TWI378523B - Method of inspecting semiconductor device and device of inspecting semiconductor device - Google Patents

Description

1378523 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種半導體元件之檢查方法及半導體元 件之檢查裝置，其以基板上形成有電子電路之半導體元件 作爲檢查對象，檢測此半導體元件之斷線等的缺陷，以檢 查半導體元件之良好與否。 【先前技術】 在裝設於電子零件上之半導體元件上形成有多個電子 電路，而作爲以非接觸方式來檢查在形成該電子電路之製 造途中所產生的斷線等之非接觸檢查方法，在以往有用來 檢查例如、專利文獻1所示的pn接面部的缺陷、配線斷線、 短路、高電阻部位者。 習知之非接觸檢查方法，如第13圖所示，係利用將脈 衝雷射光110照射於P型或η型的擴散區域1〇1，1〇2或金屬 半導體界面等的內建電場（built-infiled)產生部上，以檢測 放射於自由空間之電磁波來進行，此p型或η型的擴散區 域101，102係用來構成設置於作業台108上之半導體元件內 所具有的MOS電晶體等。元件符號1〇3係基板，104係絕 緣膜，105，106，107係配線" 如此，檢測從脈衝雷射光之照射位置所放射的電磁 波，並轉換爲對應電磁波之電場振幅的時間波形而時變之 電壓信號，並檢測半導體元件內部之電場分布，以進行半 導體元件的故障診斷。 具體而言，如第14圖所示，在S1中，藉由將脈衝雷 1378523 射光照射於檢查對象之規定的檢查區域’以取得放射於自 由空間之電磁波振幅波形。 在S2中，把在S1所取得之電磁波振幅波形與從預先 測定取得之良品中的該規定之檢查區域所放射之電磁波振 幅波形進行比較，藉以進行良否判定。 第15圖顯示將脈衝雷射光照射於某半導體電路上時 所產生之電磁波振幅的波形。當從良品之規定檢查位置所 產生的電磁波振幅波形係爲第1 5圖所示的波形時，例如， 相對於時間：T中的電磁波振幅波形之最大値：V，與是作 爲檢查對象之半導體元件且從該規定檢查區域所產生之電 磁波振幅波形的最大値進行比較，以判定半導體元件之良 否。 雖良否判定之基準係依應作檢查之項目而異，但很多 情況下，在照射有脈衝雷射光之部位上因構造上之差異而 產生的電磁波振幅波形的最大値或最小値，會有不同，所 以，比較所產生之電磁波振幅波形的最大値或最小値，若 與基準品相異的話，則視此檢查對象之半導體元件爲有故 障。 [專利文獻1]日本特開2006-24774號公報 【發明內容】 (發明所欲解決之課題） 然而，在習知之構成中，具有所謂除了檢查對象之半 導體元件的交換之外，還會因改變對半導體元件之雷射照 射角度或進行電磁波檢測器之交換等，而使可檢測之電磁 13.78523 波振幅強度顯著變弱的課題。 例如，對於產生第15圖所示之電磁波振幅波形的半導 體元件之構造，在將第13圖之半導體元件從作業台1〇8上 拆下之後再度進行設置並測定相同部位之情況，會因控制 機器之感度變化或對半導體元件之雷射照射角度變化等的 各種不明原因，而檢測到如第1 6圖所示之電磁波振幅波 形。 但當對構成檢查裝置之光學零件或控制裝置進行再調 整，以進行感度校正時’可取得與第15圖相同之電磁波振 幅波形。 因此，若針對某檢查區域，將來自測定結果之電磁波 振幅強度與屬良品者作單純比較時，有可能因檢查裝置之 校正不充分的原因而產生之電磁波振幅強度的差異，而將 原本應屬良品之部位誤判爲故障部位。 對於進行檢査裝置之感度校正，在照射脈衝雷射光 時，需要有可確實產生穩定之電磁波振幅波形的對象、即 作爲基準之測定物，而.從滿足此條件之材料In As等之結晶 所放射的電磁波振幅，係具有是由被廣泛使用之矽基板所 構成的半導體元件產生之電磁波振幅的1 〇倍以上之強 度，即使使用該等材料來實施感度校正，但爲了檢測從半 導體元件所產生之電磁波振幅波形，仍有可能無法精度良 好地進行感度校正。 本發明係用以解決上述習知技術之問題，其目的在於 提供一種半導體元件之檢查方法及檢查裝置，在對半導體 137.8523 元件照射脈衝雷射光時，可防止由電磁波振幅強度之比較 誤差而產生誤判半導體元件之良否。 (解決課題之手段） 根據本發明之申請專利範圍第1項之構成，該半導體 元件之檢查方法係包含：照射步驟，係對具有以無偏壓狀 態所保持之複數個擴散區域的檢查對象之半導體元件上的 任意擴散區域照射脈衝雷射光；檢測轉換步驟，係檢測從 該半導體元件之雷射光照射位置所放射的電磁波，並轉換 爲依對應於該電磁波之電場振幅的時間波形而時變之電壓 信號；及故障診斷步驟，係從該電壓信號檢測該半導體元 件內之電場分布並進行故障診斷，在藉由以上步驟進行檢 查之半導體元件之檢查方法中，其特徵爲：比較對僅連接 有檢查對象之半導體元件所具備之該電磁波的檢測感度校 正用之至少一根配線的擴散區域照射該脈衝雷射光時所產 生之該電磁波的電場振幅之第1時間波形、及對作爲基準 品之半導體元件所具備之該校正用擴散區域照射該脈衝雷 射光時所產生之該電磁波的電場振幅之第2時間波形；在 以該第1時間波形之電磁波振幅強度的最大値與該第2時 間波形之電磁波振幅強度的最大値成爲相同的方式，將該 電磁波之檢測感度校正之後，進行該檢查對象之半導體元 件的檢查，根據此構成，可進行排除電磁波振幅波形之強 度差異的影響之檢查，此電磁波振幅波形之強度差異，係 由相對檢査對象之半導體元件的雷射照射角度、或構成裝 置之控制裝置的校正偏差所產生。 1378523 另外，申請專利範圍第2,3項之半導體元件之檢查方 法|係在申請專利範圍第1項之檢查方法中，電磁波之檢 測感度校正用的擴散區域，係不與半導體元件所具有之複 數個擴散區域電性連接，又，在電磁波之檢測感度校正中， 第1時間波形與第2時間波形之電磁波振幅波形，係在特 定時間以電磁波振幅強度之値成爲相同的方式進行校正， 藉此，可容易放射出電磁波，即使在從檢查對象之半導體 元件所放射出的電磁波具有複數個極限値，而僅借助最大 値而無法充分進行校正之情況，仍可實施感度調整。 又，根據本發明之申請專利範圍第4項之構成，檢查 裝置之特徵爲：具備：照射手段，係對以無偏壓狀態所保 持之半導體元件進行二維掃描而照射具有規定之波長的脈 衝雷射光；檢測轉換手段，係檢測從該半導體元件之雷射 光照射位置所放射的電磁波，並轉換爲依對應於該電磁波 之電場振幅的時間波形而時變之電壓信號：故障診斷手 段，係從該電壓信號檢測該半導體元件內之電場分布而進 行故障診斷；及電磁波感度校正用的半導體元件，係配置 於該照射手段之脈衝雷射光照射範圍內，該檢查裝置係構 成爲對電磁波感度校正用半導體元件照射脈衝雷射光所產 生之該電磁波的檢測感度，能以在零件交換之前後皆爲相 同的方式來進行校正，根據此構成，即使進行構成零件之 交換，仍可進行在檢査前取得電磁波振幅波形之感度構 成，而可進行精度良好之檢查。 (發明效果） 1378523 根據本發明，不會受到在從電磁波振幅波形取得振幅 強度時，因感度校正不充分而產生之測定結果的差異的影 響，可進行檢查對象之半導體元件的正確的良否判定’可 獲得提高檢查精度之效果。 【實施方式】 以下參照圖面，詳細說明本發明之實施形態。 (第1實施形態） 第1圖顯示本發明具有作爲檢查對象之構造的半導體 元件，爲以平面方式顯示由擴散區域、配線所構成之電子 電路的配置之槪念圖。 在第1圖中，於半導體元件內含有多個擴散區域1及 配線2，故針對不會影響到本發明者，賦予相同之元件符 號，並進行以下之說明。 半導體元件爲了滿足對其所要求之功能，而藉由配線 2來分別連接無數個配置於基板3上之p型或η型的擴散區 域（以下，簡記爲擴散區域）1。另外，爲了傳送接收電氣信 號，亦有與配置於基板3上之電極墊4相連接的擴散區域 1 ° 半導體元件對於依此配置及連接之擴散區域1，係利 用電極墊4而與其他之電子元件進行電氣信號之傳送接收 藉以實現半導體元件被要求之功能，通常被連接於擴散區 域1之配線2,係與其他的擴散區域1或基板3上所配置的 任一電極墊4連接。 另外，如第1圖所示，在本發明作爲檢查對象之半導 -10- 1378523 體元件中，其特徵爲：具有由與上述電路構成獨立之擴散 區域11、及與擴散區域11連接之至少一根以上的配線12 所構成之構造（以下稱爲構造A)。 其次，爲了針對在照射脈衝雷射光時容易產生電磁波 之具體構造作陳述（此構造係對本發明賦予特徵之構造）， 首先，針對藉由脈衝雷射光之照射而產生電磁波的原理進 行簡單的說明。 因爲在構成半導體元件所含有之MOS電晶體電路等的 擴散區域或金屬半導體界面等會產生內建電場，所以當將 規定之脈衝寬度（例如，半導體元件是矽基板的情況，當脈 衝寬度爲lfs以上10ps以下的脈衝雷射光照射於擴散區域 時，則容易產生電磁波）的脈衝雷射光照射於該等部分時， 會瞬間形成電子·電洞對，而放射出電磁波。 雖我們透過實驗已確認當對該等中之連接有配線之擴 散區域照射脈衝雷射光時，會檢測到電磁波振幅很強之波 形，但在擴散區域未接合有配線之情況，所放射之電磁波 微弱波抑或並未放射電磁波，所以，無法進行電磁波之檢 測。 另外，在如第1圖所示之擴散區域1係藉由配線2而 與其他擴散區域1作連接的情況，對連接中之擴散區域1 及配線2放射之電磁波振幅波形會受到影響，所以，並不 易檢測會產生之電磁波振幅波形或預測會產生之電磁波振 幅波形。 抑或，雖有當照射脈衝雷射光時容易放射振幅強度高 1378523 之電磁波的In As等之物質，但通常要將此種材料之單結晶 埋入由矽基板所構成的普通半導體元件之內部，在製造方 法或成本面上均非常困難。 於是’本發明之特徵爲，利用對半導體元件所具備之 連接有至少一根配線的擴散區域（構造A)照射脈衝雷射光 時所放射之電磁波，在半導體元件之檢查前實施電磁波振 幅強度的校正之後，進行檢查。 第2圖爲顯示進行該等檢查用之半導體元件的構造 例。 第2圖爲顯示作爲檢查對象之半導體元件的剖視圖。 在此，在第2圖中，對與顯示習知例之第13圖中說明之構 成要素對應而具有相同功能者，使用相同之元件符號，並 省略其說明。 與本發明所利用之半導體元件構造的擴散區域111連 接著的配線112,並不與基板103所含有之擴散區域101,102 連接，由擴散區域111及配線112所構成之構造A(在第1 圖中，由擴散區域11及配線12所構成），在功能上係自其 他之電路構成（在第1圖中，爲擴散區域1或電極墊4)獨 立，而與外部之電氣電路不進行電氣信號的傳送接收，所 以，構造A單體係無法作爲電子電路而發揮其功能。因此， 在通常之半導體元件中並不含有此種構造A。 構造A之平面配置，係如第1圖所示之擴散區域11及 配線12,以配線12自擴散區域11呈直線狀地延伸者爲宜。 這是因爲當自擴散區域11延伸之配線12在途中被分歧 -12- 1378523 時，所放射之電磁波振幅的最大値會下降的緣故。另外’ 配線12之長度，雖因擴散區域11之面積或照射之脈衝雷 射光的強度等，其容易放射電磁波之最適長度會有不同， 但以一例來說，從擴散區域11係四邊爲l〇#m之正方形且 配線12之長度爲300 μ m者所產生之電磁波振幅波形，係 成爲如第15圖所示之波形。 因放射之電磁波振幅波形亦影響到配置有構造A之周 圍的構造，所以，若對擴散區域11係四邊爲10#m之正方 形且配線12長度爲300 m之的構造A照射脈衝雷射光 時，雖不意味一定會得到第1 5圖所示之電磁波振幅波形， 但電磁波容易放射。 構造A係被利用在非接觸檢查時，此非接觸檢查係由 把脈衝雷射光照射於半導體元件時所產生之電磁波的振幅 強度或半導體元件中之電場分布等來進行半導體元件的良 否判定。 此非接觸檢查方法係不必如同習知之電氣檢查般需要 準備電壓施加用的電子探針、電壓施加步驟等，僅利用照 射脈衝雷射光，便可進行半導體元件之良否判定，所以， 若能提高良否判定之精度的話，則根據脈衝雷射光之照射 的非接觸檢查，將成爲有效之檢查方法。 第3圖顯示實施該非接觸檢查方法用之非接觸檢查裝 置的構成例。 又，實現該非接觸檢查方法用之裝置構成，不限定於 第3圖所示者，可在未脫離對藉雷射照射所產生之電磁波 1378523 實施非接觸檢查的檢測之實質範圍內作種種之變更。 如第3圖所示，從雷射照射器1001所放射之脈衝雷射 光，係藉分光器1 002而分離成檢查用雷射光（以下，稱爲 抽運光；pump light) B、及電磁波檢測器驅動用的觸發用雷 射（以下，稱爲探測光）C。抽運光B係透過聚光透鏡1004 及半反射鏡（例如，具有透明電膜（ITO膜）者）1 005，而照射 於配置在作業台1 00 3上之檢查對象的半導體元件D上。半 導體元件D係可藉由作業台1003而朝水平方向移動。在此 檢査中之半導體元件D係無偏壓狀態。 在半導體元件D所產生之兆赫電磁波，係由半反射鏡 1 005所反射，並透過拋物面鏡101 1而導向電磁波檢測器（電 磁波檢測手段）1 006。電磁波檢測器1006被照射經由使來 自分光器1 002之探測光C依序延遲用的時間延遲器（時間 延遲手段）1 008而再透過反射鏡1007之作爲觸發用的探測 光C。 如此一來，由鎖定放大器（lock-in amplifer)1009僅將由 電磁波檢測器1 006所檢測到之規定頻率的檢測信號（是電 流信號）放大，並將鎖定放大器1 009之檢測信號輸入電腦 裝置1 0 1 0中。電腦裝置1 0 1 0係作爲進行檢查裝置之控制 用的缺陷檢查手段及裝置控制手段，用以進行鎖定放大器 1009之檢測信號解析、是否存在有斷線 '短路等之半導體 元件D的缺陷的判斷、及作業台1 003之動作控制等。 以下，參照第3,4,5(a)〜（c)圖及第6(a)，（b)圖’針對第 1實施形態說明檢查第2圖所示擴散區域1 0 1的情況。 -14- 1378523 第4圖爲顯示藉由第3圖所示之檢查裝置檢查具有構 造A的半導體元件時之檢查處理的流程圖。第5(a)〜（c)圖 爲對構造 A照射脈衝雷射光時所產生之電磁波振幅波形 圖，第5(a)圖爲自基準品所產生之電磁波振幅波形圖，第 5(b)圖爲自檢查對象之半導體元件所產生的電磁波振幅波 形圖，第5(c)圖爲在感度校正後自檢查對象之半導體元件 所產生的電磁波振幅波形圖。 第6(a),(b)圖爲對擴散區域101照射脈衝雷射光時所產 生之電磁波振幅波形圖，第6(a)圖爲自基準品所產生之電 磁波振幅波形圖，第6(b)圖爲自檢查對象之半導體元件所 產生的電磁波振幅波形圖。 在第4圖之雷射照射步驟（S11)中’將屬檢查對象之半 導體元件D設置於作業台108上，並對構成構造A之擴散 區域1 1 1照射脈衝雷射光1 1 0。 在電磁波振幅波形之記錄步驟（S 1 2)中，將藉由雷射照 射步驟（S 11)而自檢查對象之半導體元件D所產生的電磁波 振幅波形儲存於電腦裝置1 0 1 0中。 在是否進行校正之判斷的步驟（S13)中，比較第5(a)圖 之波形及第5(b)圖之最大値V0與最大値VI’在最大値VI 與最大値V0不同之情況，亦即、若該等之値的差係有無校 正之基準値以上的話，則實施感度校正步驟（Si4)’設第5(c) 圖所示之電磁波振幅波形的最大値爲V2’再度實施感度校 正步驟（S 14)，以使電磁波振幅強度之最大値V0與最大値 V2之差成爲基準値以下的方式進行感度校正。 1378523 校正手段雖未特別限定，但若對射入電磁波檢測器 1006之探測光C的角度、或射入作爲檢查對象之半導體元 件D的抽運光B的角度作調整的話，則大多能改善來自半 導體元件D之電磁波檢測感度。 另外’有無校正之基準値，在以相同條件連續地測定 相同部位之情況，電磁波振幅波形之最大値的差爲〇.5 %以 下，所以’進行校正之判斷的基準値，以相對於基準品之 最大値爲0.5 %者較佳。但是，由於校正之基準係依檢查半 導體元件D之何種功能而異，所以，並不侷限於此基準， 亦可配合檢查對象來改變基準。 藉由感度校正步驟的實施（S 14)，若電磁波振幅波形之 最大値的差爲基準値以下的話，則進入對檢查對象之_半導 體元件D的規定檢查位置進行檢查之步驟（S15)，並記錄自 檢査位置所產生之第6(b)圖的電磁波振幅波形。 然後，在判定步驟（S 1 6)，比較從基準品之檢查位置所 產生的電磁波振幅波形之時間t5的電磁波振幅波形之値 V00(第6(a)圖）、及從檢查對象之半導體元件D所產生的電 磁波振幅波形之値V 101 (第6(b)圖），若其差値係在感度校 正步驟（S 14)之有無實施所使用的判斷基準値以下的話’則 視其爲良品，若爲基準値以上的話，則判斷此檢査對象之 半導體元件D爲不良品。 根據如此的構成，將半導體元件D所具備之容易產生 電磁波之構造，作爲脈衝雷射光照射時之電磁波振幅波形 的產生源，可與測定基準品時之裝置感度相同地進行感度 1378523 校正，所以，可防止因基準品之測定時及檢查對象 定時的裝置感度差異而產生之檢查結果的差異而 否。 又，在第1圖中，由本發明之檢查手段所利用 A，係配置於基板3之周邊部，但此構造之配置場所 定於基板3之周邊部，只要在可實施本發明之實質 範圍內，亦可配置於基板3之任一部分。 另外，在爲了說明本第1實施形態而利用之第： 半導體元件所具有之構造A係一個，但亦可如第7 I 把在半導體元件上具有與構造A相同之構造，即、 區域11a及配線12a所構成之構造Aa、及由擴散區 及配線12b所構成之構造Ab等，預先配置複數個於 上，在因半導體元件之製造步驟途中的不適或製造 部負荷等的不明原因而未自構造A放射電磁波的情 從構造Aa或構造Ab所產生之各電磁波振幅波形彼 較，以實施電磁波檢測感度之校正。 又，如第8圖所示，在將與構造A相同構造之 置於相同半導體元件上時，分別與擴散區域11及擴 11c連接中之配線12及配線12c並不需要處於相同 (X方向或Y方向），亦能以各配線分別延伸於X 方向之方式來配置構造Ac。或是，在配線之配置上 鬆的情況下，亦可如構造Ad，不是將配線12d設成 向或Y方向延伸的形狀，而是配置成可於XY平面 意方向延伸。 品之測 誤判良 之構造 並不限 內容的 .圖中， S所示， 由擴散 :域 1 1 b ，基板3 後之外 況，將 此作比 構造配 散區域 之方向 ί向' Y 較爲寬 朝X方 上之任 -17- 1378523 作爲本第i實施形態之校正手段的說明，雖顯示著眼 於爲了進行電磁波感度校正而檢測到像第5(a)圖的振幅波 形之最大値，即、時間t之V0的例子，但不需要著眼於此 時間之電磁波振幅強度，亦可著眼於任意時間之電磁波強 度、例如時間11之電磁波振幅強度V4，來實施電磁波檢測 感度校正。 (第2實施形態） 第9圖爲針對本發明之第2實施形態中，藉由具備校 正用乏半導體元件的非接觸檢查裝置進行電磁波檢測器交 換時的檢查感度校正方法之說明圖。另外，在第9圖中， 對與第3圖中說明之構成要素相對應而具有相同功能者， 使用相同之元件符號，並省略其說明。 於第9圖所示的非接觸檢查裝置，作業台1003上具備 半導體元件D，其具有容易放射電磁波之構造A，藉由使 作業台1003朝水平方向或垂直方向移動，形成抽運光B可 照射於半導體元件D上的構造。2006係交換用之電磁波檢 測器。 第10圖爲簡要地顯示電磁波檢測器1006之構造的一 例，其對在脈衝雷射光照射於半導體元件D之規定位置上 時所產生的電磁波振幅波形進行檢測。 電磁波檢測器1 006係於基板1 3 02上進行蒸鍍、濺鍍 配線1301而製造的，實際上，在作爲基板1 302之晶圓1303 上同時製造複數個檢測器（基板1302、配線1301)，並將該 等各自分割後，第9圖中倒未示出，但被設置於電磁波檢 -18- 1378523 測器之保持構件上加以使用》 因此，在交換電磁波檢測器1006之後， 射入電磁波檢測器2006之探測光C之角度3 造步驟途中不適而使得電磁波檢測器1 006無 所以，包括電磁波檢測器1006之動作確認在 感度調節。 第11圖爲顯示在電磁波檢測器之交換 理用的流程圖。因為依電磁波檢測器1 0 0 6之 度校正步驟之必要性有無的判斷基準或感度 法等，係與第1實施形態所示者相同，所以 施形態的相異點爲重點進行說明。 在電磁波檢測器交換過程（S 2 1)中，將 1 006與交換用之電磁波檢測器2006進行交ΐ 此未顯示之電磁波檢測器的保持構件上，而 觸檢査裝置上。 在取得從校正用半導體元件Ε所產生之 形的步驟（S 22)中，以交換後之電磁波檢測器 Β可照射於校正用半導體元件Ε之構造A 式，使作業台1 003動作並取得此時所產生之 形。 在此，第12(a)〜12(c)圖顯示對校正用 之構造 A照射脈衝雷射光時的電磁波振幅 形，第12(a)圖爲使用電磁波檢測器1 006時 波形，第12(b)圖爲使用電磁波檢測器2006 亦可能會因爲 ς同，或是在製 ㊁法正常製造， 內有需要進行 時進行校正處 交換而進行感 校正之操作方 ，以與第1實 電磁波檢測器 运，並設置於在 裝備於此非接 電磁波振幅波 2006之抽運光 的位置上之方 電磁波振幅波 半導體元件Ε 波形的模式波 之電磁波振幅 時之電磁波振 -19- 1378523 幅波形，第12(c)圖爲在感度校正後使用電磁波檢測器2006 時所取得之電磁波振幅波形。 在判斷有無必要進行電磁波檢測器2006之感度校正的 . 步驟（S23)中，將時間tl5中之電磁波振幅波形的値V150 及V 1 5 1作比較，根據第1實施形態所說明之判斷基準來判 斷有無進行感度校正之必要性，若需要進行感度校正的 話，藉由第1實施形態說明之感度校正方法，以電磁波振 幅値會成爲V152的方式實施感度校正步驟（S24)。 • 在感度校正後，再度實施判斷感度校正之必要性的步 驟（S23)，若最大値之差異爲基準値以下的話，則完成校正 (S25)。 根據上述構成，可對伴隨著電磁波檢測器之交換而產 生的電磁波振幅波形之最大値偏差進行感度修正，所以可 對由不同裝置所取得之各電磁波振幅波形彼此作比較，可 在測定値之資料庫化或檢查基準之裝置間挪用，以提高裝 置之通用性。 ® 在本第2實施形態中，係說明了在具有最大値之差異 爲基準値以上之差異的情況，經實施感度校正步驟（S24)後 使最大値之差異落在基準値以內的例子，但因爲亦有交換 後之電磁波檢測器2006的製造不良的原因，而即使是實施 數次之感度校正步驟（S 24)，仍無法示出與交換前之電磁波 檢測器1 006相同的感度之情況，所以在此情況時，亦可在 實施了數次處理步驟S 2 3之判斷的情況，即使最大値之偏 差爲基準値以上，仍不進行感度校正步驟（S 24)而予以結 -20 - 1378523 束，並設置其他之電磁波檢測器，以實施感度校正及檢查。 另外，在本第2實施形態中，於作業台1〇〇3上裝備有 校正用半導體元件E，但若能滿足所謂的抽運光B可進行 照射且從半導體元件D所產生之電磁波振幅波形可藉由電 磁波檢測器1006進行檢測的條件的話，則不需要設置於作 業台1 00 3上，亦可將校正用半導體元件E設置於裝置的任 意部位上》 又，本發明並不限定於上述之實施形態，只要在未脫 離本發明之實質範圍內，可作種種之變更。 如上述，該各實施形態之半導體元件之檢查方法及檢 查裝置，係在從電磁波振幅波形取得振幅強度時，不會受 到因感度校正不充分而產生之測定結果的差異之影響，可 進行檢査對象之半導體元件的正確良否判定，可提高檢查 精度，在電子零件之基板上形成有電子電路的半導體元件 之斷線等的缺陷檢測中，有助於防止良否之誤判。 (產業上之可利用性） 本發明係可對作爲檢査對象之半導體元件進行正確的 良否判定，對於實現各種半導體元件之品質管理的提昇上 有所助益。 【圖式簡單說明】 第1圖爲本發明之第1實施形態的半導體元件之構成 電路的配置圖。 第2圖爲顯示本第1實施形態之半導體元件之構成的 剖視圖。 •21- 1378523 第3圖爲顯示本第1實施形態在非接觸檢查所使用的 電磁波檢測器之方塊圖。 第4圖爲顯示本第1實施形態之非接觸檢查方法的處 . 理之流程圖。 第5圖爲對本第1實施形態之構造A照射脈衝雷射光 時的示意圖，（a)圖爲來自基準品之電磁波振幅波形，（b) 圖爲來自檢查對象之電磁波振幅波形，（c)圖爲來自感度校 正後之檢查對象的電磁波振幅波形。 • 第6圖爲對本第1實施形態之檢查部位照射脈衝雷射 光時的示意圖，（a)圖爲來自基準品之電磁波振幅波形，（b) 圖爲來自檢查對象之電磁波振幅波形。 第7圖爲本第1實施形態之半導體元件的構成電路的 另一配置圖。 第8圖爲本第1實施形態之半導體元件的構成電路的 又一配置圖。 第9圖爲顯示本第2實施形態在非接觸檢查所使用的 ® 電磁波檢測器之方塊圖。 第1 0圖爲本第2實施形態之電磁波檢測器的構成。 第1 1圖爲顯示本第2實施形態之電磁波檢測器的校正 方法的流程圖。 第12圖爲對本第2實施形態之校正用半導體元件的構 造 A照射脈衝雷射光時的示意圖，（a)圖爲電磁波檢測器 1 006之電磁波振幅波形，（b)圖爲電磁波檢測器2006之電 磁波振幅波形，（c)圖爲感度校正後之電磁波檢測器2006 -22- 1378523 的電磁波振幅波形。 第1 3圖爲顯示習知之半導體元件的構成之剖視圖。 第14圖爲顯示習知之非接觸檢查方法的處理之流程 圖。 第15圖爲對半導體元件照射脈衝雷射光所產生的電 磁波振幅波形之示意圖。 第 16圖爲對半導體元件照射脈衝雷射光時因感度不 足所產生的電磁波振幅波形之示意圖。 【主要元件符號說明】 A 構造 B 抽運光 C 探測光 D 半導體元件 1 擴散區域 2 配線 3 基板 4 電極墊 11 擴散區域 12 配線 101,102 擴散區域 103 基板 104 絕緣膜 105,106,107 配線 108 作業台 -23 -

Claims (1)

1378523 十、申請專利範圍： 1. 一種半導體元件之檢查方法，係包含： 照射步驟，係對具有以無偏壓狀態所保持之複數個 . 擴散區域的檢查對象之半導體元件上的任意擴散區域照 射脈衝雷射光： 檢測轉換步驟，係檢測從該半導體元件之雷射光照 射位置所放射的電磁波，並轉換爲對應該電磁波之電場 振幅的時間波形而時變之電壓信號；及 • 故障診斷步驟，係從該電壓信號檢測該半導體元件 內之電場分布以進行故障診斷， 在藉由以上步驟進行檢查之半導體元件之檢查方法 中， 將對僅連接有檢查對象之半導體元件所具備之該電 磁波的檢測感度校正用之至少一根配線的擴散區域照射 該脈衝雷射光時所產生之該電磁波的電場振幅之第1時 間波形、與對作爲基準品之半導體元件所具備之該校正 ® 用擴散區域照射該脈衝雷射光時所產生之該電磁波的電 場振幅之第2時間波形作比較， 在以該第1時間波形之電磁波振幅強度的最大値與 該第2時間波形之電磁波振幅強度的最大値會成爲相同 的方式校正該電磁波的檢測感度之後，進行該檢查對象 之半導體元件的檢査。 2. 如申請專利範圍第1項之半導體元件之檢查方法，其中 該電磁波之檢測感度校正用的擴散區域不與半導體元件 -25 - 1378523 所具有之該複數個擴散區域電性連接。 3. 如申請專利範圍第1或2項之半導體元件之檢查方法， 其中在該電磁波之檢測感度校正中，取代著眼於電磁波 振幅強度之最大値而進行校正的方法，而改爲以該第！ 時間波形與該第2時間波形之電磁波振幅波形在特定時 間，電磁波振幅強度之値會成爲相同的方式進行校正β 4. —種半導體元件之檢查裝置，其具備： 照射手段，係對以無偏壓狀態所保持之半導體元件 進行二維掃描並照射具有規定之波長的脈衝雷射光； 檢測轉換手段，係檢測從該半導體元件之雷射光照 射位置所放射的電磁波，並轉換爲對應該電磁波之電場 振幅的時間波形而時變之電壓信號： 故障診斷手段，係從該電壓信號檢測該半導體元件 內之電場分布而進行故障診斷：及 電磁波感度校正用的半導體元件，係配置於該照射 手段之脈衝雷射光照射,範圍， 且建構成對電磁波感度校正用半導體元件照射脈衝 雷射光所產生之該電磁波的檢測感度，能在零件交換前 後皆相同的方式來進行校正。 -26 -