WO2014129377A1 - 電界集中位置観察装置および電界集中位置観察方法 - Google Patents

電界集中位置観察装置および電界集中位置観察方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2014129377A1
WO2014129377A1 PCT/JP2014/053340 JP2014053340W WO2014129377A1 WO 2014129377 A1 WO2014129377 A1 WO 2014129377A1 JP 2014053340 W JP2014053340 W JP 2014053340W WO 2014129377 A1 WO2014129377 A1 WO 2014129377A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
semiconductor device
electric field
field concentration
voltage
laser light
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/053340
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
共則 中村
Original Assignee
浜松ホトニクス株式会社
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 浜松ホトニクス株式会社 filed Critical 浜松ホトニクス株式会社
Priority to US14/767,723 priority Critical patent/US9733297B2/en
Priority to JP2015501415A priority patent/JP6317321B2/ja
Publication of WO2014129377A1 publication Critical patent/WO2014129377A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G01R31/2607—Circuits therefor
    • 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
    • G01R31/265—Contactless testing
    • G01R31/2656—Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation
    • 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
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • 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
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N2021/1765—Method using an image detector and processing of image signal
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/12—Measuring electrostatic fields or voltage-potential
    • G01R29/14—Measuring field distribution
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an electric field concentration position observation apparatus and an electric field concentration position observation method.
  • Patent Document 1 discloses an invention relating to an observation method of a high-density semiconductor device using a photoexcitation current (Optical Beam Induced Current; OBIC).
  • OBIC Optical Beam Induced Current
  • an OBIC current is measured by irradiating a YAG laser beam having a wavelength of 1064 nm, a HeNe laser beam having a wavelength of 1152 nm, or the like from the back side of the silicon semiconductor device.
  • a semiconductor device such as a transistor
  • inconvenience may occur if there is a portion where the electric field concentrates.
  • a semiconductor device such as a power transistor that requires high breakdown voltage performance
  • an electric field concentrates on a certain part an avalanche collapse phenomenon occurs and a large current flows intensively to the part, resulting in damage to the device.
  • a risk There is a risk that. Therefore, when designing and manufacturing a semiconductor device, it is desirable to eliminate as much concentration of the electric field as possible in order to enhance the withstand voltage performance.
  • the electric field strength distribution is generally estimated by calculation and simulation. However, it is difficult to accurately know the electric field concentration location by such a method. In addition, there is no method for measuring the electric field strength distribution in a semiconductor device that is operating normally, and even if the device where the electric field concentration actually occurred is examined, the electric field concentration portion and its surroundings are severely damaged. It is often difficult to identify.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide an electric field concentration position observation apparatus and an electric field concentration position observation method capable of accurately knowing an electric field concentration position.
  • an electric field concentration position observation apparatus is an apparatus for observing an electric field concentration position of a semiconductor device, and irradiates a semiconductor device with a laser light source and laser light output from the laser light source.
  • An irradiation optical system a voltage application unit that applies a predetermined voltage between electrodes of the semiconductor device, a detection unit that detects electrical characteristics generated in the semiconductor device due to laser light, and a detection signal from the detection unit
  • An image generation unit for generating an electrical characteristic image of the semiconductor device, and the voltage application unit increases the predetermined voltage stepwise until the voltage at which the avalanche amplification action occurs in the semiconductor device is reached.
  • the irradiation optical system emits laser light
  • the detection unit detects electrical characteristics
  • the image generation unit generates an electrical characteristic image.
  • An electric field concentration position observation method is a method for observing an electric field concentration position of a semiconductor device, the step of applying a voltage between electrodes of the semiconductor device, and irradiating the semiconductor device with laser light. And an irradiation / detection step for detecting an electrical characteristic generated in the semiconductor device due to the laser light, and an image generation step for generating an electrical characteristic image of the semiconductor device based on a detection signal obtained by the irradiation / detection step.
  • the voltage application step, the irradiation / detection step, and the image generation step are repeatedly performed while gradually increasing the predetermined voltage in the voltage application step until the voltage at which the avalanche amplification action occurs in the semiconductor device.
  • the electric field concentration position is observed by visualizing the electrical characteristics (for example, the magnitude of photoexcitation current) generated in the semiconductor device due to the laser beam. Then, the magnitude of the voltage applied between the electrodes of the semiconductor device during the observation is increased stepwise until reaching a voltage at which an avalanche amplification action occurs.
  • the electrical characteristics for example, the magnitude of photoexcitation current
  • the avalanche amplification action does not occur while the applied voltage is small, the change in the above electric characteristics is slight, and the electric field concentration point cannot be specified.
  • the applied voltage is increased to such an extent that an avalanche amplification action occurs, the above-mentioned electrical characteristics greatly change due to the avalanche amplification action when the laser beam is irradiated to the electric field concentration part, so that the electric field concentration position can be specified. it can.
  • the avalanche amplification action is excessive, an avalanche collapse phenomenon occurs and the semiconductor device is damaged.
  • the voltage applied to the semiconductor device is stopped to the extent that the avalanche amplification action occurs. Damage can be suppressed. Therefore, according to the observation apparatus and the observation method, it is possible to preferably observe the semiconductor device and accurately know the electric field concentration position.
  • the electric field concentration position can be accurately known.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of the electric field concentration position observation apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram showing how the scanning optical system irradiates the semiconductor device with laser light.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the observation apparatus and the electric field concentration position observation method.
  • FIG. 4 is a diagram showing examples of electrical characteristic images (a) to (f).
  • FIG. 5 is a diagram showing examples of electrical characteristic images (a) to (f).
  • 6A to 6E are diagrams showing examples of electrical characteristic images.
  • FIG. 7 is a block diagram schematically showing the configuration of the electric field concentration position observation apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of an electric field concentration position observation apparatus (hereinafter referred to as an observation apparatus) 10A according to a first embodiment of the present invention.
  • This observation apparatus 10A is an apparatus for specifying and observing an electric field concentration position in a semiconductor device 32 that requires high voltage resistance such as a power transistor.
  • the observation apparatus 10 ⁇ / b> A of this embodiment includes a dark box 12, a stage 14, a scanning optical system 16, a laser light source 18, and a laser scan controller 20.
  • the dark box 12 is a container for shielding light from the outside, and accommodates therein a semiconductor device 32 that is an observation object (sample).
  • the stage 14 is disposed inside the dark box 12 and supports the semiconductor device 32.
  • the semiconductor device 32 is placed on the stage 14 so that the back surface thereof faces the scan optical system 16.
  • the laser light source 18 outputs a laser beam having a wavelength suitable for generating an optical excitation current (OBIC) by single photon absorption inside the semiconductor device 32.
  • the scanning optical system 16 is an irradiation optical system in the present embodiment, and irradiates the laser beam output from the laser light source 18 to the back side of the semiconductor device 32.
  • the laser light is collimated by the scanning optical system 16 and then focused inside the semiconductor device 32.
  • the laser light source 18 and the scanning optical system 16 are optically coupled to each other via an incident optical fiber 62.
  • the suitable wavelength of the laser light varies depending on the band gap energy of the observation target part in the semiconductor device 32. Specifically, it is preferable that the photon energy of the laser light is slightly larger than the band gap energy of the site to be observed.
  • the photon energy of the laser light is slightly larger than the band gap energy of the site to be observed.
  • the site to be observed is made of Si
  • its band gap energy is 1.12 electron volts (1.1 ⁇ m in terms of wavelength)
  • the preferred wavelength range of the laser light in that case is 0.9 ⁇ m. It is 1.1 ⁇ m or less.
  • the laser light source 18 may be a so-called femtosecond laser light source that outputs pulsed laser light having a pulse width shorter than 1 picosecond.
  • the laser light source 18 may be a so-called CW (Continuous Wave) laser light source that continuously outputs laser light.
  • the laser scan controller 20 controls the irradiation position of the laser beam by the scan optical system 16.
  • the laser scan controller 20 is electrically connected to the scan optical system 16 via a scanner control cable 68 and is optically coupled to the scan optical system 16 via a return optical fiber 74.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram showing how the scanning optical system 16 irradiates the semiconductor device 32 with the laser light La.
  • the laser irradiation surface 32a of the semiconductor device 32 viewed from the irradiation direction of the laser light La is shown, and the movement path of the laser light La on the laser irradiation surface 32a is indicated by arrows A1 and A2.
  • the laser scan controller 20 controls the scanning optical system 16 to change the irradiation point of the laser light La from one end side of the laser irradiation surface 32a along a certain direction (arrow A1). After moving to the end side, the irradiation point is returned again to one end side of the laser irradiation surface 32a (arrow A2), and the irradiation point is moved again along the direction (arrow A1).
  • the laser scan controller 20 scans the laser irradiation surface 32a with the laser light La by repeating such an operation in the scan optical system 16.
  • the movement path of the laser beam La on the laser irradiation surface 32a is not limited to the one-way scan as shown in FIG. 2, but may take various movement paths such as a bidirectional scan in which the direction in which the irradiation point is moved is changed alternately. Can do.
  • the observation apparatus 10A of this embodiment further includes a bias power source 22, a sensor 24, a probing system 26, and a control system 28.
  • the bias power supply 22 and the probing system 26 are voltage application units in this embodiment, and apply a predetermined reverse bias voltage between the electrode terminals of the semiconductor device 32. At this time, the bias power supply 22 and the probing system 26 are controlled such that a constant voltage value (constant voltage) is applied to the semiconductor device 32.
  • the bias power source 22 is a power source that generates a reverse bias voltage, and is electrically connected to the probing system 26 via a power cable 64 and a cable 66.
  • the probing system 26 applies the reverse bias voltage (predetermined voltage) to the electrode terminal of the semiconductor device 32 by bringing the probe into contact with the electrode terminal of the semiconductor device 32.
  • the semiconductor device 32 is a transistor
  • the probing system 26 applies a reverse bias voltage between two electrode terminals of the emitter, collector, and base.
  • the magnitude of the reverse bias voltage is such that the semiconductor device 32 does not cause the avalanche collapse phenomenon.
  • the sensor 24 is a detection unit in the present embodiment, and detects electrical characteristics generated in the semiconductor device 32 due to laser light. Such electrical characteristics include, for example, the OBIC current value associated with the OBIC phenomenon, the amount of current variation associated with the OBIC current, and the magnetic flux density (or variation thereof) and the strength of the magnetic field (or variation thereof) caused by the current variation associated with the OBIC current. ) And the like.
  • the sensor 24 may be configured to detect a voltage value or a voltage value change accompanying the OBIC current.
  • the sensor 24 is electrically connected to the probing system 26 through a cable 66, and detects the above-described electrical characteristics through the cable 66.
  • the control system 28 is electrically connected to the laser scan controller 20 via a control signal cable 70, and is further electrically connected to the sensor 24 via a control signal cable 72.
  • the control system 28 controls the operations of the laser scan controller 20 and the sensor 24 in an integrated manner.
  • the control system 28 also controls the magnitude of the reverse bias voltage applied from the probing system 26 to the semiconductor device 32.
  • the control system 28 is an image generation unit in the present embodiment, and generates an electrical characteristic image of the semiconductor device 32 based on a detection signal from the sensor 24. The generated electrical characteristic image is sent to the monitor device 30 and displayed.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the observation apparatus 10A and the electric field concentration position observation method.
  • a reverse bias voltage is applied between the electrode terminals of the semiconductor device 32 using the bias power source 22 and the probing system 26 (voltage application step, step S11 in FIG. 3).
  • the magnitude of the reverse bias voltage applied first is sufficiently smaller than the minimum value of the voltage at which the avalanche collapse phenomenon occurs (hereinafter referred to as the maximum allowable voltage value).
  • the reverse bias voltage applied first may be set to 0V in advance.
  • the control system 28 may give an instruction regarding the magnitude of the reverse bias voltage, or may be input by a person who operates the observation apparatus 10A.
  • a maximum allowable voltage value may be input, and a value obtained by subtracting a predetermined value stored in advance in the observation apparatus 10A from the maximum allowable voltage value may be set as the magnitude of the initial reverse bias voltage.
  • the laser light source 18 and the scan optical system 16 are used to irradiate the semiconductor device 32 with laser light (irradiation / detection step, step S12 in FIG. 3).
  • the laser light La is scanned on the laser irradiation surface 32 a of the semiconductor device 32.
  • photon absorption occurs in a region inside the semiconductor device 32 centered on the focal position of the laser beam, and a carrier pair composed of electrons and holes is generated.
  • a wavelength that causes single photon absorption is selected as the wavelength of the laser beam.
  • the laser beam is a femtosecond laser beam
  • a nonlinear effect associated with multiphoton absorption is used.
  • the spatial resolution is expected to be improved, and the resolution in the optical axis direction can be increased in the subsequent image generation step S13.
  • the carrier pair thus generated disappears due to recombination in a portion where there is no electric field, that is, a depletion layer, but is guided to the electrode terminal at a portion where an electric field is applied, and is taken out as an OBIC current.
  • the OBIC current is multiplied several to several tens of times, resulting in a larger current.
  • the electrical characteristic value for example, as described above, for example, the current value of OBIC, the amount of current change, the magnetic flux density (or change thereof) accompanying the current change caused by the OBIC current, The strength of the magnetic field (or its change), the voltage value, the voltage change, etc.
  • the sensor 24 is used to detect an electrical characteristic value generated in the semiconductor device 32 due to the laser light, and a detection signal indicating the detection result is sent to the control system 28.
  • the control system 28 generates an electrical characteristic image of the semiconductor device 32 by performing mapping based on the detection signal obtained in the irradiation / detection step S12 and the scan position information when the detection signal is obtained.
  • Image generation step, step S13 in FIG. 3 For example, a distribution image of data values corresponding to the above-described electrical characteristic values is generated in a region assuming the semiconductor device 32.
  • the magnitude of the data value is expressed by, for example, the density of pixels.
  • the electrical characteristic image generated in the image generation step S13 is displayed on the monitor device 30 (display step, step S14 in FIG. 3).
  • the reverse bias voltage in the voltage application step S11 until the voltage at which the avalanche amplification action occurs in the semiconductor device 32 is reached.
  • the above-described steps, that is, the voltage application step S11, the irradiation / detection step S12, the image generation step S13, and the display step S14 are repeatedly performed (step S15 in FIG. 3).
  • the scanning optical system 16 emits laser light
  • the sensor 24 detects an electrical characteristic value
  • the control system 28 generates an electrical characteristic image
  • the monitor device 30 Display the characteristic image.
  • the irradiation / detection step S12 may be performed after the reverse bias voltage has been increased a plurality of times step by step without being limited to performing the irradiation / detection step S12 each time the reverse bias voltage increases. Further, the irradiation / detection step S12 is always performed, and when the voltage application step S11 is performed, the image generation step S13 and the display step S14 may be performed.
  • step S15 it can be accurately determined whether or not an avalanche amplification action has occurred based on the electrical characteristic image.
  • the operator may input an arbitrary reverse bias voltage value at each stage, or reverse by, for example, pressing the voltage increase button displayed on the monitor device 30 by the operator.
  • the bias voltage value may be increased.
  • the control system 28 may calculate an increase amount of the reverse bias voltage at each stage based on the maximum allowable voltage value, and the control system 28 may automatically increase the reverse bias voltage by an instruction input from the operator. Good.
  • a plurality of electrical characteristic images corresponding to each of the plurality of reverse bias voltage values sequentially applied in the voltage application step S11 are monitored in order to easily confirm whether or not the avalanche amplification action has occurred. It is preferred that the device 30 display simultaneously.
  • the control system 28 also serves as a determination unit that determines whether or not an avalanche amplification action has occurred based on a plurality of electrical characteristic images corresponding to a plurality of reverse bias voltage values sequentially applied to the semiconductor device 32. May be.
  • the control system 28 calculates a difference between a plurality of electrical characteristic images and the contrast difference is larger than a predetermined threshold, it can be determined that an avalanche amplification action has occurred in the determination step S15. .
  • a difference from an electrical characteristic image at an applied voltage for example, 0 V
  • a difference from an electrical characteristic image acquired before raising the applied voltage may be taken.
  • the determination unit may determine whether avalanche amplification has occurred from one electrical characteristic image at a certain applied voltage. For example, in the determination step S15, the determination unit obtains the area of a region where the contrast value of one electrical characteristic image at a certain applied voltage is equal to or greater than a predetermined threshold, and when the area is larger than the predetermined area, the avalanche It may be determined that an amplification effect has occurred.
  • step S15 in FIG. 3; Yes when it is determined from the electrical characteristic image displayed on the monitor device 30 that an avalanche amplification action has occurred in the semiconductor device 32 (step S15 in FIG. 3; Yes), based on the last acquired electrical characteristic image. Then, the position where the electric characteristic value is locally large, that is, the electric field concentration position is specified (step S16 in FIG. 3).
  • the applied voltage is increased by an increase value lower than the increase value of the voltage in the voltage application step S11 so far, and an electrical characteristic image is acquired. Then, this electric characteristic image is compared with the electric characteristic image acquired so far, and a position where the change of the electric characteristic value with respect to the voltage increase value is large is specified as the electric field concentration position. Thereby, the position where an electric field tends to concentrate can be specified. In addition, you may rank as a position where an electric field tends to concentrate in an order from the position where the change of the electrical property value with respect to the increase value of a voltage is large.
  • FIG. 4 to FIG. 6 are diagrams showing examples of electrical characteristic images as one embodiment.
  • FIGS. 4A to 4F show electrical characteristic images when the reverse bias voltage is set to 0 V, 5 V, 10 V, 15 V, 20 V, and 25 V, respectively.
  • FIGS. 5A to 5F show electrical characteristic images when the reverse bias voltages are set to 30 V, 35 V, 40 V, 45 V, 50 V, and 55 V, respectively.
  • FIGS. 6A to 6E show electrical characteristic images when the reverse bias voltage is set to 60 V, 65 V, 70 V, 75 V, and 80 V, respectively.
  • the observation apparatus 10A and the observation method according to the present embodiment it is possible to specify a defective portion in a sample of the semiconductor device 32 whose breakdown voltage performance is lower than a specified value and leakage current is large.
  • the reverse bias voltage is gradually increased, a sample in which an excessive amount of current flows compared to a non-defective product, the reverse bias voltage value at which the OBIC current starts to increase before the avalanche collapse phenomenon occurs.
  • a plurality of electrical characteristic images obtained in this way are compared with each other, and an electrical characteristic image in which the electrical characteristics due to the OBIC current change abruptly can be identified to identify a defective portion.
  • the electric field concentration portion is observed by visualizing the electrical characteristics based on the OBIC current generated in the semiconductor device 32 due to the laser light. Therefore, the electric field concentration position can be specified with high resolution. Further, since the magnitude of the reverse bias voltage applied to the semiconductor device 32 is stopped to such an extent that an avalanche amplification action occurs before the avalanche collapse phenomenon occurs, damage to the semiconductor device 32 can be suppressed. Therefore, according to the observation apparatus 10A and the observation method of the present embodiment, the semiconductor device 32 can be preferably observed and the electric field concentration location can be accurately known while reducing the probability that the semiconductor device 32 is damaged. Further, the cause of the electric field concentration can be analyzed by observing the semiconductor device 32 free from damage with an electron microscope or the like.
  • an electrical characteristic image is acquired while increasing the reverse bias voltage stepwise from a sufficiently low voltage value, and after detecting a large change in the electrical characteristic due to the avalanche amplification function, The increase in reverse bias voltage can be stopped. Therefore, damage to the semiconductor device 32 can be avoided even when the maximum allowable voltage value of the semiconductor device 32 is unknown.
  • FIG. 7 is a block diagram schematically showing the configuration of the observation apparatus 10B of the present embodiment.
  • the differences between the observation apparatus 10B and the observation method of the present embodiment and the observation apparatus 10A and the observation method of the first embodiment are as follows.
  • the laser light source 18 outputs laser light having a wavelength suitable for generating multiphoton absorption such as two-photon absorption or three-photon absorption inside the semiconductor device 32.
  • the photon energy of the laser light is smaller than the band gap energy of the site to be observed and larger than 1 ⁇ 2 of the band gap energy.
  • the photon energy of the laser light may be about 1/3 of the band gap energy of the observation target site. Therefore, when the site to be observed is made of Si, the wavelength of the laser beam is preferably 1.2 ⁇ m or more, more preferably 1.6 or less ⁇ m or less.
  • the laser light source 18 is preferably a so-called femtosecond laser light source that outputs pulsed laser light having a pulse width shorter than 1 picosecond. This is because irradiation with laser light having high power in a short time facilitates multiphoton absorption inside the semiconductor device 32. If the laser light source 18 has the intensity of laser light that causes multiphoton absorption inside the semiconductor device 32, a CW (Continuous Wave) laser light source that continuously outputs laser light may be used as the laser light source 18. Good.
  • the observation apparatus 10B of the present embodiment further includes an AO module 34, a pulse generator 36, an AO module amplifier 38, and a lock-in amplifier 40.
  • the AO module 34 modulates the pulsed laser light output from the laser light source 18 to a lower frequency, and sends the modulated laser light to the scanning optical system 16.
  • the AO module 34 is electrically connected to the AO module amplifier 38 via the control cable 76, and the AO module amplifier 38 is electrically connected to the pulse generator 36 via the control cable 78.
  • the pulse generator 36 supplies a control signal for controlling the AO module amplifier 38 to the AO module amplifier 38 through the control cable 78.
  • the AO module amplifier 38 generates a modulation signal for modulating the laser beam based on the control signal, and outputs the modulation signal to the AO module 34.
  • the lock-in amplifier 40 is electrically connected to the pulse generator 36 via a cable 80 and is electrically connected to the sensor 24 via a cable 82.
  • the lock-in amplifier 40 receives a control signal for controlling the AO module amplifier 38 from the pulse generator 36, sets a detection frequency based on the control signal, A signal component corresponding to the detection frequency is extracted from the output signal from the sensor 24 (lock-in detection). The signal component thus extracted is sent to the control system 28 via the cables 72 and 70.
  • the control system 28 performs mapping based on the signal component and the scan position information, thereby generating an electrical characteristic image of the semiconductor device 32.
  • the observation apparatus 10B of the present embodiment includes the AO module 34, the pulse generator 36, the AO module amplifier 38, and the lock-in amplifier 40.
  • a CW laser light source is used as the laser light source, these are unnecessary. Needless to say.
  • the configuration and operation of the sensor 24 are as described in the first embodiment.
  • the AO module 34, the pulse generator 36, the AO module amplifier 38, and the lock-in amplifier 40 are provided as in the observation apparatus 10B of the present embodiment. Good. In that case, the configuration and operation are as described above.
  • the semiconductor device 32 is preferably observed and reduced in high resolution while reducing the probability that the semiconductor device 32 is damaged.
  • the electric field concentration position can be accurately known.
  • the S / N ratio is improved by performing lock-in detection in the lock-in amplifier 40, but the configuration for performing lock-in detection may be omitted.
  • the determination unit (determination step) for determining whether or not an avalanche amplification action has occurred may compare a plurality of electrical characteristic images with different applied voltages. In this case, the presence or absence of avalanche amplification can be relatively determined. Specifically, it is preferable to compare with an electrical characteristic image acquired before increasing the applied voltage. When a voltage is applied, the overall contrast value may increase due to the influence of noise or the like. Therefore, by comparing the electrical characteristic image with the electrical characteristic image acquired before increasing the applied voltage, it is possible to reduce the influence of noise. Further, the determination unit may calculate a difference between a plurality of electrical characteristic images with different applied voltages, and may determine that an avalanche amplification action has occurred when the contrast difference is larger than a predetermined threshold. In this case, the presence / absence of an avalanche amplification action can be reliably determined.
  • the determination unit determines that an avalanche amplification action has occurred when the area of the portion where the contrast difference between the plurality of electrical characteristic images with different applied voltages is larger than a predetermined threshold is larger than the predetermined area. May be.
  • the applied voltage is increased by an increase value lower than the increase value of the voltage in the voltage application step S11 so far.
  • a characteristic image may be acquired, the electric characteristic image may be compared with the electric characteristic image acquired so far, and a position where the change in the electric characteristic value with respect to the voltage increase value may be specified as the electric field concentration position.
  • the position where an electric field tends to concentrate can be specified.
  • ranking may be performed as a position where the electric field tends to concentrate in order from the position where the change in the electrical characteristic value with respect to the increase value of the voltage is large.
  • the electric field concentration position observation apparatus and electric field concentration position observation method according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various other modifications are possible.
  • a power transistor is cited as an example of a semiconductor device.
  • the semiconductor device that can be observed according to the present invention is not limited to this.
  • an avalanche amplification function such as another power device or an avalanche photodiode is used.
  • Various semiconductor devices that can occur can be observed.
  • the apparatus is an apparatus for observing the electric field concentration position of the semiconductor device, and includes a laser light source, an irradiation optical system that irradiates the semiconductor device with laser light output from the laser light source, and the semiconductor device.
  • a voltage application unit that applies a predetermined voltage between the electrodes, a detection unit that detects electrical characteristics generated in the semiconductor device due to laser light, and an electrical characteristic image of the semiconductor device based on a detection signal from the detection unit
  • the voltage application unit gradually increases the magnitude of the predetermined voltage until reaching a voltage at which an avalanche amplification action occurs in the semiconductor device.
  • the irradiation optical system Light is irradiated, the detection unit detects electrical characteristics, and the image generation unit generates an electrical characteristic image.
  • the electric field concentration position observation method is a method for observing the electric field concentration position of the semiconductor device, which includes a voltage application step of applying a predetermined voltage between the electrodes of the semiconductor device, and irradiating the semiconductor device with laser light. And an irradiation / detection step for detecting electrical characteristics generated in the semiconductor device due to the laser light, and an image generation step for generating an electrical characteristic image of the semiconductor device based on the detection signal obtained by the irradiation / detection step.
  • the voltage application step, the irradiation / detection step, and the image generation step are repeatedly performed while gradually increasing the predetermined voltage in the voltage application step until the voltage at which the avalanche amplification action occurs in the semiconductor device.
  • the laser light source may be configured to output pulsed laser light having a pulse width shorter than 1 picosecond and a wavelength of 1200 nm or more.
  • the electric field concentration position observation method may be configured to irradiate the semiconductor device with pulsed laser light having a pulse width shorter than 1 picosecond and a wavelength of 1200 nm or longer in the irradiation / detection step.
  • the electric field concentration position observation apparatus further includes a determination unit that determines whether or not an avalanche amplification action has occurred based on a plurality of electrical characteristic images corresponding to each of a plurality of predetermined voltages sequentially applied from the voltage application unit. It is good also as a structure provided.
  • the electric field concentration position observation method includes a determination step of determining whether an avalanche amplification action has occurred based on a plurality of electrical characteristic images corresponding to each of a plurality of predetermined voltages sequentially applied in the voltage application step. It is good also as composition provided further.
  • the electric field concentration position observation device may further include a determination unit that determines whether an avalanche amplification action has occurred based on an electrical characteristic image corresponding to a predetermined voltage applied from the voltage application unit.
  • the electric field concentration position observation method may further include a determination step of determining whether an avalanche amplification action has occurred based on an electrical characteristic image corresponding to the predetermined voltage applied in the voltage application step.
  • the electric field concentration position observing device may further include a display unit that simultaneously displays a plurality of electrical characteristic images corresponding to a plurality of predetermined voltages sequentially applied from the voltage application unit.
  • the electric field concentration position observation method may further include a display step of simultaneously displaying a plurality of electrical characteristic images corresponding to each of a plurality of predetermined voltages sequentially applied in the voltage application step.
  • the electric field concentration position observation device may be configured such that the voltage application unit sets the value of the initial predetermined voltage to a value obtained by subtracting the predetermined value from the maximum allowable voltage value determined for the semiconductor device.
  • the electric field concentration position observing method may be configured such that, in the voltage application step, a value obtained by subtracting a predetermined value from a maximum allowable voltage value determined for the semiconductor device is used as the initial predetermined voltage.
  • the present invention can be used as an electric field concentration position observation apparatus and an electric field concentration position observation method capable of accurately knowing the electric field concentration position.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)

Abstract

　観察装置１０Ａは、レーザ光源１８と、レーザ光源１８から出力されたレーザ光を半導体装置３２へ照射するスキャン光学系１６と、半導体装置３２の電極間に所定電圧である逆バイアス電圧を印加するバイアス電源２２と、レーザ光に起因して半導体装置３２に生じる電気特性を検出するセンサ２４と、センサ２４からの検出信号に基づいて半導体装置３２の電気特性画像を生成する制御システム２８とを備える。バイアス電源２２は、所定電圧の大きさを、半導体装置３２にアバランシェ増幅作用が生じる電圧に達するまで段階的に増加させる。そして、所定電圧が増加すると、スキャン光学系１６がレーザ光を照射し、センサ２４が電気特性を検出し、制御システム２８が電気特性画像を生成する。これにより、電界集中箇所を正確に知ることができる電界集中位置観察装置および観察方法が実現される。

Description

電界集中位置観察装置および電界集中位置観察方法
　本発明は、電界集中位置観察装置および電界集中位置観察方法に関するものである。
　特許文献１には、光励起電流（Optical Beam Induced Current；ＯＢＩＣ）を用いた高密度半導体デバイスの観察方法に関する発明が開示されている。この文献に記載された方法では、波長１０６４ｎｍのＹＡＧレーザ光や波長１１５２ｎｍのＨｅＮｅレーザ光などをシリコン半導体デバイスの裏面側から照射して、ＯＢＩＣ電流を測定している。
特開平５－１３６２４０号公報
　例えばトランジスタといった半導体装置において、電界が集中する箇所が存在すると不都合が生じる場合がある。一例を挙げると、高い耐圧性能が要求されるパワートランジスタ等の半導体装置において、或る部分に電界が集中すると、アバランシェ崩壊現象が生じて当該部分に大電流が集中的に流れ、装置が損傷してしまうおそれがある。従って、半導体装置を設計及び製造する際には、耐圧性能を高めるために、電界の集中箇所を極力無くすことが望ましい。
　半導体装置における電界集中箇所の有無を知るために、一般的には、計算及びシミュレーションにより電界強度分布が推定される。しかしながら、このような方法では電界集中箇所を正確に知ることが難しい。また、正常に動作している半導体装置において電界強度分布を測定する方法は無く、実際に電界集中が生じた装置を調べても、電界集中箇所及びその周辺が激しく損傷しており、当該箇所を特定することが実質的に困難である場合が多い。
　本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、電界集中箇所を正確に知ることができる電界集中位置観察装置および電界集中位置観察方法を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決するために、本発明による電界集中位置観察装置は、半導体装置の電界集中位置を観察する装置であって、レーザ光源と、レーザ光源から出力されたレーザ光を半導体装置へ照射する照射光学系と、半導体装置の電極間に所定電圧を印加する電圧印加部と、レーザ光に起因して半導体装置に生じる電気特性を検出する検出部と、検出部からの検出信号に基づいて半導体装置の電気特性画像を生成する画像生成部とを備え、電圧印加部は、半導体装置にアバランシェ増幅作用が生じる電圧に達するまで上記所定電圧の大きさを段階的に増加させ、所定電圧が増加する毎に、照射光学系がレーザ光を照射し、検出部が電気特性を検出し、画像生成部が電気特性画像を生成することを特徴とする。
　また、本発明による電界集中位置観察方法は、半導体装置の電界集中位置を観察する方法であって、半導体装置の電極間に所定電圧を印加する電圧印加ステップと、半導体装置へレーザ光を照射し、レーザ光に起因して半導体装置に生じる電気特性を検出する照射・検出ステップと、照射・検出ステップにより得られた検出信号に基づいて半導体装置の電気特性画像を生成する画像生成ステップとを備え、半導体装置にアバランシェ増幅作用が生じる電圧に達するまで電圧印加ステップにおける所定電圧を段階的に増加させながら、電圧印加ステップ、照射・検出ステップ、及び画像生成ステップを繰り返し行うことを特徴とする。
　上記の電界集中位置観察装置及び電界集中位置観察方法では、レーザ光に起因して半導体装置に生じる電気特性（例えば光励起電流の大きさなど）を可視化することにより電界集中箇所を観察する。そして、その観察の際に半導体装置の電極間に印加する電圧の大きさを、アバランシェ増幅作用が生じる電圧に達するまで段階的に増加させる。
　印加電圧が小さい間はアバランシェ増幅作用が生じないため上記の電気特性の変化が僅かであり、電界集中箇所を特定することはできない。しかし、アバランシェ増幅作用が生じる程度まで印加電圧が大きくなると、電界集中箇所にレーザ光が照射された際にそのアバランシェ増幅作用によって上記の電気特性が大きく変化するので、電界集中位置を特定することができる。また、アバランシェ増幅作用が過大になるとアバランシェ崩壊現象が生じて半導体装置が損傷するが、上記の観察装置及び観察方法では、半導体装置への印加電圧をアバランシェ増幅作用が生じる程度に止めるので、半導体装置の損傷を抑制することができる。したがって、上記の観察装置及び観察方法によれば、半導体装置を好適に観察し、電界集中位置を正確に知ることができる。
　本発明による電界集中位置観察装置および電界集中位置観察方法によれば、電界集中箇所を正確に知ることができる。
図１は、第１実施形態による電界集中位置観察装置の構成を概略的に示すブロック図である。 図２は、スキャン光学系が半導体装置へレーザ光を照射する様子を示す概念図である。 図３は、観察装置の動作および電界集中位置観察方法を示すフローチャートである。 図４は、（ａ）～（ｆ）電気特性画像の例を示す図である。 図５は、（ａ）～（ｆ）電気特性画像の例を示す図である。 図６は、（ａ）～（ｅ）電気特性画像の例を示す図である。 図７は、第２実施形態による電界集中位置観察装置の構成を概略的に示すブロック図である。
　以下、添付図面を参照しながら本発明による電界集中位置観察装置および電界集中位置観察方法の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
　（第１の実施の形態）
　図１は、本発明の第１実施形態による電界集中位置観察装置（以下、観察装置とする）１０Ａの構成を概略的に示すブロック図である。この観察装置１０Ａは、例えばパワートランジスタ等の高い耐圧性が要求される半導体装置３２における電界集中位置を特定及び観察するための装置である。図１に示されるように、本実施形態の観察装置１０Ａは、暗箱１２、ステージ１４、スキャン光学系１６、レーザ光源１８、及びレーザスキャンコントローラ２０を備えている。
　暗箱１２は、外部からの光を遮蔽するための容器であって、観察対象物（サンプル）である半導体装置３２を内部に収容する。ステージ１４は、暗箱１２の内部に配置され、半導体装置３２を支持する。半導体装置３２は、その裏面がスキャン光学系１６と対向するようにステージ１４上に載置される。
　レーザ光源１８は、半導体装置３２の内部に単一光子吸収による光励起電流（ＯＢＩＣ）を生じさせるために好適な波長のレーザ光を出力する。スキャン光学系１６は、本実施形態における照射光学系であって、レーザ光源１８から出力されたレーザ光を半導体装置３２の裏面側へ照射する。レーザ光は、スキャン光学系１６によってコリメートされたのち、半導体装置３２の内部に焦点を結ぶ。レーザ光源１８及びスキャン光学系１６は、入射用光ファイバ６２を介して互いに光学的に結合されている。
　レーザ光の好適な波長は、半導体装置３２における観察対象部位のバンドギャップエネルギーにより異なる。具体的には、レーザ光の光子エネルギーが観察対象部位のバンドギャップエネルギーよりもやや大きいことが好ましい。一例としては、観察対象部位がＳｉから成る場合、そのバンドギャップエネルギーは１．１２電子ボルト（波長に換算すると１．１μｍ）であるが、その場合のレーザ光の好適な波長範囲は０．９μｍ以上１．１μｍ以下である。
　なお、レーザ光源１８は、パルス幅が１ピコ秒よりも短いパルス状のレーザ光を出力する、いわゆるフェムト秒レーザ光源であってもよい。また、レーザ光源１８は、連続的にレーザ光を出力する、いわゆるＣＷ（Continuous Wave）レーザ光源であってもよい。
　レーザスキャンコントローラ２０は、スキャン光学系１６によるレーザ光の照射位置を制御する。レーザスキャンコントローラ２０は、スキャナ制御ケーブル６８を介してスキャン光学系１６と電気的に接続されており、また、戻り用光ファイバ７４を介してスキャン光学系１６と光学的に結合されている。
　ここで、図２は、スキャン光学系１６が半導体装置３２へレーザ光Ｌａを照射する様子を示す概念図である。図２では、レーザ光Ｌａの照射方向から見た半導体装置３２のレーザ照射面３２ａが示されており、レーザ照射面３２ａ上におけるレーザ光Ｌａの移動経路が矢印Ａ１，Ａ２として示されている。図２に示されるように、レーザスキャンコントローラ２０は、スキャン光学系１６を制御することにより、或る方向（矢印Ａ１）に沿ってレーザ光Ｌａの照射点をレーザ照射面３２ａの一端側から他端側まで移動させたのち、照射点を再びレーザ照射面３２ａの一端側に戻し（矢印Ａ２）、再び上記方向（矢印Ａ１）に沿って照射点を移動させる。
　レーザスキャンコントローラ２０は、スキャン光学系１６におけるこのような動作を繰り返させることにより、レーザ照射面３２ａに対してレーザ光Ｌａの走査（スキャン）を行う。ただし、レーザ照射面３２ａ上におけるレーザ光Ｌａの移動経路は、図２のような一方向スキャンに限らず、照射点を移動させる方向を交互に変更する双方向スキャンなど様々な移動経路をとることができる。
　再び図１を参照する。本実施形態の観察装置１０Ａは、バイアス電源２２、センサ２４、プロービングシステム２６、及び制御システム２８を更に備えている。バイアス電源２２及びプロービングシステム２６は、本実施形態における電圧印加部であって、半導体装置３２の電極端子間に所定の逆バイアス電圧を印加する。このとき、バイアス電源２２及びプロービングシステム２６は、半導体装置３２に一定の電圧値（定電圧）が印加されるように制御される。
　バイアス電源２２は、逆バイアス電圧を発生する電源であって、電源ケーブル６４及びケーブル６６を介してプロービングシステム２６と電気的に接続されている。プロービングシステム２６は、半導体装置３２の電極端子に対してプローブを接触させることにより、上記逆バイアス電圧（所定電圧）を半導体装置３２の電極端子に印加する。例えば半導体装置３２がトランジスタである場合、プロービングシステム２６は、エミッタ、コレクタ及びベースのうち２つの電極端子間に逆バイアス電圧を印加する。逆バイアス電圧の大きさは、半導体装置３２がアバランシェ崩壊現象を生じない大きさである。
　センサ２４は、本実施形態における検出部であって、レーザ光に起因して半導体装置３２に生じる電気特性を検出する。このような電気特性としては、例えばＯＢＩＣ現象に伴うＯＢＩＣ電流値、ＯＢＩＣ電流に伴う電流変化量、及びＯＢＩＣ電流に伴う電流変化によって生じる磁束密度（もしくはその変化）や磁場の強さ（もしくはその変化）等が挙げられる。なお、センサ２４は、ＯＢＩＣ電流に伴う電圧値や電圧値変化を検出できるように構成されてもよい。センサ２４は、ケーブル６６を介してプロービングシステム２６と電気的に接続されており、ケーブル６６を通じて上記の電気特性を検出する。
　制御システム２８は、制御信号ケーブル７０を介してレーザスキャンコントローラ２０と電気的に接続されており、更に、制御信号ケーブル７２を介してセンサ２４と電気的に接続されている。制御システム２８は、レーザスキャンコントローラ２０及びセンサ２４の動作を統合的に制御する。また、制御システム２８は、プロービングシステム２６から半導体装置３２に印加される逆バイアス電圧の大きさを制御する。また、制御システム２８は、本実施形態における画像生成部であって、センサ２４からの検出信号に基づいて半導体装置３２の電気特性画像を生成する。生成された電気特性画像はモニタ装置３０に送られ、表示される。
　以上の構成を備える観察装置１０Ａの動作について、本実施形態による電界集中位置観察方法（以下、観察方法とする）とともに説明する。図３は、観察装置１０Ａの動作および電界集中位置観察方法を示すフローチャートである。
　図３に示されるように、まず、バイアス電源２２及びプロービングシステム２６を用いて半導体装置３２の電極端子間に逆バイアス電圧を印加する（電圧印加ステップ、図３のステップＳ１１）。最初に印加される逆バイアス電圧の大きさは、アバランシェ崩壊現象が生じる電圧の最小値（以下、最大許容電圧値という）よりも十分に小さい。例えば、最初に印加される逆バイアス電圧を予め０Ｖに設定してもよい。或いは、逆バイアス電圧の大きさに関する指示を、制御システム２８が行ってもよく、観察装置１０Ａを操作する者が入力してもよい。又は、最大許容電圧値を入力し、観察装置１０Ａに予め記憶されている所定値をその最大許容電圧値から差し引いた値を、最初の逆バイアス電圧の大きさとしてもよい。
　次に、上記の逆バイアス電圧が印加された状態で、レーザ光源１８及びスキャン光学系１６を用いて、半導体装置３２へレーザ光を照射する（照射・検出ステップ、図３のステップＳ１２）。本実施形態では、図２に示されたように、半導体装置３２のレーザ照射面３２ａ上においてレーザ光Ｌａのスキャンを行う。このとき、レーザ光の焦点位置を中心とする半導体装置３２内部の領域において光子吸収が生じ、電子及びホールから成るキャリア対が生成される。
　なお、本実施形態では、レーザ光の波長として単一光子吸収を生じさせるような波長を選択しているが、該レーザ光がフェムト秒レーザ光である場合には、多光子吸収に伴う非線形効果により空間解像度の向上が見込まれ、後の画像生成ステップＳ１３において光軸方向の解像度を高めることができる。こうして生成されたキャリア対は、電界すなわち空乏層が無い部位では再結合により消滅するが、電界が印加されている部位では電極端子に導かれ、ＯＢＩＣ電流として取り出される。
　このとき、半導体内部の電界が局所的に大きくなっていることによりアバランシェ増幅作用が生じる部位があれば、ＯＢＩＣ電流が数倍～数十倍に増倍され、より大きな電流となる。このため、その部位をレーザ光Ｌａが通過した瞬間に、電気特性値（前述したように、例えばＯＢＩＣの電流値や電流変化量、ＯＢＩＣ電流により生じる電流変化に伴う磁束密度（もしくはその変化）や磁場の強さ（もしくはその変化）、電圧値および電圧変化等）が急激に増大することとなる。
　なお、何れの部位においてもアバランシェ増幅作用が生じなければ、スキャンの全行程においてそのような電気特性値の大きな変化は生じない。この照射・検出ステップＳ１２では、センサ２４を用いて、レーザ光に起因して半導体装置３２に生じる電気特性値を検出し、その検出結果を示す検出信号を制御システム２８へ送る。
　制御システム２８は、照射・検出ステップＳ１２により得られた検出信号と、その検出信号が得られたときのスキャン位置情報とに基づいてマッピングを行うことにより、半導体装置３２の電気特性画像を生成する（画像生成ステップ、図３のステップＳ１３）。この画像生成ステップＳ１３では、例えば半導体装置３２を想定した領域内において、上述した電気特性値に応じたデータ値の分布画像が生成される。データ値の大小は、例えば画素の濃淡によって表現される。
　続いて、画像生成ステップＳ１３により生成された電気特性画像をモニタ装置３０に表示する（表示ステップ、図３のステップＳ１４）。その後、モニタ装置３０に表示された電気特性画像を観察しながらアバランシェ増幅作用が生じたか否かを確認しつつ、半導体装置３２にアバランシェ増幅作用が生じる電圧に達するまで電圧印加ステップＳ１１における逆バイアス電圧を段階的に増加させながら、上述した各ステップ、すなわち電圧印加ステップＳ１１、照射・検出ステップＳ１２、画像生成ステップＳ１３、及び表示ステップＳ１４を繰り返し行う（判断ステップ、図３のステップＳ１５）。換言すれば、逆バイアス電圧が増加する毎に、スキャン光学系１６がレーザ光を照射し、センサ２４が電気特性値を検出し、制御システム２８が電気特性画像を生成し、モニタ装置３０が電気特性画像を表示する。
　なお、逆バイアス電圧が増加する毎に、照射・検出ステップＳ１２を行うことに限らず、逆バイアス電圧を段階的に複数回増加させた後に、照射・検出ステップＳ１２を行ってもよい。また、照射・検出ステップＳ１２を常に行い、電圧印加ステップＳ１１が行われた際に、画像生成ステップＳ１３、及び表示ステップＳ１４を行ってもよい。
　アバランシェ増幅作用が生じると、電界集中位置において電気特性値に顕著な変化が生じる。そして、この変化は、電気特性画像において例えば濃淡（コントラスト）の変化として観察される。従って、このステップＳ１５では、電気特性画像に基づいてアバランシェ増幅作用が生じたか否かを的確に判断することができる。
　なお、電圧印加ステップＳ１１では、例えば各段階毎に操作者が任意の逆バイアス電圧値を入力してもよく、或いは、例えばモニタ装置３０に表示された電圧上昇ボタンを操作者が押すことによって逆バイアス電圧値を増加させてもよい。又は、制御システム２８が最大許容電圧値に基づいて各段での逆バイアス電圧の増加量を算出し、操作者からの指示入力により、制御システム２８が自動的に逆バイアス電圧を増加させてもよい。
　また、表示ステップＳ１４では、アバランシェ増幅作用が生じたか否かの確認を容易にするため、電圧印加ステップＳ１１において順次印加された複数の逆バイアス電圧値のそれぞれに対応する複数の電気特性画像をモニタ装置３０が同時に表示することが好ましい。また、制御システム２８が、半導体装置３２に順次印加された複数の逆バイアス電圧値のそれぞれに対応する複数の電気特性画像に基づいて、アバランシェ増幅作用が生じたか否かを判断する判断部を兼ねてもよい。
　具体的には、例えば制御システム２８が複数の電気特性画像間の差分を演算し、コントラスト差が所定の閾値よりも大きい場合に、判断ステップＳ１５において、アバランシェ増幅作用が生じたと判断することができる。この場合、確実にアバランシェ増幅作用が生じていない印加電圧（例えば、０Ｖ）での電気特性画像との差分をとっても良いが、印加電圧を上げる前に取得した電気特性画像との差分をとることが好ましい。或いは、コントラスト差が所定の閾値よりも大きい部分の面積が所定の面積よりも大きい場合に、アバランシェ増幅作用が生じたと判断してもよい。このような方式によってアバランシェ増幅作用の有無を判断することにより、ノイズ等による誤判断を効果的に防ぐことができる。
　また、判断ステップＳ１５において、判断部は、或る印加電圧における一つの電気特性画像からアバランシェ増幅が生じているかどうかを判断してもよい。例えば、判断ステップＳ１５において、判断部は、或る印加電圧における一つの電気特性画像のコントラスト値が所定の閾値以上である領域の面積を求め、その面積が所定の面積よりも大きい場合に、アバランシェ増幅作用が生じたと判断してもよい。
　その後、モニタ装置３０に表示された電気特性画像から、半導体装置３２にアバランシェ増幅作用が生じたと判断されるときは（図３のステップＳ１５；Ｙｅｓ）、最後に取得された電気特性画像に基づいて、電気特性値が局所的に大きい位置、すなわち電界集中位置を特定する（図３のステップＳ１６）。
　なお、電気特性値が局所的に大きい位置が複数存在する場合、より電界が集中しやすい位置を特定する必要がある。そこで、これまでの電圧印加ステップＳ１１における電圧の増加値よりも低い増加値で印加電圧を増加させ、電気特性画像を取得する。そして、この電気特性画像とこれまでに取得した電気特性画像とを比較し、電圧の増加値に対する電気特性値の変化が大きい位置を電界集中位置として特定する。これにより、より電界の集中しやすい位置を特定することができる。なお、電圧の増加値に対する電気特性値の変化が大きい位置から順に、電界が集中しやすい位置として、ランク付けしてもよい。
　ここで、図４～図６は、一実施例としての電気特性画像の例を示す図である。図４（ａ）～図４（ｆ）は逆バイアス電圧をそれぞれ０Ｖ、５Ｖ、１０Ｖ、１５Ｖ、２０Ｖ、及び２５Ｖに設定したときの電気特性画像を示している。図５（ａ）～図５（ｆ）は逆バイアス電圧をそれぞれ３０Ｖ、３５Ｖ、４０Ｖ、４５Ｖ、５０Ｖ、及び５５Ｖに設定したときの電気特性画像を示している。図６（ａ）～図６（ｅ）は逆バイアス電圧をそれぞれ６０Ｖ、６５Ｖ、７０Ｖ、７５Ｖ、及び８０Ｖに設定したときの電気特性画像を示している。
　図４～図６を参照すると、逆バイアス電圧を６５Ｖ～８０Ｖに設定したとき（図６（ｂ）～図６（ｅ））に、それまでの画像（図４、図５及び図６（ａ））と比較して、画像の左下の部分Ａが明るくなっており、当該部分においてアバランシェ増幅作用が生じたことがわかる。なお、この実施例では、最大許容電圧値が８０Ｖである半導体装置３２を用いて観察を行ったので、最大逆バイアス電圧（８０Ｖ）においてもアバランシェ崩壊現象は生じなかった。
　なお、本実施形態による観察装置１０Ａ及び観察方法の適用例としては、耐圧性能が規定値よりも低く且つリーク電流が大きい半導体装置３２のサンプルにおいて、不良箇所を特定することが挙げられる。具体的には、逆バイアス電圧を徐々に大きくしたときに、良品と比較して過大に電流が流れるようなサンプルに対し、ＯＢＩＣ電流が増え始める逆バイアス電圧値から、アバランシェ崩壊現象が生じる手前の最大許容電圧値付近まで段階的に逆バイアス電圧を増加させつつ、逆バイアス電圧が増加する毎に電気特性画像を取得するとよい。こうして得られた複数の電気特性画像を相互に比較し、ＯＢＩＣ電流に起因する電気特性が急激に変化している電気特性画像を特定することにより、不良箇所を特定することができる。
　以上に説明した、本実施形態による観察装置１０Ａ及び観察方法によって得られる効果について説明する。
　本実施形態の観察装置１０Ａ及び観察方法によれば、レーザ光に起因して半導体装置３２に生じる、ＯＢＩＣ電流に基づく電気特性を可視化することによって、電界集中箇所を観察する。従って、高い解像度でもって電界集中位置を特定することができる。また、半導体装置３２へ印加する逆バイアス電圧の大きさを、アバランシェ崩壊現象が生じる手前のアバランシェ増幅作用が生じる程度に止めるので、半導体装置３２の損傷を抑制することができる。したがって、本実施形態の観察装置１０Ａ及び観察方法によれば、半導体装置３２が損傷する確率を低減しつつ、半導体装置３２を好適に観察し、電界集中箇所を正確に知ることができる。また、損傷を免れた半導体装置３２を電子顕微鏡などにより観察することで、電界集中が生じた原因を解析することが可能となる。
　また、本実施形態の観察装置１０Ａ及び観察方法によれば、十分に低い電圧値から段階的に逆バイアス電圧を上げつつ電気特性画像を取得し、アバランシェ増幅作用による電気特性の大きな変化を検出後に逆バイアス電圧の増加を停止することができる。従って、半導体装置３２の最大許容電圧値が不明な場合であっても、半導体装置３２の損傷を回避することができる。
　（第２の実施の形態）
　続いて、本発明の第２実施形態による電界集中位置観察装置および電界集中位置観察方法について説明する。図７は、本実施形態の観察装置１０Ｂの構成を概略的に示すブロック図である。本実施形態の観察装置１０Ｂ及び観察方法と、第１実施形態の観察装置１０Ａ及び観察方法とが相違する点は、以下のとおりである。
　すなわち、本実施形態の観察装置１０Ｂでは、レーザ光源１８が、半導体装置３２の内部に二光子吸収若しくは三光子吸収といった多光子吸収を発生させるために好適な波長のレーザ光を出力する。具体的には、二光子吸収の場合、レーザ光の光子エネルギーが、観察対象部位のバンドギャップエネルギーよりも小さく、且つ該バンドギャップエネルギーの１／２よりも大きいことが好ましい。また、三光子吸収以上の多光子吸収を十分に発生させる場合には、レーザ光の光子エネルギーが、観察対象部位のバンドギャップエネルギーの１／３程度でもよい。従って、観察対象部位がＳｉから成る場合、レーザ光の波長は１．２μｍ以上であることが好ましく、１．６以下μｍ以下であることが尚好ましい。
　また、レーザ光源１８は、パルス幅が１ピコ秒よりも短いパルス状のレーザ光を出力する、いわゆるフェムト秒レーザ光源であることが好ましい。短い時間で高いパワーを有するレーザ光を照射することにより、半導体装置３２の内部において多光子吸収が発生し易くなるからである。なお、レーザ光源１８が半導体装置３２の内部において多光子吸収が発生するレーザ光の強度を有している場合、連続的にレーザ光を出力するＣＷ（Continuous Wave）レーザ光源をレーザ光源１８としてもよい。
　また、本実施形態の観察装置１０Ｂは、ＡＯモジュール３４、パルスジェネレータ３６、ＡＯモジュール用アンプ３８、及びロックインアンプ４０を更に備えている。ＡＯモジュール３４は、図３に示された照射・検出ステップＳ１２において、レーザ光源１８から出力されたパルス状のレーザ光を更に低い周波数に変調して、変調後のレーザ光をスキャン光学系１６に提供する。ＡＯモジュール３４は制御ケーブル７６を介してＡＯモジュール用アンプ３８と電気的に接続されており、ＡＯモジュール用アンプ３８は制御ケーブル７８を介してパルスジェネレータ３６と電気的に接続されている。パルスジェネレータ３６は、ＡＯモジュール用アンプ３８を制御するための制御信号を、制御ケーブル７８を通じてＡＯモジュール用アンプ３８に与える。ＡＯモジュール用アンプ３８は、その制御信号に基づいて、レーザ光を変調するための変調信号を生成し、ＡＯモジュール３４へ出力する。
　ロックインアンプ４０は、ケーブル８０を介してパルスジェネレータ３６と電気的に接続されており、また、ケーブル８２を介してセンサ２４と電気的に接続されている。ロックインアンプ４０は、図３に示された照射・検出ステップＳ１２において、ＡＯモジュール用アンプ３８を制御するための制御信号をパルスジェネレータ３６から受け取り、この制御信号に基づいて検出周波数を設定し、センサ２４からの出力信号のうち検出周波数に該当する信号成分を抽出する（ロックイン検出）。こうして抽出された信号成分は、ケーブル７２，７０を介して制御システム２８へ送られる。制御システム２８は、図３に示された画像生成ステップＳ１３において、この信号成分とスキャン位置情報とに基づいてマッピングを行うことにより、半導体装置３２の電気特性画像を生成する。
　なお、本実施形態の観察装置１０Ｂは、ＡＯモジュール３４、パルスジェネレータ３６、ＡＯモジュール用アンプ３８、及びロックインアンプ４０を備えているが、レーザ光源としてＣＷレーザ光源を用いる場合、これらが不要であることは言うまでもない。この場合、センサ２４の構成ならびに動作については、第１実施形態に記載された通りとなる。また、第１実施形態において、レーザ光源としてパルスレーザ光源を用いる場合、本実施形態の観察装置１０Ｂ同様、ＡＯモジュール３４、パルスジェネレータ３６、ＡＯモジュール用アンプ３８、及びロックインアンプ４０を備えてもよい。その場合、構成および動作については、上述した通りである。
　以上に説明した本実施形態の観察装置１０Ｂ及び観察方法によれば、第１実施形態と同様に、半導体装置３２が損傷する確率を低減しつつ、半導体装置３２を好適に観察し、高い解像度でもって電界集中位置を正確に知ることができる。なお、本実施形態ではロックインアンプ４０においてロックイン検出を行うことによりＳ／Ｎ比を向上させているが、ロックイン検出を行うための構成は省略されてもよい。
　また、アバランシェ増幅作用が生じたか否かを判断する判断部（判断ステップ）は、印加電圧の異なる複数の電気特性画像間を比較してもよい。この場合、アバランシェ増幅作用の有無を相対的に判断できる。具体的には、印加電圧を上げる前に取得した電気特性画像との比較を行うことが好ましい。電圧を印加すると、ノイズなどの影響により全体的にコントラスト値が高くなる場合がある。従って、電気特性画像と、印加電圧を上げる前に取得した電気特性画像との比較を行うことにより、ノイズの影響を受けにくくすることができる。さらに、判断部は、印加電圧の異なる複数の電気特性画像間の差分を演算し、コントラスト差が所定の閾値よりも大きい場合に、アバランシェ増幅作用が生じたと判断してもよい。この場合、アバランシェ増幅作用の有無の判断を確実に行うことができる。
　また、判断部（判断ステップ）は、印加電圧の異なる複数の電気特性画像間のコントラスト差が所定の閾値よりも大きい部分の面積が所定の面積よりも大きい場合に、アバランシェ増幅作用が生じたと判断してもよい。このような方式によってアバランシェ増幅作用の有無を判断することにより、ノイズ等による誤判断を効果的に防ぐことができる。
　また、第１実施形態と同様に、電気特性値が局所的に大きい位置が複数存在する場合、これまでの電圧印加ステップＳ１１における電圧の増加値よりも低い増加値で印加電圧を増加させ、電気特性画像を取得し、この電気特性画像とこれまでに取得した電気特性画像とを比較し、電圧の増加値に対する電気特性値の変化が大きい位置を電界集中位置として特定してもよい。これにより、より電界の集中しやすい位置を特定することができる。また、電圧の増加値に対する電気特性値の変化が大きい位置から順に、電界が集中しやすい位置として、ランク付けしてもよい。
　本発明による電界集中位置観察装置および電界集中位置観察方法は、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記各実施形態では半導体装置の例としてパワートランジスタを挙げているが、本発明によって観察可能な半導体装置はこれに限られず、例えば、他のパワーデバイスやアバランシェフォトダイオードなどのアバランシェ増幅作用が生じ得る種々の半導体装置を観察することができる。
　上記実施形態による電界集中位置観察装置では、半導体装置の電界集中位置を観察する装置であって、レーザ光源と、レーザ光源から出力されたレーザ光を半導体装置へ照射する照射光学系と、半導体装置の電極間に所定電圧を印加する電圧印加部と、レーザ光に起因して半導体装置に生じる電気特性を検出する検出部と、検出部からの検出信号に基づいて半導体装置の電気特性画像を生成する画像生成部とを備え、電圧印加部は、上記所定電圧の大きさを、半導体装置にアバランシェ増幅作用が生じる電圧に達するまで段階的に増加させ、所定電圧が増加すると、照射光学系がレーザ光を照射し、検出部が電気特性を検出し、画像生成部が電気特性画像を生成する構成としている。
　また、上記実施形態による電界集中位置観察方法では、半導体装置の電界集中位置を観察する方法であって、半導体装置の電極間に所定電圧を印加する電圧印加ステップと、半導体装置へレーザ光を照射し、レーザ光に起因して半導体装置に生じる電気特性を検出する照射・検出ステップと、照射・検出ステップにより得られた検出信号に基づいて半導体装置の電気特性画像を生成する画像生成ステップとを備え、半導体装置にアバランシェ増幅作用が生じる電圧に達するまで電圧印加ステップにおける所定電圧を段階的に増加させながら、電圧印加ステップ、照射・検出ステップ、及び画像生成ステップを繰り返し行う構成としている。
　また、電界集中位置観察装置は、レーザ光源が、パルス幅が１ピコ秒よりも短く、波長が１２００ｎｍ以上であるパルス状のレーザ光を出力する構成としてもよい。同様に、電界集中位置観察方法は、照射・検出ステップにおいて、パルス幅が１ピコ秒よりも短く、波長が１２００ｎｍ以上であるパルス状のレーザ光を半導体装置へ照射する構成としてもよい。
　また、電界集中位置観察装置は、電圧印加部から順次印加された複数の所定電圧のそれぞれに対応する複数の電気特性画像に基づいて、アバランシェ増幅作用が生じたか否かを判断する判断部を更に備える構成としてもよい。同様に、電界集中位置観察方法は、電圧印加ステップにおいて順次印加された複数の所定電圧のそれぞれに対応する複数の電気特性画像に基づいて、アバランシェ増幅作用が生じたか否かを判断する判断ステップを更に備える構成としてもよい。
　或いは、電界集中位置観察装置は、電圧印加部から印加された所定電圧に対応する電気特性画像に基づいて、アバランシェ増幅作用が生じたか否かを判断する判断部を更に備える構成としてもよい。同様に、電界集中位置観察方法は、電圧印加ステップにおいて印加された所定電圧に対応する電気特性画像に基づいて、アバランシェ増幅作用が生じたか否かを判断する判断ステップを更に備える構成としてもよい。
　また、電界集中位置観察装置は、電圧印加部から順次印加された複数の所定電圧のそれぞれに対応する複数の電気特性画像を同時に表示する表示部を更に備える構成としてもよい。同様に、電界集中位置観察方法は、電圧印加ステップにおいて順次印加された複数の所定電圧のそれぞれに対応する複数の電気特性画像を同時に表示する表示ステップを更に備える構成としてもよい。
　また、電界集中位置観察装置は、電圧印加部が、半導体装置に定められている最大許容電圧値から所定値を差し引いた値を最初の所定電圧の大きさとする構成としてもよい。同様に、電界集中位置観察方法は、電圧印加ステップにおいて、半導体装置に定められている最大許容電圧値から所定値を差し引いた値を最初の所定電圧の大きさとする構成としてもよい。
　本発明は、電界集中位置を正確に知ることができる電界集中位置観察装置および電界集中位置観察方法として利用可能である。
　１０Ａ，１０Ｂ…観察装置、１２…暗箱、１４…ステージ、１６…スキャン光学系、１８…レーザ光源、２０…レーザスキャンコントローラ、２２…バイアス電源、２４…センサ、２６…プロービングシステム、２８…制御システム、３０…モニタ装置、３２…半導体装置、３２ａ…レーザ照射面、３４…ＡＯモジュール、３６…パルスジェネレータ、３８…ＡＯモジュール用アンプ、４０…ロックインアンプ、Ｌａ…レーザ光。

Claims (12)

  1. 　半導体装置の電界集中位置を観察する装置であって、
    　レーザ光源と、
    　前記レーザ光源から出力されたレーザ光を前記半導体装置へ照射する照射光学系と、
    　前記半導体装置の電極間に所定電圧を印加する電圧印加部と、
    　前記レーザ光に起因して前記半導体装置に生じる電気特性を検出する検出部と、
    　前記検出部からの検出信号に基づいて前記半導体装置の電気特性画像を生成する画像生成部と
    　を備え、
    　前記電圧印加部は、前記所定電圧の大きさを、前記半導体装置にアバランシェ増幅作用が生じる電圧に達するまで段階的に増加させ、
    　前記所定電圧が増加すると、前記照射光学系が前記レーザ光を照射し、前記検出部が前記電気特性を検出し、前記画像生成部が前記電気特性画像を生成することを特徴とする、電界集中位置観察装置。
  2. 　前記レーザ光源は、パルス幅が１ピコ秒よりも短く、波長が１２００ｎｍ以上であるパルス状の前記レーザ光を出力することを特徴とする、請求項１に記載の電界集中位置観察装置。
  3. 　前記電圧印加部から順次印加された複数の前記所定電圧のそれぞれに対応する複数の前記電気特性画像に基づいて、アバランシェ増幅作用が生じたか否かを判断する判断部を更に備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の電界集中位置観察装置。
  4. 　前記電圧印加部から印加された前記所定電圧に対応する前記電気特性画像に基づいて、アバランシェ増幅作用が生じたか否かを判断する判断部を更に備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の電界集中位置観察装置。
  5. 　前記電圧印加部から順次印加された複数の前記所定電圧のそれぞれに対応する複数の前記電気特性画像を同時に表示する表示部を更に備えることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の電界集中位置観察装置。
  6. 　前記電圧印加部は、前記半導体装置に定められている最大許容電圧値から所定値を差し引いた値を最初の前記所定電圧の大きさとすることを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の電界集中位置観察装置。
  7. 　半導体装置の電界集中位置を観察する方法であって、
    　前記半導体装置の電極間に所定電圧を印加する電圧印加ステップと、
    　前記半導体装置へレーザ光を照射し、前記レーザ光に起因して前記半導体装置に生じる電気特性を検出する照射・検出ステップと、
    　前記照射・検出ステップにより得られた検出信号に基づいて前記半導体装置の電気特性画像を生成する画像生成ステップと
    　を備え、
    　前記半導体装置にアバランシェ増幅作用が生じる電圧に達するまで前記電圧印加ステップにおける前記所定電圧を段階的に増加させながら、前記電圧印加ステップ、前記照射・検出ステップ、及び前記画像生成ステップを繰り返し行うことを特徴とする、電界集中位置観察方法。
  8. 　前記照射・検出ステップにおいて、パルス幅が１ピコ秒よりも短く、波長が１２００ｎｍ以上であるパルス状の前記レーザ光を前記半導体装置へ照射することを特徴とする、請求項７に記載の電界集中位置観察方法。
  9. 　前記電圧印加ステップにおいて順次印加された複数の前記所定電圧のそれぞれに対応する複数の前記電気特性画像に基づいて、アバランシェ増幅作用が生じたか否かを判断する判断ステップを更に備えることを特徴とする、請求項７または８に記載の電界集中位置観察方法。
  10. 　前記電圧印加ステップにおいて印加された前記所定電圧に対応する前記電気特性画像に基づいて、アバランシェ増幅作用が生じたか否かを判断する判断ステップを更に備えることを特徴とする、請求項７または８に記載の電界集中位置観察方法。
  11. 　前記電圧印加ステップにおいて順次印加された複数の前記所定電圧のそれぞれに対応する複数の前記電気特性画像を同時に表示する表示ステップを更に備えることを特徴とする、請求項７～１０のいずれか一項に記載の電界集中位置観察方法。
  12. 　前記電圧印加ステップにおいて、前記半導体装置に定められている最大許容電圧値から所定値を差し引いた値を最初の前記所定電圧の大きさとすることを特徴とする、請求項７～１１のいずれか一項に記載の電界集中位置観察方法。
PCT/JP2014/053340 2013-02-19 2014-02-13 電界集中位置観察装置および電界集中位置観察方法 WO2014129377A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/767,723 US9733297B2 (en) 2013-02-19 2014-02-13 Electric field concentration location observation device and electric field concentration location observation method
JP2015501415A JP6317321B2 (ja) 2013-02-19 2014-02-13 電界集中位置観察装置および電界集中位置観察方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013030022 2013-02-19
JP2013-030022 2013-02-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014129377A1 true WO2014129377A1 (ja) 2014-08-28

Family

ID=51391171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/053340 WO2014129377A1 (ja) 2013-02-19 2014-02-13 電界集中位置観察装置および電界集中位置観察方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9733297B2 (ja)
JP (1) JP6317321B2 (ja)
TW (1) TW201439556A (ja)
WO (1) WO2014129377A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017167006A (ja) * 2016-03-16 2017-09-21 東芝メモリ株式会社 熱レーザ刺激装置、熱レーザ刺激方法および記録媒体
JP2019011968A (ja) * 2017-06-29 2019-01-24 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
JP7376369B2 (ja) 2020-01-15 2023-11-08 一般財団法人電力中央研究所 半導体素子の検査装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10609361B2 (en) * 2018-06-29 2020-03-31 Semiconductor Components Industries, Llc Imaging systems with depth detection

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11340293A (ja) * 1998-03-27 1999-12-10 Siemens Ag 半導体デバイス中のド―パント不純物濃度の非破壊測定方法
JP2006234789A (ja) * 2005-01-26 2006-09-07 Hitachi High-Technologies Corp 帯電制御装置及び帯電制御装置を備えた計測装置
JP2012058247A (ja) * 2010-09-08 2012-03-22 Dcg Systems Inc ２フォトン吸収を用いたレーザ・アシステッド・デバイス・オルタレーション

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05136240A (ja) 1991-11-14 1993-06-01 Mitsubishi Electric Corp Ｏｂｉｃ観察方法およびその装置
US5422498A (en) 1993-04-13 1995-06-06 Nec Corporation Apparatus for diagnosing interconnections of semiconductor integrated circuits
US6316950B1 (en) 1997-05-15 2001-11-13 Lucent Technologies Inc. Method and apparatus for imaging semiconductor devices
US6346821B1 (en) * 1998-03-27 2002-02-12 Infineon Technologies Ag Method for nondestructive measurement of minority carrier diffusion length and minority carrier lifetime in semiconductor devices
JP2010181288A (ja) 2009-02-05 2010-08-19 Renesas Electronics Corp 半導体集積回路の解析装置及び解析方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11340293A (ja) * 1998-03-27 1999-12-10 Siemens Ag 半導体デバイス中のド―パント不純物濃度の非破壊測定方法
JP2006234789A (ja) * 2005-01-26 2006-09-07 Hitachi High-Technologies Corp 帯電制御装置及び帯電制御装置を備えた計測装置
JP2012058247A (ja) * 2010-09-08 2012-03-22 Dcg Systems Inc ２フォトン吸収を用いたレーザ・アシステッド・デバイス・オルタレーション

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017167006A (ja) * 2016-03-16 2017-09-21 東芝メモリ株式会社 熱レーザ刺激装置、熱レーザ刺激方法および記録媒体
JP2019011968A (ja) * 2017-06-29 2019-01-24 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
US11460497B2 (en) 2017-06-29 2022-10-04 Hamamatsu Photonics K.K. Device analysis apparatus and device analysis method
JP7376369B2 (ja) 2020-01-15 2023-11-08 一般財団法人電力中央研究所 半導体素子の検査装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP6317321B2 (ja) 2018-04-25
JPWO2014129377A1 (ja) 2017-02-02
TW201439556A (zh) 2014-10-16
US20150377953A1 (en) 2015-12-31
US9733297B2 (en) 2017-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5996687B2 (ja) 検査装置及び検査方法
US10923404B2 (en) Inspection method, inspection device, and marking forming method
JP6317321B2 (ja) 電界集中位置観察装置および電界集中位置観察方法
US7385686B2 (en) Method and apparatus for inspecting semiconductor device
KR102403498B1 (ko) 광원 장치 및 검사 장치
US20230061399A1 (en) Semiconductor fault analysis device and semiconductor fault analysis method
JP4631704B2 (ja) 半導体デバイスの電界分布測定方法と装置
JP6594434B2 (ja) 回路検査方法および試料検査装置
JP4001373B2 (ja) 集積回路断線検査方法と装置
KR20210049092A (ko) 반도체 시료의 검사 장치 및 검사 방법
JP6151832B2 (ja) 検査装置及び検査方法
CN105717170A (zh) 激光诱导阻抗变化测试方法和系统
CN107615603B (zh) 光源装置和检查装置
JP5582613B2 (ja) 検査装置及び方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14753465

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015501415

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14767723

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14753465

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1