 강도를 제어함으로써, 초음파의 침입 길이나 반도체 디바이스에 주어지는 자극의 크기를 제어할 수 있다.
또한, 일 측면에 있어서는, 자극 조건 제어 스텝에서는, 반도체 디바이스에 대한 초음파의 조사 위치의 이동을 제어하는 이동 제어 스텝을 포함해도 된다. 특히, 이동 제어 스텝은 반도체 디바이스에 대한 초음파의 조사 위치의 이동 속도, 이동 간격 및 이동 거리 중 적어도 하나를 제어해도 된다. 이 구성에 의하면, 이동 제어 스텝에 있어서, 반도체 디바이스에 대한 초음파의 조사 위치의 이동이 제어됨으로써, 반도체 디바이스에 대한 초음파의 조사 양태를 제어할 수 있다. 특히, 반도체 디바이스에 대한 초음파의 상대적인 조사 위치의 이동의 이동 속도, 이동 간격 및 이동 거리를 제어함으로써, 예를 들면 초음파의 조사 시간을 제어할 수 있다.
또한, 일 측면에 있어서는, 반도체 디바이스에서 반사된 초음파를 검출하여 검출 신호를 생성하고, 당해 검출 신호에 기초하여 반사 화상을 생성하는 반사 화상 생성 스텝을 더 가져도 된다. 이 구성에 의하면, 반도체 디바이스의 칩 형상이나 회로 패턴을 나타내는 반사 화상을 취득할 수 있다.
또한, 일 측면에 있어서는, 측정 화상과 반사 화상을 중첩시킨 중첩 화상을 생성하는 중첩 화상 생성 스텝을 더 가져도 된다. 이 구성에 의하면, 측정 화상과 반도체 디바이스의 칩 형상이나 회로 패턴을 나타내는 반사 화상이 중첩되므로, 고장 위치 등의 특정이 용이한 것으로 된다.
일 측면의 반도체 디바이스 검사 장치 및 반도체 디바이스 검사 방법에 의하면, 반도체 디바이스에 대한 다양한 해석을 할 수 있다.
도 1은 일 실시 형태에 따른 반도체 디바이스 검사 장치의 구성도이다.
도 2는 반도체 디바이스 검사 장치로 실행되는 반도체 디바이스 검사 방법을 나타내는 플로차트이다.
도 3은 반도체 디바이스 검사 방법에 있어서의 각 신호를 나타내는 타이밍 차트이다.
도 4는 일 실시 형태에 있어서의 측정 화상의 일례이다.
도 5는 다른 실시 형태에 따른 검사 방법에 있어서의 각 신호를 나타내는 타이밍 차트이다.
도 6은 어레이 진동자의 일례를 나타내는 모식도이다.
이하, 실시 형태에 대해서 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다. 편의상, 실질적으로 동일 요소에는 동일 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하는 경우가 있다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 반도체 디바이스 검사 장치(1)는, 피검사체인 반도체 디바이스(D)에 대한 테스트 패턴 신호의 입력에 따라서 출력되는 결과 신호를 취득하는 장치이다. 반도체 디바이스 검사 장치(1)에서는, 패키지에 부착된 상태의 반도체 디바이스(D)에 초음파를 주사하면서 결과 신호를 취득함으로써, 고장의 유무 및 고장 위치의 특정 등을 행할 수 있다. 반도체 디바이스(D)의 일면측은, 초음파(W)가 조사되는 검사면(Dt)으로 되어 있다. 반도체 디바이스(D)는 당해 검사면(Dt)을 아래쪽으로 향한 상태로 유지판 등에 의해서 유지된다. 반도체 디바이스(D)의 검사면(Dt)에서는, 연마나 절삭 등에 의해서 반도체 디바이스(D)내의 칩이 노출되어도 된다. 또한, 반도체 디바이스(D)의 검사면(Dt)은, 패키지화된 상태여도 된다.
반도체 디바이스(D)로서는, 다이오드나 파워 트랜지스터 등을 포함하는 개별 반도체 소자(디스크리트), 광전자 소자, 센서/액츄에이터, 혹은, MOS(Metal-Oxide-Semiconductor) 구조나 바이폴러 구조의 트랜지스터로 구성되는 로직 LSI(Large Scale Integration), 메모리 소자, 리니어 IC(Integrated Circuit) 등과, 그것들의 혼성 디바이스 등이 있다. 또한, 반도체 디바이스(D)는 반도체 디바이스를 포함하는 패키지, 복합 기판 등이어도 된다.
반도체 디바이스(D)에는, LSI 테스터(2)가 전기적으로 접속되어 있다. LSI 테스터(2)는 반도체 디바이스(D)에 테스트 패턴 신호를 입력한다. 테스트 패턴 신호는 어느 패턴의 신호가 일정한 주기로 루프되고 있는 해석용의 신호이다. 테스트 패턴 신호는 예를 들면 유저에 의해서 설정된다. 또한, LSI 테스터(2)는, 테스트 패턴 신호가 입력된 반도체 디바이스(D)로부터 출력된 테스트 신호에 기초하여, Pass/Fail 정보를 나타내는 결과 신호를 생성한다. 예를 들면, LSI 테스터(2)는 반도체 디바이스(D)로부터 출력된 테스트 신호와, 테스트 패턴 신호에 대한 설계상의 올바른 테스트 신호를 비교한다. LSI 테스터(2)는 그 비교 결과에 기초하는 Pass/Fail 정보의 변화를 결과 신호로서 출력한다.
또한, LSI 테스터(2)는 생성한 결과 신호나, 테스트 패턴 신호에 따른 각종 신호를 출력한다. 본 실시 형태에서는, LSI 테스터(2)는 예를 들면 테스트 패턴 신호에 동기시킨 루프 트리거 신호, 테스터 트리거 신호 등을 출력한다. 또한, LSI 테스터(2)는 전원 장치를 겸하고 있고, 미리 설정된 전류를 반도체 디바이스(D)에 입력한다. 반도체 디바이스(D)에 입력되는 전류는, 결과 신호에 있어서의 Pass/Fail 정보가 변화하기 쉬운 구동 전압·구동 주파수가 되도록, 미리 설정되어 있다. 또한, 전원 장치(도시하지 않음)는 LSI 테스터(2)와는 별체여도 되고, 미리 설정된 전류를 반도체 디바이스(D)에 입력하도록 구성되어 있어도 된다. 또한, 반도체 디바이스(D)내에 LSI 테스터의 기능이 포함되는 경우에는, 외부의 LSI 테스터를 준비할 필요는 없다.
본 실시 형태의 반도체 디바이스 검사 장치(1)는, 초음파 발생부(3)와, 스테이지(5)와, 자극 조건 제어부(7)와, 타이밍 제어부(11)와, 컴퓨터(해석부)(13)를 포함하고 있다.
초음파 발생부(3)는 반도체 디바이스(D)를 향해서 초음파(W)를 조사한다. 초음파 발생부(3)는 초음파 진동자(31)와, 펄서(pulsar)(33)를 포함하고 있다. 초음파 진동자(31)는 반도체 디바이스(D)에 대향해서 배치되어, 반도체 디바이스(D)에 초음파(W)를 방사한다. 초음파 진동자(31)는 예를 들면 원통 모양을 이루고 있다. 초음파 진동자(31)의 선단면은, 초음파(W)를 발생시키는 부분이다. 초음파 진동자(31)의 선단면은, 반도체 디바이스(D)의 검사면(Dt)과 대향하도록 위쪽 방향으로 배치되어 있다. 초음파 진동자(31)의 선단에는, 매질 유지부(31a)가 마련되어 있다. 매질 유지부(31a)는 초음파 진동자(31)와 반도체 디바이스(D)의 사이에서 매질(M)을 유지하는 부분이다. 매질(M)은, 그 표면 장력에 의해서, 초음파 진동자(31)의 선단면으로부터 반도체 디바이스(D)의 검사면(Dt)에 이르는 초음파(W)의 경로에 충전된다. 도시된 바와 같이, 매질(M)은, 그 표면 장력에 의해서, 매질 유지부(31a)의 선단의 위치보다도 상측으로 솟아 올라 있다. 본 실시 형태에서는, 매질 유지부(31a)는, 예를 들면 실리콘 수지 등, 가요성 및 매질(M)에 대한 젖음성(wettability)을 충분히 가지는 재료에 의해서 형성된 통 모양을 이루고 있다. 매질 유지부(31a)는 예를 들면 초음파 진동자(31)의 선단에 착탈 가능하게 감합(嵌合)한다. 매질(M)은 본 실시 형태에서는 물이다. 매질(M)은 반도체 디바이스(D)의 패키지와 임피던스가 정합하는 것이면 특별히 제한은 없고, 글리세린 등의 다른 액체, 혹은 겔 모양, 젤리 모양의 물질 등을 이용해도 된다.
초음파 진동자(31)로부터 조사되는 초음파(W)는, 매질(M) 및 반도체 디바이스(D) 내를 전파하고, 집속된 위치를 자극한다. 즉, 초음파 진동자(31)는 선단면으로부터 일정 거리만큼 떨어진 위치에 초음파(W)의 초점을 가진다. 초음파 진동자(31)로부터 조사되는 초음파(W)는, 예를 들면 20kHz~10GHz 정도의 주파수를 가지는 탄성 진동파이다.
펄서(33)는 구동 신호에 기초하여 초음파 진동자(31)를 구동시키는 부분이다. 본 실시 형태에서는, 펄서(33)는 반도체 디바이스(D)의 검사면(Dt)에서 반사된 초음파(W)의 반사파를 검출하는 리시버(반사파 검출부)(35)로서의 기능도 가지고 있다. 리시버(35)는 초음파(W)의 반사파를 검출하고, 검출 결과를 나타내는 검출 신호를 컴퓨터(13)에 출력한다.
스테이지(5)는 반도체 디바이스(D)와 초음파 진동자(31)의 상대 위치를 이동시키는 장치이다. 본 실시 형태에서는, 스테이지(5)는, XY축 스테이지(51)와, Z축 스테이지(53)를 포함하고 있다.
XY축 스테이지(51)에는, 초음파 진동자(31), 펄서(33) 및 리시버(35)가 고정되어 있다. XY축 스테이지(51)는 초음파 진동자(31), 펄서(33) 및 리시버(35)를 반도체 디바이스(D)의 검사면(Dt)의 면내 방향(XY축 방향)으로 이동시킨다. 이것에 의해, 반도체 디바이스(D)의 검사면(Dt)에 있어서의 초음파(W)의 조사 위치가 주사 된다. 또한, Z축 스테이지(53)에는, 반도체 디바이스(D)가 고정되어 있다. 예를 들면 반도체 디바이스(D)는, 유지판 등에 유지된 상태로 Z축 스테이지(53)에 고정될 수 있다. Z축 스테이지(53)는 반도체 디바이스(D)를 반도체 디바이스(D)의 두께 방향(Z축 방향)으로 이동시킨다. 이것에 의해, 초음파(W)의 초점 위치가 반도체 디바이스(D)의 두께 방향에 대해서 일정한 정밀도로 조정된다. 또한, 스테이지(5)는, 초음파 진동자(31) 및 반도체 디바이스(D) 중 어느 한쪽만을 이동시킴으로써, 반도체 디바이스(D)와 초음파 진동자(31)의 상대 위치를 이동시키도록 구성되어 있어도 된다. 예를 들면, XY축 스테이지(51)가 Z축 방향으로 이동시키는 기구를 가지고 있거나, Z축 스테이지(53)가 XY축 방향으로 이동시키는 기구를 가지고 있거나 해도 된다.
타이밍 제어부(11)는 LSI 테스터(2)로부터 입력되는 루프 트리거 신호에 따라서 픽셀 클록을 생성한다. 픽셀 클록은 반도체 디바이스(D)에 있어서의 주사 범위의 1픽셀 단위에 상당하는 타이밍 신호이다. 픽셀 클록은 펄스 제너레이터(71) 및 스테이지 제어부(73)에 출력된다. 또한, 타이밍 제어부(11)는 LSI 테스터(2)로부터 입력되는 결과 신호를 컴퓨터(13)에 출력한다.
자극 조건 제어부(7)는 반도체 디바이스(D)에 주어지는 초음파(W)에 의한 자극의 조건을 제어한다. 본 실시 형태에서는, 자극 조건 제어부(7)는 펄스 제너레이터(신호 생성부)(71) 및 스테이지 제어부(73)를 포함한다.
스테이지 제어부(73)는, 픽셀 클록에 따라서, 스테이지(5)의 이동 속도, 이동 간격 및 이동 거리 중 적어도 하나를 제어한다. 본 실시 형태에서는, 스테이지 제어부(73)는, XY축 스테이지 및 Z축 스테이지의 이동을 제어함으로써, 반도체 디바이스(D)와 초음파 진동자(31)의 상대 위치를 이동시킬 때의 이동 속도, 이동 간격 및 이동 거리를 제어하거나, 후술하는 반사 화상의 분해능을 제어하거나 한다. 또한, 스테이지 제어부(73)는 주사 제어시의 스테이지(5)의 위치 정보를 컴퓨터(13)에 순차적으로 출력한다. 스테이지(5)의 위치 정보 중 XY축 스테이지(51)에 의해서 결정되는 위치 정보는, 초음파 진동자(31)로부터 조사되는 초음파(W)의 주사 위치에 대응한다. 스테이지 제어부(73)는, 초음파(W)의 주사 제어시에 있어서, 초음파(W)의 조사 위치가 연속적으로 이동하도록 스테이지(5)를 제어해도 된다. 또한, 스테이지 제어부(73)는, 초음파의 주사 제어시에 있어서, 초음파의 조사 위치가 1픽셀씩 이동하도록, 즉 스테이지(5)가 이동과 정지를 반복하도록 제어해도 된다. 추가로, 스테이지 제어부(73)는, 초음파의 주사 제어시에 있어서, 반도체 디바이스(D)와 초음파 진동자(31)의 상대 위치를 Z축 방향으로 이동시켜도 된다.
펄스 제너레이터(71)는 초음파 진동자(31)를 구동시키는 구동 신호를 펄서(33)에 출력한다. 예를 들면, 구동 신호의 주파수는, 초음파 진동자(31)로 발생시키는 초음파(W)의 주파수와 같은 주파수로 설정된다. 펄스 제너레이터(71)는 초음파(W)의 주파수, 펄스 수, 펄스 간격 및 펄스 강도 중 적어도 하나를 제어하도록 구동 신호를 제어한다. 본 실시 형태에서는, 초음파(W)로서 버스트 파를 이용해도 된다. 버스트 파에서는, 초음파의 연속파가 소정의 간격을 두고 복수 반복된다. 이 경우, 펄스 제너레이터(71)에 의해서 제어되는 초음파의 주파수란, 연속파를 구성하는 초음파의 주파수이다. 또한, 펄스 수란 단위 시간당 반복되는 연속파의 수이다. 또한, 펄스 간격이란 연속파끼리의 간격이다. 또한, 펄스 강도란, 펄스의 진폭이다. 펄스 제너레이터(71)가 구동 신호를 연속적으로 출력함으로써, 초음파 발생부(3)로부터 연속적으로 초음파가 발생되어도 된다. 또한, 펄스 제너레이터(71)는, 스테이지(5)의 제어에 따라서, 예를 들면 스테이지(5)의 이동 중에는 구동 신호를 출력하지 않고 초음파(W)가 조사되지 않게 해도 된다.
컴퓨터(13)는 예를 들면 CPU, 기록 매체인 RAM 및 ROM을 포함하여 구성되고, 모니터(14) 등의 표시부와 마우스나 키보드 등의 입력부를 가지고 있다. 이러한 컴퓨터(13)으로서는, 예를 들면 퍼스널 컴퓨터, 클라우드 서버, 스마트 디바이스(스마트폰, 태블릿 단말 등), 마이크로 컴퓨터, FPGA(field-programmable gate array)등을 들 수 있다. 컴퓨터(13)는 LSI 테스터(2)로부터 입력되는 결과 신호를 스테이지 제어부(73)로부터 입력되는 위치 정보에 기초하여 매핑함으로써 측정 화상을 생성한다. 또한, 컴퓨터(13)는 반도체 디바이스(D)의 검사 중에 리시버(35)로부터 출력되는 검출 신호를 스테이지 제어부(73)로부터 출력된 위치 정보에 기초하여 매핑하여, 반사 화상을 생성한다. 반사 화상의 생성할 때에는, 리시버(35)로부터의 검출 신호 중, 반도체 디바이스(D)내의 칩 표면으로부터의 반사파에 대응하는 시간의 성분만을 추출해도 된다. 이 경우, 반도체 디바이스(D)내의 칩의 형상이나 회로 패턴을 나타내는 반사 화상을 얻을 수 있다.
또한, 컴퓨터(13)는 측정 화상과 반사 화상을 중첩시킨 중첩 화상을 생성한다. 컴퓨터(13)는 생성한 중첩 화상을 모니터(14)에 출력한다. 중첩 화상에서는, 반사 화상이 나타내는 반도체 디바이스(D)내의 칩의 형상이나 회로 패턴에, 해석 화상이 나타내는 반도체 디바이스(D)의 반응이 중첩되어, 칩의 고장 위치의 특정이 용이한 것으로 된다. 반사 화상에서는, 회로의 박리와 같은 물리적인 이상을 확인할 수 있는 경우가 있다. 따라서, 중첩 화상에 있어서, 해석 화상으로부터 확인할 수 있는 이상 위치와 반사 화상으로부터 확인할 수 있는 이상 위치가 중첩되었을 경우, 당해 이상 위치를 강조 표시하도록 해도 된다.
이하, 도 2~도 4를 참조하면서, 본 실시 형태에 있어서의 반도체 디바이스 검사 방법에 대해서 설명한다. 도 2는 반도체 디바이스 검사 장치(1)의 동작의 일례를 나타내는 플로차트이다. 동도에 나타내는 바와 같이, 반도체 디바이스 검사 장치(1)를 이용하여 반도체 디바이스(D)의 검사를 실시하는 경우, 우선, 반도체 디바이스(D)가 도시되지 않은 유지판 등에 배치된다(스텝 S1). 다음으로, 매질 유지부(31a)에 의해서 매질(M)이 유지된다(스텝 S2). 스텝 S2에서는, 상술한 바와 같이, 표면 장력에 의한 매질(M)의 솟아오름 부분이 형성된다. 그리고, 매질 유지부(31a)의 상단이 반도체 디바이스(D)의 검사면(Dt)에 접촉하지 않고, 매질(M)의 솟아오름 부분만이 반도체 디바이스(D)의 검사면(Dt)에 접촉하도록 Z축 스테이지(53)가 Z축 방향으로 구동된다.
매질(M)이 유지된 후, 초음파(W)의 초점 위치가 조정된다(스텝 S3). 여기에서는, 우선, 스테이지(5)를 X축 방향 및 Y축 방향으로 움직이면서, 초음파 진동자(31)를 반도체 디바이스(D)내의 칩과 대향하는 위치로 이동시킨다. 그리고, 리시버(35)로부터 출력되는 초음파(W)의 반사파의 파형 패턴에 기초하여, 초음파(W)의 초점 위치가 반도체 디바이스(D)내의 칩 표면에 일치하도록 Z축 스테이지(53)가 Z축 방향으로 구동된다. 또한, 초음파(W)의 초점 위치의 조정은, 스테이지 제어부(73)가 자동으로 실행해도 되고, 또한 반도체 디바이스 검사 장치(1)의 유저가 수동으로 Z축 스테이지(53)의 위치를 이동시킴으로써 실행해도 된다.
초음파(W)의 초점 위치의 조정 후, 반도체 디바이스(D)의 조정이 실행된다(스텝 S4). 여기에서는, 반도체 디바이스(D)의 기울기가 조정되어도 된다. 이 스텝 S4에서는, 예를 들면 스테이지(5)를 X축 방향 및 Y축 방향으로 1축씩 구동시켰을 때의 반사파의 파형 패턴이 서로 일치하도록, 유지판 또는 스테이지(5)에 의해서 반도체 디바이스(D)의 자세가 조정된다. 또한, 반도체 디바이스(D)로부터 반사되는 초음파의 반사파를 검출하여, 반도체 디바이스(D)의 위치가 측정하고 싶은 위치로 되어 있는지를 확인하면서, XY축을 조정한다. 당해 스텝에 대해서도, 스테이지 제어부(73)가 자동으로 실행해도 되고, 반도체 디바이스 검사 장치(1)의 유저가 수동으로 행해도 된다.
이어서, 반사 화상이 생성된다(스텝 S5: 반사 화상 생성 스텝). 반도체 디바이스(D)의 면내 방향에 따라서 초음파 발생부(3)를 이동시켜, 초음파(W)의 조사 위치를 주사시킨다. 그리고, 반도체 디바이스(D)에서 반사되는 반사파를 리시버(35)로 검출하여, 검출 신호를 출력한다. 컴퓨터(13)는 그 검출 신호와 초음파의 조사 위치에 기초하여 반도체 디바이스(D)의 반사 화상을 생성한다. 스텝 S5에 의해서 생성된 반사 화상은, 컴퓨터(13)에 의해서, 모니터(14)에 표시시킬 수 있다.
이어서, 반도체 디바이스(D)가 구동된다(스텝 S6). 본 실시 형태에서는, 반도체 디바이스(D)의 Pass/Fail 상태가 변화하는 경계 부근의 구동 전압 및 구동 주파수를 가지는 전류가 LSI 테스터(2)에 의해서 반도체 디바이스(D)에 인가된다. 예를 들면 레이저광에 의해서 반도체 디바이스의 가열이 행해지는 SDL(Soft Defect Localization) 계측과 같이, 히터 등에 의해서 반도체 디바이스(D)를 전체적으로 가열했을 때의 쉬무 플롯(shmoo plot)을 이용하여, Pass/Fail 상태가 변화하는 경계 부근으로 되는 구동 전압 및 구동 주파수의 조건을 미리 구해 놓아도 된다.
이어서, LSI 테스터(2)로부터 반도체 디바이스(D)에 테스트 패턴 신호가 입력되는 것과 함께(스텝 S7: 입력 스텝), 초음파(W)에 의한 주사 및 자극 조건의 제어가 실행된다(스텝 S8: 자극 조건 제어 스텝, 초음파 주사 스텝, 신호 생성 스텝, 이동 제어 스텝). 반도체 디바이스(D)에 입력되는 테스트 패턴 신호의 조건이나, 반도체 디바이스(D)로 측정을 실행하는 주사 영역 등은 유저에 의해서 설정된다. 주사 영역은 예를 들면 스텝 S5에서 생성된 반사 화상을 기초하여 설정해도 된다. 본 실시 형태에서는, LSI 테스터(2)로부터 반도체 디바이스(D)에 테스트 패턴 신호를 입력하면서, 반도체 디바이스(D)의 면내 방향에 따라서 초음파 발생부(3)를 이동시켜, 초음파(W)의 조사 위치를 주사시킨다. 그리고, 반도체 디바이스(D)로부터의 테스트 신호를 LSI 테스터(2)로 검출하고, 결과 신호를 출력한다. 출력된 결과 신호는, 타이밍 제어부(11)를 통해서 컴퓨터(13)에 입력된다. 테스트 패턴 신호의 1루프분의 길이는, 1픽셀분의 주사 시간에 대응시켜도 된다. 이때, 펄스 제너레이터(71)로부터 초음파 발생부(3)에 입력되는 구동 신호의 주파수, 펄스 수, 펄스 간격 및 펄스 강도 중 적어도 하나가 조정됨으로써, 1픽셀에 있어서의 초음파(W)에 의한 자극을 조정할 수 있다. 예를 들면, 우선, 주사 영역의 전 픽셀을 소정의 주파수, 펄스 수, 펄스 간격 및 펄스 강도의 초음파로 자극하면서 계측하고, 다시 같은 주사 영역을 주파수, 펄스 수, 펄스 간격 및 펄스 강도 중 적어도 하나를 변경한 초음파로 자극하면서 계측해도 된다. 또한, 최초로 초음파의 자극에 의해 Pass/Fail 정보에 변화가 발생한 영역만을 다시 계측해도 된다.
이어서, 측정 화상이 생성된다(스텝 S9: 측정 화상 생성 스텝). 즉, 컴퓨터(13)는, 입력된 결과 정보에 따른 화상 데이터를 초음파(W)의 조사 위치에 대응시켜 매핑함으로써, 위치 정보와 Pass/Fail 정보가 관련지어진 측정 화상을 생성한다. 스텝 S9에 의해서 생성된 측정 화상은, 컴퓨터(13)에 의해서, 모니터(14)에 표시시킬 수 있다. 또한, 해석 화상과 반사 화상을 중첩시킨 중첩 화상이 컴퓨터(13)에 의해서 생성되고, 모니터(14)에 중첩 화상이 표시된다(스텝 S10: 중첩 화상 생성 스텝).
도 3은 반도체 디바이스 검사 방법에 있어서의 각 신호 등의 일례를 나타내는 타이밍 차트이다. 도 3의 (a)에서는, 스테이지 제어부(73)에 의한 스테이지(5)의 이동 제어의 상태와, 타이밍 제어부(11)로부터 출력되는 픽셀 클록과, 펄스 제너레이터(71)로부터 출력되는 구동 신호와, LSI 테스터(2)로부터 출력되는 결과 신호와, 결과 신호에 기초하여 생성되는 화상 데이터가 나타내지고 있다. 도시 예는, 픽셀 클록에 따라서 스테이지(5)가 연속적으로 이동하는 경우를 나타내고 있다. 즉, 스테이지 제어부(73)는, 픽셀 클록의 1주기에 대응하여 초음파(W)의 주사 위치가 1픽셀분 이동하도록, XY축 스테이지(51)를 일정한 속도로 이동시킨다. 구동 신호는 버스트 파로서 나타내지고 있고, 일정한 펄스 간격으로 연속해서 출력되고 있다. 결과 신호는, Pass/Fail의 각 판정에 있어서 상태 변화가 발생하고 있었을 때에 출력된다. 또한, 화상 데이터는 각 픽셀에 대응하는 매핑용의 데이터이다. 화상 데이터에서는, 상태 변화(Pass로부터 Fail, 또는 Fail로부터 Pass로 변화)가 있던 것을 나타내는 High와, 상태 변화가 없었던 것을 나타내는 Low 중 어느 것의 데이터가 픽셀마다 대응지어져 있다. 이 경우, 측정 화상은 High를 나타내는 계조(階調)와, Low를 나타내는 계조의 2치에 의해서 구성될 수 있다.
또한, 도 3의 (b) 및 도 3의 (c)는, 화상 데이터의 생성에 관한 다른 예를 나타낸다. 도 3의 (b)에서는, LSI 테스터(2)로부터 출력되는 테스터 트리거가 나타내지고 있다. 테스터 트리거는 결과 신호를 취득하는 타이밍을 나타내는 신호이다. 테스터 트리거는 예를 들면 테스트 패턴 신호에 따라서 일정 주기로 출력된다. 또한, 본 예에서는, 테스트 트리거의 출력의 타이밍에서 확실히 결과 신호를 취득할 수 있도록, 도 3의 (a)보다도 긴 시간에 걸쳐서 결과 신호가 출력되고 있다. 도에 나타내는 바와 같이, 결과 신호는 픽셀간을 걸치고 있어도 된다. 도 3의 (b)의 예에서는, 테스터 트리거 신호가 출력되었을 때에 결과 신호의 검출이 확인되면, 화상 데이터에 High가 대응지어지고, 결과 신호가 검출되지 않으면 Low가 대응지어진다. 도 3의 (c)에서는, Pass/Fail의 상태 변화에 따라서 1픽셀의 주사 중에 복수의 결과 신호가 출력되는 예를 나타내고 있다. 이 경우, 1픽셀에 있어서 출력된 결과 신호의 수를 나타내는 정보가, 출력되는 화상 데이터에 대응지어져 있다. 예를 들면 도시 예에서는, 결과 신호의 수가 「2」인 경우에 화상 데이터에 「2」를 나타내는 데이터가 대응지어지고, 결과 신호의 수가 「1」인 경우에 화상 데이터에 「1」을 나타내는 데이터가 대응지어지며, 결과 신호의 수가 「3」인 경우에 화상 데이터에 「3」을 나타내는 데이터가 대응지어져 있다. 또한, 도 3의 (a)~(c)에 나타낸 이외의 예에서 화상 데이터의 생성을 행해도 된다. 예를 들면, 1픽셀에 있어서의 결과 신호가 출력된 시간을 포함하는 정보에 기초하여, 화상 데이터의 생성을 행해도 된다.
도 4는 반도체 디바이스 검사 방법에 의해 생성된 측정 화상의 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 4에 나타내지는 측정 화상은, Pass/Fail의 상태 변화의 유무에 기초하여 생성된 화상 데이터가 주사 위치에 대응지어 매핑된 화상이다. 도 4의 (a)는, 소정의 주파수, 펄스 폭 및 펄스 간격의 초음파가 통상의 50%의 펄스 강도로 출력되었을 경우의 측정 화상 G1의 예를 나타내고 있다. 또한, 도 4의 (b)는, 도 4의 (a)의 예와 같은 소정의 주파수, 펄스 폭 및 펄스 간격의 초음파가 100%의 펄스 강도로 출력되었을 경우의 측정 화상 G2의 예를 나타내고 있다. 측정 화상 G1, G2에서는, Pass 신호가 검출되어야 할 픽셀에 있어서 Fail 신호가 검출되었을 경우에, 상태 변화가 있었던 것으로서 결과 신호가 검출되었을 경우를 나타낸다. 이 경우, Pass 신호가 검출된 픽셀 P는 예를 들면 Low를 나타내는 백색으로 나타내지고, Fail 신호가 검출된 픽셀 F는 High를 나타내는 색상으로 나타내져도 된다. 도 4의 예에서는, 예를 들면, 50%의 펄스 강도로 주사 영역을 계측한 후에, 100%의 펄스 강도로 같은 주사 영역을 계측했을 경우를 나타내고 있다. 이 예에서는, 펄스 강도를 크게 했을 때의 계측에 있어서, 결과 신호의 출력이 있던 픽셀 수가 증가하고 있다.
이상 설명한 반도체 디바이스 검사 장치(1)에서는, 초음파 진동자(31)에 의해서 반도체 디바이스(D)에 초음파(W)가 조사됨으로써, 반도체 디바이스(D)에 상태 변화가 발생할 수 있다. 반도체 디바이스(D)에 상태 변화가 발생했을 경우에는, 당해 상태 변화를 나타내는 결과 신호가 출력된다. 이 결과 신호에 기초하여, 컴퓨터(13)에 의해서 측정 화상이 생성됨으로써, 반도체 디바이스(D)의 해석을 행할 수 있다. 그리고, 자극 조건 제어부(7)에 의해서, 반도체 디바이스(D)에 주어지는 초음파(W)에 의한 자극의 조건이 제어됨으로써, 반도체 디바이스(D)에 대해서 다양한 자극을 줄 수 있다. 그 때문에, 같은 반도체 디바이스여도 주어지는 자극에 따라서 출력되는 결과 신호가 변화할 수 있기 때문에, 반도체 디바이스에 대한 다양한 해석을 할 수 있다.
또한, 일 측면에 있어서는, 자극 조건 제어부(7)는 구동 신호를 출력하는 펄스 제너레이터(71)를 포함하고 있다. 이 경우, 펄스 제너레이터(71)는, 구동 신호를 제어함으로써, 초음파의 주파수, 펄스 수, 펄스 간격 및 펄스 강도 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 이와 같이, 초음파 진동자(31)를 구동시키는 구동 신호가 제어됨으로써, 초음파(W)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 초음파의 주파수가 제어되었을 경우에는, 반도체 디바이스에 대한 초음파의 침입 길이(침입 깊이)를 제어할 수 있다. 또한, 초음파의 펄스 수, 펄스 간격 및 펄스 강도 중 적어도 하나를 제어함으로써, 반도체 디바이스에 주어지는 자극의 크기를 제어할 수 있다.
또한, 일 측면에 있어서는, 자극 조건 제어부(7)는 스테이지(5)의 이동을 제어하는 스테이지 제어부(73)를 포함하고 있다. 이 경우, 스테이지 제어부(73)는 스테이지(5)의 이동 속도, 이동 간격 및 이동 거리 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 이 구성에 의하면, 스테이지 제어부(73)에 의해서, 스테이지(5)의 이동이 제어됨으로써, 반도체 디바이스(D)에 대한 초음파(W)의 조사 양태를 제어할 수 있다. 특히, 스테이지의 이동 속도, 이동 간격 및 이동 거리를 제어함으로써, 예를 들면 1픽셀에 대한 초음파(W)의 조사 시간을 제어할 수 있다. 이 경우, 1픽셀에 대해서 주어지는 초음파에 의한 자극을 변화시킬 수 있다.
또한, 일 측면에 있어서는, 컴퓨터(13)는 리시버(35)로부터의 검출 신호에 기초하여 반사 화상을 생성할 수 있다. 이 구성에 의하면, 반사 화상에 기초하여 반도체 디바이스(D) 내부의 칩 형상이나 회로 패턴을 취득할 수 있다.
또한, 일 측면에 있어서는, 컴퓨터(13)는 측정 화상과 반사 화상을 중첩시킨 중첩 화상을 생성할 수 있다. 이 구성에 의하면, 측정 화상과 반도체 디바이스(D) 내부의 칩 형상이나 회로 패턴이 중첩되므로, 고장 위치 등의 특정이 용이한 것으로 된다.
이상, 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 상술했지만, 구체적인 구성은 이 실시 형태로 한정되지 않는다.
예를 들면, 도 3에서는, 픽셀 클록에 따라서 스테이지(5)가 연속적으로 이동하는 예를 나타냈지만, 이것으로 한정되지 않는다. 도 5는 변형예에 따른 스테이지(5)의 이동 제어와 각 신호를 나타내는 타이밍 차트이다. 도 5에서는, 스테이지 제어부(73)에 의한 스테이지(5)의 이동 제어의 상태와, 타이밍 제어부(11)로부터 출력되는 픽셀 클록과, 펄스 제너레이터(71)로부터 출력되는 구동 신호가 나타내지고 있다. 이 예에서는, 결과 신호, 화상 데이터 등에 대해서는, 도 3의 예와 마찬가지이기 때문에 생략하고 있다. 도시 예는, 픽셀 클록에 따라서 스테이지(5)가 단속(斷續)적으로 이동하는 경우를 나타내고 있다. 즉, 스테이지(5)는 이동과 정지를 일정한 주기로 반복하고 있다. 예를 들면 스테이지(5)의 이동 시에, XY축 스테이지(51)를 이동시키는 스테이지 제어 신호가 스테이지 제어부(73)로부터 출력되고 있다. 픽셀 클록은 스테이지 제어 신호에 대해서 반전된 상태로 동기하고 있다. 픽셀 클록은 스테이지 제어 신호가 OFF 상태일 때에 ON 상태로 되어 있다. 즉, 본 예에서는, 스테이지(5)가 정지하고 있을 때에 1픽셀이 카운트된다. 그리고, 구동 신호는 픽셀 클록에 동기하고 있다. 구동 신호는 픽셀 클록이 ON 상태일 때에 출력된다. 이것에 의해, 스테이지(5)가 이동하고 있는 상태에서는 초음파(W)의 조사는 없고, 스테이지(5)가 정지하고 있는 상태로 초음파(W)가 조사되게 된다. 이 경우, 스테이지 제어부(73)에 의해서 1픽셀에서의 정지 시간을 제어함으로써, 1픽셀에 있어서의 초음파(W)의 자극을 제어할 수 있다.
또한, 초음파 진동자(31)를 바꿔 어레이 진동자를 이용하여 초음파(W)를 발생시켜도 된다. 도 6에 어레이 진동자의 일례를 나타낸다. 또한, 도 6에서는, 도면을 알기 쉽게 하기 위해서, Z축 방향을 아래 방향으로 하여 그려져 있다. 어레이 진동자(131)는 1차원 어레이 모양으로 복수의 진동자(131a)가 배열되어 있다. 그 때문에, 각 진동자(131a)의 진동을 제어함으로써, 1차원 방향으로 초음파의 발생 위치를 변화시킬 수 있다. 그 때문에, 스테이지(5)를 이동시키는 일 없이, 1차원 방향으로 초음파의 발생 위치를 주사할 수 있다. 어레이 진동자(131)의 어레이 방향을 X축 방향을 따라서 배치했을 경우, 어레이 진동자(131)에 의한 반도체 디바이스(D)로부터의 반사파를 검출하면서, 어레이 진동자(131)의 제어 위치를 조정한다. 이때, X축 방향에 있어서 반도체 디바이스(D)의 측정하고 싶은 위치로 되어 있는지가 확인될 수 있다. 또한, 어레이 진동자(131)로 제어되지 않는 Y축 방향에 관해서는, 마찬가지로 초음파(W)의 반사파를 검출하면서, 스테이지(5)를 이동 제어한다. 이때, Y축 방향에 있어서 반도체 디바이스(D)의 측정하고 싶은 위치로 되어 있는지가 확인될 수 있다. 이와 같은 어레이 진동자(131)에 의해서 반도체 디바이스(D)를 주사하는 경우, 어레이 방향으로 어레이 진동자(131)의 각 진동자(131a)의 신호를 제어하여, X축 방향의 주사를 행한다. 그리고, LSI 테스터(2)로부터 반도체 디바이스(D)에 테스트 패턴 신호를 입력하고, 반도체 디바이스(D)로부터의 테스트 신호를 LSI 테스터(2)로 검출하며, 결과 신호를 출력한다. 테스트 패턴 신호의 길이는 1픽셀에 상당하는 주사 시간이나, 1픽셀에서 정지하고 있는 시간과 대응시킬 수 있다. 이 때 펄스 제너레이터(71)로부터 어레이 진동자(131)에 입력하는 구동 신호를 제어 함으로써, 1픽셀에 주어지는 초음파의 자극을 제어할 수 있다. 또한, 어레이 진동자(131)의 제어 위치, 스테이지 제어부에 의한 주사 속도, 1픽셀에서의 정지 시간 등을 제어함으로써, 1픽셀에 있어서의 초음파의 자극을 조정할 수 있다. 이와 같이, 반도체 디바이스(D)에 대한 어레이 진동자(131)의 상대 위치를 이동시키는 일 없이, 어레이 진동자(131)의 어레이 방향에 따른 방향의 주사를 행할 수 있다.
또한, 예를 들면 시험 장치인 LSI 테스터로부터의 신호 대신에, 반도체 디바이스 본체로부터의 신호를 사용해도 된다. 이 경우, 초음파의 자극에 의해서 변화하는 신호를 검출함으로써 이상점을 표시시킨다. 이와 같은 방법에서는, 예를 들면, 이른바 평가 보드를 사용할 수 있다. 이 경우, 패키지에 격납된 반도체 디바이스를 평가 보드에 장착된 소켓에 삽입하여 동작시킨다. 평가 보드에는 전원 전압이 공급된다. 또한, 펄스 제너레이터 등으로 외부로부터 구동 신호를 입력해도 되고, 평가 보드에 구동 신호를 발생시키는 회로를 내장해도 된다. 또한, 컴퓨터 등으로부터 평가 보드로의 신호 공급을 제어해도 된다. 이 경우, 공급된 신호에 의해서 반도체 디바이스가 동작하고, 당해 동작을 평가한 결과를 나타내는 신호가 출력된다. 이와 같은 신호로서는, 소켓의 특정 핀에 있어서의 전압 또는 전류, 혹은, 하이/로우의 논리 파형 또는 아날로그 파형 등이 있다. 예를 들면, 특정 지점에의 초음파의 자극에 의해서, 이와 같은 신호가 정상값으로부터 변화했을 경우, 이것들 중 어느 신호의 출력을, Pass/Fail 신호와 마찬가지로 변화점을 표시하기 위한 신호로서 사용해도 된다. 이때, 소정의 비교 회로를 설치함으로써, 초음파의 자극에 의한 각종의 출력 이상을 신호로서 취입할 수 있다. 이와 같은 비교 회로는, 예를 들면, 논리 파형을 TTL 신호로 변환하여, 당해 TTL 신호가 정상인 TTL 신호와 다른지를 비교하는 회로여도 된다. 또한, 계측한 출력 파형의 주파수를 디지털 출력하여 정상값과 비교하는 회로여도 된다. 또한, 평가 보드에 접속된 컴퓨터가 평가 보드에서의 평가 결과를 취입하는 방식을 채용하고 있는 경우에는, 컴퓨터로부터 해석 장치에 신호를 송신함으로써, 출력 이상부를 표시할 수도 있다. 이와 같은 표시는, 0/1 판정한 디지털 값으로의 표시여도 된다. 또한, 정상값으로부터의 편차를 계산할 수 있는 기능을 구비함으로써, 당해 편차량에 기초하여 신호 표시의 강도나 부호를 변화시켜도 된다. 이 경우, 보다 명확하게 이상 지점을 표시시킬 수 있다.
1…반도체 디바이스 검사 장치, 5…스테이지, 7…자극 조건 제어부, 11…타이밍 제어부, 13…컴퓨터(해석부), 31…초음파 진동자, 35…리시버(반사파 검출부), 71…펄스 제너레이터(신호 생성부), 73…스테이지 제어부.

Claims (15)

  1. 피검사체인 반도체 디바이스에 대한 테스트 패턴 신호의 입력에 따라서 출력되는 결과 신호에 기초하여 당해 반도체 디바이스를 검사하는 반도체 디바이스 검사 장치로서,
    상기 반도체 디바이스에 대향해서 배치되어, 초음파를 발생시키는 초음파 진동자와,
    상기 반도체 디바이스와 상기 초음파 진동자의 상대 위치를 이동시키는 스테이지와,
    상기 반도체 디바이스에 주어지는 상기 초음파에 의한 자극의 조건을 제어하는 자극 조건 제어부와,
    상기 테스트 패턴 신호가 입력된 상기 반도체 디바이스로부터 출력되는 테스트 신호에 기초하여 생성된 Pass/Fail 정보를 나타내는 상기 결과 신호에 기초하여 측정 화상을 생성하는 해석부를 포함하는 반도체 디바이스 검사 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 자극 조건 제어부는 상기 초음파 진동자를 구동시키는 구동 신호를 당해 초음파 진동자에 출력하는 신호 생성부를 포함하는 반도체 디바이스 검사 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 신호 생성부는, 상기 구동 신호를 제어함으로써, 상기 초음파의 주파수, 펄스 수, 펄스 간격 및 펄스 강도 중 적어도 하나를 제어하는 반도체 디바이스 검사 장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자극 조건 제어부는 상기 스테이지의 이동을 제어하는 스테이지 제어부를 포함하는 반도체 디바이스 검사 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 스테이지 제어부는 상기 스테이지의 이동 속도, 이동 간격 및 이동 거리 중 적어도 하나를 제어하는 반도체 디바이스 검사 장치.
  6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체 디바이스에서 반사된 상기 초음파의 반사파를 검출하는 반사파 검출부를 더 구비하고,
    상기 해석부는 상기 반사파 검출부로부터의 검출 신호에 기초하여 반사 화상을 생성하는 반도체 디바이스 검사 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 해석부는 상기 측정 화상과 상기 반사 화상을 중첩시킨 중첩 화상을 생성하는 반도체 디바이스 검사 장치.
  8. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 초음파 진동자는 어레이 진동자를 포함하는 반도체 디바이스 검사 장치.
  9. 피검사체인 반도체 디바이스의 검사를 행하는 반도체 디바이스 검사 방법으로서,
    상기 반도체 디바이스에 대해서 테스트 패턴 신호를 입력하는 입력 스텝과,
    상기 반도체 디바이스에 주어지는 초음파에 의한 자극의 조건을 제어하는 자극 조건 제어 스텝과,
    상기 조건에 기초하여 상기 초음파를 발생시켜, 상기 반도체 디바이스에 상기 초음파를 주사하는 초음파 주사 스텝과,
    상기 테스트 패턴 신호의 입력에 따라서 상기 반도체 디바이스로부터 출력되는 테스트 신호에 기초하여 생성된 Pass/Fail 정보를 나타내는 결과 신호에 기초하여 측정 화상을 생성하는 측정 화상 생성 스텝을 포함하는 반도체 디바이스 검사 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 자극 조건 제어 스텝은 상기 초음파를 발생시키는 초음파 진동자를 구동 제어하기 위한 구동 신호를 생성하는 신호 생성 스텝을 포함하는 반도체 디바이스 검사 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 신호 생성 스텝에서는, 상기 구동 신호를 제어함으로써, 상기 초음파의 주파수, 펄스 수, 펄스 간격 및 펄스 강도 중 적어도 하나를 제어하는 반도체 디바이스 검사 방법.
  12. 청구항 9 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자극 조건 제어 스텝은 상기 반도체 디바이스에 대한 상기 초음파의 조사 위치의 이동을 제어하는 이동 제어 스텝을 포함하는 반도체 디바이스 검사 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 이동 제어 스텝에서는, 상기 반도체 디바이스에 대한 상기 초음파의 조사 위치의 이동 속도, 이동 간격 및 이동 거리 중 적어도 하나를 제어하는 반도체 디바이스 검사 방법.
  14. 청구항 9 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체 디바이스에서 반사된 상기 초음파의 반사파를 검출하여 검출 신호를 생성하고, 당해 검출 신호에 기초하여 반사 화상을 생성하는 반사 화상 생성 스텝을 더 가지는 반도체 디바이스 검사 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 측정 화상과 상기 반사 화상을 중첩시킨 중첩 화상을 생성하는 중첩 화상 생성 스텝을 더 가지는 반도체 디바이스 검사 방법.
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