半导体检查方法及半导体检查装置制造方法及图纸

本发明专利技术的一实施方式的半导体检查方法包含以下步骤：通过对半导体器件扫描激光，对激光的每一照射位置，取得表示与激光的照射相应的半导体器件的电信号的特性的特性信息，基于每一照射位置的特性信息，产生半导体器件的第1图案图像；基于半导体器件的布局图像与表示半导体器件的电流路径的电流路径信息，产生半导体器件的第2图案图像；及基于第1图案图像与第2图案图像的位置对准的结果，取得表示第1图案图像与布局图像的相对关系的匹配信息。案图像与布局图像的相对关系的匹配信息。案图像与布局图像的相对关系的匹配信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体检查方法及半导体检查装置


[0001]本公开关于一种半导体检查方法及半导体检查装置。

技术介绍

[0002]以往，已知有基于作为检查对象器件(DUT：device under test，待测件)的半导体器件的图像，进行故障解析等的技术。例如，在专利文献1、2中，曾公开取得通过拍摄来自半导体器件的反射光而获得的光学图像，作为表示该半导体器件的图案的图案图像，进行该图案图像、与显示该半导体器件的布局的CAD图像等的布局图像(设计图像)的位置对准。通过进行如此的位置对准，而例如，可获得将由检查装置获得的半导体器件的故障解析图像(例如，通过发光而显示等半导体器件的故障部位的发光图像)、与该半导体器件的布局图像重合的重叠图像。通过利用如此的重叠图像，而容易进行半导体器件的故障解析。[现有技术文献][专利文献][0003]专利文献1：日本特开2007
‑
00306号公报专利文献2：国际公开2015/098342号公报

技术实现思路

[专利技术所要解决的问题][0004]然而，近年来，半导体器件的图案的细微化不断进展，难以获得可高精度地辨识半导体器件的图案的光学图像。因此，有难以高精度地进行自半导体器件获得的图案图像与布局图像的位置对准的情形。
[0005]为此，本公开的一形态的目的在于提供一种可将自半导体器件获得的图案图像与该半导体器件的布局图像高精度地进行位置对准的半导体检查方法及半导体检查装置。[解决问题的技术手段][0006]本公开的一形态的半导体检查方法包含以下步骤：通过对半导体器件扫描光，对光的每一照射位置，取得表示与光的照射相应的半导体器件的电信号的特性的特性信息，基于每一照射位置的特性信息，产生半导体器件的第1图案图像；基于表示半导体器件的布局的布局图像、与表示半导体器件的电流路径的电流路径信息，产生半导体器件的第2图案图像；及基于第1图案图像与第2图案图像的位置对准的结果，取得表示第1图案图像与布局图像的相对关系的匹配信息。
[0007]已知有照射于半导体器件的光(例如激光)具有一定的扩展性，来自半导体器件的反射光的半峰全幅值大于朝向半导体器件的入射光的半峰全幅值(FWHM：full width at half maximum)。此处，相对于基于反射光取得的光学图像的分辨率(解像度)依存于所观察的反射光的半峰全幅值，而不基于反射光的第1图案图像的分辨率依存于朝向半导体器件的入射光的半峰全幅值。另外，光的半峰全幅值越小，则所获得的图像的分辨率越变小。因而，通过基于与光的照射相应的半导体器件的电信号的特性，产生第1图案图像，而可获得
较基于反射光取得的光学图像为高分辨率的图像。进而，可根据基于布局图像与半导体器件的电流路径获得的第2图案图像与第1图案图像的位置对准的结果，获得第1图案图像与布局图像之间的精度较高的匹配信息。根据以上所述，根据上述半导体检查方法，可将自半导体器件获得的图案图像(第1图案图像)与该半导体器件的布局图像高精度地进行位置对准。
[0008]产生第2图案图像的步骤可包含：第1处理，其基于电流路径信息，将半导体器件中所含的扩散层的至少一部分及元件分离层的至少一部分的至少一者加以分类，且对于布局图像中的扩散层的至少一部分及元件分离层的至少一部分的至少一者，设定与分类相应的色彩；及第2处理，其基于通过第1处理产生的着色图像，产生第2图案图像。根据上述构成，根据基于电流路径信息经着色的着色图像，可获得可高精度地进行与第1图案图像的位置对准的第2图案图像。
[0009]第2处理可包含对于着色图像的模糊处理。根据上述构成，通过模糊处理，可获得与第1图案图像相似的第2图案图像。其结果，可获得可高精度地进行与第1图案图像的位置对准的第2图案图像。
[0010]第2处理可包含以下处理：通过使用示教数据的机器学习，学习着色图像的转换处理，该示教数据包含学习用的着色图像、及与学习用的着色图像对应的第1图案图像；及使用通过学习而决定的转换处理将着色图像进行转换，由此产生第2图案图像。根据上述构成，通过基于机器学习的结果的转换处理，可获得与第1图案图像相似的第2图案图像。其结果，可高精度地进行第1图案图像与第2图案图像的位置对准。
[0011]取得匹配信息的步骤可包含以下处理：对用户提示第1图案图像及第2图案图像；及基于由用户指定的表示第1图案图像与第2图案图像的对应关系的信息，取得匹配信息。根据上述构成，可令使用者实施以目视进行的第1图案图像及第2图案图像的位置对准。
[0012]取得匹配信息的步骤可包含以下处理：通过使用示教数据的机器学习，学习第1图案图像与第2图案图像的位置对准处理，该示教数据包含学习用的第1图案图像、与学习用的第1图案图像对应的第2图案图像、及这些图像的匹配结果；及使用通过学习而决定的位置对准处理，进行第1图案图像与第2图案图像的位置对准，由此取得匹配信息。根据上述构成，通过基于机器学习的结果的位置对准处理，可高精度地进行第1图案图像与第2图案图像的位置对准。
[0013]半导体检查方法可更包含以下步骤：基于匹配信息，产生使布局图像与第1图案图像重叠的重叠图像。根据上述构成，基于匹配信息，可获得使布局图像与第1图案图像高精度地重叠的重叠图像。其结果，可高精度地进行使用重叠图像的故障解析等。
[0014]半导体检查方法可更包含以下步骤：基于匹配信息，进行通过对半导体器件的故障解析而确定出的故障位置与布局图像上的位置的认定、或对半导体器件的探测位置的设定。根据上述构成，通过利用匹配信息，而可高精度地进行故障解析(布局图像上的故障位置的确定或探测位置的设定)。
[0015]在产生第1图案图像的步骤中，可取得相应于向半导体器件照射光而产生的光伏电流的测定值作为特性信息。根据上述构成，可获得经设定与光伏电流的测定值相应的色调(深浅)的OBIC(Optical Beam Induced Current，光束感应电流)图像，作为第1图案图像。
[0016]半导体器件可具有半导体基板，该半导体基板具有形成有晶体管的主面、及与主面为相反侧的背面，在产生第1图案图像的步骤中，可对于半导体基板的背面，照射自背面向主面侧透过的光，光可具有比半导体基板的材料的带隙高的能量。根据上述构成，在半导体基板的主面侧的晶体管中，通过产生单光子吸收(SPA：Single Photon Absorption)，而可较佳地产生OBIC。
[0017]半导体器件可具有半导体基板，该半导体基板具有形成有晶体管的主面、及与主面为相反侧的背面，在产生第1图案图像的步骤中，可对于半导体基板的背面，照射自背面向主面侧透过的脉冲光即光，光可具有比半导体基板的材料的带隙低的能量。根据上述构成，在半导体基板的主面侧的晶体管中，通过产生多光子吸收(MPA：Multi Photon Absorption)，而可较佳地产生OBIC。
[0018]本公开的一形态的半导体检查装置具备：光源；扫描部，其对于半导体器件扫描来自光源的光；测定部，其与半导体器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体检查方法，其包括：通过对半导体器件扫描光，对所述光的每一照射位置，取得表示与所述光的照射相应的所述半导体器件的电信号的特性的特性信息，基于所述每一照射位置的所述特性信息，产生所述半导体器件的第1图案图像；基于表示所述半导体器件的布局的布局图像与表示所述半导体器件的电流路径的电流路径信息，产生所述半导体器件的第2图案图像的步骤；及基于所述第1图案图像与所述第2图案图像的位置对准的结果，取得表示所述第1图案图像与所述布局图像的相对关系的匹配信息。2.如权利要求1的半导体检查方法，其中，产生所述第2图案图像的步骤包括：第1处理，将所述半导体器件中所含的扩散层的至少一部分及元件分离层的至少一部分的至少一者基于所述电流路径信息进行分类，且对所述布局图像中的所述扩散层的至少一部分及所述元件分离层的至少一部分的至少一者，设定与所述分类相应的色彩；及第2处理，其基于由所述第1处理产生的着色图像，产生所述第2图案图像。3.如权利要求2所述的半导体检查方法，其中，所述第2处理包括对于所述着色图像的模糊处理。4.如权利要求2所述的半导体检查方法，其中，所述第2处理包括：通过使用示教数据的机器学习，学习所述着色图像的转换处理，该示教数据包含学习用的所述着色图像、及与所述学习用的着色图像对应的所述第1图案图像；及使用通过所述学习而决定的所述转换处理将所述着色图像进行转换，由此产生所述第2图案图像。5.如权利要求1至4中任一项所述的半导体检查方法，其中，取得所述匹配信息的步骤包括：对用户提示所述第1图案图像及所述第2图案图像；及基于由所述使用者指定的表示所述第1图案图像与所述第2图案图像的对应关系的信息，取得所述匹配信息。6.如权利要求1至4中任一项所述的半导体检查方法，其中，取得所述匹配信息的步骤包括：通过使用示教数据的机器学习，学习所述第1图案图像与所述第2图案图像的位置对准处理，该示教数据包含学习用的所述第1图案图像、与所述学习用的第1图案图像对应的所述第2图案图像、及这些图像的匹配结果；及使用通过所述学习而决定的所述位置对准处理，进行所述第1图案图像与所述第2图案图像的位置对准，由此取得所述匹配信息。7.如权利要求1至6中任一项所述的半导体检查方法，其进一步包括：基于所述匹配信息，产生使所述布局图像与所述第1图案图像重叠的重叠图像。8.如权利要求1至7中任一项所述的半导体检查方法，其进一步包括：基于所述匹配信息，进行通过对所述半导体器件的故障解析而确定出的故障位置与所述布局图像上的位置的认定、或对所述半导体器件的探测位置的设定。
9.如权利要求1至8中任一项所述的半导体检查方法，其中，在产生所述第1图案图像的步骤中，取得相应于向所述半导体器件照射光而产生的光伏电流的测定值作为所述特性信息。10.如权利要求9所述的半导体检查方法，其中，所述半导体器件具有半导体基板，该半导体基板具有形成有晶体管的主面、及与所述主面为相反侧的背面，在产生所述第1图案图像的步骤中，对所述半导体基板的所述背面，照射自所述背面向所述主面侧透过的所述光，所述光具有比所述半导体基板的材料的带隙高的能量。11.如权利要求9所述的半导体检查方法，其中，所述半导体器件具有半导体基板，该半导体基板具有形成有晶体管的主面、及与所述主面为相反侧的背面，在产生所述第1图案图像的步骤中，对所述半导体基板的所述背面，照射自所述背面向所述主面侧透过的作为脉冲光的所述光，所述光具有比所述半导体基板的材料的带隙低的能量。12.一种半导体检查装置，其具备：光源；扫...

【专利技术属性】
技术研发人员：嶋瀬朗，毛祥光，内角哲人，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：