集成電路檢查裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種集成電路檢查裝置，其是用于檢查包含半導(dǎo)體基板及形成于半導(dǎo)體基板的表面?zhèn)鹊碾娐凡康募呻娐返募呻娐窓z查裝置，具備：光產(chǎn)生部，其產(chǎn)生照射于集成電路的光；波長(zhǎng)寬度調(diào)整部，其調(diào)整照射于集成電路的光的波長(zhǎng)寬度；照射位置調(diào)整部，其調(diào)整照射于集成電路的光的照射位置；及光檢測(cè)部，其在來自光產(chǎn)生部的光經(jīng)由半導(dǎo)體基板的背面而照射于電路部時(shí)，檢測(cè)來自集成電路的光。
【專利說明】集成電路檢查裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種集成電路檢查裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為涉及集成電路檢查裝置的技術(shù)，例如在專利文獻(xiàn)I中記載了將激光照射在形成于集成電路的晶體管的活性區(qū)域，通過檢測(cè)由晶體管的活性區(qū)域調(diào)制且反射的激光，從而分析晶體管的故障的技術(shù)。專利文獻(xiàn)I中，激光的調(diào)制依賴于相對(duì)于施加于晶體管的電壓的晶體管的響應(yīng)，通過分析經(jīng)調(diào)制的激光的振幅或強(qiáng)度、旋光、相位，能夠調(diào)查晶體管的故障的有無。
[0003]專利文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)1:美國(guó)專利申請(qǐng)公開第2010/0039131號(hào)說明書
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明所要解決的問題
[0006]然而，專利文獻(xiàn)I所記載的技術(shù)中，由于經(jīng)由半導(dǎo)體基板的背面將激光照射在晶體管的活性區(qū)域，因此，存在由半導(dǎo)體基板的背面反射的激光與由晶體管的活性區(qū)域調(diào)制且反射的激光干涉的擔(dān)憂。即，存在由背面反射的激光的干涉信息與調(diào)制后的激光的信號(hào)信息重疊而使S/N下降的擔(dān)憂。而且，光學(xué)距離根據(jù)起因于溫度變化的半導(dǎo)體基板的膨脹或折射率的變化等而變化，因此，該干涉信息極不容易穩(wěn)定。
[0007]因此，本發(fā)明的目的在于提供能夠提高集成電路的檢查精度的集成電路檢查裝置。
[0008]解決問題的技術(shù)手段
[0009]本發(fā)明的一個(gè)方面的集成電路檢查裝置，是用于檢查包含半導(dǎo)體基板及形成于半導(dǎo)體基板的表面?zhèn)鹊碾娐凡康募呻娐返募呻娐窓z查裝置，具備:光產(chǎn)生部，其產(chǎn)生照射于集成電路的光；波長(zhǎng)寬度調(diào)整部，其調(diào)整照射于集成電路的光的波長(zhǎng)寬度；照射位置調(diào)整部，其調(diào)整照射于集成電路的光的照射位置；及光檢測(cè)部，其在來自光產(chǎn)生部的光經(jīng)由半導(dǎo)體基板的背面而照射于電路部時(shí)，檢測(cè)來自集成電路的光。
[0010]該集成電路檢查裝置中，通過波長(zhǎng)寬度調(diào)整部調(diào)整照射于集成電路的光的波長(zhǎng)寬度。由此，例如對(duì)應(yīng)于電路部與半導(dǎo)體基板的背面的距離而加寬波長(zhǎng)寬度(即，縮短可干涉距離)，能夠抑制由半導(dǎo)體基板的背面反射的光(以下，稱為“背面反射光”)與來自電路部及其附近的光發(fā)生干涉。即，能夠抑制背面反射光的干涉信息與來自電路部及其附近的光的信號(hào)信息重疊而使S/N下降。因此，根據(jù)該集成電路檢查裝置，能夠提高集成電路的檢查精度。
[0011]本發(fā)明的集成電路檢查裝置中，光檢測(cè)部也可以對(duì)作為來自集成電路的光的干涉光的強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。如上所述，抑制了背面反射光相對(duì)于來自電路部及其附近的光的干涉，因此，由光檢測(cè)部檢測(cè)的干涉光的強(qiáng)度主要成為關(guān)于來自電路部及其附近的光的強(qiáng)度。因此，基于由光檢測(cè)部檢測(cè)的干涉光的強(qiáng)度，能夠精度良好地分析電路部的狀態(tài)。
[0012]本發(fā)明的集成電路檢查裝置中，光產(chǎn)生部也可以具備超級(jí)發(fā)光二極管(SuperLuminescent Diode)，波長(zhǎng)寬度調(diào)整部通過調(diào)整施加于超級(jí)發(fā)光二極管的電壓來調(diào)整波長(zhǎng)寬度?；蛘?，光產(chǎn)生部也可以具備白色光源，波長(zhǎng)寬度調(diào)整部通過調(diào)整來自白色光源的光中通過的光的波長(zhǎng)頻帶，從而調(diào)整波長(zhǎng)寬度。根據(jù)這些構(gòu)成，能夠適當(dāng)?shù)卣{(diào)整照射于集成電路的光的波長(zhǎng)寬度。特別是在光產(chǎn)生部具有超級(jí)發(fā)光二極管的情況下，能夠得到光亮度的光。
[0013]本發(fā)明的集成電路檢查裝置中，照射位置調(diào)整部也可以以使來自光產(chǎn)生部的光經(jīng)由形成于半導(dǎo)體基板的耗盡層而照射于電路部的方式，調(diào)整照射位置。根據(jù)該構(gòu)成，例如MOS型晶體管部中，通過將光經(jīng)由耗盡層而照射于漏極，從而能夠檢測(cè)由在耗盡層側(cè)的漏極的界面(因物質(zhì)的不同而產(chǎn)生的面)上的反射光或在漏極的相反側(cè)的耗盡層的界面(由載體密度的不同而產(chǎn)生的面)上的反射光等所產(chǎn)生的干涉光的強(qiáng)度，并且可以精度良好地分析電路部的狀態(tài)。
[0014]本發(fā)明的集成電路檢查裝置中，波長(zhǎng)寬度調(diào)整部也可以基于照射于集成電路的光的中心波長(zhǎng)、半導(dǎo)體基板的折射率、半導(dǎo)體基板的厚度及耗盡層的深度，調(diào)整波長(zhǎng)寬度。根據(jù)該構(gòu)成，在經(jīng)由耗盡層而將光照射于電路部的情況下，由于抑制背面反射光相對(duì)于來自電路部及其附近的光的干涉，主要檢測(cè)來自電路部及其附近的光，因而能夠適當(dāng)?shù)卣{(diào)整照射于集成電路的光的波長(zhǎng)寬度。
[0015]發(fā)明的效果
[0016]根據(jù)本發(fā)明，能夠提高集成電路的檢查精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的集成電路檢查裝置的構(gòu)成圖。
[0018]圖2是圖1的集成電路檢查裝置的被檢查設(shè)備即集成電路的一部份的構(gòu)成圖。
[0019]圖3是關(guān)于使用圖1的集成電路檢查裝置的集成電路動(dòng)作像的制作的說明圖。
[0020]圖4是關(guān)于使用圖1的集成電路檢查裝置的集成電路動(dòng)作像的制作的說明圖。[0021 ] 圖5是表示集成電路動(dòng)作像的比較例及實(shí)施例的圖。
[0022]圖6是本發(fā)明的其它的實(shí)施方式的集成電路檢查裝置的構(gòu)成圖。
[0023]圖7是本發(fā)明的其它的實(shí)施方式的集成電路檢查裝置的構(gòu)成圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下，對(duì)于本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，參照附圖進(jìn)行詳細(xì)的說明。還有，各圖中，對(duì)相同或相當(dāng)部分標(biāo)記相同符號(hào)，省略重復(fù)的說明。
[0025]如圖1所示，集成電路檢查裝置I是特定作為被檢查設(shè)備(DUT =Device UnderTest (待測(cè)試裝置))的集成電路20中異常產(chǎn)生部位等、用于檢查集成電路20的裝置。集成電路20是例如C-M0S-1C，包含硅基板(半導(dǎo)體基板)21及在硅基板21的表面21a側(cè)形成的電路部22。在集成電路20，從測(cè)試器(tester) 2輸入測(cè)試信號(hào)(例如矩形波狀的脈沖信號(hào))，由此，集成電路20在檢查時(shí)驅(qū)動(dòng)。
[0026]集成電路檢查裝置I具備產(chǎn)生照射于集成電路20的光L的光產(chǎn)生部3。光產(chǎn)生部3具有超級(jí)發(fā)光二極管(Super Luminescent Diode)(以下,稱為“SLD”)4及將電壓施加于SLD4的電壓施加部5。通過由電壓施加部5施加電壓，從而SLD4所發(fā)出的光L通過透鏡系統(tǒng)而被準(zhǔn)直成平行光，并從光產(chǎn)生部3出射。
[0027]從光產(chǎn)生部3出射的光L通過偏振光鏡6而變換成具有規(guī)定的偏振光方向的直線偏振光。通過了偏振光鏡6的光L依次通過偏振光分光器7及掃描光學(xué)系統(tǒng)(照射位置調(diào)整部)8，并由1/4波長(zhǎng)板9而變換成圓偏振光。通過了 1/4波長(zhǎng)板9的光L由包含鏡或透鏡等的成像光學(xué)系統(tǒng)11而被成像于集成電路20的規(guī)定的位置。此時(shí)，光L經(jīng)由硅基板21的背面21b而照射于電路部22。然后,光L,通過掃描光學(xué)系統(tǒng)8,相對(duì)于集成電路20被二維掃描。即，掃描光學(xué)系統(tǒng)8調(diào)整照射于集成電路20的光L的照射位置。
[0028]由集成電路20反射的光L通過成像光學(xué)系統(tǒng)11，由1/4波長(zhǎng)板9而變換成直線偏振光。通過了 1/4波長(zhǎng)板9的光L雖然通過掃描光學(xué)系統(tǒng)8，但因?yàn)榫哂信c上述的規(guī)定的偏振光方向垂直的偏振光方向，因此被偏振光分光器7反射,并被光傳感器(光檢測(cè)部)12檢測(cè)。即，光傳感器12在來自光產(chǎn)生部3的光L經(jīng)由硅基板21的背面21b而照射于電路部22時(shí)，檢測(cè)來自集成電路20的光L。此處，光傳感器12對(duì)作為來自集成電路20的光L的干涉光的強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。
[0029]對(duì)應(yīng)于光信號(hào)的輸入而從光傳感器12輸出的電信號(hào)被放大并被輸入至鎖相放大器13。鎖相放大器13中，基于從測(cè)試器2輸入至集成電路20的測(cè)試信號(hào),抽出對(duì)應(yīng)于光信號(hào)的特定的周期的信號(hào)。所抽出的信號(hào)被輸入至控制掃描光學(xué)系統(tǒng)8等、集成電路檢查裝置I的各部的控制部14。輸入的信號(hào)在控制部14中，與集成電路20中的光L的照射位置相對(duì)應(yīng)而被圖像化。這樣制作的集成電路動(dòng)作像被顯示于顯示器15。還有，也可以使用頻譜分析器(spectrum analyzer)取代鎖相放大器13。
[0030]控制部14除了起到作為分析部的功能以外，與電壓施加部5 —起起到作為調(diào)整照射于集成電路20的光L的波長(zhǎng)寬度的波長(zhǎng)寬度調(diào)整部的功能。即，控制部14通過控制電壓施加部5而調(diào)整施加于SLD4的電壓，從而調(diào)整照射于集成電路20的光L的波長(zhǎng)寬度。SLD4具有由電壓施加部5施加的電壓越大則發(fā)出波長(zhǎng)寬度越窄的光L的特性。
[0031]此處，對(duì)于由控制部14調(diào)整`的光L的波長(zhǎng)寬度，參照?qǐng)D2進(jìn)行說明。圖2是集成電路20的一部分即MOS型晶體管部的構(gòu)成圖。照射于集成電路20的光L的照射位置以經(jīng)由形成于硅基板21的耗盡層而將光L照射于電路部22 (此處，漏極(drain))的方式，被掃描光學(xué)系統(tǒng)8調(diào)整。
[0032]首先，光L的可干涉距離I，如果以光L的中心波長(zhǎng)(例如，峰值振動(dòng)波長(zhǎng))為λ，以光L的波長(zhǎng)寬度(例如，光譜半值寬度)為d，以光L所通過的介質(zhì)的折射率為n，則以下式表
/Jn ο
[0033][數(shù)I]
「…π , 2 In 2 Λ7 0.441 Λ2
[0034]? =---=--
η η d η d
[0035]在上述的集成電路動(dòng)作像的制作中有效的信號(hào)的強(qiáng)度調(diào)制為數(shù)十ppm左右。即，為了相對(duì)于信號(hào)降低噪聲并確保充分的S/N，對(duì)于要觀察的面(即，電路部22及其附近的面)上的光L的反射光與非觀察面(即，硅基板21的背面21b)上的光L的反射光的光路長(zhǎng)差，需要充分地減小可干涉距離I。干涉光的強(qiáng)度I，如果以自強(qiáng)度I成為最大的位置起的距離為X，則以下式表示。[0036][數(shù)2]
[0037]
【權(quán)利要求】
1.一種集成電路檢查裝置，其特征在于: 是用于檢查包含半導(dǎo)體基板及形成于所述半導(dǎo)體基板的表面?zhèn)鹊碾娐凡康募呻娐返募呻娐窓z查裝置， 具備: 光產(chǎn)生部，其產(chǎn)生照射于所述集成電路的光； 波長(zhǎng)寬度調(diào)整部，其調(diào)整照射于所述集成電路的光的波長(zhǎng)寬度； 照射位置調(diào)整部，其調(diào)整照射于所述集成電路的光的照射位置；及光檢測(cè)部，其在來自所述光產(chǎn)生部的光經(jīng)由所述半導(dǎo)體基板的背面而照射于所述電路部時(shí)，檢測(cè)來自所述集成電路的光。
2.如權(quán)利要求1所述的集成電路檢查裝置，其特征在于: 所述光檢測(cè)部對(duì)作為來自所述集成電路的光的干涉光的強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的集成電路檢查裝置，其特征在于: 所述光產(chǎn)生部具備超級(jí)發(fā)光二極管， 所述波長(zhǎng)寬度調(diào)整部通過調(diào)整施加于所述超級(jí)發(fā)光二極管的電壓來調(diào)整所述波長(zhǎng)寬度。
4.如權(quán)利要求1或2所述的集成電路檢查裝置，其特征在于: 所述光產(chǎn)生部具有白色光源， 所述波長(zhǎng)寬度調(diào)整部通過調(diào)整來自所述白色光源的光中通過的光的波長(zhǎng)頻帶，從而調(diào)整所述波長(zhǎng)寬度。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的集成電路檢查裝置，其特征在于: 所述照射位置調(diào)整部以使來自所述光產(chǎn)生部的光經(jīng)由形成于所述半導(dǎo)體基板的耗盡層而照射于所述電路部的方式，調(diào)整所述照射位置。
6.如權(quán)利要求5所述的集成電路檢查裝置，其特征在于: 所述波長(zhǎng)寬度調(diào)整部基于照射于所述集成電路的光的中心波長(zhǎng)、所述半導(dǎo)體基板的折射率、所述半導(dǎo)體基板的厚度及所述耗盡層的深度，調(diào)整所述波長(zhǎng)寬度。
【文檔編號(hào)】G01N21/956GK103563064SQ201280026635
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月31日
【發(fā)明者】中村共則, 平井伸幸 申請(qǐng)人:浜松光子學(xué)株式會(huì)社