本发明专利技术的半导体检查装置(1)具备：测量器(7)，其在对半导体器件(S)供给电力的同时，测量与半导体器件(S)的电力的供给相对应的电特性；光扫描装置(13)，其对半导体器件(S)扫描以多个频率强度调制的光；锁定放大器(15)，其取得表示与光的扫描相对应的多个频率成分的电特性的特性信号；及检查装置(19)，其处理特性信号。检查装置(19)求得：反映了半导体器件(S)的第1层(L1)的电特性的扫描位置的特性信号、与反映了第2层(L2)的电特性的扫描位置的特性信号为规定的相位差的频率，并且以反映了第1层(L1)的电特性的扫描位置的特性信号的相位成分为基准，修正任意的扫描位置的特性信号的相位成分，输出在求得的频率的任意的扫描位置的特性信号的同相成分及正交成分。的特性信号的同相成分及正交成分。的特性信号的同相成分及正交成分。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体器件检查方法及半导体器件检查装置
[0001]实施方式的一个方面涉及一种半导体器件检查方法及半导体器件检查装置。
技术介绍
[0002]目前，作为解析三维地层叠有半导体芯片的半导体器件的电特性的方法，已知有锁定OBIRCH(Lock
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in Optical Beam Induced Resistance Change)(例如，参照下述非专利文献1)。根据该方法，通过对半导体器件扫描激光并且测量电阻等电特性的变化，而实现非破坏的半导体器件的故障解析。
[0003]现有技术文献
[0004]非专利文献
[0005]非专利文献1：K.J.P.Jacobs et al.,“Lock
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in thermal laser stimulation for non
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destructive failure localization in 3
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D devices”,Microelectronics Reliability,Vol.76
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77(2017),Pages 188
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193。
技术实现思路
[0006]专利技术所要解决的问题
[0007]在如上述的现有方法中，在以沿激光照射方向层叠有多层半导体芯片的半导体器件为对象的情况下，期望与层叠结构对应地解析电特性。
[0008]因此，实施方式的一个方面鉴于该问题而做出，其目的在于，提供一种可解析与半导体器件的层叠结构对应的电特性的半导体器件检查方法及半导体器件检查装置。
[0009]用于解决问题的方法
[0010]实施方式的一个方面的半导体器件检查方法具备：测量步骤，其中，在对半导体器件供给电力的同时，测量与半导体器件的电力的供给相对应的电特性；取得步骤，其中，对半导体器件扫描以第1频率强度调制的光、与以比第1频率高的第2频率强度调制的光，取得表示与该扫描相应的第1频率成分及第2频率成分的电特性的特性信号；求得步骤，其中，求得第1扫描位置的特性信号与第2扫描位置的特性信号为规定的相位差的特性信号的频率，该第1扫描位置的特性信号反映了半导体器件的光的光轴方向的第1位置的电特性，该第2扫描位置的特性信号反映了半导体器件的光的光轴方向的第2位置的电特性；修正步骤，其中，以半导体器件的第1扫描位置的特性信号的相位成分为基准，修正任意的扫描位置的特性信号的相位成分；及输出步骤，其中，取得在所求得的频率的任意的扫描位置的特性信号，输出该特性信号的同相成分及正交成分。
[0011]或者，实施方式的另一方面的半导体器件检查装置具备：测量器，其在对半导体器件供给电力的同时，测量与半导体器件的电力的供给相对应的电特性；光扫描装置，其对半导体器件扫描以第1频率强度调制的光、与以比第1频率高的第2频率强度调制的光；信号取得装置，其取得表示与光的扫描相对应的第1频率成分及第2频率成分的电特性的特性信号；及处理器，其处理特性信号；处理器，求得第1扫描位置的特性信号与第2扫描位置的特
性信号为规定的相位差的特性信号的频率，该第1扫描位置的特性信号反映了半导体器件的光的光轴方向的第1位置的电特性，该第2扫描位置的特性信号反映了半导体器件的光的光轴方向的第2位置的电特性；以半导体器件的第1扫描位置的特性信号的相位成分为基准，修正任意的扫描位置的特性信号的相位成分；取得在所求得的频率的任意的扫描位置的特性信号，输出该特性信号的同相成分及正交成分。
[0012]根据上述一个方面或另一方面，一边对半导体器件扫描以第1频率调整的光与以第2频率调制的光，一边取得测量第1频率成分及第2频率成分的半导体器件的电特性的特性信号。并且，基于取得的特性信号，求得第1扫描位置的特性信号与第2扫描位置的特性信号为规定的相位差的频率，该第1扫描位置的特性信号反映了半导体器件的光的光轴方向的第1位置的电特性，该第2扫描位置的特性信号反映了第2位置的电信号。另外，以第1扫描位置的特性信号的相位成分为基准，修正任意的扫描位置的特性信号的相位成分，取得在所求得的频率的任意的扫描位置的特性信号，输出所取得的特性信号的同相成分及正交成分。由此，可推定半导体器件的任意的扫描位置的每一层的电特性，并且可解析与半导体器件的层叠结构对应的电特性。
[0013]专利技术效果
[0014]根据本专利技术的一个方面，可解析与半导体器件的层叠结构对应的电特性。
附图说明
[0015]图1是实施方式的半导体检查装置1的概略结构图。
[0016]图2是示出图1的检查装置19的硬件结构的一例的框图。
[0017]图3是示出半导体检查装置1的测量对象的半导体器件S的层叠构造的一例的图。
[0018]图4是示出以二维图像表现由检查装置19取得的多个频率成分的特性信号的影像的图。
[0019]图5是绘制由检查装置19解析的相位成分θ与频率的平方根f
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的关系的图表。
[0020]图6是绘制由检查装置19修正的相位成分θ与频率的平方根f
1/2
的关系的图表。
[0021]图7是示出由检查装置19解析的特性信号的实部及虚部与频率的平方根f
1/2
的关系的一例的图表。
[0022]图8是示出由检查装置19解析的特性信号的实部及虚部与频率的平方根f
1/2
的关系的一例的图表。
[0023]图9是示出由检查装置19解析的特性信号的实部及虚部与频率的平方根f
1/2
的关系的一例的图表。
[0024]图10是示出通过检查装置19输出的同相成分的二维图像及正交成分的二维图像的一例的图。
[0025]图11是示出半导体检查装置1的解析处理的顺序的流程图。
[0026]图12是示出检查装置19的解析结果的输出影像的图。
[0027]图13是示出通过本公开的变形例生成的差图像的影像的图。
[0028]图14是示出通过本公开的变形例生成的输出图像的影像的图。
[0029]图15是以矢量示出在为规定的相位差的频率的各扫描位置的修正后的特性信号的图。
[0030]图16是示出变形例的检查装置19的测量对象的半导体器件S的层叠构造的一例的图。
[0031]图17是示出通过变形例的检查装置19取得的特性信号的每一频率的变化的图表。
[0032]图18是示出变形例的检查装置19的测量对象的半导体器件S的层叠构造的一例的图。
[0033]图19是绘制由变形例的检查装置19解析的特性信号的自然对数与频率的平方根f
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的关系的图表。
具体实施方式
[0034]以下，参照附图，对本专利技术的实施方式进行详细说明。此外，在说明中，对同一要素或具有同一功能的要素，使用同一符号，并省略重复的说明。
[0035]图1是实施方式的半导体器件检查装置即半导体检查装本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体器件检查方法，其具备：测量步骤，其中，在对半导体器件供给电力的同时，测量与半导体器件的所述电力的供给相对应的电特性；取得步骤，其中，对所述半导体器件扫描以第1频率强度调制的光、与以比所述第1频率高的第2频率强度调制的光，取得表示与该扫描相对应的所述第1频率成分及所述第2频率成分的所述电特性的特性信号；求得步骤，其中，求得第1扫描位置的所述特性信号与第2扫描位置的所述特性信号为规定的相位差的所述特性信号的频率，所述第1扫描位置的所述特性信号反映了所述半导体器件的所述光的光轴方向的第1位置的所述电特性，所述第2扫描位置的所述特性信号反映了所述半导体器件的所述光的光轴方向的第2位置的所述电特性；修正步骤，其中，以所述半导体器件的所述第1扫描位置的所述特性信号的相位成分为基准，修正任意的扫描位置的所述特性信号的相位成分；及输出步骤，其中，取得在所求得的所述频率的任意的扫描位置的所述特性信号，输出该特性信号的同相成分及正交成分。2.根据权利要求1所述的半导体器件检查方法，其中，在所述输出步骤中，输出：示出所述同相成分的二维分布的图像、与示出所述正交成分的二维分布的图像。3.根据权利要求1或2所述的半导体器件检查方法，其中，在所述输出步骤中，基于所述特性信号，输出：表示所述任意的扫描位置的所述第1位置的所述电特性的值、与表示所述任意的扫描位置的所述第2位置的所述电特性的值。4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体器件检查方法，其中，在所述修正步骤中，以抵消所述第1扫描位置的所述特性信号的相位成分的方式，修正所述任意的扫描位置的所述特性信号的相位成分。5.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体器件检查方法，其中，在所述求得步骤中，通过由曲线拟合预测所述特性信号的频率特性，而求得所述特性信号的频率。6.根据权利要求1至5中任一项所述的半导体器件检查方法，其中，在所述输出步骤中，通过由曲线拟合预测所述任意的扫描位置的所述特性信号的频率特性，而取得在所述频率的所述特性信号。7.根据权利要求1至6中任一项所述的半导体器件检查方法，其中，所述规定的相位差为π/2。8....
【专利技术属性】
技术研发人员：茅根慎通，中村共则，嶋瀬朗，江浦茂，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：
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