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TWI805625B - 光測量方法、光測量裝置、光測量程式以及記錄光測量程式之記錄媒體 - Google Patents

光測量方法、光測量裝置、光測量程式以及記錄光測量程式之記錄媒體 Download PDF

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TWI805625B
TWI805625B TW107135358A TW107135358A TWI805625B TW I805625 B TWI805625 B TW I805625B TW 107135358 A TW107135358 A TW 107135358A TW 107135358 A TW107135358 A TW 107135358A TW I805625 B TWI805625 B TW I805625B
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TW
Taiwan
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light
measurement
semiconductor device
mentioned
transistor
Prior art date
Application number
TW107135358A
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English (en)
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TW201925759A (zh
Inventor
嶋瀬朗
堀田和宏
Original Assignee
日商濱松赫德尼古斯股份有限公司
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Publication date
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Publication of TW201925759A publication Critical patent/TW201925759A/zh
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Abstract

本發明之半導體器件檢查裝置1具備:光感測器12,其檢測來自輸入有電性信號之DUT即半導體器件10之光;光學系統,其將來自半導體器件10之光向光感測器12導光;及控制裝置18,其電性連接於光感測器12;且控制裝置18具有:資料讀取部23,其讀取表示半導體器件10之遮罩佈局之遮罩資料;探索部24,其基於遮罩資料所含之半導體器件10之閘極層之多邊形資料,探索半導體器件10之電晶體之位置;設定部25,其將探索到之電晶體之位置設定為光檢測對象之位置;及測量部26,其對經設定之光測量對象之位置執行光測量而取得測量結果。

Description

光測量方法、光測量裝置、光測量程式以及記錄光測量程式之記錄媒體
本揭示係關於以半導體器件為對象進行光測量之光測量方法、光測量裝置、光測量程式以及記錄光測量程式之記錄媒體。
自先前以來,作為檢查半導體積體電路之技術,已知有稱為EOP(Electro Optical Probing:電光探測)之光探測技術(參照下述專利文獻1)、或稱為TRIEM(Time-resolved Imaging Emission Microscopy:時間分辨成像發射顯微鏡)之時間分解發光測量技術(參照下述專利文獻2)。例如,於EOP中,藉由測定探測光之反射率之時間變化而取得伴隨半導體器件之驅動的空乏層之時間變化。又,於TRIEM中,根據發光強度之時間變化而測定伴隨半導體器件之驅動於源極-汲極間流動之熱載子的產生時點。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開2007-064975號公報 專利文獻2:日本專利特開平10-150086號公報
[發明所欲解決之問題]
於如上述之檢查技術中,為解析半導體器件有無故障,謀求適當地設定半導體器件上之光測量對象之位置。此處,半導體器件之故障解析時,有操作員(操作者)不具有搭載於半導體器件之元件之配置相關之設計資料之情形,另一方面,具有表示半導體器件之製造時使用之遮罩圖案之遮罩資料之情形較多。
實施形態之課題係提供一種藉由適當設定光測量對象之位置,而可容易解析半導體器件之故障之光測量方法、光測量裝置、光測量程式以及記錄光測量程式之記錄媒體。 [解決問題之技術手段]
本發明之一態樣係一種進行半導體器件之光測量之光測量方法,且具備:資料讀取步驟,其讀取表示半導體器件之遮罩佈局之遮罩資料;探索步驟,其基於遮罩資料所含之表示半導體器件之閘極層之圖案及配置之多邊形資料,探索半導體器件之電晶體之位置;設定步驟,其將藉由探索步驟探索到之電晶體之位置設定為光測量對象之位置;測量步驟,其對藉由設定步驟設定之光測量對象之位置執行光測量而取得測量結果。
或者,本發明之其他態樣係一種進行半導體器件之光測量之光測量裝置,且具備:光檢測器,其檢測來自輸入有測試信號之半導體器件之光;光學系統,其將來自半導體器件之光向光檢測器導光;及控制裝置,其電性連接於光檢測器;且控制裝置具有:資料讀取機構,其讀取表示半導體器件之遮罩佈局之遮罩資料;探索機構,其基於遮罩資料所含之表示半導體器件之閘極層之圖案及配置之多邊形資料,探索半導體器件之電晶體之位置;設定機構,其將藉由探索機構探索到之電晶體之位置設定為光檢測對象之位置;及測量機構,其對藉由設定機構設定之光測量對象之位置執行光測量而取得測量結果。
或者,本發明之其他態樣係一種光測量程式,其使電腦作為以下機構發揮功能:資料讀取機構,其讀取表示半導體器件之遮罩佈局之遮罩資料;探索機構,其基於遮罩資料所含之表示半導體器件之閘極層之圖案及配置之多邊形資料,探索半導體器件之電晶體之位置;設定機構,其將藉由探索機構探索到之電晶體之位置設定為光測量對象之位置;及測量機構,其對藉由設定機構設定之光測量對象之位置執行光測量而取得測量結果。
或者,本發明之其他態樣係一種記錄上述光測量程式之電腦可讀取之記錄媒體。
根據上述任一態樣,使用測定對象之半導體器件之遮罩資料所含之閘極層相關之多邊形資料,探索半導體器件之電晶體之位置,將探索到之位置設定為光測量對象之位置,並對設定之位置執行光測量。藉此,即使操作者僅具有遮罩資料之情形時,亦可適當地設定為了半導體器件之故障解析而應測量之部位或容易測量之部位。其結果,可使用測量結果容易地進行故障部位之解析。 [發明之效果]
根據實施形態,藉由適當地設定光測量對象之位置,可容易地進行半導體器件之故障解析。
以下,參照隨附圖式,針對本發明之實施形態詳細說明。另,說明中,對相同要素或具有相同功能之要素,使用相同符號,省略重複說明。
圖1係顯示實施形態之光測量裝置即半導體器件檢查裝置1之概略構成之方塊圖。如圖1所示,半導體器件檢查裝置1係用以藉由以測定對象之被檢查器件(DUT:Device Under Test,被測器件)即半導體器件10為對象進行光測量,而進行半導體器件10之故障產生部位之特定等檢查之裝置。
作為半導體器件10,有包含二極體或功率電晶體等之個別半導體元件(分立)、光電子元件、感測器/致動器、或以MOS(Metal-Oxide-Semiconductor,金屬氧化物半導體)構造或雙極構造之電晶體構成之邏輯LSI(Large Scale Integration,大型積體電路)、記憶體元件、線性IC(Integrated Circuit,積體電路)等、及其等之混合器件等。又,半導體器件10亦可為包含半導體器件之封裝、複合基板等。
半導體器件檢查裝置1具備光源2。光源2為LED(Light Emitting Diode,光電二極體)、SLD(Super Luminescent Diode,超級發光二極體)光源等非相干光源、或雷射等相干光源。光源2藉由第1電源3而動作,出射照射於半導體器件10之光。自光源2出射之光經由探測光用光纖5而導光至掃描光學系統7。掃描光學系統(光掃描部)7具有掃描頭8及透鏡系統9,可以將經由光纖5導光之光2維地掃描於半導體器件10上之期望位置之方式動作。另,掃描光學系統7及半導體器件10配置於暗箱6內。
自光源2出射之光照射於半導體器件10時以半導體器件10反射之反射光係經由包含透鏡系統9、掃描頭8及回光用光纖11之光學系統,被導光至光感測器(光檢測器)12。光感測器12藉由與第1電源3分開設置之第2電源13動作,檢測反射光並輸出表示該反射光之強度位準之檢測信號。例如,光感測器12包含光電子倍增管、PD(Photodiode,光電二極體)、APD(Avalanche Photodiode,雪崩光電二極體)等光檢測元件。光感測器12經由放大器14電性連接於控制裝置18,將自光感測器12輸出並放大之檢測信號輸入至控制裝置18。控制裝置18進而電性連接於光束掃描控制器21及測試器單元22。控制裝置18基於時間上連續取得之檢測信號,取得包含反射光之光強度之波形資料的測量結果,並將該測量結果向顯示器等輸出器件或外部之記憶媒體等輸出。
光束掃描控制器21基於來自控制裝置18之指示信號,控制光源2及掃描光學系統7。測試器單元22包含測試器或脈衝發生器等,基於來自控制裝置18之指示信號,將特定之電性信號(測試信號)施加於半導體器件10。藉此,以施加有電性信號之狀態之半導體器件10為對象,一面將來自光源2之光2維地掃描於特定部位,一面檢測對應於此自特定部位產生之反射光,藉此執行半導體器件10之檢查。
接著,針對控制裝置18之構成更詳細地說明。
首先,參照圖2針對控制裝置18之功能構成進行說明。如圖2所示,控制裝置18作為功能性構成要素,構成為包含資料讀取部(資料讀取機構)23、探索部(探索機構)24、設定部(設定機構)25、測量部(測量機構)26及輸出部27。
圖3係顯示控制裝置18之硬體構成之方塊圖。如圖3所示,控制裝置18係藉由運算裝置50及連接於運算裝置50外部之鍵盤、滑鼠、顯示器裝置、資料讀取裝置、記憶媒體用驅動裝置等輸入輸出器件106實現。運算裝置50物理上為包含處理器即CPU(Central Processing Unit,中央處理單元)101、記錄媒體即RAM(Random Access Memory,隨機存取記憶體)102或ROM(Read Only Memory,唯讀記憶體)103、通信模組104及輸入輸出模組105等之電腦等,各者電性連接。上述控制裝置18之各功能部係藉由如下方式實現:藉由於CPU101及RAM102等硬體上讀取實施形態之光測量程式,而基於CPU101之控制,使通信模組104及輸入輸出模組105等動作,且進行RAM102之資料讀出及寫入。
以下,針對控制裝置18之各功能部之功能詳細說明。
資料讀取部23具有自外部讀取表示DUT即半導體器件10之遮罩佈局之資料即遮罩資料之功能。此處,遮罩資料一般而言係表示製造半導體器件10時所需之光罩之半導體基板上之佈局(形狀及配置)之資料,係對半導體器件10之各層之每一層表示遮罩佈局之流資料形式之資料。此種遮罩資料係於半導體器件之設計時由設計者即工程師製作,於半導體器件之製造時被製造者即操作員使用。例如,作為遮罩資料之標準格式,列舉GDS(Graphic Data System,圖形資料系統,註冊商標)、OASIS(Open Artwork System Interchange Standard,開放式系統交互標準,註冊商標)等。資料讀取部23亦可讀取包含半導體器件10之所有層之遮罩佈局的遮罩資料,但至少讀取包含半導體器件10之閘極層之層之遮罩佈局之遮罩資料。
探索部24參照藉由資料讀取部23讀取之遮罩資料,基於遮罩資料所含之表示閘極層之層之遮罩佈局之多邊形資料,探索適合用於半導體器件10之故障解析之光測量或容易進行光測量之電晶體之位置。即,探索部24基於遮罩資料所含之多邊形資料,探索半導體器件10內例如驅動能力相對較高之電晶體之位置。
圖4及圖5係顯示藉由探索部24處理之遮罩資料所含之多邊形資料之影像之圖。如圖4所示,多邊形資料表示以構築半導體器件10之半導體基板之外緣60為基準之閘極層之層上之多角形遮罩圖案61之形狀及其配置。通常,將各遮罩圖案61沿外緣60之一方向之邊60A排列複數行。
首先,於第1階段,探索部24辨識閘極層之層上之遮罩圖案61之各行中,沿邊60A延伸之帶狀圖案70。然後,探索部24將各行中,以圖案70為界之廣區域判定為PMOS(p-Channel Metal-Oxide Semiconductor,p通道金屬氧化物半導體)之區域AP ,將以圖案70為界之窄區域判定為NMOS(n-Channel Metal-Oxide Semiconductor,n通道金屬氧化物半導體)之區域AN 。再者,探索部24辨識閘極層之層上之各遮罩圖案61中,自帶狀圖案79沿垂直於一方向的方向之邊60B於各區域AP 、AN 內延伸之帶狀圖案71,算出該圖案71之沿著邊60A之寬度W1。且,探索部24擷取寬度W1為特定值以下(或相對較短)之遮罩圖案61,排除此外之遮罩圖案61。於圖4以陰影圖案H1表示基於寬度W1排除之遮罩圖案61。該寬度W1對應於電晶體之閘極長度,以閘極長度變短之方式製作發揮功能之電晶體,寬度W1相對較寬之遮罩圖案為虛設圖案。藉由利用該點擷取寬度W1相對較短之遮罩圖案61,可擷取對應於有效電晶體之遮罩圖案61。
第2階段中,探索部24基於第1階段中擷取之各遮罩圖案61中之圖案70、71,特定自圖案70延伸至區域AP 或區域AN 之圖案71之條數。此時,探索部24將特定出之圖案71之條數於各遮罩圖案61之每一者清單化,並記憶於控制裝置18內之RAM102等記憶體內之資料庫內。此時,亦可將記憶於記憶體內之清單內容輸出至顯示器等。
第3階段中,探索部24基於第2階段中擷取之各遮罩圖案61中之圖案70、71,並參照第2階段中記憶於記憶體內之清單,特定自圖案70延伸至區域AP 及區域AN 兩者之圖案71之合計條數。自同一圖案70延伸至區域AP 及區域AN 之複數個圖案71相當於經由相當於圖案70之接觸層互相連接之閘極層。且,探索部24將特定出之合計條數為特定臨限值以下之遮罩圖案61排除。例如,擷取合計條數為5以上之遮罩圖案61之情形時,將臨限值設定為4條。即,由於判斷圖案71之合計條數為臨限值以下之遮罩圖案61為對應於驅動能力相對較低之電晶體之圖案,故將其自擷取對象去除。圖4中,以陰影圖案H2表示因圖案71之條數為1條而被排除之遮罩圖案61,以陰影圖案H3表示因圖案71之合計條數為臨限值以下而被去除之遮罩圖案61。另,探索部24亦可以在顯示器上輸出之清單上高光顯示(強調顯示)該第3階段中擷取之遮罩圖案61之方式動作。
藉由進行上述第1~第3階段之擷取,探索部24可探索以半導體器件10之半導體基板為基準之座標系統(以下稱為基板座標系統)中,包含與驅動能力相對較高之電晶體之位置對應之閘極層的遮罩圖案61之位置。於圖5顯示藉由探索部24最終擷取之遮罩圖案61。且,探索部24根據探索出之遮罩圖案61之位置,決定驅動能力相對較高之電晶體之位置。例如,探索部24決定擷取之遮罩圖案61之圖案70之任意兩端部(例如右下與左上)或中心之基板座標系統之座標,作為電晶體之位置。
返回至圖2,設定部25基於藉由探索部24探索之複數個電晶體之位置,設定光測量之位置。即,設定部25將複數個電晶體之基板座標系統之座標轉換成光束掃描控制器21及測試器單元22所處理之座標系統(以下稱為測定座標系統)之座標。該方法使基板座標系統之圖像之特徵圖案與測定座標系統所對應之特徵圖案相互對照,並使座標系統互相對應。藉由該操作求得用以對應之轉換係數,將藉由該係數轉換之座標設定為光測量之位置。另,半導體器件檢查裝置1亦可另外內置用以取得半導體器件10之2維圖像之CMOS相機、或InGaAs相機等攝像位置,基於使用攝像裝置預先取得之半導體器件10之2維圖案圖像,將電晶體之座標動態轉換成半導體器件10上之測定座標系統之座標。
圖6中顯示藉由設定部25以測定座標系統設定之光測量位置之影像。藉由設定部25設定測定座標系統之半導體器件10之半導體基板63之位置(圖6(a)部),測定座標系統中,於半導體基板63上設定複數個光測量位置64(圖6(b)部)。
再次返回至圖2,測量部26基於藉由設定部25設定之光測量之位置,控制光束掃描控制器21,同時開始測試器單元22之電性信號之施加,藉此執行光測量。具體而言,測量部26對光束掃描控制器21輸出用以指示光測量位置之指示信號,一面對半導體器件10之光測量位置照射光,一面輸出來自該位置之反射光之檢測信號。1個部位之光測量係持續特定時間對半導體器件10施加電性信號。再者,測量部26對藉由設定部25設定之複數個光測量之每個位置重複執行此種光測量。又,測量部26基於藉由光測量獲得之光測量之每個位置的電性信號,於光測量之每個位置產生反射光強度之時間變化之波形資料。
圖7中顯示藉由測量部26檢測之反射光之影像。測量部26以藉由設定部25設定之半導體器件10之半導體基板63上之複數個光測量位置64(圖7(a)部)為對象執行光測量,以不良品之半導體器件10為對象執行光測量而產生對應於複數個光測量位置之反射光強度之波形資料D1 (t)、D2 (t)後(圖7(b)部),以良品之半導體器件10為對象執行光測量而產生對應於複數個光測量位置之反射光強度之波形資料DA1 (t)、DA2 (t)(圖7(c)部)。
再次返回至圖2,輸出部27使用藉由測量部26產生之光測量之每個位置的波形資料,產生測量結果,並輸出至顯示器等輸入輸出器件106或外部之裝置等。例如,輸出部27使用以不良品之半導體器件10為對象產生之波形資料、及以良品之半導體器件10為對象產生之波形資料,產生表示複數個光測量之每個位置之波形資料之一致度的一致度資料。作為一致度之計算方法,列舉評估波形資料之光強度之上升及下降時點是否互相一致之方法、將一定週期之時點之光強度與臨限值進行比較並評估其比較結果是否互相一致之方法等。
於圖8顯示藉由輸出部27輸出之一致度資料之影像。輸出部27藉由將由測量部26產生之不良品之半導體器件10之波形資料D1 (t)、D2 (t)(圖8(a)部及(b)部)、與良品之半導體器件10之波形資料DA1 (t)、DA2 (t)(圖8(c)部及(d)部)於對應於同一光測量位置之資料間進行比較,而計算一致度。此時,於採取以不良品之半導體器件10為對象之光測量時之測定座標系統之光測量位置、與以良品之半導體器件10為對象之光測量時之測定座標系統之光測量位置之對應時,應用使用基於兩者之影像圖像導出之匹配資訊等座標轉換資訊的方法(參照國際公開WO2015/098343號公報)。又,此時,亦可於採取以不良品之半導體器件10為對象之光測量時之測定座標系統之光測量位置、與以良品之半導體器件10為對象之光測量時之測定座標系統之光測量位置之對應時,適應將上述半導體器件10之基板座標系統之座標轉換為測定座標系統之座標時使用之順序。再者,輸出部27產生及輸出以濃淡表示各光測量位置之波形資料之一致度之高低的2維圖像資料GCOM (圖8(e)部),作為測量結果。
此處,輸出部27不限定於輸出一致度資料作為測量結果,亦可直接輸出波形資料。又,輸出部27亦可添加如下所示之處理而輸出測量結果。例如,輸出部27使用遮罩資料判定複數個光測量位置間之關係,並基於判定之關係於預測為相對於信號流動之溯上方向之方向上追蹤光測量之位置,繼續追蹤直至一致度超出一定臨限值之位置為止。該情形時,關係之判定係藉由基於遮罩資料以周知之方法產生半導體器件10上之電路圖,並使用該電路圖而進行。關係之追蹤起點例如設定半導體器件10之半導體基板上之左下,一致度相對較低之位置。且,輸出部27對於追蹤結束時之終點之位置及追蹤即將結束前之複數個位置,藉由經由測量部26控制而再次取得不良品之半導體器件10之詳細波形資料,並將該等波形資料連同表示基板座標系統之光測量位置之資料一起輸出。
接著,說明上述半導體器件檢查裝置1之光測量動作,且針對實施形態之光測量方法之流程詳述。圖9係顯示半導體器件檢查裝置1之光測量動作順序之流程圖。
首先,若藉由來自半導體器件檢查裝置1之操作員之指示輸入而開始光測量,則藉由控制裝置18之資料讀取部23讀取半導體器件10相關之遮罩資料(步驟S01;資料讀取步驟)。接著,藉由控制裝置18之探索部24,探索半導體器件10中驅動能力相對較高之電晶體之位置(步驟S02;探索步驟)。其後,將良品之半導體器件10設置於半導體器件檢查裝置1,藉由控制裝置18之設定部25,設定測定座標系統之半導體器件10上之光測量位置(步驟S03;設定步驟)。然後,藉由控制裝置18之測量部26,控制以設定之光測量位置為對象之光測量之執行,於光測量之每個位置取得反射光強度之波形資料(步驟S04;測量步驟)。
接著,將不良品之半導體器件10設置於半導體器件檢查裝置1,藉由控制裝置18,取得用以採取以良品之半導體器件10為對象之光測量時之測定座標系統之光測量位置與以不良品之半導體器件10為對象之光測量時之測定座標系統之光測量位置之對應的座標轉換資訊(步驟S05)。其後,藉由控制裝置18之設定部25,設定測定座標系統之半導體器件10上之光測量位置(步驟S06;設定步驟)。然後,藉由控制裝置18之測量部26,控制以設定之光測量位置為對象之光測量之執行,於光測量之每個位置取得反射光強度之波形資料(步驟S07;測量步驟)。
再者,藉由控制裝置18之輸出部27,基於良品之波形資料與不良品之波形資料,產生表示複數個光測量之每個位置之一致度的一致度資料(步驟S08)。接著,藉由輸出部27,使用一致度資料追蹤光測量位置(步驟S09)。然後,藉由輸出部27,基於追蹤結果設定複數個光測量位置,取得該等位置之詳細之反射光強度之波形資料(步驟S10)。最後,藉由輸出部27,將取得之詳細波形資料與表示對應於其之基板座標系統之光測量位置之資料建立對應而輸出(步驟S11)。
接著,參照圖10,說明用以使電腦作為上述半導體器件檢查裝置1之控制裝置18發揮功能之光測量程式。
光測量程式P1具備主模組P10、資料讀取模組P15、探索模組P16、設定模組P17、測量模組P18、及輸出模組P19。
主模組P10為統括性地控制光測量之動作之部分。藉由執行資料讀取模組P15、探索模組P16、設定模組P17、測量模組P18及輸出模組P19實現之功能分別與控制裝置18之資料讀取部23、探索部24、設定部25、測量部26及輸出部27之功能相同。
光測量程式P1例如藉由CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory:緊密磁碟唯讀記憶體)、DVD(Digital Versatile Disk:數位多功能光碟)或ROM等電腦可讀取之記錄媒體或半導體記憶體提供。又,光測量程式P1亦可作為重疊於搬送波之電腦資料信號而經由網路提供。
根據以上說明之半導體器件檢查裝置1及使用半導體器件檢查裝置1之光測量方法,使用DUT即半導體器件10相關之遮罩資料所含之閘極層相關之多邊形資料,探索半導體器件10之驅動能力相對較高之電晶體之位置。且,將探索到之位置設定為光測量對象之位置,以設定之位置為對象執行利用EOP之光測量。藉由EOP,於被施加特定電性信號之半導體器件10內之電晶體中,測量空乏層之區域根據閘極電壓之變化而變動所產生之反射光之強度變化。藉此,即使操作員僅具有遮罩資料之情形時,亦可適當地設定為進行半導體器件10之故障解析而應測量之部位或容易測量之部位。其結果,可使用測量結果容易地進行故障部位之解析。
尤其,於半導體器件檢查裝置1中,為與虛設圖案作區分,自遮罩圖案中擷取對應於閘極長度相對較短之閘極層之圖案的位置,作為電晶體之位置候補。該情形時,可適當擷取發揮功能之電晶體之位置,其結果,可更適當地設定為進行半導體器件10之故障解析而應測量之部位或容易測量之部位。
又,於半導體器件檢查裝置1中,自遮罩圖案中,基於互相連接之閘極層之圖案條數,探索驅動能力相對較高之電晶體之位置。該情形時,可確實地擷取驅動能力較高之電晶體之位置,其結果,可更適當地設定為進行半導體器件10之故障解析而應測量之部位或容易測量之部位。
又,於半導體器件檢查裝置1中,取得反射光強度之波形資料作為測量結果。可利用該功能,容易地進行半導體器件10之故障解析。
以上,雖已針對本發明之各種實施形態進行說明,但本發明並非限定於上述實施形態者,亦可為在不變更各請求項所記載之主旨之範圍內進行變化,或應用於其他者。
又,於上述實施形態中,並非必須具備光源2,以半導體器件10為對象之光測量亦可藉由測量光測量位置之發光而進行。例如,於半導體器件檢查裝置1中,亦可執行利用TRIEM之光測量。根據TRIEM,於半導體器件10內之電晶體中,檢測與閘極電壓於高電壓與低電壓間轉變之時點在源極-汲極間行走之熱載子相應之發光。
但,於安裝有進行利用TRIEM之光測量之功能之半導體器件檢查裝置1中,藉由測量部26取得之發光強度之波形資料中包含電晶體於發光時點之尖峰,故具有如下產生一致度資料之功能。即,控制裝置18之輸出部27檢測複數個藉由測量部26取得之發光強度之波形資料中超出特定臨限值之尖峰之產生時點,藉由評估該複數個產生時點之一致/不一致而產生一致度資料。為去除測定系統之波動之影響,此時之產生時點之一致/不一致之評估亦可以產生時點之偏差為測定系統之時鐘週期之一半等特定期間以下時判定為一致之方式進行。
又,亦可使上述實施形態之控制裝置18之資料讀取部23及探索部24之功能、及設定部25之功能之一部分分擔於與控制裝置18分開之外部裝置。此時之外部裝置例如為操作遮罩資料之軟體動作之稱為佈局觀察器之其他控制裝置。該情形時,探索區域之指定、又、光測量之位置等資料係經由通信或記錄媒體而交接。再者,亦可使控制裝置18之輸出部27之功能分擔於上述之外部之控制裝置。即,亦可分擔追蹤光測量位置之關係之功能。藉由此種構成,半導體器件檢查裝置1之光測量執行中,可使關係追蹤並行執行,可縮短解析時間。又,關於功能分擔,可以上述任一控制裝置執行一致度計算,亦可按照控制裝置之性能或應執行之步驟之順序,構築適當的功能分擔系統。
於上述實施形態中,探索步驟中,較佳為探索半導體器件內驅動能力相對較高之電晶體之位置作為電晶體之位置。於上述其他態樣中,探索機構較佳為探索半導體器件內驅動能力相對較高之電晶體之位置作為電晶體之位置。該情形時,可更適當地設定為了半導體器件之故障解析而應測量之部位或容易測量之部位。
又,探索步驟中,亦較佳為自多邊形資料擷取對應於閘極長度相對較短之閘極層之圖案的位置,作為電晶體之位置候補。探索機構亦較佳為自多邊形資料擷取對應於閘極長度相對較短之閘極層之圖案的位置,作為電晶體之位置候補。該情形時,可適當擷取電晶體之位置,其結果,可更適當地設定為了半導體器件之故障解析而應測量之部位或容易測量之部位。
再者,探索步驟中,亦較佳為自多邊形資料,基於互相連接之閘極層之圖案條數,探索驅動能力相對較高之電晶體之位置。探索機構亦較佳為自多邊形資料,基於互相連接之閘極層之圖案條數,探索驅動能力相對較高之電晶體之位置。該情形時,可確實地擷取驅動能力較高之電晶體之位置,其結果,可更適當地設定為了半導體器件之故障解析而應測量之部位或容易測量之部位。
又,再者,測量步驟中,亦較佳為取得光強度之波形資料作為測量結果。測量機構亦較佳為取得光強度之波形資料作為測量結果。根據該構成,可容易地進行半導體器件之故障解析。
再者又,測量步驟中,亦較佳為對輸入有測試信號之半導體器件之光測量對象之位置照射光,並測量來自半導體器件之光測量對象位置之反射光。上述其他形態亦較佳為進而具備出射光之光源、及將自光源出射之光掃描於半導體器件上之光掃描部,且控制裝置之測量機構以對半導體器件之光測量對象之位置照射光之方式控制光掃描部,並測量來自半導體器件之光測量對象位置之反射光。根據該構成,可藉由以半導體器件內所設定之位置為對象,測量相應於光照射之反射光,而容易地進行半導體器件之故障解析。
又,測量步驟中,亦較佳為測量自輸入有測試信號之半導體器件之光測量對象之位置的發光。控制裝置之測量機構亦較佳為測量自半導體器件之光測量對象之位置的發光。若採取該構成,則可藉由以半導體器件內所設定之位置為對象測量發光,而容易地進行半導體器件之故障解析。 [產業上之可利用性]
實施形態係藉由將以半導體器件為對象進行光測量之光測量方法、光測量裝置、光測量程式及記錄光測量程式之記錄媒體作為使用用途,適當地設定光測量對象之位置,而可容易地進行半導體器件之故障解析者。
1‧‧‧半導體器件檢查裝置2‧‧‧光源3‧‧‧第1電源5‧‧‧光纖6‧‧‧暗箱7‧‧‧掃描光學系統(光掃描部)8‧‧‧掃描頭9‧‧‧透鏡系統10‧‧‧半導體器件11‧‧‧光纖(光學系統)12‧‧‧光感測器(光檢測器)13‧‧‧第2電源14‧‧‧放大器18‧‧‧控制裝置21‧‧‧光束掃描控制器22‧‧‧測試器單元23‧‧‧資料讀取部(資料讀取機構)24‧‧‧探索部(探索機構)25‧‧‧設定部(設定機構)26‧‧‧測量部(測量機構)27‧‧‧輸出部50‧‧‧運算裝置60‧‧‧半導體基板之外緣60A‧‧‧邊60B‧‧‧邊61‧‧‧遮罩圖案63‧‧‧半導體基板64‧‧‧光測量位置70‧‧‧圖案71‧‧‧圖案101‧‧‧CPU102‧‧‧RAM103‧‧‧ROM104‧‧‧通信模組105‧‧‧輸入輸出模組106‧‧‧輸入輸出器件AN‧‧‧區域AP‧‧‧區域D1(t)‧‧‧波形資料D2(t)‧‧‧波形資料DA1(t)‧‧‧波形資料DA2(t)‧‧‧波形資料GCOM‧‧‧2維圖像資料H1‧‧‧陰影圖案H2‧‧‧陰影圖案H3‧‧‧陰影圖案P1‧‧‧光測量程式P10‧‧‧主模組P15‧‧‧資料讀取模組P16‧‧‧探索模組P17‧‧‧設定模組P18‧‧‧測量模組P19‧‧‧輸出模組S01~S11‧‧‧步驟W1‧‧‧寬度
圖1係顯示實施形態之光測量裝置即半導體器件檢查裝置1之概略構成之方塊圖。 圖2係顯示圖1之控制裝置18之功能構成之方塊圖。 圖3係顯示圖1之控制裝置18之硬體構成之圖。 圖4係顯示藉由圖2之探索部24處理之遮罩資料所含之多邊形資料之影像之圖。 圖5係顯示藉由圖2之探索部24處理之遮罩資料所含之多邊形資料之影像之圖。 圖6(a)、(b)係顯示藉由圖2之設定部25以測定座標系統設定之光測量位置之影像之圖。 圖7(a)~(c)係顯示藉由圖2之測量部26檢測之反射光之影像之圖。 圖8(a)~(e)係顯示藉由圖2之輸出部27輸出之一致度資料之影像之圖。 圖9係顯示實施形態之半導體器件檢查裝置1之光測量之動作順序之流程圖。 圖10係顯示實施形態之光測量程式之構成之方塊圖。
18‧‧‧控制裝置
23‧‧‧資料讀取部(資料讀取機構)
24‧‧‧探索部(探索機構)
25‧‧‧設定部(設定機構)
26‧‧‧測量部(測量機構)
27‧‧‧輸出部

Claims (18)

  1. 一種光測量方法,其係進行半導體器件之光測量者,且具備:資料讀取步驟,其讀取表示上述半導體器件之遮罩佈局之遮罩資料;探索步驟,其基於上述遮罩資料所含之表示上述半導體器件之閘極層之圖案及配置之多邊形資料,探索上述半導體器件之電晶體之位置;設定步驟,其將藉由上述探索步驟探索到之上述電晶體之位置設定為光測量對象之位置;及測量步驟,其對藉由上述設定步驟設定之上述光測量對象之位置執行光測量而取得測量結果;且於上述探索步驟中,探索上述半導體器件內驅動能力相對較高之電晶體之位置,作為上述電晶體之位置。
  2. 如請求項1之光測量方法,其中於上述探索步驟中,自上述多邊形資料擷取對應於閘極長度相對較短之閘極層之圖案的位置,作為上述電晶體之位置候補。
  3. 如請求項1之光測量方法,其中於上述探索步驟中,自上述多邊形資料中,基於互相連接之閘極層之圖案條數,探索驅動能力相對較高之電晶體之位置。
  4. 如請求項1至3中任一項之光測量方法,其中 於上述測量步驟中,取得光強度之波形資料作為上述測量結果。
  5. 如請求項1至3中任一項之光測量方法,其中於上述測量步驟中,對輸入有測試信號之上述半導體器件之上述光測量對象之位置照射光,測量來自上述半導體器件之上述光測量對象位置之反射光。
  6. 如請求項4之光測量方法,其中於上述測量步驟中,對輸入有測試信號之上述半導體器件之上述光測量對象之位置照射光,測量來自上述半導體器件之上述光測量對象位置之反射光。
  7. 如請求項1至3中任一項之光測量方法,其中於上述測量步驟中,測量來自輸入有測試信號之上述半導體器件之上述光測量對象之位置的發光。
  8. 如請求項4之光測量方法,其中於上述測量步驟中,測量來自輸入有測試信號之上述半導體器件之上述光測量對象之位置的發光。
  9. 一種光測量裝置,其係進行半導體器件之光測量者,且具備:光檢測器,其檢測來自輸入有測試信號之上述半導體器件之光;光學系統,其將來自上述半導體器件之光向上述光檢測器導光;及 控制裝置,其電性連接於上述光檢測器;且上述控制裝置具有:資料讀取機構,其讀取表示上述半導體器件之遮罩佈局之遮罩資料;探索機構,其基於上述遮罩資料所含之表示上述半導體器件之閘極層之圖案及配置之多邊形資料,探索上述半導體器件之電晶體之位置;設定機構,其將藉由上述探索機構探索到之上述電晶體之位置設定為光檢測對象之位置;及測量機構,其對藉由上述設定機構設定之上述光測量對象之位置執行光測量而取得測量結果;且上述探索機構探索上述半導體器件內驅動能力相對較高之電晶體之位置,作為上述電晶體之位置。
  10. 如請求項9之光測量裝置,其中上述探索機構自上述多邊形資料擷取對應於閘極長度相對較短之閘極層之圖案的位置,作為上述電晶體之位置候補。
  11. 如請求項9之光測量裝置,其中上述探索機構自上述多邊形資料中,基於互相連接之閘極層之圖案條數,探索驅動能力相對較高之電晶體之位置。
  12. 如請求項9至11中任一項之光測量裝置,其中上述測量機構取得光強度之波形資料作為上述測量結果。
  13. 如請求項9至11中任一項之光測量裝置,其進而具備:光源,其出射光;及光掃描部,其將自上述光源出射之光於上述半導體器件上掃描;且上述控制裝置之上述測量機構係以對上述半導體器件之上述光測量對象之位置照射光之方式控制上述光掃描部,測量來自上述半導體器件之上述光測量對象位置之反射光。
  14. 如請求項12之光測量裝置,其進而具備:光源,其出射光;及光掃描部,其將自上述光源出射之光於上述半導體器件上掃描;且上述控制裝置之上述測量機構係以對上述半導體器件之上述光測量對象之位置照射光之方式控制上述光掃描部,測量來自上述半導體器件之上述光測量對象位置之反射光。
  15. 如請求項9至11中任一項之光測量裝置,其中上述控制裝置之上述測量機構測量來自上述半導體器件之上述光測量對象之位置的發光。
  16. 如請求項12之光測量裝置,其中上述控制裝置之上述測量機構測量來自上述半導體器件之上述光測量對象之位置的發光。
  17. 一種光測量程式,其使電腦作為以下機構發揮功能:資料讀取機構,其讀取表示半導體器件之遮罩佈局之遮罩資料;探索機構,其基於上述遮罩資料所含之表示上述半導體器件之閘極層之圖案及配置之多邊形資料,探索上述半導體器件之電晶體之位置;設定機構,其將藉由上述探索機構探索到之上述電晶體之位置設定為光測量對象之位置;及測量機構,其對藉由上述設定機構設定之上述光測量對象之位置執行光測量而取得測量結果;且上述探索機構探索上述半導體器件內驅動能力相對較高之電晶體之位置,作為上述電晶體之位置。
  18. 一種電腦可讀取之記錄媒體,其記錄請求項17之光測量程式。
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