(57)【要約】【課題】半導体試料の欠陥箇所の検査精度を向上できる半導体試料の検査装置を提供する。【解決手段】検査装置１は、外部電源装置２によって電圧が印加されていると共に光が照射及び走査されている半導体試料Ｓの電気特性を測定し、当該電気特性に基づいて半導体試料Ｓの欠陥箇所を検出する。検査装置１は、半導体試料Ｓと電気的に並列に外部電源装置２に接続されると共に、外部電源装置２の出力に応じた参照信号を出力する参照信号出力部２４と、参照信号に基づいて、半導体試料Ｓから出力された電流信号から外部電源装置２の出力のノイズ成分を除去したノイズ除去信号を出力するノイズ除去部２５と、ノイズ除去信号に基づいて、半導体試料Ｓの電気特性を測定する電気特性測定部２７と、を備える。【選択図】図１
2020034440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源装置によって電圧が印加されていると共に光が照射及び走査されている半導体試料の電気特性を測定し、当該電気特性に基づいて前記半導体試料の欠陥箇所を検出するための半導体試料の検査装置であって、
前記半導体試料と電気的に並列に前記外部電源装置に接続されていると共に、前記外部電源装置の出力に応じた参照信号を出力する参照信号出力部と、
前記参照信号に基づいて、前記外部電源装置による電圧の印加によって前記半導体試料から出力された電流信号から前記外部電源装置の出力のノイズ成分を除去したノイズ除去信号を出力するノイズ除去部と、
前記ノイズ除去信号に基づいて、前記半導体試料の電気特性を測定する電気特性測定部と、を備える、半導体試料の検査装置。
【請求項２】
前記参照信号出力部は、前記半導体試料と電気的に並列に前記外部電源装置に接続された参照部材に電気的に直列に接続され、前記外部電源装置による電圧の印加によって前記参照部材から出力された電流信号に基づく信号を前記参照信号として出力する、請求項１に記載の半導体試料の検査装置。
【請求項３】
前記参照信号出力部は、前記外部電源装置から出力された電流信号から直流電流成分が除去された信号を前記参照信号として出力する、請求項１に記載の半導体試料の検査装置。
【請求項４】
前記半導体試料と電気的に並列に前記外部電源装置に接続されていると共に、参照信号出力部と電気的に直列に接続されたコンデンサを更に備える、請求項３に記載の半導体試料の検査装置。
【請求項５】
前記半導体試料から出力された前記電流信号を電圧信号に変換した被検信号を出力する被検信号出力部を備え、
前記参照信号出力部は、前記外部電源装置からの電流信号を電圧信号に変換した信号を前記参照信号として出力し、
前記ノイズ除去部は、前記被検信号と前記参照信号との差分からなる信号を前記ノイズ除去信号として出力する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体試料の検査装置。
【請求項６】
前記参照信号出力部は、前記外部電源装置の出力に応じた電流信号を逆相にした信号を前記参照信号として出力し、
前記ノイズ除去部は、前記半導体試料から出力された前記電流信号に前記参照信号を加算する加算部と、前記加算部によって加算された信号を増幅する増幅部と、を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体試料の検査装置。
【請求項７】
前記ノイズ除去部と前記電気特性測定部とは、電気的に絶縁され、トランス、フォトカプラ、又はリレーを介して接続されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導体試料の検査装置。
【請求項８】
前記参照信号出力部及び前記ノイズ除去部の少なくとも一つは、前記外部電源装置のグラウンドと接続されたフローティング回路から供給される電力によって動作する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の半導体試料の検査装置。
【請求項９】
外部電源装置によって電圧が印加されていると共に光が照射及び走査されている半導体試料の電気特性を測定し、当該電気特性に基づいて前記半導体試料の欠陥箇所を検出するための半導体試料の検査方法であって、
前記外部電源装置による電圧の印加に応じて前記半導体試料から出力された電流信号に基づく被検信号を取得することと、
前記半導体試料と電気的に並列に前記外部電源装置に接続された参照信号出力部から前記外部電源装置の出力に応じて出力された参照信号を取得することと、
前記参照信号に基づいて、前記被検信号から前記外部電源装置の出力のノイズを除去したノイズ除去信号を生成することと、
前記ノイズ除去信号に基づいて、前記半導体試料の電気特性を測定することと、を含む、半導体試料の検査方法。
【請求項１０】
前記外部電源装置に前記半導体試料と電気的に並列に、かつ、前記参照信号出力部に電気的に直列に、参照部材を接続することを更に含む、
前記参照信号は、前記外部電源装置による電圧の印加によって前記参照部材から出力された電流信号に基づく信号である、請求項９に記載の半導体試料の検査方法。
【請求項１１】
前記参照信号は、前記外部電源装置から出力された電流信号から直流電流成分を除去した信号に基づいて前記参照信号出力部から出力された信号である、請求項９に記載の半導体試料の検査方法。
【請求項１２】
前記外部電源装置に前記半導体試料と電気的に並列に、かつ、前記参照信号出力部に電気的に直列に、コンデンサを接続することと、
前記コンデンサによって前記外部電源装置から出力された電流信号から直流電流成分を除去した信号を生成することと、を更に含む、請求項１１に記載の半導体試料の検査方法。
【請求項１３】
前記被検信号は、前記外部電源装置からの電圧の印加に応じて前記半導体試料から出力された電流信号を変換した電圧信号であり、
前記参照信号は、前記外部電源装置の出力に応じた電圧信号であり、
前記ノイズ除去信号は、前記被検信号と前記参照信号との差分に基づく信号である、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の半導体試料の検査方法。
【請求項１４】
前記ノイズ除去信号を増幅することを更に含み、
前記被検信号は、前記外部電源装置からの電圧の印加に応じて前記半導体試料から出力された電流信号であり、
前記参照信号は、前記外部電源装置の出力に応じた電流信号を逆相にした信号であり、
前記ノイズ除去信号は、前記被検信号と前記参照信号とを加算した信号である、請求項９〜１３のいずれか一項に記載の半導体試料の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体試料の検査装置及び検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＢＩＲＣＨ（Optical  Beam  Induced  Resistance  Change）法を用いて、半導体試料の欠陥箇所を検査する半導体試料の検査装置が知られている（たとえば、特許文献１）。特許文献１の検査装置は、半導体試料に電圧を印加し、半導体試料から出力された電流信号に基づいて、レーザビームの照射及び走査に伴う半導体試料の電気特性を測定する。この検査装置は、測定された電気特性に基づいて、半導体試料の欠陥箇所を検査する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３００８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＯＢＩＲＣＨ法を用いた半導体試料の検査装置では、半導体試料から出力される電流信号の強度が向上されれば、レーザビームの照射及び走査に伴う半導体試料の電気特性の変化量が向上する。当該電気特性の変化量が向上するほど、半導体試料の欠陥箇所の検査精度も向上する。このため、半導体試料に供給する電力を増加させることが求められている。しかしながら、ＯＢＩＲＣＨ法を用いた検査装置では、レーザビームの照射及び走査、顕微鏡部の動作、並びに測定結果の画像処理などの様々な機能に電力を要する。このため、半導体試料に供給できる電力は限られている。
【０００５】
半導体試料に供給する電力を向上するために、検査装置の内部電源ではなく、外部電源装置から半導体試料に電力を供給することが考えられる。しかしながら、外部電源装置を用いた場合、半導体試料から出力される電流信号に外部電源装置に起因するノーマルモードノイズ（たとえば、スイッチングノイズ）が混入するおそれがある。半導体試料から出力される電流信号にノイズが混入すれば、半導体試料の電気特性の測定結果にもノイズの影響が及ぶ。このため、外部電源装置によって半導体試料に供給される電力が向上したとしても、ノイズの影響でかえって半導体試料の欠陥箇所の検査精度が低下するおそれがある。
【０００６】
本発明の一つの態様は、半導体試料の欠陥箇所の検査精度を向上できる半導体試料の検査装置及び検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一つの態様に係る半導体試料の検査装置は、外部電源装置によって電圧が印加されていると共に光が照射及び走査されている半導体試料の電気特性を測定し、当該電気特性に基づいて前記半導体試料の欠陥箇所を検出するための半導体試料の検査装置である。上記検査装置は、参照信号出力部と、ノイズ除去部と、電気特性測定部とを備える。参照信号出力部は、半導体試料と電気的に並列に外部電源装置に接続されている。参照信号出力部は、外部電源装置の出力に応じた参照信号を出力する。ノイズ除去部は、参照信号に基づいて、外部電源装置による電圧の印加によって半導体試料から出力された電流信号から外部電源装置の出力のノイズ成分を除去したノイズ除去信号を出力する。電気特性測定部は、ノイズ除去信号に基づいて、半導体試料の電気特性を測定する。
【０００８】
上記一つの態様では、検査装置は、半導体試料と電気的に並列に外部電源装置と接続されていると共に、外部電源装置の出力に応じた参照信号を出力する参照信号出力部を備えている。ノイズ除去部は、当該参照信号に基づいて、外部電源装置による電圧の印加によって半導体試料から出力された電流信号を示す被検信号から外部電源装置の出力のノイズを除去したノイズ除去信号を出力する。電気特性測定部は、ノイズ除去信号に基づいて、半導体試料の電気特性を測定する。このため、上記検査装置では、外部電源装置を用いて半導体試料に供給する電力を向上することと、半導体試料の電気特性の測定結果に及ぶノイズの影響を低減することとを両立することができる。この結果、半導体試料の欠陥箇所の検査精度が向上され得る。
【０００９】
上記一つの態様では、参照信号出力部は、半導体試料と電気的に並列に外部電源装置に接続された参照部材に電気的に直列に接続されていてもよい。参照信号出力部は、外部電源装置による電圧の印加によって参照部材から出力された電流信号に基づく信号を参照信号として出力してもよい。この場合、参照信号出力部が出力する参照信号は、半導体試料と電気的に並列に外部電源装置と接続された参照部材からの電流信号に基づく。このため、半導体試料から出力された電流信号に合わせて、参照信号のゲインを調整することが容易である。
【００１０】
上記一つの態様では、参照信号出力部は、外部電源装置から出力された電流信号から直流電流成分が除去された信号を参照信号として出力してもよい。この場合、参照信号出力部が出力する参照信号は、外部電源装置から出力された電流信号から直流電流成分を除去した信号に基づく。直流電流成分が除去された信号は、外部電源装置の出力のノイズ成分を示す。このため、外部電源装置の出力のノイズ成分を含む参照信号の生成が容易である。
【００１１】
上記一つの態様では、半導体試料と電気的に並列に外部電源装置に接続されていると共に、参照信号出力部と電気的に直列に接続されたコンデンサを更に備えていてもよい。この場合、当該コンデンサが半導体試料と電気的に並列に前記外部電源装置と接続されているため、外部電源装置から出力される電流値が半導体試料から出力される電流値である。この結果、電気特性測定の容易性が向上する。
【００１２】
上記一つの態様では、半導体試料から出力された電流信号を電圧信号に変換した被検信号を出力する被検信号出力部を備えていてもよい。参照信号出力部は、外部電源装置からの電流信号を電圧信号に変換した信号を参照信号として出力してもよい。ノイズ除去部は、被検信号と参照信号との差分からなる信号をノイズ除去信号として出力してもよい。この場合、被検信号生成部と参照信号出力部とのそれぞれにおいて電流信号を電圧信号に変換させることで、被検信号と参照信号とを得る。このため、当該被検信号と参照信号との差分からなるノイズ除去信号では、電流信号から電圧信号に変換させる際に生じるノイズも除去されている。
【００１３】
上記一つの態様では、参照信号出力部は、外部電源装置の出力に応じた電流信号を逆相にした信号を参照信号として出力してもよい。ノイズ除去部は、加算部と増幅部とを有していてもよい。加算部は、半導体試料から出力された電流信号に参照信号を加算してもよい。増幅部は、加算部によって加算された信号を増幅してもよい。この場合、半導体試料から出力された電流信号に参照信号を加算した後に増幅が行われる。すなわち、外部電源装置の出力のノイズが除去された後に増幅が行われる。このため、外部電源装置の出力のノイズが大きい場合でも、増幅による飽和によって参照信号からノイズが除去されてしまうことを防止できる。したがって、外部電源装置の出力のノイズがより正確に除去される。
【００１４】
上記一つの態様では、ノイズ除去部と電気特性測定部とは、電気的に絶縁され、トランス、フォトカプラ、又はリレーを介して接続されていてもよい。この場合、電気特性測定部にコモンモードノイズが混入することを防止できる。
【００１５】
上記一つの態様では、参照信号出力部及びノイズ除去部の少なくとも一つは、外部電源装置のグラウンドと接続されたフローティング回路から供給される電力によって動作してもよい。この場合、参照信号出力部又はノイズ除去部に電力を供給する電源からのコモンモードノイズの混入が抑制される。
【００１６】
本発明の一つの態様に係る半導体試料の検査方法は、外部電源装置によって電圧が印加されていると共に光が照射及び走査されている半導体試料の電気特性を測定し、当該電気特性に基づいて前記半導体試料の欠陥箇所を検出するための半導体試料の検査方法である。上記検査方法では、外部電源装置による電圧の印加によって半導体試料から出力された電流信号に基づく被検信号を取得する。半導体試料と電気的に並列に外部電源装置に接続された参照信号出力部から外部電源装置の出力に応じて出力された参照信号を取得する。参照信号に基づいて、被検信号から外部電源装置の出力のノイズを除去したノイズ除去信号を生成する。ノイズ除去信号に基づいて、半導体試料の電気特性を測定する。
【００１７】
上記一つの態様では、半導体試料と電気的に並列に外部電源装置に接続された参照信号出力部から外部電源装置の出力に応じた参照信号が取得される。当該参照信号に基づいて、被検信号から外部電源装置の出力のノイズが除去される。被検信号からノイズが除去されたノイズ除去信号に基づいて、半導体試料の電気特性が測定される。このため、上記検査装置では、外部電源装置を用いて半導体試料に供給する電力を向上することと、半導体試料の電気特性の測定結果に及ぶノイズの影響を低減することとを両立することができる。この結果、半導体試料の欠陥箇所の検査精度が向上され得る。
【００１８】
上記一つの態様では、外部電源装置に半導体試料と電気的に並列に、かつ、参照信号出力部に電気的に直列に、参照部材を接続してもよい。参照信号は、外部電源装置による電圧の印加によって参照部材から出力された電流信号に基づく信号であってもよい。この場合、参照信号は、半導体試料と電気的に並列に外部電源装置と接続された参照部材からの電流信号に基づく。このため、半導体試料から出力された電流信号に合わせて、参照信号のゲインを調整することが容易である。
【００１９】
上記一つの態様では、参照信号は、外部電源装置から出力された電流信号から直流電流成分を除去した信号に基づいて参照信号出力部から出力された信号であってもよい。この場合、参照信号は、外部電源装置から出力された電流信号から直流電流成分を除去した信号に基づく。直流電流成分が除去された信号は、外部電源装置の出力のノイズ成分を示す。このため、外部電源装置の出力のノイズ成分を含む参照信号の生成が容易である。
【００２０】
上記一つの態様では、外部電源装置に半導体試料と電気的に並列に、かつ、参照信号出力部に電気的に直列に、コンデンサを接続してもよい。コンデンサによって外部電源装置から出力された電流信号から直流電流成分を除去した信号を生成してもよい。この場合、当該コンデンサが半導体試料と電気的に並列に前記外部電源装置と接続されるため、外部電源装置から出力される電流値が半導体試料から出力される電流値である。この結果、電気特性測定の容易性が向上する。
【００２１】
上記一つの態様では、被検信号は、外部電源装置からの電圧の印加に応じて半導体試料から出力された電流信号を変換した電圧信号であってもよい。参照信号は、外部電源装置の出力に応じた電圧信号であってもよい。ノイズ除去信号は、被検信号と参照信号との差分に基づく信号であってもよい。この場合、被検信号と参照信号とのそれぞれが、電流信号を電圧信号に変換させることで得られる。当該被検信号と参照信号との差分を取ることでノイズを除去するため、電流信号から電圧信号に変換させる際に生じるノイズも除去される。
【００２２】
上記一つの態様では、ノイズ除去信号を増幅してもよい。被検信号は、外部電源装置からの電圧の印加に応じて半導体試料から出力された電流信号であってもよい。参照信号は、外部電源装置の出力に応じた電流信号を逆相にした信号であってもよい。ノイズ除去信号は、被検信号と参照信号とを加算した信号であってもよい。この場合、半導体試料から出力された電流信号に参照信号を加算してノイズを除去した後に増幅が行われる。このため、外部電源装置の出力のノイズが大きい場合でも、増幅による飽和によって参照信号からノイズが除去されてしまうことを防止できる。したがって、外部電源装置の出力のノイズがより正確に除去される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の一つの態様は、半導体試料の欠陥箇所検知の容易性を向上できる半導体試料の検査装置及び検査方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態に係る半導体試料の検査装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】半導体試料の検査装置による電気特性の測定について説明するための概略図である。
【図３】本実施形態の変形例に係る半導体試料の検査装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図４】半導体試料の検査装置による電気特性の測定について説明するための概略図である。
【図５】本実施形態の変形例に係る半導体試料の検査装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図６】半導体試料の検査装置による電気特性の測定について説明するための概略図である。
【図７】本実施形態の変形例に係る半導体試料の検査装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図８】半導体試料の検査装置による電気特性の測定について説明するための概略図である。
【図９】半導体試料の検査方法を示すフローチャートである。
【図１０】半導体試料の検査方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有している要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００２６】
まず、図１及び図２を参照して、本実施形態に係る半導体試料の検査装置の構成を説明する。図１は、本実施形態に係る半導体試料の検査装置の概略ブロック図である。
【００２７】
半導体試料の検査装置１（以下、単に「検査装置」という。）は、ＯＢＩＲＣＨ法を用いて、被検体である半導体試料Ｓの欠陥箇所を検査する装置である。半導体試料Ｓは、たとえば、半導体集積回路などの半導体部材である。検査装置１では、外部電源装置２によって半導体試料Ｓに電圧が印加され、当該電圧の印加及び光の照射に応じて半導体試料Ｓから出力される電流信号に基づいて、半導体試料Ｓの欠陥箇所が検査される。当該電流信号は、半導体試料Ｓに電圧を印加することで出力される。この電流信号の値は、半導体試料Ｓに光を照射することで変動する。外部電源装置２は、たとえば、スイッチング電源である。検査装置１は、光照射ユニット１０、電気特性測定ユニット２０、制御ユニット３０を備えている。
【００２８】
光照射ユニット１０は、外部電源装置２によって電圧が印加されている半導体試料Ｓに光（たとえばレーザビーム）を照射し走査する。本実施形態では半導体試料Ｓに照射する光としてレーザビームを用いている例について説明する。しかし、半導体試料Ｓに照射する光は、必ずしもコヒーレント光を用いる必要はなく、例えばインコヒーレント光でもよい。
【００２９】
電気特性測定ユニット２０は、外部電源装置２によって電圧が印加され、かつ、光が照射されている半導体試料Ｓから出力された電流信号に基づいて、半導体試料Ｓの電気特性を測定する。制御ユニット３０は、光照射ユニット１０及び電気特性測定ユニット２０を制御する。制御ユニット３０は、測定された電気特性に基づいて、半導体試料Ｓの検査結果を出力する。制御ユニット３０は、光の照射及び走査に伴う半導体試料Ｓの電気特性変化に応じて半導体試料Ｓの欠陥箇所を示す検査結果を出力する。これによって、検査装置１は、半導体試料Ｓの欠陥箇所の検査を実現する。
【００３０】
光照射ユニット１０は、レーザ発生源１１、レーザ走査部１２、及び顕微鏡１３を備える。レーザ発生源１１は、たとえば半導体レーザや固体レーザである。半導体試料Ｓにインコヒーレント光を照射する場合には、レーザ発生源１１としてＳＬＤ（Super Luminescent diode）やＡＳＥ光源を用いてもよい。レーザ発生源１１は、レーザ光を発生させ、出射する。レーザ走査部１２は、レーザ発生源１１から出射されたレーザ光の光路上に配置されている。レーザ走査部１２には、レーザ発生源１１から出射されたレーザ光が入射する。レーザ走査部１２は、顕微鏡１３を介して入射したレーザ光をレーザビームとして所定の方向に照射すると共に走査する。レーザ走査部１２は、たとえば、入射方向に直交する二次元方向にラスタスキャン（raster  scan）を行う。顕微鏡１３は、照射されたレーザビームを微小スポット径に集束させる。顕微鏡１３は、照射されたレーザビームの反射光によって被検体の像を取得する。
【００３１】
電気特性測定ユニット２０は、試料台２１，２２、被検信号出力部２３、参照信号出力部２４、ノイズ除去部２５、アイソレート部２６、及び電気特性測定部２７を備える。試料台２１には、半導体試料Ｓが載置される。試料台２１に載置された半導体試料Ｓは、顕微鏡１３の焦点位置に位置決めされる。試料台２２には、参照部材ＲＳが載置される。参照部材ＲＳは、たとえば、半導体集積回路などの半導体部材である。参照部材ＲＳは、半導体試料Ｓと同様の電気特性を有している。たとえば、参照部材ＲＳは、半導体試料Ｓのインピーダンスに対して±３０％のインピーダンスを有している。参照部材ＲＳは、異なる電気特性を有している参照部材に交換可能である。
【００３２】
試料台２１及び試料台２２は、それぞれ入力端子および出力端子を有している。試料台２１及び試料台２２のそれぞれの入力端子は、互いに電気的に並列に外部電源装置２の出力端子に接続されている。図２に示されているように、試料台２１に載置された半導体試料Ｓは、試料台２１を通して外部電源装置２の出力端子に電気的に接続される。半導体試料Ｓには、光照射ユニット１０によってレーザビームの照射及び走査が行われる。半導体試料Ｓは、レーザビームの照射及び走査に伴う半導体試料Ｓの電気特性変化、並びに、外部電源装置２の出力に起因した電流信号を出力する。
【００３３】
図２に示されているように、試料台２２に載置された参照部材ＲＳは、試料台２２を介して外部電源装置２の出力端子に接続される。すなわち、参照部材ＲＳは、半導体試料Ｓと電気的に並列に外部電源装置２に接続される。参照部材ＲＳには、レーザビームが照射されておらず、レーザビームの照射及び走査に伴う電気特性変化が生じない。参照部材ＲＳは、外部電源装置２の出力に起因した電流信号を出力する。
【００３４】
被検信号出力部２３は、試料台２１の出力端子と電気的に直列に接続されている。すなわち、被検信号出力部２３は、試料台２１及び半導体試料Ｓを通して、外部電源装置２に直列に接続されている。被検信号出力部２３は、半導体試料Ｓから出力された電流信号に基づく被検信号を出力する。被検信号出力部２３は、電流電圧変換部４３を有している。被検信号出力部２３に入力された電流信号は、電流電圧変換部４３によって電圧信号に変換される。したがって、被検信号は、電圧信号である。
【００３５】
参照信号出力部２４は、試料台２２の出力端子と電気的に直列に接続されている。すなわち、参照信号出力部２４は、参照部材ＲＳ及び外部電源装置２に電気的に直列に接続されている。参照信号出力部２４は、半導体試料Ｓ及び試料台２２と電気的に並列に外部電源装置２に接続されている。参照信号出力部２４は、外部電源装置２による電圧の印加によって参照部材ＲＳから出力された電流信号に基づく参照信号を出力する。参照部材ＲＳには、レーザビームが照射されておらず、レーザビームの照射及び走査に伴う電気特性変化が生じない。このため、参照信号は、外部電源装置２の出力に応じた信号である。参照信号出力部２４は、電流電圧変換部４４を有している。電流電圧変換部４４は、参照信号出力部２４に入力された電流信号を電圧信号に変換する。したがって、参照信号は、電圧信号である。
【００３６】
図２に示されているように、本実施形態における被検信号出力部２３及び参照信号出力部２４は、それぞれ、オペアンプ５１、抵抗５２、及びフローティング回路５３を有する負帰還回路である。フローティング回路５３は、外部電源装置２のグラウンドＧと接続されており、フローティング電源を構成する。被検信号出力部２３及び参照信号出力部２４のオペアンプ５１は、フローティング回路５３から供給される電力によって動作する。
【００３７】
本実施形態では、被検信号出力部２３のオペアンプ５１の入力端子には、外部電源装置２のグラウンドＧと半導体試料Ｓとが接続されている。これによって、被検信号出力部２３は、半導体試料Ｓのインピーダンス変化に応じて増幅率が変化する反転増幅回路を構成している。参照信号出力部２４のオペアンプ５１の入力端子には、外部電源装置２のグラウンドＧと参照部材ＲＳとが接続されている。これによって、参照信号出力部２４は、参照部材ＲＳのインピーダンスと抵抗５２の抵抗値に基づく増幅率を有する反転増幅回路を構成している。
【００３８】
ノイズ除去部２５は、被検信号出力部２３及び参照信号出力部２４に電気的に接続されている。被検信号及び参照信号は、ノイズ除去部２５に入力される。ノイズ除去部２５は、参照信号に基づいて、半導体試料Ｓから出力された電流信号から外部電源装置２の出力のノイズ成分を除去したノイズ除去信号を出力する。ノイズ除去部２５は、差動検出部４５を有している。差動検出部４５は、ノイズ除去部２５に入力された被検信号と参照信号の差分からなる信号を出力する。ノイズ除去部２５は、被検信号と参照信号との差分からなる信号をノイズ除去信号として出力する。
【００３９】
図２に示されているように、差動検出部４５は、たとえば、コンパレータ又はオペアンプなどの比較器５４、及びフローティング回路５５を含んでいる。フローティング回路５５は、外部電源装置２のグラウンドＧと接続されており、フローティング電源を構成する。比較器５４は、フローティング回路５５から供給される電力によって動作する。比較器５４の入力端子には、被検信号出力部２３と参照信号出力部２４とが接続されている。これによって、被検信号と参照信号との差分が比較器５４から出力される。
【００４０】
アイソレート部２６は、ノイズ除去部２５と電気特性測定部２７とを電気的に絶縁した状態で接続する。ノイズ除去部２５と電気特性測定部２７は、アイソレート部２６を介して接続されている。アイソレート部２６は、ノイズ除去部２５から出力された信号を非電気信号に変換し、当該非電気信号を再び電気信号に変換して電気特性測定部２７に出力する。アイソレート部２６は、たとえば、トランス、フォトカプラ、又はリレーを含んでいる。リレーは、たとえば、電磁開閉器などを含む。アイソレート部２６が、たとえば、トランスを含む場合、アイソレート部２６は、ノイズ除去部２５と電気特性測定部２７とを磁気的に接続する。アイソレート部２６が、たとえば、フォトカプラを含む場合、アイソレート部２６は、ノイズ除去部２５と電気特性測定部２７とを光学的に接続する。
【００４１】
電気特性測定部２７は、アイソレート部２６を通してノイズ除去部２５から伝達されたノイズ除去信号に基づいて、レーザビームの照射及び走査に伴って変化する半導体試料Ｓの電気特性を測定する。本実施形態では、電気特性測定部２７は、ノイズ除去信号から、半導体試料Ｓの電気特性として半導体試料Ｓのインピーダンスを示す値を所定時間ごとに演算する。電気特性測定部２７は、演算された電気特性（測定結果）を制御ユニット３０に逐次送信する。
【００４２】
制御ユニット３０は、システム制御部３１と、表示部３２とを備える。システム制御部３１は、レーザ走査部１２、顕微鏡１３、電気特性測定部２７、及び表示部３２に接続されている。システム制御部３１は、レーザ走査部１２によるレーザビームの走査、顕微鏡１３による半導体試料Ｓの像の取得、電気特性測定部２７の動作、及び表示部３２による測定結果の表示を制御する。システム制御部３１は、電気特性測定部２７から出力された測定結果に基づいて、半導体試料Ｓの状態を表示部３２に表示する。表示部３２は、たとえば、液晶モニタなどのディスプレイである。システム制御部３１は、物理的には、プロセッサであるＣＰＵ（Central  Processing  Unit）と、記録媒体であるＲＡＭ（Random  Access  Memory）及びＲＯＭ（Read  Only  Memory）と、通信モジュールとを含んだコンピュータ、及びマウス、キーボード等の入出力デバイスとを含む。システム制御部３１は、複数のコンピュータを含んでいてもよい。
【００４３】
次に、検査装置１の動作について詳細に説明する。検査装置１では、システム制御部３１は、光照射ユニット１０によって、レーザビームを半導体試料Ｓの表面の微細部分に照射し、半導体試料Ｓの表面上でレーザビームを走査する。
【００４４】
半導体試料Ｓには、外部電源装置２から所定の電圧が印加されており、半導体試料Ｓの回路内には所定の電流が流れている。半導体試料Ｓにおけるレーザビームが照射されている箇所では、レーザビームのエネルギーの吸収によって当該箇所の温度が上昇し、インピーダンスが変化する。このため、半導体試料Ｓを流れる電流値が変化する。ボイドなどの欠陥がある箇所では、熱伝導が悪い。したがって、こうした箇所にレーザビームが照射された場合は、熱が周囲に逃げ難いために、欠陥がある箇所では温度上昇が大きい。これにより、所定の電圧が印加された半導体試料Ｓの欠陥箇所では、温度上昇に伴ってインピーダンス変化が増加し、電流値の変化も大きい。
【００４５】
半導体試料Ｓから出力された電流信号は、被検信号出力部２３で電流信号から電圧信号に変換されると共に増幅され、被検信号としてノイズ除去部２５に入力される。参照部材ＲＳから出力された電流信号は、参照信号出力部２４で電流信号から電圧信号に変換されると共に増幅され、参照信号としてノイズ除去部２５に入力される。
【００４６】
ノイズ除去部２５は、入力された被検信号と参照信号との差分からなる信号を増幅して出力する。ノイズ除去部２５から出力されたノイズ除去信号は、アイソレート部２６を介して、電気特性測定部２７に入力される。
【００４７】
電気特性測定部２７は、入力されたノイズ除去信号に基づいて半導体試料Ｓの電気特性を所定時間ごとに測定し、測定結果をシステム制御部３１に逐次送信する。システム制御部３１は、電気特性測定部２７から送信された測定結果に基づいて、半導体試料Ｓの電気特性の測定結果を輝度情報に変換する。システム制御部３１は、レーザビームの照射位置と、当該照射位置に対応する輝度情報とを関連付ける。システム制御部３１は、レーザビームの照射位置と輝度情報とに基づいて半導体試料Ｓの欠陥箇所を示す画像を生成し、当該画像を表示部３２に表示する。これにより、画像による半導体試料Ｓの欠陥箇所の確認が実現される。本実施形態では、システム制御部３１は、半導体試料Ｓの表面における測定領域の全てにレーザビームを照射及び走査する間に取得された電気特性の測定結果に基づいて画像を生成し、当該画像を表示部３２に表示する。
【００４８】
次に、図３及び図４を参照して、本実施形態の変形例に係る半導体試料の検査装置１Ａについて説明する。図３は、本実施形態の変形例に係る半導体試料の検査装置の概略ブロック図である。図４は、半導体試料の検査装置の一部を示す概略図である。図３及び図４に示されている変形例は、試料台２２及び参照部材ＲＳの代わりにＤＣ成分カット部が設けられている点に関して、上述した実施形態と相違する。以下、上述した実施形態と変形例との相違点を主として説明する。
【００４９】
検査装置１Ａの電気特性測定ユニット２０は、試料台２１、被検信号出力部２３、参照信号出力部２４、ノイズ除去部２５、アイソレート部２６、電気特性測定部２７、及びＤＣ成分カット部２８を備える。ＤＣ成分カット部２８の入力は、試料台２１と電気的に並列に外部電源装置２の出力端子に接続されている。ＤＣ成分カット部２８の出力は、参照信号出力部２４と接続されている。すなわち、参照信号出力部２４は、ＤＣ成分カット部２８を挟んで、外部電源装置２に直列に接続されている。
【００５０】
ＤＣ成分カット部２８は、外部電源装置２から出力された電流信号から直流電流成分を除去した信号を出力する。参照信号出力部２４は、ＤＣ成分カット部２８から出力された信号に基づく参照信号を出力する。参照信号出力部２４は、外部電源装置２から出力された電流信号から直流電流成分が除去された信号を参照信号として出力する。参照信号出力部２４に入力された信号は、電流電圧変換部４４によって電圧信号に変換される。したがって、参照信号は、電圧信号である。
【００５１】
図４に示されているように、本実施形態におけるＤＣ成分カット部２８は、コンデンサ５６を有している。コンデンサ５６は、半導体試料Ｓと電気的に並列に外部電源装置２の出力端子に接続されている。コンデンサ５６は、参照信号出力部２４と電気的に直列に接続されている。本変形例における参照信号出力部２４は、オペアンプ５１、抵抗５２、及びフローティング回路５３に加えて抵抗５７を有し、これらによって反転増幅回路を構成している。
【００５２】
検査装置１Ａでは、ＤＣ成分カット部２８によって外部電源装置２から出力された電流信号から直流電流成分が除去された信号が、参照信号出力部２４に入力される。換言すれば、参照信号出力部２４には、外部電源装置２から出力された電流信号のうちの交流成分、すなわち、ノイズ成分が入力される。このため、参照信号出力部２４から出力される参照信号は、ノーマルノイズを示す信号である。
【００５３】
半導体試料Ｓから出力された電流信号は、被検信号出力部２３で電流信号から電圧信号に変換されると共に増幅され、被検信号としてノイズ除去部２５に入力される。ＤＣ成分カット部２８から出力された電流信号は、参照信号出力部２４で電流信号から電圧信号に変換されると共に増幅され、参照信号としてノイズ除去部２５に入力される。ノイズ除去部２５は、入力された被検信号と参照信号との差分からなる信号を増幅して出力する。
【００５４】
次に、図５及び図６を参照して、本実施形態の変形例に係る半導体試料の検査装置１Ｂについて説明する。図５は、本実施形態の変形例に係る半導体試料の検査装置の概略ブロック図である。図６は、半導体試料の検査装置の一部を示す概略図である。図５及び図６に示されている変形例は、ノイズ除去部の前段に電流電圧変換部を有していない点、ノイズ除去部が差動検出部を有さずに参照信号と検出信号の加算を行う点に関して、上述した実施形態と相違する。以下、上述した実施形態との相違点を主として説明する。
【００５５】
検査装置１Ｂでは、被検信号出力部２３は、試料台２１の出力端子とノイズ除去部２５とを電気的に直列に接続する配線のみを含んでいる。すなわち、被検信号出力部２３は、半導体試料Ｓから出力された電流信号を被検信号としてノイズ除去部２５に入力する。したがって、被検信号は、電流信号である。
【００５６】
参照信号出力部２４は、反転ゲイン調整部４７を有している。反転ゲイン調整部４７は、参照信号出力部２４に入力された電流信号、すなわち、外部電源装置の出力に応じた電流信号を逆相に変換し、被検信号のゲインに応じてゲインが調整された参照信号を出力する。したがって、参照信号は、参照部材ＲＳから出力された電流信号に対して逆相の電流信号である。
【００５７】
図６に示されているように、本変形例における参照信号出力部２４は、オペアンプ５１、抵抗５２、及びフローティング回路５３に加えて抵抗５８を有する負帰還回路である。フローティング回路５３は、外部電源装置２のグラウンドＧと接続されており、フローティング電源を構成する。参照信号出力部２４のオペアンプ５１は、フローティング回路５３から供給される電力によって動作する。
【００５８】
参照信号出力部２４のオペアンプ５１の入力端子には、外部電源装置２のグラウンドＧと参照部材ＲＳとが接続されている。これによって、参照信号出力部２４は、参照部材ＲＳのインピーダンスと抵抗５２の抵抗値に基づく増幅率を有する反転増幅回路を構成している。抵抗５８は、参照信号出力部２４から出力される参照信号のゲインを調整する。
【００５９】
ノイズ除去部２５は、加算部４８及び電流電圧変換部４９（増幅部）を有している。加算部４８は、被検信号と参照信号とを加算して電流電圧変換部４９に出力する。本変形例では、加算部４８は、図６に示されているように、試料台２１の出力端子に接続された配線（被検信号出力部２３）と参照信号出力部２４に接続されている配線と電流電圧変換部４９とを接続するコネクタである。すなわち、加算部４８は、被検信号の電流値と参照信号の電流値とを加算した電流値を有する電流信号を出力する。電流電圧変換部４９は、加算部４８から出力された電流信号を電圧信号に変換すると共に増幅する。したがって、ノイズ除去部２５から出力されるノイズ除去信号は、電圧信号である。
【００６０】
図６に示されているように、本変形例における電流電圧変換部４９は、オペアンプ６１、抵抗６２、及びフローティング回路６３を有する負帰還回路である。フローティング回路６３は、外部電源装置２のグラウンドＧと接続されており、フローティング電源を構成する。オペアンプ６１は、フローティング回路６３から供給される電力によって動作する。オペアンプ６１の入力端子には、外部電源装置２のグラウンドＧと加算部４８とが接続されている。これによって、電流電圧変換部４９は、反転増幅回路を構成している。
【００６１】
検査装置１Ｂでは、半導体試料Ｓから出力された電流信号は、被検信号としてノイズ除去部２５に入力される。参照部材ＲＳから出力された電流信号は、参照信号出力部２４で逆相の電流信号に変換され、参照信号としてノイズ除去部２５に入力される。ノイズ除去部２５では、加算部４８によって被検信号と参照信号とを加算し、電流電圧変換部４９によって電圧信号に変換すると共に増幅する。
【００６２】
次に、図７及び図８を参照して、本実施形態の変形例に係る半導体試料の検査装置１Ｃについて説明する。図７は、本実施形態の変形例に係る半導体試料の検査装置の概略ブロック図である。図８は、半導体試料の検査装置の一部を示す概略図である。図７及び図８に示されている変形例は、試料台２２及び参照部材ＲＳの代わりにＤＣ成分カット部２８が設けられている点に関して、図５及び図６に示されている変形例と相違する。以下、図５及び図６に示した変形例との相違点を主として説明する。
【００６３】
検査装置１Ｃにおいて電気特性測定ユニット２０は、試料台２１、被検信号出力部２３、参照信号出力部２４、ノイズ除去部２５、アイソレート部２６、電気特性測定部２７、及びＤＣ成分カット部２８を備える。ＤＣ成分カット部２８の入力は、試料台２１と電気的に並列に外部電源装置２の出力端子に接続されている。ＤＣ成分カット部２８の出力は、参照信号出力部２４と接続されている。すなわち、参照信号出力部２４は、ＤＣ成分カット部２８を介して、外部電源装置２に直列に接続されている。
【００６４】
ＤＣ成分カット部２８は、外部電源装置２から出力された電流信号から直流電流成分を除去した信号を出力する。参照信号出力部２４は、ＤＣ成分カット部２８から出力された信号に基づく参照信号を出力する。参照信号出力部２４に入力された信号は、電流電圧変換部４４によって電圧信号に変換される。したがって、参照信号は、電圧信号である。
【００６５】
図８に示されているように、本実施形態におけるＤＣ成分カット部２８は、コンデンサ５６を有している。コンデンサ５６は、半導体試料Ｓと電気的に並列に外部電源装置２の出力端子に接続されている。コンデンサ５６は、参照信号出力部２４と電気的に直列に接続されている。本変形例における参照信号出力部２４は、オペアンプ５１、抵抗５２、及びフローティング回路５３に加えて抵抗５７，５８を有し、これらによって反転増幅回路を構成している。
【００６６】
検査装置１Ｃでは、ＤＣ成分カット部２８によって外部電源装置２から出力された電流信号から直流電流成分が除去された信号が、参照信号出力部２４に入力される。換言すれば、参照信号出力部２４には、外部電源装置２から出力された電流信号のうちの交流成分、すなわち、ノイズ成分が入力される。このため、参照信号出力部２４から出力される参照信号は、ノーマルノイズを示す信号である。
【００６７】
半導体試料Ｓから出力された電流信号は、被検信号としてノイズ除去部２５に入力される。ＤＣ成分カット部２８から出力された電流信号は、参照信号出力部２４で逆相の電流信号に変換され、参照信号としてノイズ除去部２５に入力される。ノイズ除去部２５は、加算部４８によって被検信号と参照信号とを加算し、電流電圧変換部４９によって電圧信号に変換すると共に増幅して出力する。
【００６８】
次に、図９及び図１０を参照して、本実施形態及び変形例に係る検査装置１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃを用いた半導体試料Ｓの検査方法について説明する。図９は、半導体試料の検査方法を示すフローチャートである。図１０は、図９に示した処理のうち、電気特性の測定処理について詳細に示すフローチャートである。
【００６９】
まず、半導体試料Ｓ、及び、参照部材ＲＳ又はコンデンサ５６の準備が行われる（ステップＳ１）。半導体試料Ｓは、試料台２１に載置され、外部電源装置２に接続される。検査装置１，１Ｂを用いる場合には、参照部材ＲＳが、試料台２２に載置され、半導体試料Ｓと電気的に並列に外部電源装置２に接続されると共に、電気的に直列に参照信号出力部２４に接続される。検査装置１Ａ，１Ｃを用いる場合には、コンデンサ５６が、半導体試料Ｓと電気的に並列に外部電源装置２に接続されると共に、電気的に直列に参照信号出力部２４に接続される。コンデンサ５６は、予め参照信号出力部２４に接続されていてもよい。コンデンサ５６が予め参照信号出力部２４に接続されている場合には、ステップＳ１は省略される。
【００７０】
続いて、外部電源装置２による半導体試料Ｓへの電圧の印加が開始される（ステップＳ２）。この際、検査装置１，１Ｂを用いる場合には、外部電源装置２による参照部材ＲＳへの電圧の印加も開始される。本実施形態では、外部電源装置２による電圧の印加は、全ての処理が終了するまで継続される。
【００７１】
続いて、光照射ユニット１０による半導体試料Ｓへのレーザビームの照射及び走査が開始される（ステップＳ３）。本実施形態では、光照射ユニット１０による半導体試料Ｓへのレーザビームの照射及び走査は、半導体試料Ｓの測定領域の全てにレーザビームを照射及び走査するまで継続される。
【００７２】
続いて、電気特性の測定処理が行われる（ステップＳ４）。本実施形態では、電気特性測定ユニット２０によって測定された電気特性の測定結果は、システム制御部３１に逐次送信される。
【００７３】
続いて、システム制御部３１によって電気特性の測定結果が表示部３２に表示される（ステップＳ５）。本実施形態では、システム制御部３１が、電気特性測定部２７から送信された測定結果及びレーザビームの照射位置に基づいて、レーザビームの照射位置に対応した半導体試料Ｓの電気特性の測定結果を輝度情報に変換する。続いて、システム制御部３１は、レーザビームの照射位置と、当該照射位置に対応する輝度情報とを関連付ける。続いて、システム制御部３１は、レーザビームの照射位置と輝度情報とに基づいて、半導体試料Ｓの欠陥箇所を示す画像を生成し、当該画像を表示部３２に表示する。
【００７４】
続いて、システム制御部３１によって全ての処理を終了するかの判断が行われる（ステップＳ６）。終了しないと判断された場合（ステップＳ６でＮＯ）には、ステップＳ３に戻ってレーザビームの照射及び走査が開始される。終了すると判断された場合（ステップＳ６でＹＥＳ）には、全ての処理が終了される。
【００７５】
次に、ステップＳ４における電気特性の測定処理について更に詳細に説明する。
【００７６】
電気特性の測定処理では、ノイズ除去部２５において参照信号及び被検信号が取得される（ステップＳ４１）。被検信号は、外部電源装置２からの電圧の印加に応じて半導体試料Ｓから出力された電流信号に基づく信号である。検査装置１，１Ａを用いる場合には、被検信号は、外部電源装置２からの電圧の印加に応じて半導体試料Ｓから出力された電流信号を電圧信号に変換した信号である。検査装置１Ｂ，１Ｃを用いる場合には、被検信号は、外部電源装置２からの電圧の印加に応じて半導体試料Ｓから出力された電流信号そのものである。
【００７７】
参照信号は、半導体試料Ｓと電気的に並列に外部電源装置２に接続された参照信号出力部２４から外部電源装置２の出力に応じて出力された信号である。検査装置１，１Ｂを用いる場合には、参照信号は、外部電源装置２の出力に起因して参照部材ＲＳから出力された電流信号に基づく信号である。検査装置１Ａ，１Ｃを用いる場合には、参照信号は、外部電源装置２から出力された電流信号から直流電流成分を除去した信号に基づいて参照信号出力部２４から出力された信号である。外部電源装置２から出力された電流信号から直流電流成分を除去した信号は、たとえば、コンデンサ５６によって生成される。検査装置１，１Ａを用いる場合には、参照信号は、外部電源装置２の出力に応じた電圧信号である。検査装置１Ｂ，１Ｃを用いる場合には、参照信号は、外部電源装置２の出力に応じて参照部材ＲＳ又はＤＣ成分カット部２８から出力された電流信号を逆相にした信号である。
【００７８】
続いて、ノイズ除去部２５によって、参照信号に基づいて、被検信号から外部電源装置２の出力のノイズが除去されたノイズ除去信号が生成される（ステップＳ４２）。検査装置１，１Ａを用いる場合には、ノイズ除去部２５は、参照信号と被検信号との差分に基づいてノイズ除去信号を生成する。検査装置１Ｂ，１Ｃを用いる場合には、ノイズ除去部２５は、参照信号と被検信号とを加算して増幅することでノイズ除去信号を生成する。
【００７９】
続いて、電気特性測定部２７によって、半導体試料Ｓの電気特性の測定が行われる（ステップＳ４３）。電気特性測定部２７は、ノイズ除去部２５で生成されたノイズ除去信号に基づいて、半導体試料Ｓの電気特性の測定を行う。本実施形態では、電気特性測定部２７は、システム制御部３１に測定結果を逐次送信する。
【００８０】
続いて、電気特性の測定処理を終了するか判断が行われる（ステップＳ４４）。終了しないと判断された場合（ステップＳ４４でＮＯ）には、ステップＳ４１に戻って、ノイズ除去部２５において参照信号及び被検信号が取得される。終了すると判断された場合（ステップＳ４４でＹＥＳ）には、電気特性の測定処理が終了され、ステップＳ５に処理が進められる。
【００８１】
以上説明したように、本実施形態及び変形例に係る検査装置１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、半導体試料Ｓと電気的に並列に外部電源装置２と接続されていると共に、外部電源装置２の出力に応じた参照信号を出力する参照信号出力部２４を備えている。ノイズ除去部２５は、当該参照信号に基づいて、外部電源装置２による電圧の印加によって半導体試料Ｓから出力された電流信号を示す被検信号から外部電源装置２の出力のノイズを除去したノイズ除去信号を出力する。電気特性測定部２７は、ノイズ除去信号に基づいて、半導体試料Ｓの電気特性を測定する。このため、上記検査装置１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃでは、外部電源装置２を用いて半導体試料Ｓに供給する電力を向上することと、半導体試料Ｓの電気特性の測定結果に及ぶノイズの影響を低減することとを両立することができる。この結果、半導体試料Ｓの欠陥箇所の検査精度が向上され得る。
【００８２】
検査装置１，１Ｂでは、参照信号出力部２４は、半導体試料Ｓと電気的に並列に外部電源装置２に接続された参照部材ＲＳに電気的に直列に接続されている。参照信号出力部２４は、外部電源装置２による電圧の印加によって参照部材ＲＳから出力された電流信号に基づく信号を参照信号として出力する。この場合、参照信号出力部２４が出力する参照信号は、半導体試料Ｓと電気的に並列に外部電源装置２と接続された参照部材ＲＳからの電流信号に基づく。このため、半導体試料Ｓから出力された電流信号に合わせて、参照信号のゲインを調整することが容易である。
【００８３】
検査装置１Ａ，１Ｃでは、参照信号出力部２４は、外部電源装置２から出力された電流信号から直流電流成分が除去された信号を参照信号として出力する。この場合、参照信号出力部２４が出力する参照信号は、外部電源装置２から出力された電流信号から直流電流成分を除去した信号に基づく。直流電流成分が除去された信号は、外部電源装置２の出力のノイズ成分を示す。このため、外部電源装置２の出力のノイズ成分を含む参照信号の生成が容易である。
【００８４】
検査装置１Ａ，１Ｃでは、コンデンサ５６は、半導体試料Ｓと電気的に並列に外部電源装置２と接続されている。このため、外部電源装置２から出力された電流信号の直流成分が全て半導体試料Ｓを通して、被検信号出力部２３に入力される。すなわち、外部電源装置２から出力される電流値が半導体試料Ｓから出力される電流値である。この結果、電気特性測定の容易性が向上する。
【００８５】
検査装置１，１Ｂでは、被検信号出力部２３が半導体試料Ｓから出力された電流信号を電圧信号に変換した被検信号を出力する。参照信号出力部２４は、外部電源装置２からの電流信号を電圧信号に変換した信号を参照信号として出力する。ノイズ除去部２５は、被検信号と参照信号との差分からなる信号をノイズ除去信号として出力する。この場合、当該被検信号と参照信号との差分からなるノイズ除去信号では、電流信号から電圧信号に変換させる際に生じるノイズも除去されている。
【００８６】
検査装置１Ａ，１Ｃでは、参照信号出力部２４は、外部電源装置２の出力に応じた電流信号を逆相にした信号を参照信号として出力する。加算部４８は、半導体試料Ｓから出力された電流信号に参照信号を加算する。電流電圧変換部４９は、加算部４８によって加算された信号を増幅する。この場合、半導体試料Ｓから出力された電流信号に参照信号を加算した後に増幅が行われる。すなわち、外部電源装置２の出力のノイズが除去された後に増幅が行われる。このため、外部電源装置２の出力のノイズが大きい場合でも、増幅による飽和によって参照信号からノイズが除去されてしまうことを防止できる。したがって、外部電源装置２の出力のノイズがより正確に除去される。
【００８７】
検査装置１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、ノイズ除去部２５と電気特性測定部２７とは、アイソレート部２６によって、電気的に絶縁されている。アイソレート部２６は、たとえば、トランス、フォトカプラ、又はリレーを介して、ノイズ除去部２５と電気特性測定部２７とを接続する。この場合、電気特性測定部にコモンモードノイズが混入することを防止できる。
【００８８】
検査装置１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、参照信号出力部２４及びノイズ除去部２５の少なくとも一つは、外部電源装置２のグラウンドＧと接続されたフローティング回路６３から供給される電力によって動作する。この場合、参照信号出力部２４又はノイズ除去部２５に電力を供給する電源からのコモンモードノイズの混入が抑制される。
【００８９】
以上、本発明の実施形態及び変形例について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態及び変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【００９０】
たとえば、本実施形態及び変形例では、電気特性測定部２７とシステム制御部３１とを分けて説明したが、電気特性測定部２７はシステム制御部３１に含まれていてもよい。
【００９１】
システム制御部３１は、半導体試料Ｓの測定領域の全て又は所定部分にレーザビームを照射及び走査した後に、表示部３２に画像を表示してもよいし、電気特性測定部２７から測定結果を受信に応じて表示部３２に画像を逐次表示してもよい。
【００９２】
本実施形態では、電気特性測定部２７は、システム制御部３１に測定結果を逐次送信したが、半導体試料Ｓの測定領域の全て又は所定部分にレーザビームを照射及び走査した後に、システム制御部３１に測定結果をまとめて送信してもよい。
【００９３】
本実施形態で説明した処理フローは例示的な処理順序を説明しており、本検査方法は説明した特定の処理順序に限定されない。処理順序は、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。たとえば、外部電源装置２による半導体試料Ｓへの電圧の印加の開始と、光照射ユニット１０による半導体試料Ｓへのレーザビームの照射及び走査の開始とは、順序が逆であってもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…検査装置、２…外部電源装置、２３…被検信号出力部、２４…参照信号出力部、２５…ノイズ除去部、２６…アイソレート部、２７…電気特性測定部、４８…加算部、４９…電流電圧変換部、５６…コンデンサ、６３…フローティング回路、Ｓ…半導体試料。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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