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JP7600898B2 - Semiconductor device inspection device and inspection method - Google Patents
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Description

本発明は、半導体装置の検査装置および検査方法に関するものである。 The present invention relates to an inspection device and inspection method for semiconductor devices.

従来、半導体装置の不良解析は、例えば以下の方法で行われる。まず、電圧の印加によって半導体基板上の不良箇所を発光させ、基板の裏面側からエミッション顕微鏡で観察することにより、発光点を検出する。つぎに、基板の表面側から集束イオンビームによるエッチングを行い、発光点を大まかにマーキングする。 Conventionally, defect analysis of semiconductor devices is performed, for example, in the following way. First, a voltage is applied to cause defective areas on a semiconductor substrate to emit light, and the light-emitting points are detected by observing the back side of the substrate with an emission microscope. Next, etching is performed with a focused ion beam from the front side of the substrate, and the light-emitting points are roughly marked.

そして、半導体装置を再度エミッション顕微鏡で裏面側から観察し、発光点とマーキングとの位置関係を確認する。その後、この位置関係に基づいて集束イオンビームによるエッチングを行い、より発光点に近い位置にマーキングする。このマーキングに基づいて不良箇所が切り出され、断面の観察等が行われる。 Then, the semiconductor device is observed again from the back side with an emission microscope to confirm the positional relationship between the light emitting point and the marking. After that, based on this positional relationship, etching is performed using a focused ion beam, and a marking is made at a position closer to the light emitting point. Based on this marking, the defective area is cut out, and the cross section is observed, etc.

このような従来の方法では、エミッション顕微鏡による観察と、集束イオンビームによるエッチングとが、別々の装置で行われる。そのため、発光点の位置とマーキングにずれが生じやすく、不良箇所を高精度に切り出すことが困難である。 In this conventional method, observation with an emission microscope and etching with a focused ion beam are performed in separate devices. This means that there is a tendency for the position of the light-emitting point and the marking to be misaligned, making it difficult to isolate defective areas with high precision.

これについて、例えば特許文献1では、外周部に特徴的なパターンが存在するパワーデバイス等の半導体装置について、以下の検査方法が提案されている。まず、サンプルの表面、裏面に電子ビーム、レーザビームを照射して、これらの光軸と上記のパターンとのずれ量をモニタによって確認する。 For example, Patent Document 1 proposes the following inspection method for semiconductor devices such as power devices that have a characteristic pattern on the periphery. First, an electron beam and a laser beam are irradiated onto the front and back surfaces of the sample, and the amount of deviation between these optical axes and the above pattern is confirmed by a monitor.

つぎに、このずれ量に基づいて、レーザビームの光軸と電子ビームの光軸とのずれを補正する。具体的には、偏向器によって電子ビームの偏向を補正し、電子ビームの光軸をレーザビームの光軸に合わせる。そして、不良箇所の検出を行い、検出された不良箇所のレーザビームの光軸からのシフト量を計算する。その後、このシフト量に応じて電子ビームを走査し、不良箇所付近にマーキングする。 Next, based on this amount of deviation, the deviation between the optical axis of the laser beam and the optical axis of the electron beam is corrected. Specifically, the deflection of the electron beam is corrected using a deflector to align the optical axis of the electron beam with the optical axis of the laser beam. Then, defective areas are detected, and the amount of shift of the detected defective areas from the optical axis of the laser beam is calculated. After that, the electron beam is scanned according to this amount of shift, and a mark is made near the defective areas.

特開2014-143348号公報JP 2014-143348 A

特許文献1に記載の方法では、電子ビームの光軸とレーザビームの光軸とのずれを電子ビームの偏向で補正している。しかしながら、レーザビームの光軸と電子ビームの光軸は、電子ビームの偏向のみでは補正しきれないほど大きくずれる場合があり、この場合には、不良箇所の位置を高精度に検出することが困難である。 In the method described in Patent Document 1, the misalignment between the optical axis of the electron beam and the optical axis of the laser beam is corrected by deflecting the electron beam. However, there are cases where the optical axis of the laser beam and the optical axis of the electron beam are so greatly misaligned that it cannot be corrected by deflecting the electron beam alone. In such cases, it is difficult to detect the position of the defective area with high accuracy.

本発明は上記点に鑑みて、不良箇所の位置を高精度に検出することが可能な半導体装置の検査装置および検査方法を提供することを目的とする。 In view of the above, the present invention aims to provide an inspection device and inspection method for semiconductor devices that can detect the location of defects with high accuracy.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、半導体装置の検査装置であって、試料(30)に光を照射することにより試料に照射痕を形成する光源(6)と、試料に電圧を印加することにより照射痕を発光させ、検査対象(20)に電圧を印加することにより検査対象の不良箇所を発光させる電圧印加部(7)と、検査対象を移動させる第1移動部(7)と、照射痕からの発光を検出する光検出部(9)と、光検出部を移動させる第2移動部(10)と、を備え、第2移動部は、発光した照射痕に光検出部の光軸を合わせるように光検出部を移動させ、第1移動部は、発光した不良箇所を光検出部の光軸に合わせるように検査対象を移動させる。 In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is an inspection device for semiconductor devices, comprising a light source (6) that forms an irradiation mark on a sample (30) by irradiating the sample with light, a voltage application unit (7) that causes the irradiation mark to emit light by applying a voltage to the sample and causes defective parts of the inspection object to emit light by applying a voltage to the inspection object (20), a first movement unit (7) that moves the inspection object, a light detection unit (9) that detects the emission from the irradiation mark, and a second movement unit (10) that moves the light detection unit , wherein the second movement unit moves the light detection unit so as to align the optical axis of the light detection unit with the emitted irradiation mark, and the first movement unit moves the inspection object so as to align the emitted defective part with the optical axis of the light detection unit .

これによれば、光検出部を移動させて試料の照射痕に光検出部の光軸を合わせ、検査対象を移動させて発光している部分を光検出部の光軸に合わせることにより、光源の光軸に対して、不良箇所を高精度に位置合わせすることができる。したがって、不良箇所の位置を高精度に検出することができる。 By moving the light detection unit to align its optical axis with the irradiation mark on the sample, and by moving the inspection object to align the emitting part with the optical axis of the light detection unit, it is possible to align the defective part with the optical axis of the light source with high precision. Therefore, the position of the defective part can be detected with high precision.

また、請求項に記載の発明では、半導体装置の検査方法であって、試料(30)に光を照射することにより試料に照射痕を形成することと、試料に電圧を印加することにより照射痕を発光させることと、光検出部(9)を移動させることにより、該発光した部分に光検出部の光軸を合わせることと、検査対象(20)に電圧を印加することにより不良箇所を発光させることと、検査対象を移動させることにより、該発光した部分を光検出部の光軸に合わせることと、を備える。 In addition, the invention described in claim 4 is a method for inspecting a semiconductor device, comprising: forming an irradiation mark on a sample (30) by irradiating the sample with light; causing the irradiation mark to emit light by applying a voltage to the sample; aligning the optical axis of the optical detection unit (9) with the emitted part by moving the optical detection unit; causing a defective part to emit light by applying a voltage to an object to be inspected (20); and aligning the emitted part with the optical axis of the optical detection unit by moving the object to be inspected.

これによれば、光検出部を移動させて試料の照射痕に光検出部の光軸を合わせ、検査対象を移動させて発光している部分を光検出部の光軸に合わせることにより、光源の光軸に対して、不良箇所を高精度に位置合わせすることができる。したがって、不良箇所の位置を高精度に検出することができる。 By moving the light detection unit to align its optical axis with the irradiation mark on the sample, and by moving the inspection object to align the emitting part with the optical axis of the light detection unit, it is possible to align the defective part with the optical axis of the light source with high precision. Therefore, the position of the defective part can be detected with high precision.

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。 The reference symbols in parentheses attached to each component indicate an example of the correspondence between the component and the specific components described in the embodiments described below.

第1実施形態にかかる検査装置の構成を示す図である。1 is a diagram showing a configuration of an inspection device according to a first embodiment; 半導体装置の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor device. 試料の断面図である。FIG. 試料に照射痕を形成する様子を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing how irradiation marks are formed on a sample. 照射痕に光検出部の光軸を合わせる様子を示す図である。13 is a diagram showing how the optical axis of the light detection unit is aligned with the irradiation mark. FIG. 半導体装置の不良箇所からの光が光検出部に入射する様子を示す図である。1 is a diagram showing a state in which light from a defective portion of a semiconductor device is incident on a light detection unit;

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。 The following describes embodiments of the present invention with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other are denoted by the same reference numerals.

(第1実施形態)
第1実施形態について説明する。図1に示す検査装置1は、パワーデバイス等が形成された半導体装置の検査装置であって、半導体装置の不良解析に用いられる。図1に示すように、検査装置1は、チャンバー2を備えている。チャンバー2は、内部の空間が隔壁3によって2つに分けられている。チャンバー2の内部に形成された2つの空間を、それぞれ第1室4、第2室5とする。
First Embodiment
A first embodiment will be described. An inspection device 1 shown in Fig. 1 is an inspection device for a semiconductor device in which a power device or the like is formed, and is used for defect analysis of the semiconductor device. As shown in Fig. 1, the inspection device 1 includes a chamber 2. The internal space of the chamber 2 is divided into two by a partition wall 3. The two spaces formed inside the chamber 2 are referred to as a first chamber 4 and a second chamber 5, respectively.

第1室4は真空室とされており、第2室5の圧力は例えば大気圧程度とされている。すなわち、第1室4は、真空引きにより、第2室5に比べて減圧されている。第1室4には、光源6と、ステージ7とが備えられている。 The first chamber 4 is a vacuum chamber, and the pressure in the second chamber 5 is, for example, approximately atmospheric pressure. In other words, the first chamber 4 is reduced in pressure compared to the second chamber 5 by vacuuming. The first chamber 4 is equipped with a light source 6 and a stage 7.

光源6は、後述する試料30に光を照射することにより、試料30に照射痕を形成するものである。光源6は、Gaイオンビームを発生させるイオン源や、アパーチャ、集束レンズ、対物レンズ等を備えており、試料30に集束イオンビームをスポット照射するように構成されている。 The light source 6 irradiates the sample 30 (described later) with light, thereby forming an irradiation mark on the sample 30. The light source 6 includes an ion source that generates a Ga ion beam, an aperture, a focusing lens, an objective lens, etc., and is configured to irradiate the sample 30 with a focused ion beam in a spot.

ステージ7は、試料30と、検査対象である半導体装置とを保持するものである。なお、図1では、ステージ7に試料30が載置された様子を示している。 The stage 7 holds the sample 30 and the semiconductor device to be inspected. Note that FIG. 1 shows the sample 30 placed on the stage 7.

ステージ7は、保持した試料30および検査対象に電圧を印加する機能を備えている。ステージ7は、試料30に電圧を印加することにより、光源6からの光の照射によって形成された照射痕を発光させる。また、ステージ7は、検査対象に電圧を印加することにより、検査対象の不良箇所を発光させる。ステージ7は、電圧印加部に相当する。 The stage 7 has the function of applying a voltage to the held sample 30 and the object to be inspected. By applying a voltage to the sample 30, the stage 7 causes the irradiation marks formed by the irradiation of light from the light source 6 to emit light. In addition, the stage 7 applies a voltage to the object to be inspected to cause defective parts of the object to emit light. The stage 7 corresponds to the voltage application unit.

また、ステージ7は、保持した検査対象を移動させる機能を備えている。具体的には、光源6の光軸に垂直な一方向をx方向とし、光源6の光軸とx方向の両方に垂直な方向をy方向として、ステージ7は、保持した検査対象を、x方向およびy方向に移動させる。ステージ7は、第1移動部に相当する。 The stage 7 also has a function of moving the inspection object held by it. Specifically, the direction perpendicular to the optical axis of the light source 6 is defined as the x direction, and the direction perpendicular to both the optical axis of the light source 6 and the x direction is defined as the y direction, and the stage 7 moves the inspection object held by it in the x direction and y direction. The stage 7 corresponds to a first moving unit.

ステージ7は、電圧の印加によって試料30および検査対象から発生した光を第2室5側に透過させるように構成されている。隔壁3には開口部が形成されており、この開口部には真空窓8がはめ込まれている。試料30および検査対象から発生した光は、真空窓8を透過して第2室5に入射する。 The stage 7 is configured so that, when a voltage is applied, light generated from the sample 30 and the object to be inspected is transmitted to the second chamber 5. An opening is formed in the partition 3, and a vacuum window 8 is fitted into this opening. The light generated from the sample 30 and the object to be inspected is transmitted through the vacuum window 8 and enters the second chamber 5.

第2室5には、光検出部9が備えられている。光検出部9は、試料30に形成された照射痕からの発光や、検査対象の不良箇所からの発光を検出するものである。光検出部9は、例えばエミッション顕微鏡で構成される。 The second chamber 5 is equipped with a light detection unit 9. The light detection unit 9 detects light emission from irradiation marks formed on the sample 30 and light emission from defective parts of the inspection target. The light detection unit 9 is composed of, for example, an emission microscope.

第2室5には、光検出部9を移動させる移動部10が備えられている。移動部10は、光検出部9をx方向およびy方向に微動させるように構成されている。移動部10は、第2移動部に相当する。 The second chamber 5 is provided with a moving unit 10 that moves the light detection unit 9. The moving unit 10 is configured to slightly move the light detection unit 9 in the x and y directions. The moving unit 10 corresponds to the second moving unit.

検査装置1は、制御部11を備えている。制御部11は、光源6、ステージ7、光検出部9、移動部10等を制御するものである。制御部11は、CPU、ROMやRAM等のメモリ、I/O等を備え、内蔵メモリに記憶されたプログラムに従って、所定の処理を実行する。 The inspection device 1 includes a control unit 11. The control unit 11 controls the light source 6, stage 7, light detection unit 9, movement unit 10, etc. The control unit 11 includes a CPU, memories such as ROM and RAM, I/O, etc., and executes a predetermined process according to a program stored in the built-in memory.

検査装置1の検査対象について説明する。ここでは、トレンチ電極を備える縦型MOSトランジスタ等のパワーデバイスを検査対象とし、トレンチ電極の変形等を検出する場合について説明する。 The following describes the object to be inspected by the inspection device 1. Here, the inspection object is a power device such as a vertical MOS transistor with a trench electrode, and the case where deformation of the trench electrode is detected is described.

図2に示すように、検査対象である半導体装置20は、Si等で構成された基板21と、基板21の表面に形成された表面電極22と、基板21の裏面に形成された裏面電極23とを備えている。 As shown in FIG. 2, the semiconductor device 20 to be inspected includes a substrate 21 made of Si or the like, a surface electrode 22 formed on the surface of the substrate 21, and a back electrode 23 formed on the back surface of the substrate 21.

また、半導体装置20は、基板21の表層部に形成されたトレンチ電極24と、トレンチ電極24の上部に形成された絶縁膜25等を備えている。半導体装置20は、トレンチ電極24に電圧を印加することでチャネルが形成され、表面電極22と裏面電極23との間に電流が流れる構成とされている。なお、半導体装置20は、半導体ウェハに複数形成された状態のものであってもよいし、チップ単位に分割されたものであってもよい。 The semiconductor device 20 also includes a trench electrode 24 formed on the surface layer of the substrate 21, and an insulating film 25 formed on the upper part of the trench electrode 24. The semiconductor device 20 is configured such that a channel is formed by applying a voltage to the trench electrode 24, and a current flows between the front electrode 22 and the back electrode 23. Note that the semiconductor device 20 may be formed in a plurality of units on a semiconductor wafer, or may be divided into chip units.

光検出部9の光軸を光源6の光軸に合わせるために用いられる試料について説明する。図3に示すように、試料30は、Si等で構成された基板31と、基板31の表面に形成された表面電極32と、基板31の裏面に形成された裏面電極33とを備えている。 The following describes a sample used to align the optical axis of the light detection unit 9 with the optical axis of the light source 6. As shown in FIG. 3, the sample 30 includes a substrate 31 made of Si or the like, a surface electrode 32 formed on the surface of the substrate 31, and a back electrode 33 formed on the back surface of the substrate 31.

基板31、表面電極32、裏面電極33は、半導体装置20の基板21、表面電極22、裏面電極23と同様の構成とされている。ただし、試料30では、光源6からの光の照射によって基板31に照射痕を形成するとともに、照射痕からの発光を光検出部9に入射させるために、表面電極32および裏面電極33は一部を残して除去されており、基板31の表面および裏面が露出している。例えば、表面電極32および裏面電極33は、内周部が除去され、外周部が除去されずに残されており、この外周部にステージ7から電圧が印加される。 The substrate 31, the front electrode 32, and the back electrode 33 have the same configuration as the substrate 21, the front electrode 22, and the back electrode 23 of the semiconductor device 20. However, in the sample 30, the surface electrode 32 and the back electrode 33 are removed except for a part so that the substrate 31 is irradiated with light from the light source 6 to form an irradiation mark, and light emitted from the irradiation mark is incident on the light detection unit 9, exposing the front and back surfaces of the substrate 31. For example, the inner periphery of the surface electrode 32 and the back electrode 33 is removed, and the outer periphery is left untouched, and a voltage is applied to this outer periphery from the stage 7.

検査装置1による半導体装置20の検査方法について図4~図6を用いて説明する。なお、図4~6では、ステージ7および制御部11の図示を省略している。 The method of inspecting the semiconductor device 20 using the inspection device 1 will be described with reference to Figures 4 to 6. Note that the stage 7 and control unit 11 are not shown in Figures 4 to 6.

まず、図4に示すように、ステージ7上に試料30を載置する。そして、制御部11は、光源6を制御して、矢印A1で示すように試料30に集束イオンビームを照射することにより、試料30に照射痕を形成する。照射痕の直径は、例えば0.1μm未満とされる。多くの場合、この時点では、矢印A2で示す光検出部9の光軸は、光源6の光軸とずれている。 First, as shown in FIG. 4, the sample 30 is placed on the stage 7. Then, the control unit 11 controls the light source 6 to irradiate the sample 30 with a focused ion beam as shown by the arrow A1, thereby forming an irradiation mark on the sample 30. The diameter of the irradiation mark is set to, for example, less than 0.1 μm. In many cases, at this point, the optical axis of the light detection unit 9 shown by the arrow A2 is misaligned with the optical axis of the light source 6.

続いて、図5に示すように、制御部11は、ステージ7を制御して試料30に電圧を印加することにより、試料30に形成された照射痕を発光させ、該発光を光検出部9によって検出する。そして、制御部11は、移動部10を制御して、矢印A3で示すように光検出部9を移動させることにより、該発光した部分に光検出部9の光軸を合わせる。具体的には、制御部11は、該発光した部分が光検出部9の画角の中心で検出されるように、移動部10によって光検出部9を微動させ、該発光した部分と光検出部9の光軸とのずれを±0.1μm程度まで低減する。 As shown in FIG. 5, the control unit 11 then controls the stage 7 to apply a voltage to the sample 30, causing the irradiation mark formed on the sample 30 to emit light, and the emitted light is detected by the light detection unit 9. The control unit 11 then controls the movement unit 10 to move the light detection unit 9 as shown by arrow A3, thereby aligning the optical axis of the light detection unit 9 with the emitted part. Specifically, the control unit 11 causes the movement unit 10 to slightly move the light detection unit 9 so that the emitted part is detected at the center of the angle of view of the light detection unit 9, thereby reducing the deviation between the emitted part and the optical axis of the light detection unit 9 to about ±0.1 μm.

続いて、図6に示すように、ステージ7上に半導体装置20を載置する。そして、制御部11は、ステージ7を制御して半導体装置20に電圧を印加することにより、半導体装置20の不良箇所を発光させる。なお、発光を検出するために、裏面電極23の一部は除去されており、基板21の裏面の一部が露出している。 Next, as shown in FIG. 6, the semiconductor device 20 is placed on the stage 7. The control unit 11 then controls the stage 7 to apply a voltage to the semiconductor device 20, causing the defective portion of the semiconductor device 20 to emit light. Note that in order to detect the emitted light, a portion of the back electrode 23 is removed, exposing a portion of the back surface of the substrate 21.

その後、制御部11は、ステージ7を制御して半導体装置20を移動させることにより、該発光した部分を光検出部9の光軸に合わせる。具体的には、制御部11は、該発光した部分が光検出部9の画角の中心で検出されるように、ステージ7によって半導体装置20を微動させ、該発光した部分と光検出部9の光軸とのずれを±0.1μm程度まで低減する。 Then, the control unit 11 controls the stage 7 to move the semiconductor device 20, thereby aligning the light-emitting portion with the optical axis of the light detection unit 9. Specifically, the control unit 11 causes the stage 7 to slightly move the semiconductor device 20 so that the light-emitting portion is detected at the center of the angle of view of the light detection unit 9, thereby reducing the misalignment between the light-emitting portion and the optical axis of the light detection unit 9 to about ±0.1 μm.

このように半導体装置20の発光した部分を光検出部9の光軸に合わせることで、半導体装置20の不良箇所が光源6の光軸に合わせられる。そして、半導体装置20のうち光源6の光軸に対応する箇所を切り出し、検査装置1の内部または外部に備えられた図示しない観察装置によって、切り出した箇所の断面を観察する。なお、光検出部9は熱的な振動、膨張などによって微動するため、試料30を用いた光検出部9の光軸の調整は、検査の度に行われる。 By aligning the light-emitting portion of the semiconductor device 20 with the optical axis of the light detection unit 9 in this way, the defective portion of the semiconductor device 20 is aligned with the optical axis of the light source 6. Then, the portion of the semiconductor device 20 that corresponds to the optical axis of the light source 6 is cut out, and a cross section of the cut out portion is observed using an observation device (not shown) provided inside or outside the inspection device 1. Note that since the light detection unit 9 moves slightly due to thermal vibration, expansion, etc., the optical axis of the light detection unit 9 is adjusted using the sample 30 every time an inspection is performed.

以上説明したように、本実施形態では、光検出部9を移動させて試料30の照射痕に光検出部9の光軸を合わせ、半導体装置20を移動させて発光している部分を光検出部9の光軸に合わせる。これにより、光源6の光軸に対して、不良箇所を高精度に位置合わせすることができ、不良箇所の位置を高精度に検出することができる。これにより、不良箇所を精度よく切り出して観察することが可能となる。 As described above, in this embodiment, the light detection unit 9 is moved to align the optical axis of the light detection unit 9 with the irradiation mark on the sample 30, and the semiconductor device 20 is moved to align the emitting part with the optical axis of the light detection unit 9. This allows the defective part to be aligned with the optical axis of the light source 6 with high precision, and the position of the defective part can be detected with high precision. This makes it possible to precisely cut out and observe the defective part.

また、検査対象である半導体装置20には集束イオンビームによる照射痕の形成を行わないので、照射痕の形成による特性変化を抑制することができる。また、半導体装置20に特徴的なパターンがない場合にも、不良箇所を検出することができる。 In addition, since no irradiation marks are formed by the focused ion beam on the semiconductor device 20 to be inspected, changes in characteristics due to the formation of irradiation marks can be suppressed. Furthermore, even if the semiconductor device 20 does not have a distinctive pattern, defective parts can be detected.

(他の実施形態)
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。
Other Embodiments
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as appropriate within the scope of the claims. In addition, in the above-described embodiment, it goes without saying that the elements constituting the embodiment are not necessarily essential, except when they are specifically stated as essential or when they are clearly considered essential in principle. In addition, in the above-described embodiment, when the numbers, values, amounts, ranges, etc. of the components of the embodiment are mentioned, they are not limited to the specific numbers, except when they are specifically stated as essential or when they are clearly limited to a specific number in principle.

第1室4に走査型透過電子顕微鏡を配置し、この電子顕微鏡によって不良箇所を観察してもよい。 A scanning transmission electron microscope may be placed in the first chamber 4, and defects may be observed using this electron microscope.

光検出部9をレーザ顕微鏡で構成してもよい。半導体装置20の撮像画像において、変形したトレンチ等の不良箇所は光が散乱して黒く写るため、不良の種類に応じた色パターンを作成しておき、この色パターンと撮像画像とを照合することにより不良の種類を推定してもよい。 The light detection unit 9 may be configured with a laser microscope. In the captured image of the semiconductor device 20, defective areas such as deformed trenches scatter light and appear black, so a color pattern corresponding to the type of defect may be created, and the type of defect may be estimated by comparing the captured image with this color pattern.

6 光源
7 ステージ
9 光検出部
10 移動部
20 半導体装置
30 試料
6 Light source 7 Stage 9 Light detection unit 10 Moving unit 20 Semiconductor device 30 Sample

Claims (4)

半導体装置の検査装置であって、
試料(30)に光を照射することにより前記試料に照射痕を形成する光源(6)と、
前記試料に電圧を印加することにより前記照射痕を発光させ、検査対象(20)に電圧を印加することにより前記検査対象の不良箇所を発光させる電圧印加部(7)と、
前記検査対象を移動させる第1移動部(7)と、
前記照射痕からの発光を検出する光検出部(9)と、
前記光検出部を移動させる第2移動部(10)と、を備え
前記第2移動部は、発光した前記照射痕に前記光検出部の光軸を合わせるように前記光検出部を移動させ、
前記第1移動部は、発光した前記不良箇所を前記光検出部の光軸に合わせるように前記検査対象を移動させる半導体装置の検査装置。
An inspection apparatus for a semiconductor device,
A light source (6) for irradiating a sample (30) with light to form an irradiation mark on the sample;
a voltage application unit (7) that applies a voltage to the sample to cause the irradiation mark to emit light, and applies a voltage to an inspection object (20) to cause a defective portion of the inspection object to emit light;
A first moving unit (7) that moves the inspection object;
A light detection unit (9) for detecting light emitted from the irradiation mark;
A second moving unit (10) that moves the light detection unit ,
The second moving unit moves the light detection unit so as to align an optical axis of the light detection unit with the emitted irradiation mark,
The first moving unit moves the inspection object so as to align the emitted defective portion with the optical axis of the light detection unit .
前記光源、前記電圧印加部、前記第1移動部、前記第2移動部を制御する制御部(11)を備え、
前記制御部は、
前記光源を制御して前記試料に光を照射することにより前記試料に照射痕を形成し、
前記電圧印加部を制御して前記試料に電圧を印加することにより前記照射痕を発光させ、
前記第2移動部を制御して前記光検出部を移動させることにより、該発光した部分に前記光検出部の光軸を合わせ、
前記電圧印加部を制御して前記検査対象に電圧を印加することにより不良箇所を発光させ、
前記第1移動部を制御して前記検査対象を移動させることにより、該発光した部分を前記光検出部の光軸に合わせる請求項1に記載の半導体装置の検査装置。
A control unit (11) for controlling the light source, the voltage application unit, the first movement unit, and the second movement unit,
The control unit is
forming an irradiation mark on the sample by irradiating the sample with light by controlling the light source;
The voltage application unit is controlled to apply a voltage to the sample, thereby causing the irradiation mark to emit light;
By controlling the second moving unit to move the light detection unit, the optical axis of the light detection unit is aligned with the light-emitting portion;
controlling the voltage application unit to apply a voltage to the inspection object to cause a defective portion to emit light;
2. The semiconductor device inspection apparatus according to claim 1, wherein the first moving unit is controlled to move the inspection object, thereby aligning the light-emitting portion with the optical axis of the light detection unit.
半導体装置の検査装置であって、
試料(30)に光を照射することにより前記試料に照射痕を形成する光源(6)と、
前記試料に電圧を印加することにより前記照射痕を発光させ、検査対象(20)に電圧を印加することにより前記検査対象の不良箇所を発光させる電圧印加部(7)と、
前記検査対象を移動させる第1移動部(7)と、
前記照射痕からの発光を検出する光検出部(9)と、
前記光検出部を移動させる第2移動部(10)と、
前記光源、前記電圧印加部、前記第1移動部、前記第2移動部を制御する制御部(11)と、を備え、
前記制御部は、
前記光源を制御して前記試料に光を照射することにより前記試料に照射痕を形成し、
前記電圧印加部を制御して前記試料に電圧を印加することにより前記照射痕を発光させ、
前記第2移動部を制御して前記光検出部を移動させることにより、該発光した部分に前記光検出部の光軸を合わせ、
前記電圧印加部を制御して前記検査対象に電圧を印加することにより不良箇所を発光させ、
前記第1移動部を制御して前記検査対象を移動させることにより、該発光した部分を前記光検出部の光軸に合わせる半導体装置の検査装置。
An inspection apparatus for a semiconductor device,
A light source (6) for irradiating a sample (30) with light to form an irradiation mark on the sample;
a voltage application unit (7) that applies a voltage to the sample to cause the irradiation mark to emit light, and applies a voltage to an inspection object (20) to cause a defective portion of the inspection object to emit light;
A first moving unit (7) that moves the inspection object;
A light detection unit (9) for detecting light emitted from the irradiation mark;
A second moving unit (10) that moves the light detection unit;
a control unit (11) that controls the light source, the voltage application unit, the first movement unit, and the second movement unit,
The control unit is
forming an irradiation mark on the sample by irradiating the sample with light by controlling the light source;
The voltage application unit is controlled to apply a voltage to the sample, thereby causing the irradiation mark to emit light;
By controlling the second moving unit to move the light detection unit, the optical axis of the light detection unit is aligned with the light-emitting portion;
controlling the voltage application unit to apply a voltage to the inspection object to cause a defective portion to emit light;
An inspection apparatus for semiconductor devices , which controls the first moving unit to move the inspection object, thereby aligning the light-emitting portion with the optical axis of the light detection unit .
半導体装置の検査方法であって、
試料(30)に光を照射することにより前記試料に照射痕を形成することと、
前記試料に電圧を印加することにより前記照射痕を発光させることと、
光検出部(9)を移動させることにより、該発光した部分に前記光検出部の光軸を合わせることと、
検査対象(20)に電圧を印加することにより不良箇所を発光させることと、
前記検査対象を移動させることにより、該発光した部分を前記光検出部の光軸に合わせることと、を備える半導体装置の検査方法。
A method for inspecting a semiconductor device, comprising the steps of:
forming an irradiation mark on a sample (30) by irradiating the sample with light;
applying a voltage to the sample to cause the irradiation mark to emit light;
moving the light detection unit (9) so that the optical axis of the light detection unit is aligned with the part that emits light;
Applying a voltage to the inspection object (20) to cause a defective portion to emit light;
and moving the inspection object to align the emitted light portion with the optical axis of the light detection unit.
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