(57)【要約】【課題】配線や拡散部の欠陥を高精度に検出する。【解決手段】データ蓄積部１０は、半導体装置１５に関する配置配線データを蓄えておく。データ処理部１１は、データ蓄積部１０から読み出した配置配線データに基づいて半導体装置１５に対する電子ビームの照射制御情報およびバイアス電圧情報を求めると共に、半導体装置１５に電子ビームを照射した際に生ずる基板電流に関するデータを入力して所望の配線等の経路を検査する。バイアス電圧発生部１２は、バイアス電圧情報に応じて半導体装置１５に対しバイアス電圧を与える。電子ビーム制御部１３は、照射制御情報によって電子ビーム掃印部１４に対して電子ビームの照射を制御し、電子ビーム掃印部１４は、半導体装置１５の所望の配線に対して電子ビームを照射する。電流計測部１６は、電子ビームの照射によって生じた半導体装置１５から流れ出す基板電流を検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象となる半導体装置に関する配置配線データを蓄えるデータ蓄積部と、
前記データ蓄積部から読み出した配置配線データに基づいて前記半導体装置に対する電子ビームの照射制御情報およびバイアス電圧情報を求めると共に、前記半導体装置に電子ビームを照射した際に生ずる前記半導体装置の基板電流に関するデータを入力して所望の配線を検査するデータ処理部と、
前記バイアス電圧情報に応じて前記半導体装置に対しバイアス電圧を与えるバイアス電圧発生部と、
前記照射制御情報によって電子ビーム掃印部に対して電子ビームの照射を制御する電子ビーム制御部と、
電子ビーム制御部の制御によって前記所望の配線に対して電子ビームを照射する電子ビーム掃印部と、
前記電子ビームの照射によって生じた前記半導体装置から流れ出す基板電流を検出する電流計測部と、
を備えることを特徴とする半導体検査装置。
【請求項２】
前記データ処理部は、前記所望の配線に枝分かれがあるか否かを前記配置配線データを元に判断し、判断結果に応じて前記バイアス電圧情報を設定することを特徴とする請求項１記載の半導体検査装置。
【請求項３】
前記バイアス電圧情報は、前記半導体装置のｐｎ接合における逆方向の降伏電圧以上の電圧とするか、または前記半導体装置の順方向ｐｎ接合電圧よりも高く、かつ前記半導体装置のｐｎ接合の逆方向の降伏電圧よりも低い電圧とするかを定める情報であることを特徴とする請求項１または２記載の半導体検査装置。
【請求項４】
前記電子ビーム制御部は、前記電子ビーム掃印部に対してパルス状の電子ビームを照射するように制御し、前記電流計測部は、前記パルス状の電子ビームに同期した所定期間において流れる前記基板電流を検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一に記載の半導体検査装置。
【請求項５】
前記データ処理部によって制御され、前記所望の配線に係る経路に対して光ビームを照射する光ビーム掃印部をさらに備え、
前記データ処理部は、前記配置配線データに基づいて前記光ビームの照射位置を設定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一に記載の半導体検査装置。
【請求項６】
検査対象となる半導体装置の所望の配線に対して電子ビームを照射して該半導体装置から流れ出す基板電流を検出する半導体検査装置によって該半導体装置を検査する方法であって、
前記半導体装置に関する配置配線データを読み込むステップと、
前記配置配線データを元に前記所望の配線に枝分かれが存在するか否かを判断するステップと、
前記判断結果に応じてバイアス電圧を前記半導体装置に対して与えるステップと、
前記所望の配線に電子ビームを照射するステップと、
前記電子ビームの照射によって生じた前記半導体装置から流れ出す基板電流を検出するステップと、
を含むことを特徴とする半導体検査方法。
【請求項７】
前記バイアス電圧を半導体装置に対して与えるステップにおいて、前記判断結果に応じてバイアス電圧を、前記半導体装置のｐｎ接合における逆方向の降伏電圧以上とするか、または、前記半導体装置の順方向ｐｎ接合電圧よりも高く、かつ前記半導体装置のｐｎ接合の逆方向の降伏電圧よりも低い電圧とすることを特徴とする請求項６記載の半導体検査方法。
【請求項８】
前記バイアス電圧を前記半導体装置に対して与えるステップの前に、表面側から前記半導体装置の研磨を行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項６または７記載の半導体検査方法。
【請求項９】
前記バイアス電圧を前記半導体装置に対して与えるステップの前に、前記所望の配線に係る経路における接続部をＦＩＢ（focused ion beam）によって切断するステップをさらに含むことを特徴とする請求項６または７記載の半導体検査方法。
【請求項１０】
前記所望の配線に電子ビームを照射するステップにおいて、パルス状の電子ビームを照射し、
前記基板電流を検出するステップにおいて、前記パルス状の電子ビームに同期した所定期間において流れる前記基板電流を検出することを特徴とする請求項６記載の半導体検査方法。
【請求項１１】
前記所望の配線に電子ビームを照射するステップと前記基板電流を検出するステップとの間に、前記所望の配線に係る経路に対して光ビームを照射するステップをさらに含むことを特徴とする請求項６記載の半導体検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体検査装置および半導体検査方法に係り、特に、半導体装置の内部の配線における欠陥を電子ビームの照射によって検査する装置および方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の微細化、配線の多層化に伴って内部の配線等の接続箇所も微細化され、接続箇所の欠陥を解析する技術がますます重要となってきている。このような欠陥を検査するための様々な技術が知られている。例えば、特許文献１には、製造工程の途中であっても、また実デバイス上であっても多層配線構造内に存在する欠陥を検査することができる半導体装置の欠陥検査方法が開示されている。この方法は、最上面の配線に電子ビームを照射し、配線に吸収された電流が予め所定電圧にバイアスされた基板に吸収されて流れる基板電流を計測することによって、多層配線中のボイドやショート、高抵抗欠陥を検出するものである。
【０００３】
なお、関連する技術として、特許文献２には、半導体装置を構成する絶縁膜の膜質あるいは接合部を評価する半導体評価技術が記載されている。この技術は、電子ビームを半導体装置に当て、当てたタイミングに合わせて基板電流を計測し、基板電流の減少傾向から絶縁膜の膜質あるいは接合部を評価するものである。また、特許文献３には、半導体ウェハ試料の所定２次元領域で荷電粒子ビームを走査する際、試料の平面状表面の電子放出率が１となるように、荷電粒子ビームの加速電圧および試料表面電界の強度を制御する技術が記載されている。さらに、特許文献４には、ウェハ試料の裏面、あるいはその側面に所定の間隔を保って配置された電極と、ウェハ試料の裏面と電極との間に生じた容量を検出する手段とを備えることで、試料内を移動する電荷を試料裏面や試料側面に構成する容量成分で蓄積し、この容量成分を、ミラー積分回路で積分後計測する等の手段によって測定する技術が記載されている。またさらに、特許文献５には、半導体基板と下層配線との間に形成された絶縁膜に、これら半導体基板と下層配線とを電気的に接続する電流経路を形成し、ビアを形成する過程で下層配線に電子ビームを照射することにより、基板電流を有効に誘起させて、多層配線間を接続するビアの形成状態を半導体製造工程の途中段階で精密に評価する技術が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３２７６０号公報
【特許文献２】特開２００５−６４１２８号公報
【特許文献３】特開２００５−１８３８８１号公報
【特許文献４】特開２００４−１４６８０２号公報
【特許文献５】特開２００４−２２８５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで特許文献１の方法では、表面層の配線から基板に至る経路に枝分かれがある場合、基板に流れ込む経路が複数になるため、欠陥箇所を一つに絞り込むことができない。したがって、最表面の配線が基板に至るまでは電気的に独立しているような特別な構造の半導体装置に限って欠陥の検出が可能となるため、適用できる範囲が極めて狭くなってしまう。また、この技術では、ＴＥＧ（Test Element Group）や実半導体装置の作成プロセスの評価に重きが置かれているため、実半導体装置が完成した後、すなわち半導体装置保護用のパッシベーション膜が塗布された後では、配線内部の欠陥を解析することが困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つのアスペクトに係る半導体検査装置は、検査対象となる半導体装置に関する配置配線データを蓄えるデータ蓄積部と、データ蓄積部から読み出した配置配線データに基づいて半導体装置に対する電子ビームの照射制御情報およびバイアス電圧情報を求めると共に、半導体装置に電子ビームを照射した際に生ずる半導体装置の基板電流に関するデータを入力して所望の配線を検査するデータ処理部と、バイアス電圧情報に応じて半導体装置に対しバイアス電圧を与えるバイアス電圧発生部と、照射制御情報によって電子ビーム掃印部に対して電子ビームの照射を制御する電子ビーム制御部と、電子ビーム制御部の制御によって所望の配線に対して電子ビームを照射する電子ビーム掃印部と、電子ビームの照射によって生じた半導体装置から流れ出す基板電流を検出する電流計測部と、を備える。
【０００７】
本発明の１つのアスペクトに係る半導体検査方法は、検査対象となる半導体装置の所望の配線に対して電子ビームを照射して該半導体装置から流れ出す基板電流を検出する半導体検査装置によって該半導体装置を検査する方法であって、半導体装置に関する配置配線データを読み込むステップと、配置配線データを元に所望の配線に枝分かれが存在するか否かを判断するステップと、判断結果に応じてバイアス電圧を半導体装置に対して与えるステップと、所望の配線に電子ビームを照射するステップと、電子ビームの照射によって生じた半導体装置から流れ出す基板電流を検出するステップと、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、配置配線データを元に電流経路を特定して基板電流を検出するので、配線や拡散部における欠陥を高精度に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施形態に係る半導体検査装置は、データ蓄積部（図１の１０）とデータ処理部（図１の１１）とバイアス電圧発生部（図１の１２）と電子ビーム制御部（図１の１３）と電子ビーム掃印部（図１の１４）と電流計測部（図１の１６）とを備える。データ蓄積部は、検査対象となる半導体装置（図１の１５）に関する配置配線データを蓄えておく。ここで、配置配線データとは、ＣＡＤシステムによって作成され、基本素子を基板にレイアウトして基本素子間を配線するための情報を与えるデータである。データ処理部は、データ蓄積部から読み出した配置配線データに基づいて半導体装置に対する電子ビームの照射制御情報およびバイアス電圧情報を求める。バイアス電圧発生部は、バイアス電圧情報に応じて半導体装置に対しバイアス電圧を与える。電子ビーム制御部は、照射制御情報によって電子ビーム掃印部に対して電子ビームの照射を制御する。電子ビーム掃印部は、電子ビーム制御部の制御によって加速電圧を調整して半導体装置の所望の配線に対して電子ビームを照射する。電流計測部は、電子ビームの照射によって生じた半導体装置から流れ出す基板電流を検出する。データ処理部は、基板電流に関するデータを入力して所望の配線等の経路を検査する。
【００１０】
ここで、データ処理部は、所望の配線に係る電流経路に枝分かれがあるか否かを配置配線データを元に判断し、判断結果に応じてバイアス電圧情報を設定する。このバイアス電圧情報は、半導体装置の拡散層と基板とからなるｐｎ接合における逆方向の降伏電圧以上の電圧とするか、または半導体装置の順方向ｐｎ接合電圧よりも高く、かつ半導体装置のｐｎ接合の逆方向の降伏電圧よりも低い電圧とするかを定める情報である。また、バイアス電圧を半導体装置に対して与えて電子ビームを照射するのに先立ち、表面側から半導体装置の研磨を行ったり、所望の配線に係る経路におけるコンタクト等の接続部をＦＩＢ（focused ion beam）によって切断したりするようにしてもよい。このようなバイアス電圧の設定、半導体装置の研磨、接続部に対するＦＩＢ等を行うことで、検査対象となる所望の配線に関して電流経路が基板に至るまで枝分かれすることが無くなって電流経路が特定される。したがって、検査対象となる所望の配線において、どの経路に欠陥が存在するかを高精度で同定することが可能となる。以下、実施例に即し、図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明の第１の実施例に係る半導体検査装置の構成を示すブロック図である。図１において、半導体検査装置は、データ蓄積部１０とデータ処理部１１とバイアス電圧発生部１２と電子ビーム制御部１３と電子ビーム掃印部１４と電流計測部１６とを備え、半導体装置１５の配線部分の検査を行う。データ蓄積部１０は、ハードディスク等の記憶装置で構成され、予め検査対象となる半導体装置１５に関する配置配線データを蓄えておく。データ処理部１１は、データ蓄積部１０から読み出した配置配線データに基づいて半導体装置１５に対する電子ビームの照射制御情報およびバイアス電圧情報を求める。バイアス電圧発生部１２は、データ処理部１１からのバイアス電圧情報に応じて半導体装置１５に対しバイアス電圧を与える。電子ビーム制御部１３は、データ処理部１１からの照射制御情報によって電子ビーム掃印部１４に対して電子ビームの照射を制御する。電子ビーム掃印部１４は、電子ビーム制御部１３の制御によって加速電圧を調整して半導体装置１５の所望の配線に対して電子ビームを照射する。電流計測部１６は、電子ビームの照射によって生じた半導体装置１５から流れ出す基板電流を検出する。データ処理部１１は、半導体装置１５の基板電流に関するデータを電流計測部１６から入力し、このデータを元に配線中の、例えばビアやコンタクトのボイドやショート、高抵抗箇所等の欠陥を検出する。
【００１２】
次に、以上のような構成の半導体検査装置の動作について説明する。図２は、本発明の第１の実施例に係る半導体検査装置の動作を示すフローチャートである。ステップＳ１１において、データ処理部１１は、検査対象となる半導体装置１５の配置配線データをデータ蓄積部１０から読み出す。
【００１３】
ステップＳ１２において、データ処理部１１は、読み出した配置配線データを元に検査対象の配線に枝分かれが在るか否かを判断し、枝分かれが在る場合、ステップＳ１３に進み、枝分かれがない場合、ステップＳ１５に進む。
【００１４】
ステップＳ１３において、データ処理部１１は、配置配線データを参照し、半導体装置１５に対して与えるバイアス電圧を変更することで検査対象の配線に実効的に枝分かれがない状態と見なせるか否かを判断する。この判断結果を元に、バイアス電圧を、ｐｎ接合における逆方向の降伏電圧以上の電圧とするか、または順方向のｐｎ接合電圧よりも高く、かつｐｎ接合の逆方向の降伏電圧よりも低い電圧とするかを定める。なお、このバイアス電圧の発生には、電子ビーム照射に起因する電子の吸収による電位の低下分を含んでいるので、必ずしも装置グランドから計った電位を意味するものではない。
【００１５】
ステップＳ１３において、バイアス電圧を変更することでは、検査対象の配線に枝分かれがなくならない場合、ステップＳ１４において、枝分かれがないとされる状態になるまで、半導体装置１５を表面側から研磨する。あるいは、検査対象の配線に係るコンタクト等の接続部をＦＩＢ（focused ion beam）によって切断する。
【００１６】
ステップＳ１５において、検査対象の配線が実効的に枝分かれがない状態とされるようなバイアス電圧を設定して半導体装置１５に与える。これによって、電子ビームを照射した際に半導体装置１５に流れる電流の経路が特定されることとなる。
【００１７】
ステップＳ１６において、電子ビーム制御部１３は、検査対象の配線に対して到達可能な電子ビームが照射されるように電子ビームの強度を設定し、電子ビーム掃印部１４は、半導体装置１５に電子ビームを照射する。
【００１８】
ステップＳ１７において、電流計測部１６は、電子ビームの照射によって生じた半導体装置１５から流れ出す基板電流を検出する。
【００１９】
ステップＳ１８において、データ処理部１１は、基板電流に関するデータを入力し、このデータを元に配線における欠陥を検査する。すなわち、基板電流の値が所定の値より小さい場合に電流経路中に欠陥が存在するものと判断する。あるいは、前もって調べてある良品のデータと比較し、有意に小さい電流値であった場合に電流経路中に欠陥が存在するものと判断する。
【００２０】
ステップＳ１９において、他に検査対象となる配線が存在するのであれば、ステップＳ１１に戻り、検査を継続する。
【００２１】
次に、以上のステップＳ１３、Ｓ１４における半導体装置１５における検査対象の配線の選択方法について説明する。図３は、検査対象の配線を含む半導体装置の断面図である。半導体装置１５は、表面の配線２０ａと、その下層の配線２０ｂと、ｐ基板２４と、ｐ基板２４の裏面の電極２６とを備える。また、ｐ基板２４にはｎウェル２３を形成し、ｎウェル２３内にｐ＋拡散層２２ａ、２２ｂを形成し、ゲート電極２７ａと共にｐＭＯＳトランジスタ３１を構成する。また、ｐ基板２４内には、ｎ＋拡散層２５ａ、２５ｂを形成し、ゲート電極２７ｂと共にｎＭＯＳトランジスタ３２を構成する。ここで、配線２０ａは、ビア２１ａを介して配線２０ｂと接続され、配線２０ｂは、コンタクト２１ｂを介してｐ＋拡散層２２ａと接続される。また、配線２０ｂは、コンタクト２１ｃを介してｎ＋拡散層２５ａと接続される。
【００２２】
このような構造の半導体装置１５において、今、電子ビーム掃印部１４によって、配線２０ａに電子ビームを照射して吸収させる。この時、電子ビームの加速電圧を調整し、２次電子放出率が１を下回り、電子ビームの吸収量の方が２次電子の放出量よりも多くなるようにして電子ビームの吸収量が勝るようにすると共に、電子ビームが直接ｐ基板２４に達するほどの加速電圧には上げないようにする。電子ビームがｐ基板２４に直接達してしまうと、配線の欠陥に関連しない基板電流が流れてしまい、精度良い検査結果を得ることができない。そこで、電子ビームがｐ基板２４に直接達することを防ぐため加速電圧を制限する。
【００２３】
また、バイアス電圧発生部１２は、ｐ基板２４とｎ＋拡散層２５ａとで構成されるｐｎ接合の順方向のｐｎ接合電圧よりも高く、かつｎウェル２３とｐ＋拡散層２２ａとで構成されるｐｎ接合の逆方向の降伏電圧よりも低い電圧となるバイアス電圧を半導体装置１５に与える。このようなバイアス電圧を与えることで、電子ビームの照射によって配線２０ａに吸収された電流Ｉ１は、ビア２１ａ、配線２０ｂ、コンタクト２１ｃ、ｎ＋拡散層２５ａ、ｐ基板２４、電極２６、バイアス電圧発生部１２を介して電流計測部１６に流れる。一方、ｎウェル２３とｐ＋拡散層２２ａとで構成されるｐｎ接合は、逆バイアスとなって電流が流れることがない。したがって、例えばコンタクト２１ｃとｎ＋拡散層２５ａとの間に空洞（ボイド）などの欠陥Ａ１が存在するような場合に、電流Ｉ１の値が極めて小さくなって、電流Ｉ１の経路に欠陥が存在することを識別することができる。
【００２４】
一方、コンタクト２１ｂとｐ＋拡散層２２ａを通る経路の検査を行いたい場合には、ｎウェル２３とｐ＋拡散層２２ａとで構成されるｐｎ接合の逆方向の降伏電圧よりも高い電圧となるバイアス電圧を半導体装置１５に与える必要がある。この場合、図４に示すように電子ビームの照射によって配線２０ａに吸収された電流は、配線２０ｂにおいて電流Ｉ１ａ（配線２０ｂ、コンタクト２１ｃ、ｎ＋拡散層２５ａ、ｐ基板２４経由）と電流Ｉ２（配線２０ｂ、コンタクト２１ｂ、ｐ＋拡散層２２ａ、ｎウェル２３、ｐ基板２４経由）とに枝分かれして流れる。したがって、例えばコンタクト２１ｂとｐ＋拡散層２２ａとの間に空洞（ボイド）などの欠陥Ａ２が存在するような場合、基板電流として電流Ｉ１ａが流れてしまい、精度の良い基板電流の検出が難しくなる。
【００２５】
このような場合には、コンタクト２１ｃをＦＩＢ等で切断して、電流Ｉ１ａを遮断し、電流経路の枝分かれを存在させないようにして経路を特定することができる。あるいは、図５に示すように半導体装置１５を位置Ｄまで研磨し、配線２０ｂが存在しなくなった（枝分かれの無くなった）半導体装置１５ａに対し、電子ビームをコンタクト２１ｂに照射することで、欠陥Ａ２の存在の有無を検出することが可能となる。なお、予め故障診断手法等によって故障発生素子等を絞込んでおいて、研磨やＦＩＢ等を半導体装置に施すようにしてもよい。
【００２６】
一般に回路内の各素子の出力部は１つであり、後段への接続を遮断する加工（研磨やＦＩＢ切断）によって、この出力部を起点として基板へのユニークな電路（経路）を特定することができる。そして、この経路中に欠陥がある場合、基板電流が良品から想定される値と異なることで欠陥を検出することができる。このような検出方法では、基板を一つのプローブとして用いることができるので、半導体デバイス表面に大きな面積を要するパッドを形成することが不要である。
【実施例２】
【００２７】
本発明の第２の実施例に係る半導体検査装置の構成は、図１と同等である。ただし、電子ビーム掃印部１４は、図６に示すように、パルス幅Ｔ０の繰り返しパルスとなる電子ビームを照射する。このパルス状の電子ビームによって表面配線に供給される電荷量は、凡そ電子ビームの印加時間内での電子ビーム量から２次電子放出量を差し引いた量になる。この電荷量が基板に流れる場合の電流は、流れる経路における抵抗値に依存している。正常な配線を有する経路のように抵抗値が小さい場合、図６に示すように、立ち上がりおよび立下りが急なピークを持つ電流の時間特性となる。一方、断線ではないが高抵抗となる欠陥を持つ経路である場合、図６に示すように、立ち上がりおよび立下りの特性が正常部のそれに比べて緩やかであって、ピーク値の高さが低くなる波形である電流Ｉ３が経路を流れる。
【００２８】
図７は、第２の実施例における検査対象の配線を含む半導体装置の断面図である。図７において、図５と同じ符号は、同一物を表し、その説明を省略する。図７に示す半導体装置１５ｂでは、コンタクト２１ｃとｎ＋拡散層２５ａとの間に薄い絶縁膜Ｂが生じて、高抵抗となる欠陥を呈している。この場合、電子ビーム掃印部１４によってコンタクト２１ｃに照射されたパルス状の電子ビームによって、図６に示すような波形の電流Ｉ３が、コンタクト２１ｃ、ｎ＋拡散層２５ａ、ｐ基板２４、電極２６、バイアス電圧発生部１２を介して電流計測部１６に流れることとなる。
【００２９】
以上のように正常であっても欠陥があっても、全体としての電荷の移動量は、同じであるが、時間Ｔ１内のみの電流量を比較することで高抵抗部分の存在を特定することが可能となる。なお、本実施例においても、基板に印加するバイアス電圧は、ｐｎ接合の順方向バイアス電圧よりも高い電圧とする。
【００３０】
このように本実施例によれば、特に、完全な断線ではない高抵抗欠陥の検出感度を高めることができる。
【実施例３】
【００３１】
図８は、本発明の第３の実施例に係る半導体検査装置の構成を示すブロック図である。図８において、図１と同一の符号は、同一物を示し、その説明を省略する。図８に示す半導体検査装置は、図１の半導体検査装置に対して、光ビーム制御部１７と、光ビーム制御部１７によって制御され、検査対象となる配線に係る経路に対して光ビームを照射する光ビーム掃印部１８が追加される。また、データ処理部１１ａは、図１のデータ処理部１１に対して、光ビーム制御部１７の制御機能が追加され、データ蓄積部１０から読み出した配置配線データに基づいて半導体装置１５に対する光ビームの照射制御情報を求め、照射制御情報を光ビーム制御部１７に与える。
【００３２】
図９は、本発明の第３の実施例に係る半導体検査装置の動作を示すフローチャートである。図９において、図２と同一の符号のステップは、同一の処理を行い、その説明を省略する。図９では、図２に対し、ステップＳ２０が、ステップＳ１６の次に挿入される。ステップＳ２０において、光ビーム掃印部１８は、光ビーム制御部１７によって制御され、検査対象となる配線に係る経路に対して光ビームのスポットを掃引する。
【００３３】
次に、電子ビームの注入の他に光ビームのスポット掃引を追加した場合の電流経路について説明する。図１０は、本発明の第３の実施例における検査対象の配線を含む半導体装置の断面図である。図１０の半導体装置１５ｃにおいて、図３と同一の符号は、同一物を示し、その説明を省略する。ここでは、電子ビーム掃印部１４による電子ビームを掃引せず、配線２０ａ上の１箇所に固定して照射する。
【００３４】
電子ビームを照射した箇所から基板に電流Ｉ４が流れる経路を光ビームによって掃引した場合、例えば配線２０ａ上にボイド等の欠陥Ａ３が存在すれば、欠陥の存在する部分の温度上昇が他の場所の温度上昇よりも高くなる。したがって、電流Ｉ４の流れが一時的に妨げられて電流値が小さくなる。これは、ＯＢＩＲＣＨ（Optical Beam Induced Resistance Change：光ビーム加熱抵抗変化検出法）効果として知られるものである。このＯＢＩＲＣＨ効果を利用することで、配線上の欠陥の存在する位置を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施例に係る半導体検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る半導体検査装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施例に係る検査対象の配線を含む半導体装置の断面図である。
【図４】バイアス電圧を高めた時の電流経路を示す図である。
【図５】研磨を施したときの半導体装置の断面図である。
【図６】本発明の第２の実施例に係る電子ビームと基板電流の波形を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施例に係る検査対象の配線を含む半導体装置の断面図である。
【図８】本発明の第３の実施例に係る半導体検査装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第３の実施例に係る半導体検査装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３の実施例における検査対象の配線を含む半導体装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  データ蓄積部
１１、１１ａ  データ処理部
１２  バイアス電圧発生部
１３  電子ビーム制御部
１４  電子ビーム掃印部
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ  半導体装置
１６  電流計測部
１７  光ビーム制御部
１８  光ビーム掃印部
２０ａ、２０ｂ  配線
２１ａ  ビア
２１ｂ、２１ｃ  コンタクト
２２ａ、２２ｂ  ｐ＋拡散層
２３  ｎウェル
２４  ｐ基板
２５ａ、２５ｂ  ｎ＋拡散層
２６  電極
２７ａ、２７ｂ  ゲート電極
３１  ｐＭＯＳトランジスタ
３２  ｎＭＯＳトランジスタ
Ａ１、Ａ２、Ａ３  欠陥
Ｂ  絶縁膜
Ｄ  位置
【図１】
2008041757.tif 000003
【図２】
2008041757.tif 000004
【図３】
2008041757.tif 000005
【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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