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半导体器件检查方法及半导体器件检查装置与流程

文档序号:24941676发布日期:2021-05-04 11:34
半导体器件检查方法及半导体器件检查装置与流程

本发明关于一种半导体器件检查方法及半导体器件检查装置。



背景技术:

已知有一种检查半导体器件的缺陷部位的半导体器件检查装置(例如专利文献1)。半导体器件检查装置对正被输入试验信号的半导体器件进行光扫描。试验信号具有特定图案。在半导体器件检查装置中,基于自半导体器件输出的输出信号,进行半导体器件的缺陷部位的检查。在对半导体器件进行的光扫描中,与试验信号的特定周期同步地对半导体器件的被检查区域的多个部位照射光。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1:日本特开2009-300202号公报



技术实现要素:

[发明所要解决的问题]

在专利文献1中所记载的半导体器件检查装置中,在对半导体器件输入试验信号的特定图案期间,对被检查区域的1个部位照射光。因此,要在整个被检查区域检查缺陷部位,就要耗费试验信号的图案的周期乘以照射光的照射部位的数量所得的时间。在上述半导体器件检查装置中,为了缩短缺陷部位的检查所需的时间,扩大被检查区域内光的照射部位的间隔。由此削减照射部位的数量,因此缩短整个被检查区域的检查所需的时间。照射部位的间隔越大,缺陷部位的检查所需的时间越缩短。

然而,若被检查区域中的照射部位的间隔扩大,则有遗漏被检查区域中的缺陷部位的担忧。因此,为了缩短缺陷部位的检查所需的时间并且确保检查的准确性,要求将照射部位的间隔设定为适合作为检查对象的半导体器件的构成的值。

本发明的一形态的目的在于提供一种对于半导体器件的检查,确保检查的准确性并且容易地实现缩短检查所需的时间的半导体器件检查方法。本发明的另一形态的目的在于提供一种对于半导体器件的检查,确保检查的准确性并且容易地实现检查所需的时间的缩短的半导体器件检查装置。

[解决问题的技术手段]

本发明的一形态的半导体器件检查方法具有检查步骤。在检查步骤中,在对半导体器件输入试验信号期间对半导体器件的被检查区域内进行照射光的检查照射。其次,在检查步骤中,基于根据检查照射而自半导体器件输出的输出信号,检查半导体器件。检查步骤包括第1照射步骤、第1输出步骤、判断步骤、第2照射步骤、及第2输出步骤。在第1照射步骤中,对正被输入试验信号的半导体器件的被检查区域内的至少1个部位进行检查照射。在第1输出步骤中,基于在第1照射步骤期间自半导体器件输出的输出信号,输出表示被检查区域的整体中有无缺陷部位的第1信息。在判断步骤中,基于第1信息,判断是否对被检查区域进一步进行检查照射。在第2照射步骤中,在于判断步骤中判断为要进一步进行检查照射的情形时,对正被输入试验信号的半导体器件进行检查照射。检查照射对与第1照射步骤中已进行检查照射的部位不同的被检查区域内的至少1个部位进行。在第2输出步骤中,基于在第2照射步骤期间自半导体器件输出的输出信号,输出表示被检查区域的整体中有无缺陷部位的第2信息。

在上述一形态中,在第1照射步骤中,对被检查区域内的至少1个部位进行检查照射。在第2照射步骤中,对与第1照射步骤中已进行检查照射的部位不同的被检查区域内的部位进行检查照射。因此,即便基于第1照射步骤的第1信息中遗漏了缺陷部位的信息,也通过基于第2照射步骤的第2信息来检测缺陷部位。在该情形时,无论第1照射步骤中的照射部位的位置如何,均确保检查的准确性。在该检查方法中,在第1输出步骤中输出表示被检查区域的整体有无缺陷部位的第1信息,基于该第1信息进行是否进行第2照射步骤的判断。因此,在根据基于第1信息的检查而检测出缺陷部位的情形时,减少检测到缺陷部位前照射光的照射部位的数量。在该情形时,大幅缩短检查所需的时间。因此,在上述半导体器件检查方法中,确保检查的准确性,并且容易地实现检查所需的时间的缩短。

在上述一形态中,也可进而包括图像产生步骤。也可在图像产生步骤中,基于第1照射步骤期间自半导体器件输出的输出信号,产生表示被检查区域的整体中有无缺陷部位的被检查区域的二维图像。在该情形时,基于第1照射步骤期间的输出信号产生表示是否存在缺陷部位的二维图像,因此用户通过观察该图像,可容易地判断是否要进行第2照射步骤。

在上述一形态中,也可在第1照射步骤中,在被检查区域内进行第1扫描,在第1扫描中进行检查照射。也可在第2照射步骤中,在被检查区域内进行扫描范围与第1扫描重叠的第2扫描,在第2扫描中进行检查照射。在该情形时,第1照射步骤与第2照射步骤的扫描范围重叠,因此更容易确保检查的准确性。

在上述一形态中,在第1照射步骤及第2照射步骤的一步骤中进行检查照射的1个部位也可位于以通过另一步骤中进行检查照射的2个部位的线段作为对角线或直径的区域内。基于照射光的位置掌握可检测的范围是困难的。而根据该检查方法,便将第1照射步骤中照射光的部位与第2照射步骤中照射光的部位平衡地配置。因此,抑制第1输出步骤中可检测缺陷部位的范围与第2输出步骤中可检测缺陷部位的范围重叠。若抑制可检测缺陷部位的范围重叠,则可进而缩短检查所需的时间。

在上述一形态中,在一步骤中进行检查照射的1个部位也可位于另一步骤中进行检查照射的2个部位之间。在该情形时,将第1照射步骤中照射光的部位与第2照射步骤中照射光的部位平衡地配置。因此,抑制第1输出步骤中可检测缺陷部位的范围与第2输出步骤中可检测缺陷部位的范围重叠。

在上述一形态中,在第1照射步骤及第2照射步骤的一步骤中进行检查照射的至少2个部位也可位于与另一步骤中进行检查照射的1个部位相等距离的位置。在该情形时,将第1照射步骤中照射光的部位与第2照射步骤中照射光的部位平衡地配置。因此,抑制第1输出步骤中可检测缺陷部位的范围与第2输出步骤中可检测缺陷部位的范围重叠。

在上述一形态中,在第1照射步骤中进行检查照射的部位的数量也可少于在第2照射步骤进行检查照射的部位的数量。根据该检查方法,在第1输出步骤中可检测缺陷部位的范围与第2输出步骤中可检测缺陷部位的范围重叠的情形时,可进一步缩短检查所需的时间。

在上述一形态中,在第1照射步骤及第2照射步骤的一步骤中进行检查照射的部位也可位于多个区域的各个区域。上述多个区域也可为由通过另一步骤中进行检查照射的至少1个部位的直线将半导体器件的被检查区域四等分的区域。在该情形时,将第1照射步骤中照射光的部位与第2照射步骤中照射光的部位平衡地配置。因此,抑制在第1输出步骤中可检测缺陷部位的范围与第2输出步骤中可检测缺陷部位的范围重叠。

在上述一形态中,在第1照射步骤及第2照射步骤的至少一步骤中进行检查照射的多个部位也可位于彼此等间隔的位置。在该情形时,将第1照射步骤及第2照射步骤的至少一步骤中照射光的部位平衡地配置。因此,抑制可检测缺陷部位的范围重叠。

在上述一形态中,检查步骤也可进而包括第3照射步骤及第3输出步骤。也可在第3照射步骤中,在基于第2信息判断为要进一步进行检查照射的情形时,针对正被输入试验信号的半导体器件,对与第1照射步骤及第2照射步骤中已进行检查照射的部位不同的被检查区域内的至少1个部位进一步进行检查照射。也可在第3输出步骤中,基于第3照射步骤期间自半导体器件输出的输出信号,输出表示被检查区域的整体中有无缺陷部位的第3信息。在第3照射步骤中要进行检查照射的至少1个部位,也可位于第1照射步骤中已进行检查照射的1个部位与第2照射步骤中已进行检查照射的1个部位之间。

在该情形时,将照射步骤及输出步骤划分为至少3个阶段。因此,若通过基于第1输出步骤或第2输出步骤的检查检测出缺陷部位,则缩短检查所需的时间。在第3照射步骤中,对与第1照射步骤及第2照射步骤中已进行检查照射的部位不同的被检查区域内的照射部位进行检查照射。因此,即便基于第1照射步骤的第1信息及基于第2照射步骤的第2信息中遗漏了缺陷部位的信息,也可通过基于第3照射步骤的第3信息来检测缺陷部位。第3照射步骤中照射光的至少1个部位位于第1照射步骤中照射光的1个部位与第2照射步骤中照射光的1个部位之间。因此,在第1输出步骤、第2输出步骤、及第3输出步骤的各步骤中可检测缺陷部位的范围不易重叠。

本发明的另一形态的半导体器件检查装置具备:光照射部、照射部位设定部、照射控制部、解析部、及扫描判断部。光照射部对半导体器件的被检查区域照射光。照射部位设定部设定被检查区域内的至少1个部位作为检查照射的照射部位。在检查照射中,在对半导体器件输入试验信号期间对被检查区域照射光。照射控制部针对正被输入试验信号的半导体器件,以对照射部位设定部所设定的照射部位进行检查照射的方式控制光照射部。解析部基于由光照射部对照射部位设定部所设定的照射部位进行检查照射期间自半导体器件输出的输出信号,输出表示被检查区域的整体中有无缺陷部位的信息。扫描判断部在解析部输出信息后,判断是否通过光照射部对被检查区域进一步进行检查照射。在扫描判断部判断为要进一步进行检查照射的情形时,照射部位设定部新设定与已设定为照射部位且已照射光的部位不同的被检查区域内的至少1个部位作为照射部位。照射控制部以对照射部位设定部所新设定的照射部位进行检查照射的方式控制光照射部。

在上述另一形态中,照射部位设定部设定被检查区域内的至少1个部位作为使光照射部实行检查照射的照射部位。照射控制部针对正被输入试验信号的半导体器件,以对照射部位设定部所设定的照射部位进行检查照射的方式控制光照射部。照射部位设定部在扫描判断部判断为要进一步进行检查照射的情形时,新设定与已设定为照射部位且已照射光的部位不同的被检查区域内的至少1个部位作为照射部位。因此,即便基于前一次检查照射的来自解析部的输出中遗漏了缺陷部位的信息,也在基于下一次检查照射的来自解析部的输出中检测出缺陷部位。在该情形时,无论前一次检查照射中的照射部位的位置如何,均确保检查的准确性。在该检查装置中,自解析部输出表示被检查区域的整体有无缺陷部位的信息,在输出该信息后判断是否通过光照射部对被检查区域进一步进行检查照射。因此,在根据基于前一次检查照射的检查检测出缺陷部位的情形时,减少检测到缺陷部位前照射光的照射部位的数量,从而可大幅缩短检查所需的时间。即,在上述半导体器件检查装置中,确保检查的准确性,并且可容易地实现检查所需的时间的缩短。

在上述另一形态中,解析部也可基于由光照射部对照射部位设定部所设定的照射部位进行检查照射期间自半导体器件输出的输出信号,产生表示被检查区域的整体有无缺陷部位的被检查区域的二维图像,且将所产生的该图像作为信息输出。在该情形时,产生表示是否存在缺陷部位的二维图像,因此用户通过观察该图像,可容易地判断是否要进一步进行检查照射。

在上述另一形态中,照射控制部也可使光照射部扫描被检查区域,在该扫描中对照射部位设定部所设定的照射部位实行检查照射。照射控制部也可在扫描判断部判断为要进一步进行检查照射的情形时,以使光照射部扫描与已进行扫描的范围重叠的范围,且在该扫描中对新设定的照射部位实行检查照射的方式进行控制。在该情形时,前一次扫描与下一次扫描的扫描范围重叠,因此更容易确保检查的准确性。

[发明的效果]

本发明的一形态提供一种确保半导体器件的检查的准确性,并且容易实现检查所需的时间的缩短的半导体器件检查方法。本发明的另一形态提供一种确保半导体器件的检查的准确性,且容易实现检查所需的时间的缩短的半导体器件检查装置。

附图说明

图1为表示本实施方式的半导体器件检查装置的构成的概略方块图。

图2为表示本实施方式的半导体器件检查方法的流程图。

图3为用以说明照射部位的图。

图4为用以说明照射部位的图。

图5为用以说明本实施方式的变化例的半导体器件检查装置的照射部位的图。

图6为表示本实施方式的变化例的半导体器件检查装置的照射部位的图。

图7为表示本实施方式的变化例的半导体器件检查装置的照射部位的图。

图8为用以说明半导体器件检查装置的作用效果的图。

具体实施方式

以下,参照随附图式对本发明的实施方式详细地进行说明。再者,在说明中,对于相同要素或具有相同功能的要素,使用相同符号,省略重复说明。

首先,参照图1对本实施方式的半导体器件检查装置的构成进行说明。图1为表示本实施方式的半导体器件检查装置的构成的概略方块图。

半导体器件检查装置1如图1所示,本实施方式的半导体器件检查装置1获取根据对作为被检查体的半导体器件d输入试验信号而输出的结果信号。以下,将半导体器件检查装置简称为「检查装置」。检查装置1例如用于sdl(softdefectlocalization,软缺陷定位)测量、lada(laserassisteddevicealteration,激光辅助器件改变)测量等。半导体器件d例如通过在硅基板嵌入多个元件而形成。即,半导体器件d由硅基板构成。半导体器件d例如为分立式半导体器件(discrete)、光电子元件、传感器/致动器、逻辑lsi(largescaleintegration,大规模集成电路)、内存元件、或线性ic(integratedcircuit,集成电路)等、或者这些的混合形成元件等。分立式半导体器件例如包括二极管、及功率晶体管等。逻辑lsi例如包含mos(metal-oxide-semiconductor,金属氧化物半导体)构造的晶体管、及双极性构造的晶体管等。半导体器件d也可为包括半导体器件的封装体、及复合基板等。

半导体器件d电连接有lsi测试机2。lsi测试机2对半导体器件d输入测试图案信号作为试验信号。测试图案信号为特定图案的信号以固定周期循环的解析用信号。测试图案信号的图案例如由用户设定。lsi测试机2基于根据测试图案信号的输入自半导体器件d输出的输出信号,产生表示pass/fail(通过/失败)信息的结果信号。例如,lsi测试机2对自半导体器件d输出的输出信号、与针对测试图案信号设计的正确输出信号进行比较,输出基于比较结果的pass/fail信息的变化作为结果信号。检查装置1基于该结果信号,检查半导体器件d的被检查区域r的缺陷部位。

进而,lsi测试机2输出产生的结果信号、及与测试图案信号对应的各种信号。在本实施方式中,lsi测试机2例如输出与测试图案信号同步的循环触发信号。循环触发信号的触发的时序与测试图案信号的各循环中开始输入的时序一致。即,循环触发信号的触发的时序与重设的时序一致。lsi测试机2兼作电源装置,向半导体器件d输入预先设定的电流。向半导体器件d输入的电流预先设定以成为使结果信号中的pass/fail信息容易变化的驱动电压、驱动频率。电源装置(未图标)也可与lsi测试机2分开,构成为向半导体器件d输入预先设定的电流。lsi测试机的功能包含于半导体器件d内的情形时,无需准备外部的lsi测试机。

检查装置1包括光源3、光学系统5、光检测器7、显示设备8、及控制装置10。光源3产生对半导体器件d照射的cw(continuouswave,连续波)光并输出。光源3也可输出脉冲光。自光源3输出的光可为非相干光,也可为如激光的相干光。作为输出非相干光的光源3,可使用sld(superluminescentdiode,超发光二极管)、ase(amplifiedspontaneousemission,放大自发放射)、或led(lightemittingdiode,发光二极管)等。

作为输出相干光的光源3,可使用固体激光源或半导体激光源等。也可将lsi测试机2与光源3电连接(未图示),根据自lsi测试机2输出的信号使光源3产生的光变化。例如,也可以与自lsi测试机2输出的信号同步的方式自光源3输出脉冲光。

在sdl测量的情形时,为了获得半导体器件d中的加热效果,自光源3产生的光优选为光子能量较硅的带隙更小的波长。作为一例,自光源3产生的光的波长可为1300μm左右。在lada测量的情形时,为了使半导体器件d产生光伏打电流,自光源3产生的光具有光子能量较硅的带隙更大的波长。作为一例,自光源3产生的光的波长可为1064nm左右。上述波长为使用硅基板作为半导体器件d的情形时的波长。在通过碳化硅(sic)、蓝宝石、化合物半导体等基板构成半导体器件d的情形时,适宜选择适合这些的波长。自光源3输出的光入射至光学系统5。

光学系统5(光照射部)对半导体器件d进行光扫描,将自光源3输出的光朝向半导体器件d进行照射。更具体而言,光学系统5向半导体器件d的特定部位进行光照射,以及对半导体器件d的被检查区域r进行扫描。

所谓「光扫描」,意指使照射来自光学系统的出射光的位置移动。「扫描」意指光学系统5以使通过光学系统5照射光的位置移动的方式进行动作,包括实际上未对被检查区域r照射光的状态。在本实施方式中,将为了获得整个被检查区域r的1次测定结果而进行的扫描定义为1次扫描。在本实施方式中,在二维被检查区域r进行扫描,在1次扫描中,不对已进行一度扫描的位置进行再次扫描。在本实施方式中,在下一次扫描中扫描与前一次扫描重叠的范围。

在本实施方式中,光学系统5在1次扫描中自被检查区域r的预先决定的开始位置开始扫描,进行光栅扫描直至被检查区域r的预先决定的结束位置。然后,光学系统5在要进一步进行扫描的情形时,自根据下一次扫描预先决定的开始位置再次开始扫描。开始位置与结束位置针对每次扫描决定。光学系统5也可在各扫描结束后必定返回预先设定的基准位置后进行扫描。

在光学系统5中,光扫描元件、光分割光学系统、物镜等彼此光学性地连接(opticalcoupling,光耦合)而构成。例如,光扫描元件例如包含检流计镜、mems(microelectromechanicalsystem,微机电系统)镜、或多面镜等。光分割光学系统可包含偏振分光镜与1/4波长板,也可包含半反射镜。物镜例如也可包含多个倍率物镜,构成为多个物镜通过转换器自由切换。

光检测器7根据被照射的光检测来自半导体器件d的反射光,输出检测信号。光检测器7例如为光二极管、雪崩光电二极管、光电培增管、区域影像传感器等。光检测器7具有至少1个检测器,检测该检测器所检测出的光的强度。

显示设备8显示半导体器件d的检查结果。显示设备8例如为液晶显示器等。

控制装置10进行自lsi测试机2输出的各种信号的处理、以及光源3、光学系统5、光检测器7、及lsi测试机2的控制。在本实施方式中,控制装置10具有信息管理部11、照射部位设定部12、照射控制部13、解析部14、及扫描判断部15。控制装置10例如包括包含作为处理器的cpu(centralprocessingunit,中央处理单元)、作为记录媒体的ram(randomaccessmemory,随机存取内存)及rom(readonlymemory,只读存储器)的计算机,具有鼠标及键盘等输入部。控制装置10也可通过多个计算机构成。

信息管理部11保存预先决定的各种信息、及所获取的信息,适当地发送至照射部位设定部12、照射控制部13、解析部14、及扫描判断部15。信息管理部11与lsi测试机2、光源3、光学系统5、及光检测器7电连接,自这些获取各种信息。信息管理部11从自半导体器件d输出的输出信号获取表示被检查区域r中的缺陷部位的信息、即表示pass/fail状态的变化的信息。信息管理部11自光检测器7获取反射光的检测信号。例如,信息管理部11也获取照射部位、扫描速度、及对照射部位照射光的时序的相关信息。信息管理部11在自光源3输出的光为脉冲光的情形时,也可获取脉冲光的强度及脉冲光的照射时序的相关信息。

照射部位设定部12在半导体器件d的被检查区域r内设定至少1个部位作为使光学系统5实行光照射的照射部位。照射部位设定部12在每次扫描时设定于该扫描中照射光的至少1个部位作为照射部位,并将所设定的照射部位传输至照射控制部13。在本实施方式中,照射部位设定部12在每次扫描时自信息管理部11获取预先保存的每次扫描的照射部位,将所获取的照射部位设定为该扫描中的照射部位。

预先保存于信息管理部11中的每次扫描的照射部位由照射部位设定部12预先运算决定。在本实施方式中,照射部位设定部12针对半导体器件d的每次检查在该检查的开始时决定每次扫描的照射部位。照射部位设定部12将所决定的每次扫描的照射部位保存于信息管理部11中。

照射控制部13控制光学系统5的动作,使光学系统5扫描半导体器件d的被检查区域r。照射控制部13使光学系统5实行在正在输入测试图案信号期间对被检查区域r照射光的动作。以下,将在正在输入测试图案信号期间对被检查区域r照射光的动作称为「检查照射」。

照射控制部13根据与测试图案信号同步的循环触发信号使光的扫描位置移动。因此,可在半导体器件d中的任意位置,使利用光学系统5进行的光照射与利用lsi测试机2进行的测试图案信号的输入的时序一致。照射控制部13在各扫描中针对正被输入试验信号的半导体器件d,以对照射部位设定部12所设定的至少1个照射部位实行检查照射的方式控制光学系统5。在本实施方式中,自光源3输出cw光,照射控制部13通过光学系统5进行光扫描,由此实行对照射部位的检查照射。

照射控制部13也可以不对被检查区域r内的照射部位以外的部位照射光的方式控制光学系统5的动作。例如,照射控制部13也可以在对照射部位照射光的以外的时间内利用光罩遮断自光源3输出的光的方式控制光学系统5。照射控制部13也可以仅对照射部位照射光的方式控制光源3。照射控制部13也可以与测试图案信号同步地自光源3输出脉冲光的方式控制光源3。在该等情形时,可防止在照射部位以外的部位被照射光的状态下自半导体器件d输出的输出信号的信息输入控制装置10。

也可以在照射部位以外的部位被照射光期间不自lsi测试机2输出试验信号或结果信号方式设定lsi测试机2。也可利用信息管理部11将在照射部位以外的位置被照射光期间自lsi测试机2向控制装置10输出的结果信号的信息截断。

解析部14自信息管理部11获取光学系统5的光的照射部位的位置信息、及表示pass/fail状态的变化的信息。表示pass/fail状态的变化的信息为基于自lsi测试机2输出的结果信号的信号。换言之,表示pass/fail状态的变化的信息为基于通过光学系统5对照射部位设定部12所设定的照射部位进行检查照射期间自半导体器件d输出的输出信号的信号。

解析部14将光的照射部位的位置信息与表示pass/fail状态的变化的信息建立关联,输出表示被检查区域r的整体有无缺陷部位的信息作为测定结果。在本实施方式中,解析部14在各扫描结束后,基于该扫描中所获取的表示pass/fail状态的变化的信息,输出表示被检查区域r的整体有无缺陷部位的信息。在本实施方式中,解析部14将光的照射部位的位置信息与表示pass/fail状态的变化的信息建立关联,产生被检查区域r的二维图像,并输出所产生的二维图像。该二维图像相当于表示被检查区域的整体有无缺陷部位的信息。即,解析部14产生与光的照射部位对应地映射表示pass/fail状态的变化的信息而成的测定图像。

解析部14自信息管理部11获取光学系统5的光的照射部位的位置信息、及来自光检测器7的检测信号的信息。解析部14将光学系统5的光的照射部位的位置信息、与来自光检测器7的检测信号的信息建立关联,产生作为半导体器件d的光学图像的图案图像,并输出所产生的图案图像。图案图像示出了半导体器件d的电路图案。解析部14也可产生在图案图像重叠测定图像而成的图像。解析部14将所产生的测定图像、图案图像、或在图案图像重叠测定图像而成的图像输出至显示设备8。显示设备8显示自解析部14输出的图像。由此,可在电路图案上确认被认为是故障部位的位置。

扫描判断部15判断是否通过光学系统5对被检查区域r进行检查照射。扫描判断部15判断为要进行检查照射时,照射部位设定部12与此相应地进行照射部位的设定。扫描判断部15基于自解析部14输出的信息,判断是否对被检查区域r进一步进行检查照射。换言之,扫描判断部15基于自解析部14输出的信息,判断是否要再次进行扫描。例如,扫描判断部15检测已确认来自解析部14的信息的用户指示半导体器件d的检查的操作,根据该检测判断为要进行检查照射。扫描判断部15也可基于自解析部14输出的信息直接判断是否对被检查区域r进一步进行检查照射。至少,扫描判断部15要在自解析部14输出测定结果后,判断是否要进一步进行检查照射。如上所述,自解析部14输出的测定结果为表示被检查区域r的整体有无缺陷部位的信息。

在扫描判断部15根据自解析部14输出的信息直接进行判断的情形时,扫描判断部15例如基于来自解析部14的测定结果,判断被检查区域r的整体中有无缺陷部位。扫描判断部15也可在判断为在被检查区域r的整体中未检测出缺陷部位的情形时,判断为对被检查区域r要进一步进行检查照射。扫描判断部15也可在判断为于被检查区域r的整体中检测出缺陷部位的情形时,判断为不对被检查区域r进行检查照射。

若扫描判断部15判断为要进一步进行检查照射,则照射部位设定部12新设定与已设定为照射部位且已照射光的部位不同的被检查区域r内的至少1个部位作为照射部位。照射控制部13控制光学系统5,使其在与已进行扫描的范围重叠的范围实行扫描,且对照射部位设定部12新设定的照射部位进行检查照射。

其次,参照图2,对使用本实施方式及变化例的检查装置1的半导体器件d的检查方法进行说明。图2为表示半导体器件的检查方法的流程图。在本实施方式中,在进行半导体器件的检查的检查步骤之前,由使用者设定输入至半导体器件d的测试图案信号的条件、及在半导体器件d中实行测定的区域等。通过lsi测试机2对半导体器件d施加具有使半导体器件d的pass/fail状态变化的边界附近的驱动电压及驱动频率的电流。由此,驱动半导体器件d。例如,在通过激光进行半导体器件d的加热的sdl测量的情形时,预先求出成为pass/fail状态变化的边界附近的驱动电压及驱动频率条件。在该情形时,也可使用通过加热器等对半导体器件d进行整体加热时的什穆图(shmooplot),求出驱动电压及驱动频率条件。

在本实施方式中的检查方法中,首先,通过照射部位设定部12决定在各扫描中对半导体器件d照射光的照射部位(处理s1)。继而,通过lsi测试机2开始测试图案信号向半导体器件d的输入(处理s2)。若在处理s2中自lsi测试机2输出测试图案信号,则lsi测试机2也输出与测试图案信号同步的循环触发信号。

继而,通过照射部位设定部12设定与扫描对应的照射部位,通过照射控制部13开始半导体器件d的被检查区域r中的光扫描(处理s3)。在处理s3中,照射部位设定部12设定被检查区域r内的至少1个部位作为检查照射的照射部位。

继而,照射控制部13在被检查区域r内进行扫描,针对正被输入测试图案信号的半导体器件d,通过光学系统5对处理s2中所设定的照射部位进行检查照射(处理s4)。在处理s4中,在正在对各照射部位照射光的状态下,将测试图案信号输入至半导体器件d。自半导体器件d输出的输出信号被输入至lsi测试机2中。

继而,通过信息管理部11获取根据输出信号向lsi测试机2的输入自lsi测试机2输出的结果信号(处理s5)。结果信号为表示由光照射引起的半导体器件d的pass/fail的状态变化的信号。在处理s5中,光检测器7检测被半导体器件反射的反射光。所检测到的反射光的信号由信息管理部11获取。

继而,通过照射控制部13判断被检查区域r的测定是否已结束(处理s6)。即,通过照射控制部13判断被检查区域r的1次扫描是否已结束。在1次扫描已结束的情形时,对处理s3中由照射部位设定部12设定的所有照射部位的检查照射也结束。在判断为扫描未结束的情形时(在处理s6为否),动作返回处理s4。在判断为扫描已结束的情形时(在处理s6中为是),动作行进至处理s7。

在判断为扫描已结束的情形时,通过解析部14产生被检查区域r的二维图像,并于显示设备8中显示该图像(处理s7)。所产生的二维图像为测定图像,且为将光的照射部位的位置信息与表示pass/fail状态的变化的信息建立关联而成的图像。所显示的图像也可为于作为半导体器件d的光学图像的图案图像重叠测定图像而成的图像。也可通过与图像的显示不同的方法,自解析部14输出被检查区域r的整体的光的照射部位的位置信息与表示pass/fail状态的变化的信息。换言之,在处理s7中,基于在处理s4~处理s6的循环中的检查照射期间自半导体器件d输出的输出信号,输出表示被检查区域r的整体有无缺陷部位的信息。

继而,使用者基于处理s7中所输出的信息,进行缺陷部位的检查(处理s8)。在本实施方式中,使用者观察显示设备8中所显示的图像,进行被检查区域r的缺陷部位的检查。

继而,通过扫描判断部15判断是否要进一步进行扫描(处理s9)。扫描判断部15基于自解析部14输出的信息,判断是否要进一步进行扫描。扫描判断部15也可基于已确认来自解析部14的信息的用户的操作进行上述判断。换言之,在处理s9中,基于处理s7中所输出的信息,判断是否对被检查区域r进行检查照射。

在判断为要进一步进行扫描的情形时(在处理s9为是),动作返回至处理s3,作为再处理,再次进行处理s3~处理9。在再处理中,进行以上次处理为基础的处理。以下,对该方面更详细地进行说明。

在再处理的处理s3中,照射部位设定部12将照射部位新设定为与已进行检查照射的部位不同的被检查区域r内的至少1个部位。继而,在处理s4中,照射控制部13在被检查区域r内进行扫描,针对正被输入测试图案信号的半导体器件d,通过光学系统5对新设定的照射部位进行检查照射。在再处理的处理s4中,进行扫描范围与上次处理中的扫描重叠的扫描。

在对再处理的处理s4~处理s6的循环中新设定的照射部位进行的被检查区域r的测定结束的情形时,动作行进至处理s7。在处理s7中,基于在处理s4~处理s6的循环中的检查照射期间自半导体器件d输出的输出信号,输出表示被检查区域r的整体有无缺陷部位的信息。然后,在处理s8中,进行缺陷部位的检查。

在处理s9中,在判断为不进行扫描的情形时(在处理s9中为否),所有处理结束。

其次,参照图3及图4对利用本实施方式的检查装置1的照射部位设定部12及照射控制部13进行的光照射的控制进而详细地进行说明。

照射部位设定部12在半导体器件d的检查的开始时决定每次扫描的照射部位,在各扫描的开始时设定预先决定的照射部位。其次,对通过照射部位设定部12决定照射部位的顺序具体地进行说明。在本实施方式中,半导体器件d的被检查区域r在俯视为正方形。

照射部位设定部12将半导体器件d的被检查区域r划分为n行n列的部位。以下,将各个部位称为点。在本实施方式中,将左上方点的位置设为基准位置(1,1)来表示各点的位置。括号内左侧的数字表示行方向的位置、即列数。括号内右侧的数字表示列方向的位置、即行数。照射部位设定部12将被检查区域r划分为自(1,1)至(n,n)的n×n个点。照射部位设定部12将(1,1)的位置设为基准位置。n满足fn=2(fn-1)-1的递归公式所表示的fn的值。n为1以上的自然数。该递归公式的初始值为f0=2。即,n例如为f1=3、f2=5、f3=9、f4=17、f5=33、f6=65、f7=129、f8=257、f9=513、f10=1025。在图3中,n为f3=9,被检查区域r被划分为9行9列。

首先,对n=1且n=3的情形进行说明。在该情形时,被检查区域r为3行3列。在该情形时,照射部位设定部12将位于被检查区域r的中心的点决定为在第1次扫描中照射光的部位。具体而言,照射部位设定部12将(2,2)决定为在第1次扫描中照射光的部位。继而,照射部位设定部12将位于被检查区域r的四角的点决定为在第2次扫描中照射光的部位。具体而言,照射部位设定部12将(1,1)、(1,3)、(3,1)、及(3,3)决定为在第2次扫描中照射光的部位。继而,照射部位设定部12将被检查区域r中其余的点决定为在第3次扫描中照射光的部位。

其次,对n≧2且n≧5的情形进行说明。在该情形时,如图3所示,照射部位设定部12在fn行fn列的被检查区域r的四角规定4个第1分割区域α。4个第1分割区域α分别为fn-1行fn-1列。fn-1行的点与fn-1列的点于相邻的第1分割区域中共有。具体而言,4个第1分割区域α分别为第1行至第fn-1行且第1列至第fn-1列的区域、自第fn-1行至第n行且自第1列至第fn-1列的区域、自第1行至第fn-1行且自第fn-1列至第n列的区域、及自第fn-1行至第n行且自第fn-1列至第n列的区域。在图3所示的例中,被检查区域r为f3行f3列,第1分割区域α为f2行f2列的区域。即,在图3所示的例中,在被检查区域r的四角规定5行5列的第1分割区域α。

照射部位设定部12将位于各第1分割区域α的中心的点决定为在第1次扫描中照射光的部位。例如,在包括基准位置的第1分割区域α中,将(fn-2,fn-2)决定为在第1次扫描中照射光的照射部位p1。在图3所示的例中,位于各第1分割区域α的中心的点为(3,3)、(7,3)、(3,7)、及(7,7)。这些点被决定为在第1次扫描中照射光的照射部位p1。

照射部位设定部12将位于各第1分割区域α的四角的点决定为在第2次扫描中照射光的照射部位p2。例如,在包括基准位置的第1分割区域α,将(1,1)、(1,fn-1)、(fn-1,1)、及(fn-1,fn-1)决定为在第2次扫描中照射光的照射部位p2。在图3所示的例中,位于各第1分割区域α的四角的点为(1,1)、(5,1)、(9,1)、(1,5)、(5,5)、(9,5)、(1,9)、(5,9)、及(9,9)。这些点被决定为在第2次扫描中照射光的照射部位p2。在第1分割区域α为3行3列的情形时,照射部位设定部12将被检查区域r中其余的点决定为在第3次扫描中照射光的部位。

在第1分割区域α大于3行3列的情形时,如图4所示,照射部位设定部12以与规定第1分割区域α的情形相同的要领,在各第1分割区域α的四角规定4个第2分割区域β。4个第2分割区域β分别为fn-2行fn-2列。由于对于4个第1分割区域α的每个规定4个分割区域β,故而于被检查区域r内规定16个第2分割区域β。在图4所示的例中,第2分割区域β为f1行f1列的区域。即,在图4所示的例中,在各第1分割区域α的四角规定3行3列的第2分割区域β。

照射部位设定部12以与决定照射部位p1的情形相同的要领,将位于各第2分割区域β的中心的点决定为在第3次扫描中照射光的照射部位p3。例如,在包括基准位置的第2分割区域β中,将(fn-3,fn-3)决定为在第3次扫描中照射光的照射部位p3。在图4所示的例中,位于各第2分割区域β的中心的点为(2,2)、(4,2)、(6,2)、(8,2)、(2,4)、(4,4)、(6,4)、(8,4)、(2,6)、(4,6)、(6,6)、(8,6)、(2,8)、(4,8)、(6,8)、及(8,8)。这些点被决定为在第3次扫描中照射光的照射部位p3。

照射部位设定部12将位于各第2分割区域β的四角且尚未被决定为照射光的部位的点决定为在第4次扫描中照射光的照射部位p4。例如,在包括基准位置的第2分割区域β中,将(1,fn-3)及(fn-3,1)决定为在第4次扫描中照射光的照射部位p4。在图4所示的例中,(3,1)、(7,1)、(1,3)、(5,3)、(9,3)、(3,5)、(7,5)、(1,7)、(5,7)、(9,7)、(3,9)、及(7,9)被决定为在第4次扫描中照射光的照射部位p4。在第2分割区域β为3行3列的情形时,照射部位设定部12将被检查区域r中其余的点决定为在第5次扫描中照射光的照射部位p4。

在第2分割区域β大于3行3列的情形时,按照至此说明的顺序决定在第5次以后的扫描中照射光的部位。换言之,在于此之前所规定的分割区域内规定4个分割区域,按照位于各分割区域的中心的点、位于各分割区域的四角的点的顺序决定照射光的部位。

照射部位设定部12继续上述顺序直至最小的分割区域成为3行3列为止。照射部位设定部12在最小的分割区域为3行3列的情形时,将被检查区域r中其余的点决定为在最后一次扫描中照射光的部位。所谓「最后一次扫描」,意指作为照射部位不同的扫描的设定界限,而非意指各检查中最后的扫描。因此,在各扫描中,也存在根据扫描判断部15的判断而不进行至最后一次扫描的情况。也可在进行最后一次扫描后,进行对已照射光的部位进行检查照射的扫描。

其次,对利用本实施方式的检查装置1的照射控制部13进行的光学系统5的控制详细地进行说明。

照射控制部13以对照射部位设定部12所设定的照射部位进行检查照射的方式控制光学系统5的扫描。即,光学系统5以对于被检查区域r,以与各扫描对应的特定间隔照射光的方式进行扫描。

首先,照射控制部13使光学系统5对由照射部位设定部12设定为第1次扫描的照射部位实行检查照射。在本实施方式中,光学系统5在第1次扫描中在被检查区域r的一部分范围内进行扫描,以特定间隔进行检查照射。例如,在被检查区域r被划分成n行m列的部位的情形时,光学系统5以n1行m1列的扫描范围进行扫描。n1小于n。m1小于m。在第1次扫描中光学系统5进行检查照射的间隔为1<行方向上的间隔≦m1-2,并且为1<列方向上的间隔≦n1-2。

在图3及图4所示的例中,照射控制部13将第1次扫描的开始位置设为(3,3),使光学系统5扫描5行5列的扫描范围。照射控制部13使光学系统5以在行方向上为3点的间隔并且在列方向上为3点的间隔对被检查区域r照射光。

当扫描判断部15判断为要进行第2次扫描时,照射控制部13使光学系统5对由照射部位设定部12设定为第2次扫描的照射部位实行检查照射。在本实施方式中,光学系统5在第2次扫描中在被检查区域r的整个范围内进行扫描,以特定的间隔进行检查照射。在第2次扫描中光学系统5进行检查照射的间隔与第1次扫描相同。在第2次扫描及第1次扫描中,进行检查照射的间隔也可不同。

在图3及图4所示的例中,照射控制部13将第2次扫描的开始位置设为(1,1),使光学系统5扫描9行9列的扫描范围。照射控制部13使光学系统5以在行方向上为3点的间隔且在列方向上为3点的间隔对被检查区域r照射光。

当扫描判断部15判断为要进行第3次扫描时,照射控制部13使光学系统5对由照射部位设定部12设定为第3次扫描的照射部位实行检查照射。在本实施方式中,光学系统5在第3次扫描中在包含第1次扫描中的整个扫描范围且为n2行m2列的扫描范围进行扫描。n2大于n1,小于n。m2大于m1,小于m。在第3次扫描中光学系统5进行检查照射的间隔较第1次扫描窄。

在图3及图4所示的例中,照射控制部13将第3次扫描的开始位置设为(2,2),使光学系统5扫描7行7列的扫描范围。照射控制部13使光学系统5以在行方向上为1点的间隔且在列方向上为1点的间隔对被检查区域r照射光。

当扫描判断部15判断为要进行第4次扫描时,照射控制部13使光学系统5对由照射部位设定部12设定为第4次扫描的照射部位实行检查照射。在本实施方式中,光学系统5在第4次扫描中在被检查区域r的整个范围进行扫描,以特定间隔进行检查照射。在第4次扫描中光学系统5进行检查照射的间隔与第1次扫描相同。然而,在第4次扫描中开始检查照射的位置与第2次扫描中开始检查照射的位置不同。

在图3及图4所示的例中,照射控制部13将第4次扫描的开始位置设为(1,1),使光学系统5扫描9行9列的扫描范围。在第2次扫描中开始检查照射的位置为(1,1),相对于此,在第4次扫描中开始检查照射的位置为(3,1)。照射控制部13使光学系统5以在行方向上为3点的间隔且在列方向上为1点的间隔对被检查区域r照射光。

如上所述,照射控制部13根据扫描判断部15的判断使光学系统5实行多次扫描。当扫描判断部15判断为要进行最后一次扫描时,照射控制部13使光学系统5对由照射部位设定部12设定为最后一次扫描的照射部位实行检查照射。在本实施方式中,光学系统5于最后一次扫描中以被检查区域r的整个范围进行扫描,对未进行检查照射的部位进行检查照射。

其次,参照图5对利用本实施方式的变化例的检查装置的照射部位设定部12及照射控制部13进行的光照射的控制更详细地进行说明。图5所示的变化例与上述实施方式的不同的处在于:按照位于区域的四角的点、位于区域的中心的点的顺序来扫描光。以下,主要对上述实施方式与变化例的不同点进行说明。

照射部位设定部12于半导体器件d的检查的开始时决定每次扫描的照射部位。首先,对通过本变化例的照射部位设定部12决定照射部位的顺序进行说明。在本变化例中,半导体器件d的被检查区域r在俯视下为正方形。以下,对本变化例中的照射部位的决定顺序进行说明。在图5中,与图3同样地,n为f3=9,被检查区域r被划分成9行9列。

首先,对n=1且n=3的情形进行说明。在该情形时,被检查区域r为3行3列。在该情形时,照射部位设定部12将位于被检查区域r的四角的点决定为在第1次扫描中照射光的部位。具体而言,照射部位设定部12将(1,1)、(1,3)、(3,1)、及(3,3)决定为在第1次扫描中照射光的部位。继而,照射部位设定部12将位于被检查区域r的中心的点决定为在第2次扫描中照射光的部位。具体而言,照射部位设定部12将(2,2)决定为在第2次扫描中照射光的部位。继而,照射部位设定部12将被检查区域r中其余的点决定为在第3次扫描中照射光的部位。

其次,对n≧2且n≧5的情形进行说明。在该情形时,照射部位设定部12在fn行fn列的被检查区域r的四角规定分别为fn-1行fn-1列的4个第1分割区域α。在图5所示的例中,被检查区域r为f3行f3列的区域,第1分割区域α为f2行f2列的区域。即,在图5所示的例中,在被检查区域r的四角规定5行5列的第1分割区域α。

照射部位设定部12将位于各第1分割区域α的四角的点决定为在第1次扫描中照射光的照射部位p1。例如,在包括基准位置的第1分割区域α中,将(1,1)、(1,fn-1)、(fn-1,1)、及(fn-1,fn-1)决定为在第1次扫描中照射光的照射部位p1。在图5所示的例中,位于各第1分割区域α的四角的点为(1,1)、(5,1)、(9,1)、(1,5)、(5,5)、(9,5)、(1,9)、(5,9)、及(9,9)。这些点被决定为在第1次扫描中照射光的照射部位p1。

照射部位设定部12将位于各第1分割区域α的中心的点决定为在第2次扫描中照射光的照射部位p2。例如,在包括基准位置的第1分割区域α中,将(fn-2,fn-2)决定为在第2次扫描中照射光的照射部位p2。在图5所示的例中,位于各第1分割区域α的中心的点为(3,3)、(7,3)、(3,7)、及(7,7)。这些点被决定为在第2次扫描中照射光的照射部位p2。在第1分割区域α为3行3列的情形时,照射部位设定部12将被检查区域r中其余的点决定为在第3次扫描中照射光的部位。

在第1分割区域α大于3行3列的情形时,照射部位设定部12以与规定第1分割区域α的情形相同的要领,在各第1分割区域α的四角规定分别为fn-2行fn-2列的4个第2分割区域β。即,在被检查区域r内规定16个第2分割区域β。在图5所示的例中,第2分割区域β为f1行f1列的区域。即,在图5所示的例中,在各第1分割区域α的四角规定3行3列的第2分割区域β。

照射部位设定部12将位于各第2分割区域β的四角且尚未被决定为照射光的部位的点决定为在第3次扫描中照射光的照射部位p3。例如,在包括基准位置的第2分割区域β中,将(1,fn-3)及(fn-3,1)决定为在第3次扫描中照射光的照射部位p3。在图5所示的例中,位于各第2分割区域β的四角且尚未被决定为照射光的部位的点为(3,1)、(7,1)、(1,3)、(5,3)、(9,3)、(3,5)、(7,5)、(1,7)、(5,7)、(5,9)、(9,3)、及(9,7)。这些点被决定为在第3次扫描中照射光的照射部位p3。

照射部位设定部12以与决定照射部位p1的情形相同的要领,将位于各第2分割区域β的中心的点决定为在第4次扫描中照射光的照射部位p4。例如,在包括基准位置的第2分割区域β中,将(fn-3,fn-3)决定为在第4次扫描中照射光的照射部位p4。在图5所示的例中,位于各第2分割区域β的中心的点为(2,2)、(4,2)、(6,2)、(8,2)、(2,4)、(4,4)、(6,4)、(8,4)、(2,6)、(4,6)、(6,6)、(8,6)、(2,8)、(4,8)、(6,8)、及(8,8)。这些点被决定为在第4次扫描中照射光的照射部位p4。在第2分割区域β为3行3列的情形时,照射部位设定部12将被检查区域r中其余的点决定为在第5次扫描中照射光的照射部位p4。

在第2分割区域β大于3行3列的情形时,按照至此说明的顺序决定在第5次以后的扫描中照射光的部位。换言之,在在此之前所规定的分割区域内规定4个分割区域,按照位于各区域的四角的点、位于各区域的中心的点的顺序决定扫描光的部位。

照射部位设定部12继续上述顺序直至最小的分割区域成为3行3列为止。照射部位设定部12于最小的分割区域为3行3列的情形时,将被检查区域r中其余的点决定为在最后一次扫描中照射光的部位。

其次,对利用本变化例的检查装置1的照射控制部13进行的光学系统5的控制详细地进行说明。

照射控制部13以对照射部位设定部12所设定的照射部位进行检查照射的方式控制光学系统5的扫描。即,光学系统5以对于被检查区域r,以与各扫描对应的特定间隔照射光的方式进行扫描。

首先,照射控制部13使光学系统5对由照射部位设定部12设定为第1次扫描的照射部位实行检查照射。在本实施方式中,光学系统5在第1次扫描中在被检查区域r的整个范围进行扫描,以特定间隔进行检查照射。在第1次扫描中光学系统5进行检查照射的间隔与进行第2次扫描的情形时在第2次扫描中光学系统5进行检查照射的间隔相同。在第2次扫描及第1次扫描中,进行检查照射的间隔也可不同。

在图5所示的例中,照射控制部13将第1次扫描的开始位置设为(1,1),使光学系统5扫描9行9列的扫描范围。照射控制部13使光学系统5以在行方向上为3点的间隔且在列方向上为3点的间隔对被检查区域r照射光。

当扫描判断部15判断为要进行第2次扫描时,照射控制部13使光学系统5对由照射部位设定部12设定为第2次扫描的照射部位实行检查照射。在本变化例中,光学系统5在第2次扫描中以被检查区域r的一部分范围进行扫描,以特定间隔进行检查照射。例如,在被检查区域r被划分成n行m列的部位的情形时,光学系统5以n1行m1列的扫描范围进行扫描。n1小于n。m1小于m。在第2次扫描中光学系统5进行检查照射的间隔为1<行方向上的间隔≦m1-2,并且为1<列方向上的间隔≦n1-2。

在图5所示的例中,照射控制部13将第2次扫描的开始位置设为(3,3),使光学系统5扫描5行5列的扫描范围。照射控制部13使光学系统5以在行方向上为3点的间隔且在列方向上为3点的间隔对被检查区域r照射光。

当扫描判断部15判断为要进行第3次扫描时,照射控制部13使光学系统5对由照射部位设定部12设定为第3次扫描的照射部位实行检查照射。在本实施方式中,光学系统5在第3次扫描中在被检查区域r的整个范围进行扫描,以特定间隔进行检查照射。在第3次扫描中光学系统5进行检查照射的间隔与第1次扫描相同。然而,在第3次扫描中开始检查照射的位置与第1次扫描中开始检查照射的位置不同。

在图5所示的例中,照射控制部13将第3次扫描的开始位置设为(1,1),使光学系统5扫描9行9列的扫描范围。在第1次扫描中开始检查照射的位置为(1,1),相对于此,在第4次扫描中开始检查照射的位置为(3,1)。照射控制部13使光学系统5以在行方向上为3点的间隔并且在列方向上为1点的间隔对被检查区域r照射光。

当扫描判断部15判断为要进行第4次扫描时,照射控制部13使光学系统5对由照射部位设定部12设定为第4次扫描的照射部位实行检查照射。在本实施方式中,光学系统5在第4次扫描中在包含第2次扫描中的整个扫描范围且为n2行m2列的扫描范围进行扫描。n2大于n1,小于n。m2大于m1,小于m。在第4次扫描中光学系统5进行检查照射的间隔较第1次扫描窄。

在图5所示的例中,照射控制部13将第4次扫描的开始位置设为(2,2),使光学系统5扫描7行7列的扫描范围。照射控制部13使光学系统5以在行方向上为1点的间隔且在列方向上为1点的间隔对被检查区域r照射光。

如上所述,照射控制部13根据扫描判断部15的判断使光学系统5实行多次扫描。当扫描判断部15判断为要进行最后一次扫描时,照射控制部13使光学系统5对由照射部位设定部12设定为最后一次扫描的照射部位实行检查照射。在本变化例中,光学系统5在最后一次扫描中在被检查区域r的整个范围内进行扫描,对未进行检查照射的部位进行检查照射。

其次,参照图6对通过本实施方式的变化例的检查装置的照射部位设定部12决定照射部位的顺序进行说明。图6所示的变化例与上述实施方式的不同的处在于:照射部位设定部12将被检查区域r划分成偶数列偶数行的部位。以下,主要对上述实施方式与变化例的不同点进行说明。

照射部位设定部12将半导体器件d的被检查区域r划分成m行m列的部位。以下,将各个部位称为点。即,照射部位设定部12将被检查区域r划分成自(1,1)至(m,m)的m×m个点。照射部位设定部12将(1,1)的位置设为基准位置。m在m为2以上的自然数的情形时为满足2m的值。在图6所示的例中,m=4,将被检查区域r划分成8行8列的部位。

在该情形时,照射部位设定部12于m行m列的被检查区域r规定4个第1分割区域α。在本变化例中,在满足fn-1<m<fn的情形时,基于基准位置规定fn-1行fn-1列的第1分割区域。在图6所示的例中,各第1分割区域α为f2行f2列、即5行5列。fn-1行的点与fn-1列的点在相邻的第1分割区域中共有。包括基准位置的第1分割区域α以外包括被检查区域r以外的区域。因此,被检查区域r内的4个第1分割区域α分别为自第1行至第fn-1行且自第1列至第fn-1列的区域、自第fn-1行至第m行且自第1列至第fn-1列的区域、自第1行至第fn-1行且自第fn-1列至第m列的区域、及自第fn-1行至第m行且自第fn-1列至第m列的区域。

照射部位设定部12将位于各第1分割区域α的中心的点决定为在第1次扫描中照射光的部位。在图6所示的例中,位于各第1分割区域α的中心的点为(3,3)、(7,3)、(3,7)、及(7,7)。这些点被决定为在第1次扫描中照射光的照射部位p1。

照射部位设定部12将位于各第1分割区域α的四角的点决定为在第2次扫描中照射光的照射部位p2。在图6所示的例中,位于包括基准位置的第1分割区域α的四角的点为(1,1)、(5,1)、(1,5)、及(5,5)。这些点被决定为在第2次扫描中照射光的照射部位p2。在第1分割区域α为3行3列的情形时,照射部位设定部12将被检查区域r中其余的点决定为在第3次扫描照射光的照射部位p3。

在第1分割区域α大于3行3列的情形时,按照实施方式中所说明的顺序决定在第3次以后的扫描中照射光的部位。换言之,在于此之前所规定的分割区域内规定4个分割区域,按照位于各分割区域的中心的点、位于各分割区域的四角的点的顺序决定照射光的部位。照射部位设定部12继续上述顺序直至最小的分割区域成为3行3列为止。照射部位设定部12在最小的分割区域为3行3列的情形时,将被检查区域r中其余的点决定为在最后一次扫描中照射光的部位。在本变化例中,也可在决定第1分割区域α后,按照使用图5所说明的顺序来决定每次扫描的照射区域。

其次,参照图7对通过本实施方式的变化例的检查装置的照射部位设定部12决定照射部位的顺序进行说明。图7所示的变化例与上述实施方式的不同的处在于:被检查区域r为长方形。以下,主要对上述实施方式与变化例的不同点进行说明。

照射部位设定部12将半导体器件d的被检查区域r划分成n行m列的部位。以下,将各个部位称为点。即,照射部位设定部12将被检查区域r划分成自(1,1)至(n,m)的n×m个点。照射部位设定部12将(1,1)的位置设为基准位置。在图7所示的例中,被检查区域r被划分成9行6列的部位。

该情形时,照射部位设定部12以行数n与列数m中较大者为基准,规定第1分割区域α。例如,如图7所示的例,在行数n大于列数m的情形时,当满足fn-1<n<fn的情形时,根据基准位置规定fn-1行fn-1列的第1分割区域。在图7所示的例中,各第1分割区域α为f2行f2列、即5行5列。fn-1行的点与fn-1列的点由相邻的第1分割区域共有。包含基准位置的第1分割区域α以外,包括被检查区域r以外的区域。因此,被检查区域r内的各第1分割区域α分别为自第1行至第fn-1行且自第1列至第fn-1列的区域、自第fn-1行至第m行且自第1列至第fn-1列的区域、自第1行至第fn-1行且自第fn-1列至第m列的区域、及自第fn-1行至第m行且自第fn-1列至第m列的区域。

照射部位设定部12将位于各第1分割区域α的中心的点决定为第1次扫描中照射光的部位。例如,在包含基准位置的第1分割区域α中,将(fn-2,fn-2)决定为第1次扫描中照射光的照射部位a。在图7所示的例中,位于各第1分割区域α的中心的点为(3,3)及(3,7)。将这些点决定为第1次扫描中照射光的照射部位p1。

照射部位设定部12将位于各第1分割区域α的四角的点决定为第2次扫描中照射光的照射部位p2。在图7所示的例中,位于包含基准位置的第1分割区域α的四角的点为(1,1)、(5,1)、(1,5)、(5,5)、(1,9)、及(5,9)。将这些点决定为第2次扫描中照射光的照射部位p2。在第1分割区域α为3行3列的情形时,照射部位设定部12将被检查区域r的其余的点决定为第3次扫描中照射光的照射部位p3。

在第1分割区域α大于3行3列的情形时,按照实施方式中所说明的顺序决定在第3次以后的扫描中照射光的部位。换言之,在在此之前所规定的分割区域内规定4个分割区域,按照位于各分割区域的中心的点、位于各分割区域的四角的点的顺序决定照射光的部位。照射部位设定部12继续上述顺序直至最小的分割区域成为3行3列。照射部位设定部12在最小的分割区域为3行3列的情形时,将被检查区域r中其余的点决定为在最后一次扫描中照射光的部位。在本变化例中,也可在决定第1分割区域α后,按照使用图5所说明的顺序来决定每次扫描的照射区域。

其次,对通过本实施方式及变化例的半导体器件检查方法及检查装置1所获得的作用效果详细地进行说明。

作为一例,对按照使用图3及图4所说明的顺序来决定各扫描的照射部位的情形进行研究。图8示出了于被检查区域r的(6,7)处有缺陷部位,其周围的8个点为可检测缺陷部位的范围。在该情形时,若自(1,1)起依序逐点利用光栅扫描进行检查照射,则在检测出缺陷部位x之前不得不对50个点进行检查照射。另一方面,若扩大照射光的间隔,仅对照射部位p1通过检查照射进行检查,则无法检测出缺陷部位x。

然而,根据本实施方式及变化例的半导体器件检查方法及半导体器件检查装置,即便在基于通过前一次扫描对照射部位p1进行的检查照射的检查中未检测出缺陷部位x,也在基于通过下一次扫描对照射部位p2进行的检查照射的检查中检测出缺陷部位x。以下,将进行前一次扫描的处理称为「第1照射步骤」,将进行下一次扫描的处理称为「第2照射步骤」。在该情形时,通过13个点的检查照射便检测出缺陷部位x。

在本实施方式及变化例的半导体器件检查方法中,在第1照射步骤中对被检查区域r内的至少1个部位进行检查照射。基于在第1照射步骤期间自半导体器件d输出的输出信号,输出表示被检查区域r的整体有无缺陷部位的信息。以下,将该处理称为「第1输出步骤」,将基于在第1照射步骤期间自半导体器件d输出的输出信号而表示被检查区域r的整体有无缺陷部位的信息称为「第1信息」。

在第2照射步骤中,对与第1照射步骤中已进行检查照射的部位不同的被检查区域r内的部位进行检查照射。基于在第2照射步骤期间自半导体器件d输出的输出信号,输出表示被检查区域r的整体有无缺陷部位的信息。以下,将该处理称为「第2输出步骤」,将基于在第2照射步骤期间自半导体器件d输出的输出信号而表示被检查区域r的整体有无缺陷部位的信息称为「第2信息」。因此,即便基于第1照射步骤的测定结果的输出中遗漏了缺陷部位的信息,也通过基于第2照射步骤的测定结果的输出检测出缺陷部位。在该情形时,无论第1照射步骤中的照射部位的位置如何,均确保检查的准确性。

在该检查方法中,基于第1信息判断是否要进行第2照射步骤。因此,在根据基于第1输出步骤的输出的检查检测出缺陷部位的情形时,检测到缺陷部位前照射光的照射部位的数量减少。在该情形时,大幅缩短检查所需的时间。即,上述半导体器件检查方法确保检查的准确性,并且可容易地实现检查所需的时间的缩短。即,上述半导体器件检查方法确保检查的准确性,并且可容易地实现检查所需的时间的缩短。

在半导体器件检查方法中,基于在第1照射步骤期间自半导体器件d输出的输出信号,产生表示被检查区域的整体有无缺陷部位的被检查区域r的二维图像。在该情形时,基于第1照射步骤期间的输出信号产生表示缺陷部位是否存在的二维图像,因此用户通过观察该图像,可容易地判断是否要进行第2照射步骤。

在第1照射步骤中,在被检查区域r内进行第1扫描,在第1扫描中进行检查照射。在第2照射步骤中,在被检查区域内进行扫描范围与第1扫描重叠的第2扫描,在第2扫描中进行检查照射。在该情形时,第1照射步骤与第2照射步骤的扫描范围重叠,因此更容易地确保检查的准确性。

如图3~图7所示,在第1照射步骤及第2照射步骤的一步骤中进行检查照射的1个部位位于以通过另一步骤中进行检查照射的2个部位的线段作为对角线或直径的区域内。例如,在图3中,第1次扫描中的照射部位(3,3)位于以通过第2次扫描中的照射部位(1,1)与(5,1)的线段作为对角线或直径的区域内。基于照射光的位置掌握可检测的范围是困难的。然而,根据该检查方法,将第1照射步骤中照射光的部位与第2照射步骤中照射光的部位平衡地配置。因此,抑制第1输出步骤中可检测缺陷部位的范围与第2输出步骤中可检测缺陷部位的范围重叠。因此,若抑制可检测缺陷部位的范围重叠,则可进一步缩短检查所需的时间。

如图3~图7所示,在第1照射步骤及第2照射步骤的一步骤中进行检查照射的1个部位位于另一步骤中进行检查照射的2个部位之间。例如,在图3中,第1次扫描中的照射部位(3,3)位于第2次扫描中的照射部位(1,1)与(5,1)之间。在该情形时,将第1照射步骤中照射光的部位与第2照射步骤中照射光的部位平衡地配置。因此,抑制第1输出步骤中可检测缺陷部位的范围与第2输出步骤中可检测缺陷部位的范围重叠。

如图3~图7所示,在第1照射步骤及第2照射步骤的一步骤中进行检查照射的至少2个部位位于距另一步骤中进行检查照射的1个部位相等距离的位置。例如,在图3中,第2次扫描中的照射部位(1,1)、(5,1)、(1,5)、(5,5)位于距第1次扫描中的照射部位(3,3)相等距离的位置。在该情形时,将第1照射步骤中照射光的部位与第2照射步骤中照射光的部位平衡地配置。因此,抑制第1输出步骤中可检测缺陷部位的范围与第2输出步骤中可检测缺陷部位的范围重叠。

如图3~图7所示,第1照射步骤中进行检查照射的部位的数量少于第2照射步骤中进行检查照射的部位的数量。例如,在图3中,第1次扫描中进行检查照射的部位的数量少于第2次扫描中进行检查照射的部位的数量。在图5中,第2次扫描中进行检查照射的部位的数量少于第3次扫描进行检查照射的部位的数量。根据该检查方法,在第1输出步骤中可检测缺陷部位的范围与第2输出步骤中可检测缺陷部位的范围重叠的情形时,可进一步缩短检查所需的时间。

如图3~图7所示,在第1照射步骤及第2照射步骤的一步骤中进行检查照射的部位位于多个区域的各个区域,该多个区域通过利用另一步骤中进行检查照射的至少1个部位的直线将半导体器件d的被检查区域r四等分而成。例如,在图3中,在通过利用第1次扫描中的照射部位(3,3)的纵线及横线将被检查区域r四等分的情形时,第2次扫描中的照射部位(1,1)、(5,1)、(1,5)、及(5,5)等位于分割而成的区域的各个区域。在该情形时,将第1照射步骤中照射光的部位与第2照射步骤中照射光的部位平衡地配置。因此,抑制于第1输出步骤中可检测缺陷部位的范围与第2输出步骤中可检测缺陷部位的范围重叠。

如图3~图7所示,在第1照射步骤及第2照射步骤的至少一步骤中进行检查照射的多个部位位于彼此等间隔的位置。例如,在图3中,第1次扫描中的照射部位(3,3)、(7,3)、(3,7)、(7,7)彼此处于等间隔。在该情形时,将第1照射步骤及第2照射步骤的至少一步骤中照射光的部位平衡地配置。因此,抑制可检测缺陷部位的范围重叠。

在半导体器件检查方法中,在基于第2信息判断为要进一步进行检查照射的情形时,针对正被输入试验信号的半导体器件,对与第1照射步骤及第2照射步骤中已进行检查照射的部位不同的被检查区域内的至少1个部位进一步进行检查照射。以下,将该处理称为「第3照射步骤」。基于在第3照射步骤期间自半导体器件输出的输出信号,输出表示被检查区域的整体有无缺陷部位的信息。以下,将该处理称为「第3输出步骤」,将基于在第3照射步骤期间自半导体器件输出的输出信号而表示被检查区域的整体有无缺陷部位的信息称为「第3信息」。如图3、图4、图6、及图7所示,第3照射步骤中进行检查照射的至少1个部位位于第1照射步骤中已进行检查照射的1个部位与第2照射步骤中已进行检查照射的1个部位之间。例如,在图3中,第3次扫描中的照射部位(2,2)位于第1次扫描中的照射部位(3,3)与第2次扫描中的照射部位(1,1)之间。

在该情形时,将照射步骤及输出步骤分为至少3个阶段。因此,若通过基于第1输出步骤或第2输出步骤的检查检测出缺陷部位,则缩短检查所需的时间。在第3照射步骤中,对与第1照射步骤及第2照射步骤中已进行检查照射的部位不同的被检查区域r内的照射部位进行检查照射。因此,即便基于第1照射步骤的第1信息及基于第2照射步骤的第2信息中遗漏了缺陷部位的信息,也可通过基于第3照射步骤的第3信息来检测缺陷部位。在该情形时,无论第1照射步骤及第2照射步骤中的照射部位的位置如何,均确保检查的准确性。第3照射步骤中照射光的至少1个部位位于第1照射步骤中照射光的1个部位与第2照射步骤中照射光的1个部位之间。因此,在第1输出步骤、第2输出步骤、及第3输出步骤的各者中可检测缺陷部位的范围不易重叠。

在检查装置1中,照射部位设定部12设定被检查区域r内的至少1个部位作为使光学系统5实行检查照射的照射部位。照射控制部13针对正被输入试验信号的半导体器件d,以对照射部位设定部12所设定的照射部位进行检查照射的方式控制光学系统5。照射部位设定部12在扫描判断部15判断为要进一步进行检查照射的情形时,新设定与已设定为照射部位且已照射光的部位不同的被检查区域r内的至少1个部位作为照射部位。因此,即便基于前一次检查照射的来自解析部14的输出中遗漏了缺陷部位的信息,也在基于下一次检查照射的来自解析部14的输出中检测出缺陷部位。在该情形时,无论前一次检查照射中的照射部位的位置如何,均确保检查的准确性。

在检查装置1中,自解析部14输出表示被检查区域的整体有无缺陷部位的信息,在输出该信息后判断是否通过光学系统5对被检查区域r进一步进行检查照射。因此,在根据基于前一次检查照射的检查检测出缺陷部位的情形时,减少检测到缺陷部位前照射光的照射部位的数量,可大幅缩短检查所需的时间。即,在检查装置1中,确保检查的准确性,并且可容易地实现检查所需的时间的缩短。

解析部14基于通过光学系统5对照射部位设定部12所设定的照射部位进行检查照射期间自半导体器件d输出的输出信号,产生表示被检查区域r的整体有无缺陷部位的被检查区域r的二维图像,并将所产生的该图像作为表示被检查区域r的整体有无缺陷部位的信息输出。在该情形时,产生表示是否存在缺陷部位的二维图像,因此用户通过观察该图像,可容易地判断是否要进一步进行检查照射。

照射控制部13使光学系统5扫描被检查区域r,在该扫描中对照射部位设定部12所设定的照射部位实行检查照射。照射控制部13在扫描判断部15判断为要进一步进行检查照射的情形时,进行控制以使光学系统5扫描与已进行扫描的范围重叠的范围并在该扫描中对新设定的照射部位实行检查照射。在该情形时,前一次扫描与下一次扫描的扫描范围重叠,因此更容易地确保检查的准确性。

以上,对本发明的实施方式及变化例进行了说明,但本发明未必限于上述实施方式及变化例,可在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。

例如,照射部位设定部12也可不在半导体器件d的每次检查时决定照射部位,而将所决定的照射部位用于多个的半导体器件d的检查。照射部位设定部12也可在每次扫描时决定该扫描中的照射部位。预先保存于信息管理部11中的每次扫描的照射部位也可由用户或外部装置输入。

在本实施方式及变化例中,光学系统5进行光栅扫描,但并不限于此。不论以何种方式进行扫描,只要于各扫描中对照射部位设定部12所设定的照射部位照射光均可。

在本实施方式及变化例中,根据各扫描的照射部位变更扫描范围,但并不限于此。例如,也可在所有扫描中以相同的范围进行扫描,并且对每次扫描所设定的照射部位进行检查照射。

在本实施方式及变化例中,在被检查区域r的1次扫描结束后产生测定图像,但也可在进行扫描期间基于已获得的结果信号逐次产生测定图像。在该情形时,扫描判断部15也在自解析部14输出基于被检查区域r的1次扫描的测定结果、即表示被检查区域r的整体有无缺陷部位的信息后,判断是否要进一步进行扫描。

符号说明

1半导体器件检查装置

5光学系统

12照射部位设定部

13照射控制部

14解析部

15扫描判断部

d半导体器件

r被检查区域。

再多了解一些
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