TWI310091B - Laser beam inspection equipment - Google Patents

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TWI310091B
TWI310091B TW093101363A TW93101363A TWI310091B TW I310091 B TWI310091 B TW I310091B TW 093101363 A TW093101363 A TW 093101363A TW 93101363 A TW93101363 A TW 93101363A TW I310091 B TWI310091 B TW I310091B
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Hirotoshi Terada
Hiroyoshi Suzuki
Toshimichi Ishizuka
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Hamamatsu Photonics Kk
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    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
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Description

1310091 玖、發明說明 一'發明所屬之技術領域 本發明係關於利用雷射光束檢查半導體積體電路等試樣 之裝置,具體而言,係關於以間接方式測定伴隨照射雷射 光束的該試樣之電阻値變化,以特定(specify )缺陷位置 之雷射光束檢查裝置。 二、先前技術 用以檢查半導體積體電路等試樣中內部缺陷之裝置,有 一種例如日本國專利特開第2001_4719號公報所揭示之光 束照射引起電阻變化(Optical Beam Induced Resistance Change; OBIRCH)測定裝置等雷射光束檢查裝置已爲眾人 所皆知。該OBIRCH測定裝置係用以將雷射光束照射於試 樣並測定源於伴隨光束熱所發熱的該試樣內之電阻値變化 。第1圖係展示作爲雷射光束檢查裝置的先前OBIRCH測 定裝置之結構方塊圖。如第1圖所示,先前之OBIRCH測 定裝置60’係在由雷射光產生源61出射之雷射光束光路 上,配置用以使該雷射光束朝向與入射方向成正交的二維 方向進行光柵掃描之雷射光掃描部62,與用以使經掃描的 雷射光束L聚束成微小光點徑之顯微鏡63。在顯微鏡63 之聚焦位置,則將半導體積體電路等試樣T配置於試樣台 64上。來自定電壓源65之特定電壓係施加於該試樣τ。試 樣T係連接於包括運算放大器或反饋電阻等之電流/電壓變 換器66。電流/電壓變換器66係連接於系統控制部67,系 統控制部67則進一步連接於監視器68。系統控制部67也 1310091 連接於雷射光掃描部62。進一步系統控制部67也連接於 用以使試樣台6 4之溫度維持成特定溫度之溫度控制部6 9 〇 由雷射光產生源61出射之雷射光束L,係藉雷射光掃描 部62朝向與光路上成正交的二維方向進行光柵掃描,並且 以顯微鏡63聚光後照射於試樣T表面上之微細部份。該雷 射光掃描係受到系統控制部67之控制。對於試樣T,係預 先由定電壓源65施加特定電壓,因而有特定電流流通於電 路內。受到雷射光束照射的試樣T之照射部份,其溫度將 隨著吸收雷射光束而上升,並使其電阻率產生變化。因而 流通於試樣T之電流量也會跟著變化。有空隙等缺陷之部 份當然應該是導熱率較差,所以當雷射光束照射到如此之 部份時’由於熱不易向周圍散熱,溫度上升將變大。就結 果來看’經施加定電壓的試樣之缺陷部份,不但電阻値變 化也會隨者溫度上升而增加同時電流値變化亦會變大。 電流/電壓變換器6 6,則將經檢測出之電流暫且予以放大 後再變換成電壓’然後由該電流/電壓變換器66向系統控 制部67轉送相當於該變換的電壓値之檢測信號。系統控制 部67則依照順序將作爲檢測信號所得的電壓値之差變換成 亮度資訊’並在監視器6 8顯示對應於雷射光束照射位置所 列出之W像^ β。藉此即可由影像確認試樣T之缺陷部份 〇 三、發明內容 本發明人等經對於如前所述先前技術加以檢討結果,發 1310091 被要求能 試樣或被 而且也被 但是,上 OBIRCH 電流,並 ,上述先 電壓之試 流或局電 損壞之虞 壓之試樣 相對設置 難於套用 號公報所 測電流之 將吸收微 小電流等 提供一種 電流或所 射光束檢 現如下述課題。即此種Ο B IR C Η測定裝置,固然 對於會流通數百mA (毫安倍)至數Α (安倍)之 施加數十V至數千V的高電壓之試樣進行測定。 要求能在另連接一個測試儀之狀態下進行測定。 述日本國專利特開第200 1 -47 1 9號公報所揭示之 測定裝置’係採取以直接方式檢測流通於試樣之 根據其電流値來檢查試樣T之缺陷的方法。因此 前之OBIRCH測定裝置,若用在需要大電流或高 樣測定,則電流/電壓變換器66必然會受到大電 壓之衝擊,以致有會造成該電流/電壓變換器66 。因而有可能無法對應於需要供給大電流或高電 。再加上,如欲另外設置個別之測試儀,則必須 相稱於測試儀的電流/電壓變換器之檢測器,因而 測試儀,事實上也是不可能。 另一方面,上述日本國專利特開第2001 -471 9 揭示之OBIRCH測定裝置,係採取以直接方式檢 方式,因而使電流經過試樣台流通時,試樣台即 弱的電流變化或電壓變化,以致也有不能測出微 之難題。 本發明係爲解決上述課題所完成,其目的在於 具有可在不再需要以直接方式檢測流通於試樣之 施加的電壓下,即可特定該試樣缺陷之結構的雷 查裝置。 本發明之雷射光束檢查裝置,係藉由使供照射試樣之雷 1310091 射光束執行掃描,以間接方式檢測對應於伴隨照射雷射光 束之試樣電阻値變化的電性變化,例如電流變化或電壓變 化,藉以特定該試樣之缺陷位置者。 具體而言,以間接方式檢測電流變化時,本發明之雷射 光束檢查裝置,其包括··具有電源線路之電源,雷射光產 生源,雷射光掃描部,磁場檢測裝置、以及系統控制部。 上述電源線路包括可使電流由電源向試樣流通之第1電源 線路,與可使電流由該試樣向該電源流通之第2電源線路 。上述電源就是用以對於配置於上述電源線路上之試樣施 加定電壓之定電壓源。上述雷射光產生源係用以產生供照 射於試樣表面特定部份之雷射光束。上述雷射光掃描部係 用以使雷射光束沿試樣表面執行掃描。上述磁場檢測裝置 係用以檢測因流通於電源線路之電流所產生的磁場變化。 上述系統控制部係用以根據經由磁場檢測裝置所檢測在電 源線路之磁場變化及雷射光束照射位置,以特定該試樣之 電阻値變化部份(試樣之缺陷位置)。 如上述,本發明之雷射光束檢查裝置,並非是採取以直 接方式檢測流通於試樣的電流之方法,而是以磁場檢測裝 置檢測因供給於該試樣的電流所產生之磁場變化,並且在 產生該磁場變化時則判斷爲有缺陷。如此,因爲並非是直 接檢測電流變化,而是以磁場檢測裝置檢測因電流所產生 的磁場變化,所以可以個別方式設置電源線路與磁場檢測 裝置。因而即使在於測定大電流會流通的試樣之情況下, 只要改用能對應於該大電流之磁場檢測器,即可容易實施 1310091 上述磁場檢測裝置,可使用:SQUID 磁通儀( Superconducting Quantum Interference Detectors ;超導量 子干涉儀)、霍爾元件(Hall device )磁感測器、磁通量 閘門感測器、拾取器型磁感測器、MO ( Magneto Optic ;磁 光)兀件感測器、MR ( Magneto Resistance ;磁阻)元件 感測器 ' GMR ( Giant Magneto Resistance ;巨磁阻)元件 感測器、TMR ( Tunneling Magneto Resistive ;隨道磁阻) 元件感測器等。磁場檢測裝置只要使用該等磁場檢測感測 器’即可容易檢測出對應於電流變化的磁場變化。尤其是 供用於硬磁碟驅動器的電磁式拾取器裝置之MR元件感測 器' GMR元件感測器、TMR元件感測器等磁感測器,由於 其等係可檢測到局部性的磁變化,所以即使爲如同半導體 裝置外部般的狹窄線距之佈線間,也能選擇性地僅測定檢 測對象之佈線。 另外,本發明之雷射光束檢查裝置也可進一步包括用以 安裝上述磁場檢測裝置於電源線路所需之安裝構造。若設 置如此之安裝構造,即可簡便地對於電源線路裝卸磁場檢 測裝置。 此外,本發明之雷射光束檢查裝置也可具有放大器,以 放大由磁場檢測裝置所檢測之磁場變化檢測量。設置如此 之放大器時,即使在檢查流通電流較小的試樣之情形下, 也可確實地檢測出電流變化。惟檢查大電流會流通的試樣 時,當然可不必使用該放大器。 1310091 本發明之雷射光束檢查裝置也可進一步具有雜訊除去裝 — 置’以除去檢查磁場變化時所混入之雜訊。以間接方式測 定電流變化量時,在利用對於試樣供給大電流的電源之情 況下’由於該電源係獨立於檢測部,電源中存在的雜訊所 造成對於檢測之影響將變大是必然之事。因此使用雜訊除 去裝置來除去該雜訊,當可除去電源等所引起之雜訊。其 結果,S/Ν (雜訊)比將提高,可實現高靈敏度之檢測。 再者,較佳爲以上述放大器及雜訊除去裝置來構成一鎖 定放大器。該鎖定放大器由於具有放大器及雜訊除去裝置 · 之雙功能,不但能實現信號放大且能除去雜訊,同時也可 ’ 實現裝置全體之小型化。 · 另一方面,以間接方式檢測電壓變化時,本發明之雷射 光束檢查裝置,其包括:具有電源線路之電源,雷射光產 生源,雷射光掃描部,電場檢測裝置、以及系統控制部。 上述電源線路包括使電流由電源向試樣流通之第1電源線 路,與使電流由該試樣向該電源流通之第2電源線路。上 述電源就是用以對於配置於上述電源線路上之試樣施加定 β 電流之定電流源。上述雷射光產生源係用以產生供照射於 試樣表面特定部份之雷射光束。上述雷射光掃描部係用以 使雷射光束沿試樣表面執行掃描。上述電場檢測裝置係用 以檢測因施加在試樣之電壓所產生之電場變化。至於上述 系統控制部係用以根據經由電場檢測裝置所檢測之電場變 化及雷射光束照射位置來特定該試樣之電阻値變化部份( 試樣之缺陷位置)。 -11 - 1310091 如上述,本發明之雷射光束檢查裝置,並非是採取以直 接方式檢測流通於試樣的電流之方法,而是經由電場檢測 裝置檢測因施加在該試樣的電壓所產生之電場變化,並且 在產生該磁場變化時則判斷爲有缺陷。如此,因爲並非是 以直接方式檢測電壓,而是以電場檢測裝置檢測因該電壓 所產生的電場變化,所以可以個別方式設置電源線路與電 場檢測裝置。因而即使在測定需要施加大電壓的試樣之情 況下’只要使用對應於該大電壓之電場檢測器,即可容易 進行。 上述電場檢測裝置,可使用EO (電光)元件感測器等。 電場檢測裝置若使用此種感測器,即可容易檢測出對應於 電壓變化之電場變化。 另外,本發明之雷射光束檢查裝置也可進一步具有用以 將上述電場檢測裝置安裝於電源線路特定位置所需之安裝 構造。設置如此之安裝構造,即可容易對電源線路裝卸電 場檢測裝置。 此外,本發明之雷射光束檢查裝置也可進一步具有用以 放大由電場檢測裝置所檢測之電場變化檢測量的放大器。 設置如此之放大器時,即使在進行施加壓較小的試樣檢查 之情形下,也可確實地檢測出電壓變化。惟檢查需要施加 大電壓的試樣時,當然可不必使用該放大器。 本發明之雷射光束檢查裝置也可進一步具有雜訊除去裝 置以除去檢查電場變化時所混入之雜訊。以間接方式測定 電壓變化量時,在使用對於試樣施加大電壓的電源之情況 1310091 下,由於該電源係獨立於檢測部,電源中存在的雜訊所造 成對於檢測之影響將變大是必然之事。於是使用雜訊除去 裝置來除去該雜訊,當可除去電源等所引起之雜訊。其結 果’ S/Ν (雜訊)比將提高,可實現高靈敏度之檢測。 另外,較佳爲以上述放大器及雜訊除去裝置來構成一鎖 定放大器。該鎖定放大器由於具有放大器及雜訊除去裝置 之雙功能,不但能實現信號放大且能除去雜訊,同時可實 現裝置全體之小型化。 本發明之各實施例,由下述詳細說明及附圖當可更加明 瞭。該等實施例僅用以舉例說明,並非用以限制本發明。 再者,本發明之更進一步的應用範圍,由以下之詳細說 明當得以明白。惟詳細說明及特定事例,雖爲本發明之較 佳實施例,但是僅爲舉例所列,對熟悉技藝之人員,當可 由該詳細說明在本發明之精神及範圍內進行各種變形及改 良,乃至爲顯明。 四、實施方式 實施發明之最佳形熊 茲將本發明雷射光束檢查裝置之各實施例使用第2圖至 第U圖詳加說明如下。圖式之說明中,對於相同構件、同 一部份則附註以相同元件代表符號,並不加說明。 第1圖係展示本發明雷射光束檢查裝置之第1實施例( Ο B IR C Η測定裝置)之結構方塊圖。 如第1圖所示,在第1實施例的OBIRCH測定裝置Μ中 ,在由光源雷射光產生源1所出射的雷射光束L之光路上 1310091 ,配置用以使該雷射光束L朝向與光路成正交的二維方向 執行光柵掃描之雷射光掃描部2,與將經掃描的雷射光束L 聚光成微小光點徑之顯微鏡3。 擺放在試樣台4上的半導體積體電路等試樣T,係配置 在顯微鏡3之焦點位置。定電壓源6係經由第1電源線路 5及試樣台4連接於試樣T之一端,電流係在藉由該定電 壓源6對於試樣T施加定電壓之狀態下供給試樣T。試樣 T之另一端係經由試樣台4及第2電源線路7連接於定電 壓源6。磁場檢測裝置8係設在第2電源線路7或其附近 。磁場檢測裝置8係用以檢測因流通於第2電源線路7所 產生之磁場變化,並作爲相當於該磁場變化之電流信號而 輸出磁場信號。該磁場檢測裝置8可適用各種裝置。 磁場檢測裝置8係連接於具有放大功能之電流/電壓變換 器9,俾對該電流/電壓變換器9輸出檢測電流。磁場檢測 裝置8則將由磁場檢測裝置8所輸出之檢測電流暫時予以 放大,然後將該檢測電流變換成相當於流通第2電源線路 7的電流變化量之電壓値。電流/電壓變換器9係連接於系 統控制部1 0,可將經變換之電壓値作爲檢測信號而輸出於 系統控制部1 0。 系統控制部1 0係連接於監視器1 1,用以根據由電流/電 壓變換器9所輸出之檢測信號來產生供顯示於監視器1 1所 需之亮度資訊。而且系統控制部1 0又連接於雷射掃描部2 ’以控制對於試樣T的雷射光束L之照射位置。並且由根 ί慮由電流/電壓變換器9依照順序作爲檢測信號所得電壓値 1310091 之差所產生之亮度資訊,及由雷射掃描部2的掃描位置所 檢測出之雷射光束L的照射位置,施加特定之影像處理, 以產生供監視器1 1顯示之影像信號,然後輸出於監視器 11。監視器1 1則將根據由系統控制部1 0所輸出之影像信 號來顯示影像。 另一方面,溫度控制部1 2係連接於試樣台4。該溫度控 制部1 2又連接於系統控制部1 〇,俾以系統控制部1 〇控制 溫度控制部1 2,以將試樣台4之溫度調整成相稱於試樣τ 之適合溫度。 茲將具有如上述結構之第〗實施例雷射光束檢査裝置之 動作及作用說明如下。在該雷射光束檢查裝置之OBIRCH 測定裝置Μ,爲檢查試樣T,則將試樣T擺放在試樣台4 上。以顯微鏡3聚束成特定光點徑之雷射光束L係照射於 該試樣Τ之表面。雷射掃描部2則將經聚束之雷射光束L 沿該試樣Τ表面作光栅掃描。此時,試樣台4係以溫度控 制部1 2控制在特定溫度。在進行雷射光束L的光柵掃描之 期間,在經由定電壓源6對於試樣Τ施加定電壓之狀態下 所供給之電流,將通過第1電源線路5及第2電源線路7 。相當於由通過該第2電源線路7之電流所產生磁場變化 之電流,將由磁場檢測裝置8產生以作爲檢測電流。檢測 電流係供給電流/電壓變換器9,以暫時予以放大後變換成 相當於電流變化量之電壓値。該經變換之電壓値將作爲檢 測信號而輸出於系統控制部1 0。在系統控制部1 0,則依照 順序由根據作爲檢測信號所得的電壓値之差來進行特定的 1310091 影像處理(產生亮度資訊),並對於監視器〗1輸出影像信 號。於是監視器11將顯示根據該影像信號之影像。 此時’試樣T若已產生內部缺陷,當雷射光束L照射到 該缺陷部份時,將產生發熱所引起之電阻値變化。根據該 電阻値變化,第2電源線路7之電流値將變化。該第2電 源線路7之電流値一變化,因第2電源線路7之電流所產 生之磁場將變化。於是磁場檢測裝置8將檢測伴隨該電流 變化的磁場變化。該磁場變化將經由電流/電壓變換器9作 成檢測信號(相當於電流變化量之電壓値)以向系統控制 部1 〇輸出。在系統控制部1 0,則依照順序由根據作爲檢 測信號所得的電壓値之差來產生亮度資訊(影像處理)。 此時,系統控制部1 0則以由試樣T上的雷射光照射位置與 所產生之亮度資訊的關係來特定試樣T中有產生內部缺陷 之位置,並實行有產生缺陷的意思之監視器顯示。因而根 據監視器之顯示,即可檢測到試樣T中產生內部缺陷。 在進行如此之試樣T的檢査中,該雷射光束檢查裝置之 OBIRCH測定裝置Μ ,並非是直接檢測流通於電源線路5,7 ,而是檢測因流通於第2電源線路7之電流所產生之磁場 變化。因此,即使在進行須由定電壓源6供給大電流的試 樣Τ之缺陷檢查時,伴隨大電流而來之極大負荷不再會施 加到磁場檢測裝置8。因而即使在進行被施加大電流的試 樣之缺陷檢查,也可在幾乎並無供給大電流所伴隨的檢測 儀被破壞之疑慮下進行缺陷檢查。 接著,說明可使用於本發明雷射光束檢查裝置的 1310091 OBIRCH測定裝置M之磁場檢測裝置8。可適用於該 -Ο Β IR C Η測定裝置Μ之磁場檢測裝置8,則有—種如第3 圖所示之拾取線圏型磁感測器2 0。如該第3圖所示,拾取 線圈型fe;感測器2 0係包括基台2 1,基台2 1卜刚設置環狀 之鐵氧體線圈2 2。第2電源線路7係捲繞在鐵氧體線圈2 2 之一部份,連接器2 3係裝設在相對於第2電源線路7捲繞 位置之位置。弟2電源線路7係透過試樣台4連接於試樣 T ’通過試樣T之電流係流通於第2電源線路7。另一方面 ’流通於第2電源線路7之電流一產生變化,則將在鐵氧 0 體線圈2 2造成磁通變化,因此根據該磁通變化即可檢測到 - 第2電源線路7之電流變化(產生感應電流)。另外,連 · 接器2 3係連接於電流/電壓變換器9,因而可將對應於流通 於第2電源線路7的電流變化所產生於鐵氧體線圈22之感 應電流,作爲檢測電流而輸出於電流/電壓變換器9。 如上述之拾取線圈型磁感測器20,當流通於第2電源線 路7之電流一有變化時,鐵氧體線圈22之磁場亦將產生變 化’所以相當於該磁場變化的電流(感應電流)可透過連 ® 接器23來加以檢測,然後作爲檢測電流而輸出於電流/電 壓變換器9。電流/電壓變換器9將根據相當於由連接器23 所輸出之磁場變化量之感應電流,以間接方式檢測流通於 試樣T之電流變化。因而使用如上述拾取線圈型磁感測器 2 〇,即可以高精確度下檢測電流變化。 另外,磁場檢測裝置8也可使用第4圖所示之霍爾元件 型磁感測器3 0。如第4圖所示,霍爾元件型磁感測器3 0 -17- 1310091 係與第3圖所示之拾取線圈型磁感測器2 〇同樣地色括基台 3 1,並在基台31上設置環狀之鐵氧體線圈3 2。第2電源 線路7係捲繞在鐵氧體線圈3 2全體。並且在霍爾元件3 3 之一部份設置霍爾元件3 3,在霍爾元件3 3附近之位置則 設置連接器3 4。 如上述使用設有霍爾元件3 3之霍爾元件型磁感測器3 0 ,即可在高精確度下檢測到電流變化,同時可容易檢測在 大電流下之電流變化。 再者,磁場檢測裝置8也可使用第5圖所示之磁通量閘 門感測器40。如第5圖所示,磁通量閘門感測器40係包 括安裝部41 (包含於安裝構造),與主體部42。主體部 42係具備高導磁率鐵心與線圈,且透過安裝部4 1裝設在 試樣台4上第2電源線路7之附近。該安裝部41係對於試 樣臺4可裝卸自如,因而裝卸安裝部41,即可使主體部42 對於試樣台4裝卸自如。 使用如上述之磁通量閘門感測器40,即可在更高精確度 下檢測磁場變化。而且安裝部4 1係構成爲對於試樣台4裝 卸自如,因此即可因應流通於試樣Τ的電流大小等來選擇 搭配適當大小之磁場檢測器。 再者,本發明雷射光束檢查裝置中之磁場檢測裝置8, 也可使用超導量子干涉儀(下稱爲SQUID感測器)。使用 該SQUID;感測器(SQUID磁通儀),即可以在更高精確度 下檢測電流變化。除上述之外,磁場檢測裝置8也可使用 MR (磁阻)元件感測器、利用固體之磁性克爾效應(kerr 1310091
effect)以光檢測電流變化之MO (磁光)元件感測器、GMR (巨磁阻)元件感測器、TMR (隧道磁阻)元件感測器等 〇 尤其是上述MR元件感測器、GMR元件感測器、TMR等 元件感測器等’係被使用於硬磁碟驅動器的電磁式拾取裝 置之磁感測器,能檢測到局部性的磁變化,因而,即使爲 半導體裝置外部的狹窄線距之佈線間,也能選擇性地只對 於檢測對象的佈線實施測定。例如,第6圖係展示廣泛被 使用於硬磁碟驅動器等之GMR元件感測器的結構圖。如第 6圖所示,GMR元件感測器係具備接近於電源線路7所配 置之GMR頭92,與以隔著該GMR頭92之方式所配置之 屏蔽板9 1 a、91 b。GMR頭92具有一受到磁場影響,電阻 即將變化之性質。因此,若對於施加定電壓之GMR頭92 預先供給檢測電流I,則由於該G M R頭9 2之電阻會對應 於電源線路7附近之磁場變化而變化,所以就結果而言, 電源線路7附近之磁場變化即可作爲檢測電流I之變化來 檢測。 接著,就本發明之雷射光束檢查裝置說明如下。第7圖 係展示本發明雷射光束檢查裝置之第2實施例之OBIRCH 測定裝置50之槪括結構方塊圖。該第2實施例之OBIRCH 測定裝置係使用LSI (大型積體電路)測試儀5 1以取代上 述第1實施例之定電壓源6之部份,與第1實施例不相同 。另外’第7圖雖然省略雷射光產生源及雷射掃描部,但 是該第2實施例也與第1實施例(第2圖)同樣地具備雷 -19- 1310091 射光產生源及雷射掃描部。在該第〗實施例之◦ B i R c Η測 定裝置50中’半導體積體電路等試樣τ係擺放在試樣台4 上’ L SI測試儀5 1係經由第1電源線路5、第2電源線路 7、及試樣台4連接於試樣Τ。L SI測試儀5 1係對於試樣τ 施加爲測試所需之定電壓。以雷射光產生源所產生並以雷 射掃描部所朝向箭頭標記S方向掃描之雷射光係照射於試 樣Τ。 在第2電源線路7,磁場檢測裝置8係設置於試樣台4 之附近位置。該磁場檢測裝置8係與上述第1實施例同樣 地可使用如第3圖至第5圖所示各種感測器中任一者之感 測器。磁場檢測裝置8係連接於放大器5 2。經由磁場檢測 裝置8所檢測,相當於磁場強度之電流係輸出於放大器52 ,放大器52係用以將此電流予以放大。並且放大器52係 連接於監視器1 1,俾將根據藉放大的電流所變換而來之電 壓値所產生之影像信號,顯示於監視器1 1。依照顯示於該 監視器U之資訊,即可檢測因流通於第2電源線路7的電 流變化所產生之磁場變化。 在該第2實施例之OBIRCH測定裝置50,仍與上述第1 實施例相同方法將雷射光照射於試樣Τ上。另外,以由 LSI測試儀5 1施加定電壓之狀態下照射於試樣Τ之雷射光 束將執行掃描。執行雷射光束掃描時’則以磁場檢測裝置 8檢測因流通於第2電源線路7之電流所產生之磁場變化 。在放大器52,則將相當於以磁場檢測裝置8所檢測到的 磁場變化量之電流予以放大’並根據該放大之電流所變換 -20- 1310091 之電壓値來產生影像信號(變動成分)。然後使該變動成 分顯示於監視器11即可間接地檢測出電流變化。其結果, 根據該電流變化即可特定試樣τ中之缺陷部份。 於第8圖展不使用LSI測試儀51之先前〇bircH測定裝 置。如第8圖所示先前OBIRCH測定裝置70,一向是將第 2電源線路7拉長後串聯連接於電流測定裝置7 1,並將經 由電流測定裝置71所測定之電流變化量顯示於監視器1 1 ’俾根據該電流變化量來檢測試樣T之缺陷,但是由於其 係須將電流測定裝置71連接成串聯,以致必須拉長第2電 源線路7 ’結果造成相當於該部份之電流變化量會相對衰 減。因而有可能漏測微弱的電流變化。 相對地’本第2實施例之〇 B IR C Η測定裝置5 0,其磁場 檢測裝置8係設置於試樣台4附近,即試樣τ附近。因而 可在因通過第2電源線路7所造成電流變化量會衰減之前 ’檢測到磁場變化。因此可以高精確度下實施試樣Τ之缺 陷檢查。而且即使爲微弱的電流變化,經透過放大器9將 經檢測出之磁場變化量予以放大,便可確實地檢測該電流 變化。 另外,第9圖係展示本第2實施例之〇 BIRCH測定裝置 53之結構圖。在該變形例之OBIRCH測定裝置53,磁場檢 測裝置54係裝設於設在試樣台64與試樣T間之電源線路 ,其餘之結構係與第7圖所示之第2實施例OBIRCH測定 裝置5 0相同。另外,該變形例也包括在第1實施例(第2 圖)中雷射光產生源及雷射掃描部。如此般使磁場檢測裝 1310091 置54設在試樣台4與試樣T間之電源線路,且由該電源線 路檢測磁場變化,藉此,即使是會被試樣台4吸收之微小 信號也可加以檢測。因此可以相當於該部份相對提高精確 度下檢測磁場變化。 再者,如第10圖所示,本發明之雷射光束檢查裝置也可 利用鎖定放大器來作爲放大器。第10圖就是展示本發明雷 射光束檢查裝置之第3實施例OBIRCH測定裝置55之結構 方塊圖。該第10圖所示之OBIRCH測定裝置55,如與第2 圖所示第1實施例之OBIRCH測定裝置Μ相較,則在設置 作爲放大器之鎖定放大器5 6以取代電流/電壓變換器9之 部份不相同。在鎖定放大器5 6與磁場檢測裝置8間設置前 置放大器57,且鎖定放大器56係連接於信號產生器58。 而且在雷射光產生源1與雷射掃描部2間配置光調制器5 9 ,且該光調制器59係連接於信號產生器58。光調制器59 可使用例如ΑΟ調制器、截光器等。 在具有上述結構之OBIRCH測定裝置55,由信號產生器 58產生之調制信號係輸出於光調制器59與鎖定放大器56 。接收到調制信號之光調制器59則將來自雷射光產生源1 之雷射光加以調制強度,向鎖定放大器5 6輸出之調制信號 則作爲同步信號利用於該鎖定放大器56。經以試樣T所感 應之電流變化,係作爲電流値由磁場檢測裝置8加以檢測 ,該檢測電流則將通過前置放大器57以輸出於鎖定放大器 56。在鎖定放大器56,則將同步於經由信號產生器58輸 出的調制信號之成分予以抽取後,將相當於作爲檢測信號 -22- 1310091 所放大的檢測電流値之電壓値,輸出於系統控制部1 0。系 統控制部1 0則將接收到之檢測信號,同步於藉由雷射掃描 部2的雷射光束掃描’使其變換成亮度資訊,以產生影像 信號’並在監視器11上顯示根據該產生的影像信號之影像 〇 如上述作爲放大器而使用鎖定放大器,藉此即能放大信 號’同時也能除去存在於電氣信號之雜訊。因而可提高 S/N比,實現高靈敏度檢測。 以上係就本發明之較佳實施例加以說明,惟本發明並非 限定於如上述實施例。例如,上述實施例係在對於試樣T 施加定電壓之狀態下進行檢測磁場變化,惟也可採取例如 將供給試樣T之電流改爲定電流而由電壓變化來檢測電場 變化之方式。此時,可用來檢測電場之電場檢測裝置,可 使用EO元件等。 具體而言’第11圖係作爲本發明雷射光束檢查裝置之第 4實施例所展示之具備定電流源8 6及電場檢測裝置8 5的 OBIRCH測定裝置80之結構方塊圖。該第]1圖所示第4 實施例之OBIRCH測定裝置8〇,係除具備定電流源86以 取代上述第1實施例之定電壓源6,並且具備用以將試樣T 中缺陷(電阻値變化部份)所產生之電壓變化作爲電場變 化而檢測之例如EO元件等電場檢測裝置8 5之外,其餘則 具有與該第1實施例(第2圖)相同結構。 因此,試樣T若有內部缺陷存在,當雷射光束l照射到 該缺陷部份時’則將產生因發熱引起之電阻値變化。根據 -23 - 1310091 該電阻値變化,施加於試樣之電壓亦將變化(連接於試樣 的電源線路間之電位差會變化)。由於該電位差變化ι,電 場將變化。電場檢測裝置85則將檢測伴隨該電流値所變化 之電場變化。該電場變化將經由電流/電壓變換器9作爲檢 測信號(電壓値),輸出於系統控制部1 0。系統控制部1 〇 則根據由依照順序作爲檢測信號所得電壓値之差來產生亮 度資訊(影像處理)。此時,系統控制部1 0則由試樣T上 之雷射光照射位置與經產生的亮度資訊之關係,特定試樣 T中有產生內部缺陷之部份,並以監視器作有缺陷存在的 意思之顯示。因此根據監視器1 1之顯示即可檢測到試樣T 中內部缺陷之存在。 檢查如此之試樣τ時,該雷射光束檢測裝置之OBIRCH 測定裝置8 0,並非是直接測定施加在試樣T之電壓,而是 檢測因電源線路5、7間之電位差變化所產生之電場變化。 因此,即使在進行由定電流源86施加高電壓的試樣T之缺 陷檢查時,電場檢測裝置8 5不會受到伴隨高電壓之極大的 負荷。所以,即使爲被施加高電壓的試樣之缺陷檢查,也 可在幾乎無須顧慮到施加高電壓所伴隨的檢測器損壞之狀 態下進行缺陷檢查。 憑依以上所舉述內容,當可進一步作各種變形,凡此均 屬本發明之精神範圍,熟悉此項技藝之人員所作顯而易見 之改良,應屬本發明申請專利部份範疇之內。 產業卜之利用性 如前所述,若依照本發明,則在不必直接檢測流通於試 -24- 1310091 樣之電流或施加於該試樣之電壓下進行試樣缺陷檢查’藉 此即可提供一種可實施供給大電流或施加高電壓的試樣等 的缺陷檢查之雷射光束檢查裝置。 五、圖式簡單說明 第1圖係展示先前OBIRCH測定裝置之結構方塊圖。 第2圖係展示本發明雷射光束檢查裝置之第1實施例( OBIRCH測定裝置)之結構方塊圖。 第3圖係展示拾取線圈型磁感測器之結構俯視圖。 第4圖係展示霍爾元件型磁感測器之結構俯視圖。 第5圖係展示經裝設磁通量閘門感測器之測試儀板立體 圖。 第6圖係展示GMR元件感測器之結構立體圖。 第7圖係展示本發明雷射光束檢查裝置之第2實施例( OBIRCH測定裝置)之結構方塊圖。 第8圖係展示與第2實施例作比較之先前OBIRCH測定 裝置之一部份結構方塊圖。 第9圖係展示第2實施例的OBIRCH測定裝置之變形例 結構方塊圖。 第1 〇圖係展示本發明雷射光束檢查裝置之第3實施例( OBIRCH測定裝置)之結構方塊圖。 第11圖係展示本發明雷射光束檢查裝置之第4實施例( OBIRCH測定裝置)之結構方塊圖。 元件代表符號之說_明 1、6 1 雷射光產生源 -25- 1310091 2、 62 雷射掃描部 3、 63 顯微鏡 4、 64 試樣台 5 第1電源線路 6、 65 定電壓源 7 第2電源線路 8、 54 磁場檢測裝置 9、 66 電流/電壓變換器 10 、67 系統控制部 11 、68 監視器 12 '69 溫度控制部 20 拾取線圏型磁感測器 2 1 、3 1 基台 22 、32 鐵氧體線圈 23 、34 連接器 3 0 霍爾元件型磁感測器 33 霍爾元件 40 磁通量閘門感測器 4 1 安裝部 42 主體部 50 、53 、 55 、 60 、 70 、 80 OBIRCH測定裝置 5 1 測試儀 52 放大器 56 鎖定放大器 26- 前置放大器 信號產生器 光調制器 電流測定裝置 電場檢測裝置 定電流源 9 1 b 屏蔽板 GMR頭 雷射光束 OBIRCH測定裝置 箭頭標記 試樣 27-

Claims (1)

13 1(Μ)®1〇1363號專利申請案I⑴ 中文申請專利範圍替換本(卵年}月/σ w 拾、申請專利範圍: 1. 一種雷射光束檢查裝置,其包括 定電壓源,其係具有供流通特定量電流之電源線路, 用以對配置在該電源線路上之試樣施加定量的電壓; 雷射光產生源,用以產生供照射於上述試樣表面特定 部份之雷射光束; +雷射掃描部’用以使上述雷射光束沿上述試樣表面掃 描; 磁场檢测裝置’用以檢測因流通於上述電源線路之電 "丨L所產生之磁場變化;以及 系統控制部’用以根據由上述磁場檢測裝置所檢測在 上述電源線路之磁場變化及上述雷射光束的照射位置, 以特定上述試樣之電阻值變化部份。 2.二申請專利範圍^項之雷射光束檢查裝置,其中該磁場 -測裝置係包括SQUID磁通儀、霍爾元件型磁感測器、 !通量間門感測器、拾取線圈型磁感測器、M0元件感測 ^ MR^c件感測器、GMR元件感測器、及舰元件 器中任一者。 3. 如申請專利範圍第1或2項之雷射光束檢查裝置,其中又 ,括用以將上述磁場檢測裝置安裝於上述電源線路的特 定部份之安裝構造。 吁 4. 如申請專利範固坌〗+。 或2項之雷射光束檢查裝置,其中又 =放大器1以放大來自上述磁場檢測裝置之磁場變 化檢測信號。 夂 123551-980116.doc !310091 .如申請專利範圍第1或2項之雷射光束檢查裝置,其中又 包括雜訊除去裝置,用以除去來自上述磁場檢測裝置的 磁場變化檢測信號所含之雜訊。 6. 如申請專利範圍第1或2項之雷射光束檢查裝置,其中又 具備鎖定放大器,其包括 放大器,用以放大來自上述磁場檢測裝置之磁場變化 檢測信號;與 雜訊除去裝置,用以除去來自上述磁場檢測裝置的磁 場變化檢測信號所含之雜訊。 7. 一種雷射光束檢查裝置,其包括 定電流源,具有供流通定量電流之電源線路,用以對 配置在該電源線路上之試樣施加特定量之電壓; 雷射光產生源,用以產生供照射於上述試樣表面特定 部份之雷射光束; 雷射掃插部,用以使上述雷射光束沿上述試樣表面掃 描; 電場檢測裝置,用以檢測因施加在上述試樣之電壓所 產生之電場變化;以及 系統控制部,用以根據由上述電場檢測裝置所檢測之 電%變化及上述雷射光束的照射位置,以特定上述試樣 之電阻值變化部份。 ^ 7 8 ·如申請專利範圍第 裝置係包括EO元件 9.如申請專利範圍第 7雷射光束檢查裝置’其中該電場檢測 〇 7或8項之雷射光束檢查裝置,其中又 123551-980116.doc 1310091 包括用以將上述電場 部份之安裝構造。 檢’則裝置安裝於上述電源線路特 定 申明專利fe圍第7或8項之雷射光束檢查裝置,其中又 。括放大器’用以放大來自上述電場檢測裝置之電場變 化檢測信號。 •如申請專利範圍第7或8項之雷射光束檢查裝置,其中又 包括雜5fl除去裝置’用以除去來自上述電場檢測裝置的 電場變化檢測信號所含之雜訊。 -如申凊專利範圍第7或8項之雷射光束檢查裝置,其中又 具備鎖定放大器,其包括:放大器,用以放大來自上述電 場檢測裝置之電場變化檢測信號;與雜訊除去裝置,用 以除去來自上述電場檢測裝置的電場變化檢測信號所含 之雜訊。 123551-980116.doc
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI507261B (zh) * 2010-12-27 2015-11-11 V Technology Co Ltd 雷射加工裝置

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3415035B2 (ja) * 1998-08-07 2003-06-09 オー・エイチ・ティー株式会社 基板検査用センサプローブおよびその製造方法
JP4252908B2 (ja) * 2004-02-10 2009-04-08 パナソニック株式会社 ビーム測定装置およびこれを用いたビーム測定方法
JP5128835B2 (ja) * 2007-03-20 2013-01-23 株式会社トプコン レーザ光受光位置検出センサ及びこれを用いたレベル装置
JP6158468B2 (ja) 2011-11-08 2017-07-05 富士電機株式会社 半導体装置の故障位置解析方法及び装置
CN102385031B (zh) * 2011-11-11 2013-10-30 华中科技大学 一种非接触式金属电迁移测量方法和装置
US9488699B2 (en) * 2012-04-26 2016-11-08 Honeywell International Inc. Devices for sensing current
CN206505114U (zh) 2013-08-30 2017-09-19 霍尼韦尔国际公司 用于测量电导体中的电流的孔中电流测量系统
CN105717170A (zh) * 2016-02-18 2016-06-29 工业和信息化部电子第五研究所 激光诱导阻抗变化测试方法和系统
KR102429847B1 (ko) * 2016-04-29 2022-08-04 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 구조체의 특성을 결정하는 방법 및 장치, 디바이스 제조 방법
US10782343B2 (en) * 2018-04-17 2020-09-22 Nxp Usa, Inc. Digital tests with radiation induced upsets
JP6611387B1 (ja) * 2018-08-30 2019-11-27 浜松ホトニクス株式会社 半導体試料の検査装置及び検査方法
CN109613016A (zh) * 2018-12-04 2019-04-12 中国电子产品可靠性与环境试验研究所((工业和信息化部电子第五研究所)(中国赛宝实验室)) 一种半导体芯片缺陷检测设备及方法
JP6824351B1 (ja) * 2019-09-13 2021-02-03 浜松ホトニクス株式会社 半導体試料の検査装置及び検査方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US644895A (en) * 1899-10-12 1900-03-06 Fred Carpenter Tension device for loom-shuttles.
JPS54128770A (en) * 1978-03-29 1979-10-05 Mitsubishi Electric Corp Voltmeter
JP2900877B2 (ja) * 1996-03-22 1999-06-02 日本電気株式会社 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
JP3825542B2 (ja) 1997-10-09 2006-09-27 浜松ホトニクス株式会社 定電流型ビーム照射加熱抵抗変化測定装置
US6078183A (en) * 1998-03-03 2000-06-20 Sandia Corporation Thermally-induced voltage alteration for integrated circuit analysis
JP3175766B2 (ja) * 1998-09-28 2001-06-11 日本電気株式会社 非破壊検査装置および非破壊検査方法
EP1580567A3 (en) * 1998-09-28 2006-11-29 NEC Electronics Corporation Device and method for nondestructive inspection on semiconductor device
JP3144412B2 (ja) * 1999-03-25 2001-03-12 日本電気株式会社 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
JP2001004719A (ja) 1999-06-24 2001-01-12 Hamamatsu Photonics Kk 電流変化測定装置
JP2002313859A (ja) 2001-02-09 2002-10-25 Nec Corp 非破壊検査方法および装置ならびに半導体チップ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI507261B (zh) * 2010-12-27 2015-11-11 V Technology Co Ltd 雷射加工裝置

Also Published As

Publication number Publication date
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KR101031930B1 (ko) 2011-04-29
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