本发明专利技术的半导体检查装置(1)具备：测定器(7)，其对半导体器件供给电力，同时测定半导体器件(S)的对应于电力的供给的电气特性；光扫描装置(13)，其对半导体器件(S)扫描以多个频率调变强度后的光；锁定放大器(15)，其取得对应于光扫描的表示多个频率成分的电气特性的特性信号；及检查装置(19)，其处理特性信号，检查装置(19)以反映半导体器件(S)中第1层(L1)的电气特性的扫描位置的特性信号的相位成分为基准，修正任意扫描位置的特性信号的相位成分，特定反映半导体器件(S)中第2层(L2)的电气特性的扫描位置的特性信号的相位成分，使用该相位成分将任意扫描位置的特性信号的相位成分标准化，输出基于经标准化的特性信号的相位成分的结果。成分的结果。成分的结果。
【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]自从前以来，作为解析三维层叠有半导体芯片的半导体器件的电气特性的方法，已知有锁定OBIRCH(Lock
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in Optical Beam Induced Resistance Change：锁定光束感应电阻变化)(例如，参照下述非专利文献1)。根据该方法，通过一边对半导体器件扫描激光一边测定电阻等电气特性的变化，实现非破坏性的半导体器件的故障解析。现有技术文献非专利文献
[0003]非专利文献1：K.J.P.Jacobs等，“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(用于3
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D设备非破坏性故障定位的锁定热激光刺激技术)”，Microelectronics Reliability，第76
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77卷(2017)，第188
‑
193页。
技术实现思路
专利技术想要解决的问题
[0004]如上述的现有方法中，以在激光的照射方向上层叠有多层半导体芯片的半导体器件为对象的情况下，期望对应层叠结构来解析电气特性。
[0005]因此，实施方式的一方面是鉴于该问题而完成的，其课题在于提供一种可解析与半导体器件的层叠结构对应的电气特性的半导体器件检查方法及半导体器件检查装置。解决问题的技术手段
[0006]实施方式的一方面的半导体器件检查方法具备以下步骤：对半导体器件供给电力，同时测定半导体器件的对应于电力的供给的电气特性；对半导体器件扫描以第1频率调制强度后的光、与以高于第1频率的第2频率调制强度后的光，取得对应于该扫描的表示第1频率成分及第2频率成分的电气特性的特性信号；以反映半导体器件中光的光轴方向的第1位置的电气特性的第1扫描位置的特性信号的相位成分为基准，修正任意扫描位置的特性信号的相位成分；特定反映半导体器件中光的光轴方向的与第1位置不同的第2位置的电气特性的第2扫描位置的特性信号的相位成分，使用该相位成分将任意扫描位置的特性信号的相位成分标准化；及输出基于任意扫描位置的经标准化的特性信号的相位成分的结果。
[0007]或者，实施方式的另一方面的半导体器件检查装置具备：测定器，其对半导体器件供给电力，同时测定半导体器件的对应于电力供给的电气特性；光扫描装置，其对半导体器件扫描以第1频率调制强度后的光、与以高于第1频率的第2频率调制强度后的光；信号取得装置，其取得对应于光扫描的表示第1频率成分及第2频率成分的电气特性的特性信号；及处理器，其处理特性信号，处理器以反映半导体器件中光的光轴方向的第1位置的电气特性的第1扫描位置的特性信号的相位成分为基准，修正任意扫描位置的特性信号的相位成分，
特定反映半导体器件中光的光轴方向的与第1位置不同的第2位置的电气特性的第2扫描位置的特性信号的相位成分，使用该相位成分将任意扫描位置的特性信号的相位成分标准化，输出基于任意扫描位置的经标准化的特性信号的相位成分的结果。
[0008]根据上述一方面或另一方面，一边对半导体器件扫描以第1频率调制后的光与以第2频率调制后的光，一边取得测定第1频率成分及第2频率成分的半导体器件的电气特性的特性信号。并且，以反映半导体器件的光的光轴方向的第1位置的电气特性的扫描位置的特性信号的相位成分为基准，修正取得的任意扫描位置的特性信号的相位成分后，特定反映半导体器件的该光轴方向的第2位置的电气特性的扫描位置的特性信号的相位成分，使用该相位成分，将任意扫描位置的特性信号的相位成分标准化。再者，输出基于任意扫描位置的经标准化的特性信号的相位成分的结果。由此，可推定半导体器件的任意扫描位置的层构造，可解析与半导体器件的层叠结构对应的电气特性。专利技术的效果
[0009]根据本专利技术的一方面，可解析与半导体器件的层叠结构对应的电气特性。
附图说明
[0010]图1是实施方式的半导体检查装置1的概略构成图。图2是表示图1的检查装置19的硬件构成的一例的方块图。图3是表示半导体检查装置1的测定对象的半导体器件S的层叠构造的一例的图。图4是表示将由检查装置19取得的多个频率成分的特性信号以二维图像表现的影像的图。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
1/2
的关系的图表。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。图7是绘制由检查装置19标准化的相位成分θ与频率的缩放值Ω的关系的图表。图8是表示由检查装置19输出的斜率β的二维图像G
β
的一例的图。图9是表示由检查装置19输出的温度系数γ1及温度系数γ2各个的二维图像G
γ1
、G
γ2
的一例的图。图10是表示半导体检查装置1的解析处理的顺序的流程图。图11是表示由本公开的变化例产生的差图像的影像的图。图12是表示由本公开的变化例产生的输出图像的影像的图。图13是表示本公开的变化例的测定对象的半导体器件S的层叠构造的一例的图。图14是表示本公开的变化例的测定对象的半导体器件S的层叠构造的一例的图。
具体实施方式
[0011]以下，参照附图，针对本专利技术的实施方式详细说明。此外，在说明中，对相同要件或具有相同功能的要件使用相同符号，省略重复的说明。
[0012]图1是实施方式的半导体器件检查装置即半导体检查装置1的概略构成图。半导体检查装置1是为了进行测定对象物(DUT：Device Under Test：被测器件)即半导体器件的故障部位的解析，而用于测定各部位的电气特性的装置。作为该半导体检查装置1的测定对象，优选使用层叠有2层以上多个半导体芯片的半导体器件。此外，图1中，以实线箭头表示
电信号在装置间的流动，以虚线箭头表示光信号在装置间的流动。
[0013]即，半导体检查装置1构成为包含：含有电压施加装置3及电流测定装置5的测定器7、光源9、信号源11、光扫描装置13、锁定放大器(信号取得装置)15、光检测器17、及检查装置19。以下，针对半导体检查装置1的各构成要件详细说明。
[0014]测定器7具有2个端子，通过将这2个端子电连接于半导体器件S，自电压施加装置3对形成于半导体器件S内的电路施加恒压而供给电力，在电流测定装置5中测定对应于该供给而在2个端子间的半导体器件S内流动的电流，作为电气特性。
[0015]光源9例如为照射激光的激光源(照射源)。光源9通过信号源11接收以可变频率产生的交流信号，产生以该交流信号所含的频率调制强度后的激光。该交流信号可为具有单一频率成分的信号，也可为包含多个频率成分的信号(例如矩形波信号)。光扫描装置13将自光源9照射的激光向半导体器件S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，其中，具备：测定步骤，对半导体器件供给电力，同时测定半导体器件的对应于所述电力的供给的电气特性；取得步骤，对所述半导体器件扫描以第1频率调制强度后的光、与以高于所述第1频率的第2频率调制强度后的光，取得对应于该扫描的表示所述第1频率成分及所述第2频率成分的所述电气特性的特性信号；修正步骤，以反映所述半导体器件中所述光的光轴方向的第1位置的所述电气特性的第1扫描位置的所述特性信号的相位成分为基准，修正任意扫描位置的所述特性信号的相位成分；标准化步骤，特定反映所述半导体器件中所述光的光轴方向的与所述第1位置不同的第2位置的所述电气特性的第2扫描位置的所述特性信号的相位成分，使用该相位成分将任意扫描位置的所述特性信号的相位成分标准化；及输出步骤，输出基于任意扫描位置的所述经标准化的所述特性信号的相位成分的结果。2.如权利要求1所述的半导体器件检查方法，其中，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，修正所述任意扫描位置的所述特性信号的相位成分。3.如权利要求1或2所述的半导体器件检查方法，其中，所述标准化步骤中，基于修正后的所述特性信号的相位成分在所述第1频率与所述第2频率间的变化，特定所述第2扫描位置的所述特性信号的相位成分。4.如权利要求3所述的半导体器件检查方法，其中，所述第1位置为较所述第2位置更靠近所述光的照射源的位置，所述标准化步骤中，将修正后的所述特性信号的相位成分在所述第1频率与所述第2频率间的变化相对大的扫描位置作为所述第2扫描位置。5.如权利要求1至4中任一项所述的半导体器件检查方法，其中，所述标准化步骤中，以所述第2扫描位置的所述特性信号的相位成分在所述第1频率与所述第2频率间的变化为基准，将任意扫描位置的所述特性信号的相位成分在所述第1频率与所述第2频率间的变化标准化。6.如权利要求3所述的半导体器件检查方法，其中，所述取得步骤中，进而扫描以所述第1及第2频率以外的频率调制强度后的光，取得所述特性信号，所述标准化步骤中，将修正后的所述特性信号的相位成分相对于频率的平方根的变化为线性的扫描位置作为所述第2扫描位置。7.如权利要求6所述的半导体器件检查方法，其中，所述标准化步骤中，使用所述第2扫描位置的所述特性信号的相位成分相对于频率的平方根的变化率，将所述任意扫描位置的所述特性信号的相位成分相对于频率的平方根的变化率标准化。8.如权利要求1至7中任一项所述的半导体器件检查方法，其中，
所述输出步骤中，输出表示所述任意扫描位置的所述特性信号的相位成分相对于频率的变化的图像。9.如权利要求1至7中任一项的半导体器件检查方法，其中，所述输出步骤中，基于所述任意扫描位置的所述特性信号的相位成分相对于频率的变化，至少输出表示所述任意扫描位置的所述第1位置的所述电气特性的图像、与表示所述任意扫描位置的所述第2位置的所述电气特性的图像。10....
【专利技术属性】
技术研发人员：茅根慎通，中村共则，嶋瀬朗，
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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