專利名稱：半導(dǎo)體器件的檢查方法與半導(dǎo)體器件的檢查裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的檢查方法與半導(dǎo)體器件的檢查裝置，是以在基板 上形成電子電路的半導(dǎo)體器件為檢查對象，檢測該半導(dǎo)體器件中的斷線等缺 陷，從而檢查半導(dǎo)體器件的好壞。
背景技術(shù)：
安裝于電子零部件的半導(dǎo)體器件中形成許多電子電路，作為對于形成上述 電子電路的制造途中產(chǎn)生的斷線等以非接觸的方式進(jìn)行檢査的非接觸檢査方
法，以往如專利文獻(xiàn)l中所示，有檢査pn結(jié)的缺陷、布線斷線、短路、高電
阻位置等。
以往的非接觸檢查方法，是如圖13所示，對設(shè)置于載物臺(tái)108上的半導(dǎo) 體器件內(nèi)的構(gòu)成MOS晶體管等的p型或n型擴(kuò)散區(qū)域101、 102或金屬半導(dǎo)體 界面等的內(nèi)部電場發(fā)生部，用脈沖激光110照射，通過檢測向自由空間發(fā)射的 電磁波來進(jìn)行的。103表示基板，104表示絕緣膜，105、 106、 107表示布線。
用這種方法，檢測從脈沖激光照射位置發(fā)出的電磁波，變換成為與電磁波 的電場振幅的時(shí)間波形相對應(yīng)的隨時(shí)間變化的電壓信號(hào)，檢測半導(dǎo)體器件內(nèi)部 的電場分布，從而對半導(dǎo)體器件進(jìn)行故障診斷。
具體地說，如圖14所示，在S1中，利用脈沖激光照射檢查對象中規(guī)定的 檢查區(qū)域，獲得向自由空間發(fā)射的電磁波的振幅波形。
在S2中，將S1中獲得的電磁波的振幅波形，通過與預(yù)先測定獲得的合格 品從上述規(guī)定的檢查區(qū)域發(fā)出的電磁波振幅波形比較，進(jìn)行好壞判斷。
圖15表示用脈沖激光照射某一半導(dǎo)體電路時(shí)產(chǎn)生的電磁波振幅波形。如 果假設(shè)從合格品的規(guī)定的檢查位置產(chǎn)生的電磁波振幅波形是圖15中所示的波 形，則例如，對于在時(shí)間T上的電磁波振幅波形的最大值V，與作為檢査 對象的半導(dǎo)體器件中從上述規(guī)定檢查位置產(chǎn)生的電磁波振幅波形的最大值進(jìn)行比較，從而判斷半導(dǎo)體器件的好壞。
雖然好壞判斷的基準(zhǔn)會(huì)隨所需檢查項(xiàng)目的不同而不同，但是由于脈沖激光 照射位置的結(jié)構(gòu)的不同，多數(shù)情況下所產(chǎn)生的電磁波振幅波形的最大值或最小 值不同，所以比較產(chǎn)生的電磁波振幅波形的最大值或最小值，如果與基準(zhǔn)品的 相應(yīng)值不同，就會(huì)認(rèn)為是該檢查對象的半導(dǎo)體器件有故障。
專利文獻(xiàn)1:特開2006-24774號(hào)公報(bào)
但是，對于上述以往的結(jié)構(gòu)，存在的問題是，由于檢查對象的半導(dǎo)體器件 的更好、對半導(dǎo)體器件的激光照射角度的變化或電磁波檢測器的更換等，會(huì)引 起可檢測的電磁波振幅強(qiáng)度顯著降低。
例如，對于產(chǎn)生如圖15所示的電磁波振幅波形的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)，將圖13 中的半導(dǎo)體器件從載物臺(tái)108上取下后重新設(shè)置，當(dāng)測定相同位置時(shí)，由于控制機(jī) 器的靈敏度變化或?qū)Π雽?dǎo)體器件的激光照射角度變化等某種原因，有時(shí)會(huì)檢測到如 圖16所示的電磁波振幅波形。
但是，若重新調(diào)整構(gòu)成檢查裝置的光學(xué)零部件或控制裝置，進(jìn)行靈敏度校正， 就可以獲得與圖15同等的電磁波振幅波形。
因此，對于某一檢查區(qū)域，如果單純地將測定結(jié)果的電磁波振幅強(qiáng)度與合格品 的電磁波振幅強(qiáng)度進(jìn)行比較，由于檢査裝置的校正不充分而產(chǎn)生電磁波振幅強(qiáng)度的 差異，可能使得本來是合格品的位置被誤判成為故障位置。
為了進(jìn)行檢查裝置的靈敏度校正，在脈沖激光照射時(shí)，需要產(chǎn)生確實(shí)穩(wěn)定的電 磁波振幅波形的對象、亦即作為基準(zhǔn)的測定物，但是，從滿足該條件的材料如InAs 的晶體發(fā)射的電磁波振幅，具有比從通用的硅基板構(gòu)成的半導(dǎo)體器件所產(chǎn)生的電磁 波振幅大IO倍以上的強(qiáng)度，所以即使利用這些材料實(shí)施靈敏度校正，也有可能為 了檢測半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的電磁波振幅波形、而無法實(shí)施高精度的靈敏度校正。
本發(fā)明旨在解決上述以往技術(shù)的問題，其目的在于提供一種半導(dǎo)體器件的檢查 方法和檢查裝置，使得在對半導(dǎo)體器件照射脈沖激光時(shí)，可以防止由于電磁波振幅 強(qiáng)度的比較誤差而引起的半導(dǎo)體器件好壞的誤判。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求項(xiàng)1的結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體器件的檢査方法包括用脈沖 激光照射保持無偏壓狀態(tài)并具有多個(gè)擴(kuò)散區(qū)域的檢查對象半導(dǎo)體器件的任意
5擴(kuò)散區(qū)域的照射工序；檢測從上述半導(dǎo)體器件的激光照射位置發(fā)射的電磁波、
并變換成為與上述電磁波的電場振幅的時(shí)間波形相對應(yīng)的隨時(shí)間變化的電壓
信號(hào)的檢測 變換工序；以及根據(jù)上述電壓信號(hào)來檢測上述半導(dǎo)體器件內(nèi)部的 電場分布并進(jìn)行故障診斷的故障診斷工序，在該半導(dǎo)體器件的檢査方法中，其 特征在于，將對于檢查對象半導(dǎo)體器件中具備的用于校正上述電磁波檢測靈敏 度的至少僅與1根布線相連的擴(kuò)散區(qū)域用上述脈沖激光照射時(shí)產(chǎn)生的上述電磁 波的電場振幅的第1時(shí)間波形，與對作為基準(zhǔn)品的半導(dǎo)體器件中具備的上述校 正用擴(kuò)散區(qū)域用上述脈沖激光照射時(shí)產(chǎn)生的上述電磁波的電場振幅的第2時(shí)間 波形進(jìn)行比較，校正上述電磁波的檢測靈敏度，使得上述第1時(shí)間波形的電磁 波振幅強(qiáng)度的最大值、與上述第2時(shí)間波形的電磁波振幅強(qiáng)度的最大值相同， 之后，檢查上述檢查對象的半導(dǎo)體器件，根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可以消除對檢査對象半 導(dǎo)體器件的激光照射角度或構(gòu)成裝置的控制裝置的校正偏差產(chǎn)生的對電磁波 振幅波形的強(qiáng)度差異的影響，來進(jìn)行檢查。
另外，權(quán)利要求項(xiàng)2、 3中所述的半導(dǎo)體器件的檢査方法，是在權(quán)利要求項(xiàng)
l的檢查方法中，用于校正電磁波的檢測靈敏度的擴(kuò)散區(qū)域，并沒有與半導(dǎo)體 器件所具有的多個(gè)擴(kuò)散區(qū)域電連接，而且，在電磁波的檢測靈敏度的校正中，
是使得第1時(shí)間波形與第2時(shí)間波形的電磁波振幅波形在特定時(shí)間的電磁波 振幅強(qiáng)度的值相同而進(jìn)行校正的，通過這樣，能容易發(fā)出電磁波，即使從檢查 對象的半導(dǎo)體器件發(fā)出的電磁波具有多個(gè)極值，在僅使最大值一致而校正仍不 充分的情況下，也可以實(shí)施靈敏度調(diào)整。
另外，根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求項(xiàng)4的結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括用具有規(guī)
定波長的脈沖激光二維掃描照射保持無偏壓狀態(tài)的半導(dǎo)體器件的照射裝置；檢 測從上述半導(dǎo)體器件的激光照射位置發(fā)出的電磁波、并變換成為與上述電磁波 的電場振幅的時(shí)間波形相對應(yīng)的隨時(shí)間變化的電壓信號(hào)的檢測，變換裝置；根 據(jù)上述電壓信號(hào)來檢測上述半導(dǎo)體器件內(nèi)部的電場分布并進(jìn)行故障診斷的故 障診斷裝置；以及在上述照射裝置的脈沖激光照射范圍內(nèi)配置的電磁波靈敏度 校正用的半導(dǎo)體器件，其結(jié)構(gòu)是使得對用于校正電磁波靈敏度的半導(dǎo)體器件照 射脈沖激光時(shí)的上述電磁波的檢測靈敏度在零部件更換前后能夠相同那樣進(jìn) 行校正，根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使更換構(gòu)成的零部件，也可以在檢查前進(jìn)行獲得電磁 波振幅波形靈敏度構(gòu)成，從而可以進(jìn)行高精度的檢查。
根據(jù)本發(fā)明，具有如下效果，從電磁波振幅波形獲得振幅強(qiáng)度時(shí)，不受靈敏度校正不夠而引起的測定結(jié)果差異的影響，對作為檢查對象的半導(dǎo)體器件可 以進(jìn)行正確的好壞判斷，并能提高檢查精度。


圖1為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的半導(dǎo)體器件的構(gòu)成電路的配置圖。
圖2示出本實(shí)施形態(tài)1的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的剖面圖。 圖3示出本實(shí)施形態(tài)1的用于非接觸檢査的電磁波檢測器的方框圖。 圖4示出本實(shí)施形態(tài)1的非接觸檢査方法的處理過程的流程圖。 圖5示出本實(shí)施形態(tài)1中將脈沖激光照射結(jié)構(gòu)A時(shí)產(chǎn)生的電磁波振幅波形 圖，其中圖(a )表示基準(zhǔn)品產(chǎn)生的電磁波振幅波形；圖(b )表示檢査對象 產(chǎn)生的電磁波振幅波形；圖(c )表示靈敏度校正后的檢查對象產(chǎn)生的電磁波 振幅波形。
圖6示出本實(shí)施形態(tài)1中將脈沖激光照射檢査位置時(shí)產(chǎn)生的電磁波振幅波 形圖，其中圖(a)表示基準(zhǔn)品產(chǎn)生的電磁波振幅波形；圖(b)表示檢查對 象產(chǎn)生的電磁波振幅波形。
圖7為本實(shí)施形態(tài)1的半導(dǎo)體器件的構(gòu)成電路的另一種配置圖。 圖8為本實(shí)施形態(tài)1的半導(dǎo)體器件的構(gòu)成電路的又一種配置圖。 圖9示出本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的用于非接觸檢査的電磁波檢測器的方框圖。 圖10示出本實(shí)施形態(tài)2的電磁波檢測器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖11示出本實(shí)施形態(tài)2的電磁波檢測器校正方法的流程圖。 圖12示出本實(shí)施形態(tài)2中用脈沖激光照射校正用半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)A時(shí) 產(chǎn)生的電磁波振幅波形圖，其中圖(a)表示電磁波檢測器1006的電磁波振 幅波形；圖(b )表示電磁波檢測器2006的電磁波振幅波形；圖(c )表示 經(jīng)靈敏度校正后電磁波檢測器2006的電磁波振幅波形。 圖13示出以往的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的剖面圖。 圖14示出以往的非接觸檢查方法處理過程的流程圖。 圖15示出利用脈沖激光照射半導(dǎo)體器件所產(chǎn)生的電磁波振幅波形圖。 圖16示出脈沖激光照射半導(dǎo)體器件時(shí)由于靈敏度不夠而產(chǎn)生的電磁波振 幅波形圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。 (實(shí)施形態(tài)l)
圖1示出了具有作為本發(fā)明檢查對象的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件，是在平面上表 示由擴(kuò)散區(qū)域與布線構(gòu)成的電子電路配置的概念圖。
圖1中，由于半導(dǎo)體器件中包含多個(gè)擴(kuò)散區(qū)域l 、布線2，因此在不影響 本發(fā)明的前提下，以下都采用同一標(biāo)號(hào)進(jìn)行說明。
半導(dǎo)體器件為了實(shí)現(xiàn)所要求的功能，基板3上配置的無數(shù)個(gè)p型或n型擴(kuò) 散區(qū)域(以下僅用擴(kuò)散區(qū)域表示)l分別通過布線2連接。另外，為收發(fā)電信 號(hào)，基板3上也有與配置的電極焊盤4相連的擴(kuò)散區(qū)域1 。
半導(dǎo)體器件為了對于這樣配置、連接起來的擴(kuò)散區(qū)域l ，利用電極焊盤4， 與其他電子器件進(jìn)行電信號(hào)的收發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體器件所要求的功能，通常 與擴(kuò)散區(qū)域1相連的布線2，與其他擴(kuò)散區(qū)域1或在基板3上配置的某一電極 焊盤4連接。
另外，如圖1所示，作為本發(fā)明檢查對象的半導(dǎo)體器件中，具有如下特征， 它具備由與上述電路構(gòu)成相獨(dú)立的擴(kuò)散區(qū)域11、和與擴(kuò)散區(qū)域11相連的至少 1根以上的布線12構(gòu)成的結(jié)構(gòu)(以下稱為結(jié)構(gòu)A )。
然后，為敘述本發(fā)明所具特征的結(jié)構(gòu)、即當(dāng)脈沖激光照射時(shí)容易產(chǎn)生電磁 波的具體結(jié)構(gòu)，首先簡單說明利用脈沖激光照射產(chǎn)生電磁波的原理。
在構(gòu)成半導(dǎo)體器件中包含的M 0 S晶體管電路等的擴(kuò)散區(qū)域或金屬半導(dǎo) 體界面等處，由于會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部電場，因此當(dāng)規(guī)定脈沖寬度(例如，當(dāng)半導(dǎo)體器 件為硅基板時(shí)，脈沖寬度在1飛秒以上10皮秒以下的脈沖激光照射擴(kuò)散區(qū)域 時(shí)容易產(chǎn)生電磁波)的脈沖激光照射這些部分時(shí)，瞬時(shí)形成電子空穴對，從而 發(fā)出電磁波。
其中，我們實(shí)驗(yàn)確認(rèn)，對與布線連接的擴(kuò)散區(qū)域照射脈沖激光時(shí)，能夠檢 測到強(qiáng)電磁波振幅的波形，但是當(dāng)擴(kuò)散區(qū)域沒有與布線接合時(shí)，由于所發(fā)出的 電磁波比較微弱，或者沒有發(fā)出電磁波，因此無法檢測到電磁波。
另外，如圖1所示的當(dāng)擴(kuò)散區(qū)域1與其他擴(kuò)散區(qū)域1通過布線2連接時(shí)， 對于相連的擴(kuò)散區(qū)域1和布線2，由于發(fā)出的電磁波振幅波形受到影響，所以不容易對產(chǎn)生的電磁波振幅波形進(jìn)行檢測或?qū)Ξa(chǎn)生的電磁波振幅波形進(jìn)行預(yù)
或者，雖然存在對脈沖激光照射容易發(fā)出高振幅強(qiáng)度電磁波的InAs等物
質(zhì)，但是通常將這些材料的單晶嵌入由硅基板構(gòu)成的通用的半導(dǎo)體器件內(nèi)部， 這在制造方法、成本方面都非常困難。
因此，本發(fā)明具有如下特征對半導(dǎo)體器件中具備的、至少與l根布線連
接的擴(kuò)散區(qū)域(結(jié)構(gòu)A)用脈沖激光照射時(shí)發(fā)出電磁波，利用該電磁波，在半
導(dǎo)體器件檢査前對電磁波振幅強(qiáng)度實(shí)施校正后進(jìn)行檢査。
為進(jìn)行這些檢查的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)例如圖2所示。
圖2示出了作為檢查對象的半導(dǎo)體器件的剖面圖。這里，在圖2中，對與 圖13所示的以往例子中說明的結(jié)構(gòu)要素相對應(yīng)的具有相同功能的結(jié)構(gòu)要素， 沿用相同的標(biāo)號(hào)并省略說明。
用于本發(fā)明的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)中的與擴(kuò)散區(qū)域111相連的布線112，并不 與基板103中包含的擴(kuò)散區(qū)域101、 102相連，由擴(kuò)散區(qū)域lll與布線112構(gòu) 成的結(jié)構(gòu)A (圖1中，由擴(kuò)散區(qū)域11與布線12構(gòu)成)在功能上，獨(dú)立于其他 的電路結(jié)構(gòu)(圖1中的擴(kuò)散區(qū)域1或電極焊盤4)，因?yàn)椴荒芘c外部的電路進(jìn) 行電信號(hào)的收發(fā)，所以結(jié)構(gòu)A作為單體，并不完成作為電子電路的功能。因此， 通常的半導(dǎo)體器件中并不包含這種結(jié)構(gòu)A。
關(guān)于結(jié)構(gòu)A的平面配置，如圖1所示的擴(kuò)散區(qū)域11與布線12那樣，希望 布線12從擴(kuò)散區(qū)域11沿直線延伸。這是因?yàn)?，如果從擴(kuò)散區(qū)域ll延伸的布 線12在途中分叉，就會(huì)使得發(fā)出的電磁波振幅的最大值降低。另外，關(guān)于布 線12的長度，雖然根據(jù)不同的擴(kuò)散區(qū)域11的面積或者照射的脈沖激光的強(qiáng)度 等，電磁波容易發(fā)出的最佳長度會(huì)有所不同，但作為一個(gè)例子，擴(kuò)散區(qū)域ll 是邊長為10u m的正方形，布線12的長度是300ym，由此產(chǎn)生的電磁波振 幅波形成為如圖15中所示的波形。
由于所發(fā)出的電磁波振幅波形也會(huì)受到結(jié)構(gòu)A周圍配置的結(jié)構(gòu)的影響，因 此如果對擴(kuò)散區(qū)域11邊長為10u m的正方形、布線12的長度是300u m的結(jié) 構(gòu)A用脈沖激光照射，雖然并不一定得到如圖15所示的電磁波振幅波形，但 容易發(fā)出電磁波。
9結(jié)構(gòu)A是在進(jìn)行非接觸檢查時(shí)利用的結(jié)構(gòu)，該非接觸檢查是根據(jù)將脈沖激 光照射半導(dǎo)體器件時(shí)所產(chǎn)生的電磁波振幅強(qiáng)度或半導(dǎo)體器件中的電場分布等 對半導(dǎo)體器件進(jìn)行好壞判斷。
該非接觸檢査方法，由于不需要像以往電氣檢查那樣為了外加電壓而進(jìn)行 電子探針準(zhǔn)備 電壓外加工序等，只用脈沖激光照射就能對半導(dǎo)體器件進(jìn)行好 壞判斷，因此，如果可以提高好壞判斷的精度，那么利用脈沖激光照射進(jìn)行的 非接觸檢査，就會(huì)成為一種有效的檢查方法。
為實(shí)施上述非接觸檢查方法的非接觸檢查裝置的結(jié)構(gòu)例如圖3所示。
然而，為實(shí)現(xiàn)上述非接觸方法的裝置結(jié)構(gòu)并不限定于圖3所示的結(jié)構(gòu)，在
不脫離檢測利用激光照射產(chǎn)生的電磁波以實(shí)施非接觸檢查的要點(diǎn)的范圍內(nèi)，可 以進(jìn)行種種變更。
如圖3所示，激光照射器1001發(fā)出的脈沖激光，經(jīng)過分光器1002分離成 檢查用激光(以下稱為泵浦光)B與電磁波檢測器驅(qū)動(dòng)用的觸發(fā)用激光(以下 稱為探測光)C。泵浦光B經(jīng)由聚光鏡1004與半透鏡(例如，具有透明導(dǎo)電膜 (ITO膜)的鏡片)1005，照射到載物臺(tái)1003上配置的檢查對象半導(dǎo)體器件D 上。半導(dǎo)體器件D利用載物臺(tái)1003可以在水平方向上移動(dòng)。該檢查中的半導(dǎo) 體器件D處于無偏壓狀態(tài)。
半導(dǎo)體器件D產(chǎn)生的太拉赫茲電磁波，經(jīng)半透鏡1005反射，經(jīng)由法物面 鏡1011引向電磁波檢測器(電磁波檢測裝置)1006。對電磁波檢測器1006照 射的作為觸發(fā)用的探測光C，該探測光C從分光器1002發(fā)出后，經(jīng)由為使其依 次延遲的時(shí)間延遲器(時(shí)間延遲裝置)1008，再經(jīng)反射鏡1007反射而得。
用鎖定放大器1009僅放大這樣用電磁波檢測器1006檢測出的規(guī)定頻率的 檢測信號(hào)(電流信號(hào))，將鎖定放大器1009的檢測信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī)裝置1010 中。計(jì)算機(jī)裝置1010解析鎖定放大器1009的檢測信號(hào)，判斷是否存在斷線、 短路等半導(dǎo)體器件D的缺陷，同時(shí)進(jìn)行載物臺(tái)1003的動(dòng)作控制等檢查裝置的 控制，起到作為缺陷檢測裝置和裝置的控制裝置的作用。
對于如圖2所示本實(shí)施形態(tài)l擴(kuò)散區(qū)域IOI進(jìn)行檢查的情況，下面利用圖 3、圖4、圖5 (a) 圖5 (c)、圖6 (a)和圖6 (b)進(jìn)行說明。
圖4示出了根據(jù)圖3所示的檢查裝置、對具有結(jié)構(gòu)A的半導(dǎo)體器件進(jìn)行檢
10查時(shí)的檢查處理的流程圖。圖5 (a) 圖5 (c)示出了將脈沖激光照射結(jié)構(gòu)A 時(shí)所產(chǎn)生的電磁波振幅波形的代表性的波形，圖5 (a)表示基準(zhǔn)品產(chǎn)生的電磁 波振幅波形，圖5(b)表示檢査對象半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的電磁波振幅波形，圖5 (c)表示靈敏度校正后檢查對象半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的電磁波振幅波形。
圖6 (a)、圖6 (b)示出了將脈沖激光照射擴(kuò)散區(qū)域101時(shí)所產(chǎn)生的電 磁波振幅波形的代表性的波形，圖6 (a)表示基準(zhǔn)品產(chǎn)生的電磁波振幅波形， 圖6 (b)表示檢查對象半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的電磁波振幅波形。
在圖4的激光照射工序(S11)中，將作為檢查對象的半導(dǎo)體器件D設(shè)置 于載物臺(tái)108上，用脈沖激光110照射構(gòu)成結(jié)構(gòu)A的擴(kuò)散區(qū)域111。
在電磁波振幅波形的記錄工序(S12)中，將經(jīng)過激光照射工序(S11)從 檢査對象半導(dǎo)體器件D產(chǎn)生的電磁波振幅波形保存到計(jì)算機(jī)裝置1010中。
在判斷是否進(jìn)行校正的工序(S13)中，將圖5 (a)的波形和圖5 (b)的 最大值V0與最大值V1進(jìn)行比較，當(dāng)最大值V1不等于最大值V0時(shí)，亦即當(dāng)兩 個(gè)值之差大于有無進(jìn)行校正的基準(zhǔn)值時(shí)，實(shí)施靈敏度校正工序(S14)，設(shè)圖5 (c)所示的電磁波振幅波形的最大值為V2，重新實(shí)施靈敏度校正工序(S14)， 進(jìn)行靈敏度校正，使得電磁波振幅強(qiáng)度的最大值V0與最大值V2的差值在基準(zhǔn) 值以下。
雖然校正方法并不是特別限定的，但是多數(shù)情況下，若調(diào)整入射到電磁波 檢測器1006的探測光C的角度、或入射到作為檢查對象的半導(dǎo)體器件D的泵 浦光B的角度，則將改善半導(dǎo)體器件D產(chǎn)生的電磁波的檢測靈敏度。
另外，關(guān)于有無進(jìn)行校正的基準(zhǔn)值，由于在同一條件下對同一位置進(jìn)行連 續(xù)測定時(shí)，電磁波振幅波形的最大值之差為0. 5%以下，所以希望進(jìn)行校正的 判斷的基準(zhǔn)值相對于基準(zhǔn)品的最大值為0.5%。但是，由于校正的基準(zhǔn)會(huì)根據(jù) 檢査半導(dǎo)體器件D的何種功能而不同，所以并不限于該基準(zhǔn)，也可以根據(jù)檢査 對象相應(yīng)地變更基準(zhǔn)。
通過實(shí)施靈敏度校正工序(S14)，如果電磁波振幅波形的最大值之差在 基準(zhǔn)值以下時(shí)，則進(jìn)入對檢査對象半導(dǎo)體器件D中的規(guī)定檢查位置進(jìn)行檢查的 工序(S15)，記錄從檢查位置產(chǎn)生的電磁波振幅波形的圖6 (b)。
之后，在判定工序(S16)中，將從基準(zhǔn)品的檢査位置產(chǎn)生的電磁波振幅波形在時(shí)間t5上的電磁波振幅波形的值V00 (圖6 (a))、與從檢查對象半 導(dǎo)體器件D產(chǎn)生的電磁波振幅波形的值V101 (圖6 (b))進(jìn)行比較，當(dāng)兩者 之差在用于靈敏度校正工程(S14)是否實(shí)施的判斷基準(zhǔn)值以下時(shí)，認(rèn)為是合 格品；當(dāng)在基準(zhǔn)值以上時(shí)，則判斷該檢査對象的半導(dǎo)體器件D為次品。
根據(jù)相關(guān)結(jié)構(gòu)，由于將半導(dǎo)體器件D中具備的、容易產(chǎn)生電磁波的結(jié)構(gòu)作 為脈沖激光照射時(shí)的電磁波振幅波形的發(fā)生源，可以進(jìn)行靈敏度校正，使得與 基準(zhǔn)品測定時(shí)的裝置靈敏度相同，因此，可以防止由于基準(zhǔn)品測定時(shí)與檢査對 象品測定時(shí)的裝置靈敏度的差異而引起的檢查結(jié)果的差異，從而產(chǎn)生對好壞的 誤判。
還有，圖1中，本發(fā)明的檢查方法中用到的結(jié)構(gòu)A是配置在基板3的周邊 部，但是該結(jié)構(gòu)的配置部位并不特別限定于基板3的周邊部，只要在能夠?qū)嵤?本發(fā)明要點(diǎn)的范圍內(nèi)，可以配置在基板3的任何部位。
另外，用于說明本實(shí)施形態(tài)1的圖1中，半導(dǎo)體器件具有一個(gè)結(jié)構(gòu)A，但 也可以如圖7所示，在基板3上配置多個(gè)具有與半導(dǎo)體器件中結(jié)構(gòu)A相同結(jié)構(gòu) 的、由擴(kuò)散區(qū)域lla與布線12a構(gòu)成的結(jié)構(gòu)Aa以及由擴(kuò)散區(qū)域llb與布線12b 構(gòu)成的結(jié)構(gòu)Ab等，由于半導(dǎo)體器件制造工序途中的不良情況或制造后的外部 載荷等某種原因，使得結(jié)構(gòu)A無法發(fā)出電磁波時(shí)，也可以在從結(jié)構(gòu)Aa或結(jié)構(gòu) Ab產(chǎn)生的電磁波振幅波形之間進(jìn)行比較，從而實(shí)施電磁波檢測靈敏度的校正。
而且不一定如圖8所示，在同一半導(dǎo)體器件上配置具有與結(jié)構(gòu)A相同結(jié)構(gòu) 的結(jié)構(gòu)時(shí)，和擴(kuò)散區(qū)域11與擴(kuò)散區(qū)域llc各自相連的布線12與布線12c在同 一方向(X方向或Y方向)上，也可以使得各自的布線沿X方向、Y方向延伸 那樣配置結(jié)構(gòu)Ac?；蛘?，如果有空間配置布線時(shí)，也可以配置類似結(jié)構(gòu)Ad， 使布線12d并不是沿X方向或Y方向延伸的形狀，而是在XY平面上的任意方 向延伸。
對本實(shí)施形態(tài)1的校正方法的說明中，所舉的例子是，注重于為了電磁波 靈敏度校正而檢測的如圖5 (a)所示的振幅波形最大值的、在時(shí)間t的V0， 但是并不一定要注重于該時(shí)間的電磁波振幅強(qiáng)度，也可以注重于任意時(shí)間的電 磁波強(qiáng)度、例如時(shí)間tl的電磁波振幅強(qiáng)度V4，來實(shí)施電磁波檢測靈敏度的校 正。
12(實(shí)施形態(tài)2)
圖9為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2中的、利用具備校正用半導(dǎo)體器件的非接觸檢 查裝置并當(dāng)電磁波檢測器更換時(shí)的檢測靈敏度校正方法的說明圖。另外，圖9 中，對于與圖3中說明的結(jié)構(gòu)要素相對應(yīng)的具有相同功能的結(jié)構(gòu)要素，沿用相
同的標(biāo)號(hào)并省略說明。
圖9所示的非接觸檢查裝置中，在載物臺(tái)1003上，配備有容易發(fā)出電磁 波的結(jié)構(gòu)A的半導(dǎo)體器件D，由于載物臺(tái)1003可以在水平方向和垂直方向上移 動(dòng)，使其構(gòu)成泵浦光B可以照射到半導(dǎo)體器件D上的結(jié)構(gòu)。2006是更換用的電 磁波檢測器。
圖10中簡單示出了電磁波檢測器1006的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子，該電磁波檢測 器用于檢測當(dāng)脈沖激光照射到半導(dǎo)體器件D的規(guī)定位置上時(shí)產(chǎn)生的電磁波振幅 波形。
電磁波檢測器1006是通過在基板1302上蒸鍍 濺射布線1301而制造的， 實(shí)際上是在形成基板1302的晶片1303上同時(shí)制造多個(gè)檢測器(基板1302、布 線1301)，將這些檢測器分割成一個(gè)個(gè)后，雖然圖9中并未示出，再設(shè)置到電 磁波檢測器的保持架上使用。
因此，更換電磁波檢測器1006后，由于也有可能入射到電磁波檢測器2006 的探測光C的角度變化、或者因制造工序途中的不良情況的原因使得電磁波檢 測器1006無法正常制造，所以必須進(jìn)行靈敏度調(diào)節(jié)，其中也包括電磁波檢測 器1006的工作確認(rèn)。
圖11示出了在電磁波檢測器更換時(shí)進(jìn)行的校正處理的流程圖。由電磁波 檢測器1006的更換而引起的是否有必要進(jìn)行靈敏度校正工序的判斷基準(zhǔn)和靈 敏度校正的做法等，由于都與實(shí)施形態(tài)l表示的內(nèi)容相同，因此下面著重說明 與實(shí)施形態(tài)1的不同點(diǎn)。
在電磁波檢測器更換工序(S21)中，將電磁波檢測器1006與更換用的電 磁波檢測器2006更換，設(shè)置在這里沒有示出的電磁波檢測器的保持架上，裝 備在該非接觸檢査裝置中。
在獲得從校正用半導(dǎo)體器件E產(chǎn)生的電磁波振幅波形的工序(S22)中， 為使更換后的電磁波檢測器2006的泵浦光B照射到校正用半導(dǎo)體器件E的結(jié)構(gòu)A的位置，移動(dòng)載物臺(tái)1003，獲得此時(shí)產(chǎn)生的電磁波振幅波形。
這里，圖12 (a) 圖12 (c)表示將對校正用半導(dǎo)體器件E的結(jié)構(gòu)A照 射脈沖激光時(shí)的電磁波振幅波形的代表性的波形。圖12 (a)表示使用電磁波 檢測器1006時(shí)的電磁波振幅波形；圖12 (b)表示使用電磁波檢測器2006時(shí) 的電磁波振幅波形；圖12 (c)表示靈敏度校正后使用電磁波檢測器2006時(shí)獲 得的電磁波振幅波形。
在判斷是否有必要進(jìn)行電磁波檢測器2006的靈敏度校正的工序(S23)中， 將時(shí)間t15的電磁波振幅波形的值V150與V151進(jìn)行比較，基于實(shí)施形態(tài)1中 說明的判斷基準(zhǔn)，判斷是否有進(jìn)行靈敏度校正的必要性，如果有必要進(jìn)行靈敏 度校正，則按照實(shí)施形態(tài)1中說明的靈敏度校正方法，實(shí)施靈敏度校正工序 (S24)，使得電磁波振幅值變?yōu)閂152。
靈敏度校正后，再度實(shí)施判斷靈敏度校正必要性的工序(S23)，當(dāng)最大 值的差異在基準(zhǔn)值以下時(shí)，校正完成(S25)。
根據(jù)相關(guān)結(jié)構(gòu)，為能夠?qū)㈦S電磁波檢測器的更換而產(chǎn)生的電磁波振幅波形 的最大值偏差迸行靈敏度校正，可以在用不同裝置所獲得的電磁波振幅波形之 間進(jìn)行比較，能夠?qū)y定值建立數(shù)據(jù)庫，或在檢查基準(zhǔn)的各裝置之間通用，從 而提高裝置的通用性。
本實(shí)施形態(tài)2中，說明的例子是，當(dāng)最大值的差異在基準(zhǔn)值以上的差異時(shí)， 實(shí)施靈敏度校正工序(S24)，之后使最大值的差異在基準(zhǔn)值之內(nèi)，但是由于 更換后的電磁波檢測器2006制造不良的原因，有可能存在即使實(shí)施多次靈敏 度校正工序(S24)，也無法獲得與更換前的電磁波檢測器1006相同的靈敏度 的情況，因此對于這種情況，當(dāng)多次實(shí)施處理S23中的判斷時(shí)，即使最大值的 偏差在基準(zhǔn)值以上，也可以不進(jìn)行靈敏度校正工序(S24)而結(jié)束，并設(shè)置其 他的電磁波檢測器，實(shí)施靈敏度校正 檢查。
另外，本實(shí)施形態(tài)2中，雖然是將校正用的半導(dǎo)體器件E置于載物臺(tái)1003 上，但是只要滿足泵浦光B可以照射、而且從半導(dǎo)體器件D產(chǎn)生的電磁波振幅 波形可以由電磁波檢測器1006檢測的限制條件，則并不一定要設(shè)置在載物臺(tái) 1003上，也可以將校正用半導(dǎo)體器件E設(shè)置在任意地方。
還有，本發(fā)明不只限定于上述的實(shí)施形態(tài)，只要在不脫離本發(fā)明要點(diǎn)的范
14圍內(nèi)，當(dāng)然可以作種種變更。
上述各種實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體器件的檢査方法與檢查裝置，從電磁波振幅波 形獲得振幅強(qiáng)度時(shí)，能夠不受由于靈敏度校正不夠而導(dǎo)致的測定結(jié)果差異的影 響，對作為檢査對象的半導(dǎo)體器件進(jìn)行正確的好壞判斷，可以提高檢查精度， 在電子零部件的基板上形成電子電路的半導(dǎo)體器件的斷線等缺陷的檢測中，對 于防止好壞的誤判十分有用。
工業(yè)上的實(shí)用性
本發(fā)明可以對作為檢查對象的半導(dǎo)體器件進(jìn)行正確的好壞判定，能夠有助 于實(shí)現(xiàn)提高各種半導(dǎo)體器件的質(zhì)量管理。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件的檢查方法，其特征在于，包括用脈沖激光照射保持無偏壓狀態(tài)并具有多個(gè)擴(kuò)散區(qū)域的檢查對象的半導(dǎo)體器件中的任意擴(kuò)散區(qū)域的照射工序；檢測從所述半導(dǎo)體器件的激光照射位置發(fā)射出的電磁波、并變換成與所述電磁波的電場振幅的時(shí)間波形相對應(yīng)的隨時(shí)間變化的電壓信號(hào)的檢測·變換工序；以及根據(jù)所述電壓信號(hào)檢測所述半導(dǎo)體器件內(nèi)部的電場分布并進(jìn)行故障診斷的故障診斷工序，在該半導(dǎo)體器件的檢查方法中，把在檢查對象的半導(dǎo)體器件中具備的只與至少1根布線連接的所述電磁波的檢測靈敏度的校正用擴(kuò)散區(qū)域使用所述脈沖激光照射時(shí)產(chǎn)生的所述電磁波的電場振幅的第1時(shí)間波形，與在作為基準(zhǔn)品的半導(dǎo)體器件中具備的所述校正用擴(kuò)散區(qū)域使用所述脈沖激光照射時(shí)產(chǎn)生的所述電磁波的電場振幅的第2時(shí)間波形進(jìn)行比較，校正所述電磁波的檢測靈敏度，使得所述第1時(shí)間波形的電磁波振幅強(qiáng)度的最大值與所述第2時(shí)間波形的電磁波振幅強(qiáng)度的最大值相同，之后，對作為所述檢查對象的半導(dǎo)體器件進(jìn)行檢查。
2. 如權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體器件的檢査方法，其特征在于，所述電磁波的檢測靈敏度校正用的擴(kuò)散區(qū)域，沒有與所述半導(dǎo)體器件具有 的所述多個(gè)擴(kuò)散區(qū)域電連接。
3. 如權(quán)利要求I或2所述的半導(dǎo)體器件的檢查方法，其特征在于， 在所述電磁波的檢測靈敏度的校正中，利用使得所述第1時(shí)間波形與所述第2時(shí)間波形的電磁波振幅波形在特定時(shí)間的電磁波振幅強(qiáng)度的值相同而進(jìn)行 校正，來代替注重于電磁波振幅強(qiáng)度的最大值而進(jìn)行的校正。
4. 一種半導(dǎo)體器件的檢查裝置，其特征在于，包括用具有規(guī)定波長的脈沖激光二維地掃描并照射保持無偏壓狀態(tài)的半導(dǎo)體器件的照射裝置；檢測從所述半導(dǎo)體器件的激光照射位置發(fā)射出的電磁波、并變換成為與所 述電磁波的電場振幅的時(shí)間波形相對應(yīng)的隨時(shí)間變化的電壓信號(hào)的檢測 變換 裝置；根據(jù)所述電壓信號(hào)檢測所述半導(dǎo)體器件內(nèi)部的電場分布并進(jìn)行故障診斷 的故障診斷裝置；以及在所述照射裝置的脈沖激光照射范圍內(nèi)配置的電磁波靈敏度校正用的半 導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體器件的檢査裝置能夠?qū)⒚}沖激光照射電磁波靈敏度校正用的 半導(dǎo)體器件時(shí)產(chǎn)生的所述電磁波的檢測靈敏度進(jìn)行校正，使得所述電磁波的檢 測靈敏度在零部件交換前后相同。
全文摘要
對于由檢查的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)中配備的擴(kuò)散區(qū)域形成的結(jié)構(gòu)A，照射脈沖激光時(shí)產(chǎn)生的電磁波振幅波形的強(qiáng)度，與預(yù)先測定的對基準(zhǔn)品的結(jié)構(gòu)A照射脈沖激光時(shí)發(fā)出的電磁波振幅波形的強(qiáng)度進(jìn)行比較，校正電磁波檢測靈敏度(S14)后，對檢查對象的半導(dǎo)體器件進(jìn)行檢查，從而，消除了由于檢查裝置的電磁波檢測靈敏度偏差而造成的測定誤差，進(jìn)行高精度的好壞判定(S16)。
文檔編號(hào)H01L21/66GK101542707SQ200880000059
公開日2009年9月23日 申請日期2008年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月10日
發(fā)明者北川博基, 桂浩章 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社