本發(fā)明的一個方面涉及半導體設(shè)備的檢查裝置及檢查方法。

背景技術(shù)：

作為檢查半導體設(shè)備的技術(shù)，有在故障部位被特定了的情況下，對于故障部位的周圍數(shù)處，利用激光的照射進行標記(marking)的技術(shù)。這樣的技術(shù)由于能夠在故障解析的后工序中利用標記容易地把握故障部位，因而是極其有效的技術(shù)。

例如在專利文獻1中，公開了針對由基板及基板上的金屬層所形成的半導體設(shè)備，利用obic(opticalbeaminducedcurrent(光束感應(yīng)電流))測量檢測出故障部位，并激光標記該故障部位的周圍的技術(shù)。更詳細而言，在專利文獻1中，公開了從基板側(cè)照射激光而進行obic測量后，利用配置于半導體設(shè)備的金屬層側(cè)的激光標記光學系統(tǒng)激光標記故障部位的周圍的技術(shù)。在專利文獻1中，從基板側(cè)進行激光標記時，為了抑制半導體設(shè)備發(fā)生破損，從金屬層側(cè)進行激光標記。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2002-340990號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

此處，在專利文獻1中，預(yù)先使基板側(cè)的測量光學系統(tǒng)、及金屬層側(cè)的激光標記光學系統(tǒng)的激光束的光軸一致，但有起因于使激光標記光學系統(tǒng)移動的平臺的移動精度及振動等而無法在所期望的位置對故障部位的位置進行標記的情況。在故障解析的后工序中，由于基于標記位置而把握故障部位的位置來進行半導體設(shè)備的切斷等的處理，因而無法在所期望的位置對故障部位的位置進行標記成為大的問題。

因此，本發(fā)明的一個方面的目的在于，提供一種檢查裝置及檢查方法，其即使在從半導體設(shè)備的金屬層側(cè)進行激光標記的情況下，通過能夠從基板側(cè)觀察標記位置，從而也能夠正確地把握相對于故障部位的位置的標記位置。

解決問題的技術(shù)手段

本發(fā)明的一個方面所涉及的檢查裝置是對在基板上形成有金屬層的半導體設(shè)備進行激光標記的裝置，具備：輸出激光的第1光源；將第1光源輸出的激光從金屬層側(cè)照射至半導體設(shè)備的激光標記用光學系統(tǒng)；控制激光標記的標記控制部；配置于半導體設(shè)備的基板側(cè)且傳遞來自半導體設(shè)備的光的觀察用光學系統(tǒng)；經(jīng)由觀察用光學系統(tǒng)檢測來自半導體設(shè)備的光且輸出檢測信號的光檢測器；及基于檢測信號生成半導體設(shè)備的圖案圖像的圖像處理部。標記控制部以直至利用激光標記形成的標記像顯現(xiàn)于圖案圖像為止進行激光標記的方式控制激光的照射。

另外，本發(fā)明的一個方面所涉及的檢查方法是對在基板上形成有金屬層的半導體設(shè)備進行激光標記的方法，包含：將激光從金屬層側(cè)照射至半導體設(shè)備而進行激光標記的步驟；使用配置于半導體設(shè)備的基板側(cè)的觀察用光學系統(tǒng)，將來自半導體設(shè)備的光引導至光檢測器的步驟；及基于對應(yīng)于來自半導體設(shè)備的光而從光檢測器輸出的檢測信號，生成半導體設(shè)備的圖案圖像的步驟。在進行激光標記的步驟中，直至利用激光標記形成的標記像顯現(xiàn)于圖案圖像為止，執(zhí)行激光的照射。

在該檢查裝置及檢查方法中，從半導體設(shè)備的金屬層側(cè)照射激光。另外，使用配置于半導體設(shè)備的基板側(cè)的觀察用光學系統(tǒng)來檢測來自半導體設(shè)備的光，由該檢測所涉及的檢測信號生成半導體設(shè)備的圖案圖像。然后，直至利用激光標記形成的標記像顯現(xiàn)于圖案圖像為止，執(zhí)行激光標記。這樣，由于直至標記像顯現(xiàn)于對應(yīng)于在基板側(cè)檢測出的來自半導體設(shè)備的光的圖案圖像為止進行激光標記，因而從基板側(cè)也能夠確認標記位置。另外，由于直至標記像顯現(xiàn)于圖案圖像為止進行激光標記，因而通過確認圖案圖像，而能夠正確地把握相對于故障部位的位置的標記位置。

另外，在本發(fā)明的一個方面所涉及的檢查裝置中，標記控制部也可以以直至激光貫通金屬層為止進行激光標記的方式控制激光的照射。另外，在本發(fā)明的一個方面所涉及的檢查方法中，進行激光標記的步驟也可以包含直至激光貫通金屬層為止進行激光標記。由此，在例如故障解析的后工序、即激光標記后，即使在切削金屬層而解析故障部位時，也能夠可靠地確認標記位置。

另外，在本發(fā)明的一個方面所涉及的檢查裝置中，圖像處理部也可以在進行利用激光的激光標記的期間生成圖案圖像。另外，在本發(fā)明的一個方面所涉及的檢查方法中，生成圖案圖像的步驟也可以包含在進行激光標記的期間生成圖案圖像。由此，能夠一邊進行激光標記一邊確認標記像的形成，且能夠直至利用圖案圖像可以把握標記位置為止執(zhí)行激光標記。

另外，在本發(fā)明的一個方面所涉及的檢查裝置中，也可以進一步具備輸出照明光的第2光源，光檢測器是經(jīng)由觀察用光學系統(tǒng)而對在半導體設(shè)備上被反射的該照明光進行攝像的二維照相機。由此，由于能夠使用用于檢測來自半導體設(shè)備的發(fā)光等的光學系統(tǒng)或光檢測器而獲取半導體設(shè)備的圖案圖像，因而能夠在圖案圖像中正確地把握相對于故障部位的位置的標記位置。

另外，在本發(fā)明的一個方面所涉及的檢查裝置中，光檢測器也可以為對來自半導體設(shè)備的熱射線進行攝像的紅外照相機。通過具有紅外照相機，由于能夠使用發(fā)熱測量等用于檢測來自半導體設(shè)備的熱射線的光檢測器而獲取半導體設(shè)備的圖案圖像，因而能夠在圖案圖像中正確地把握相對于故障部位的位置的標記位置。

另外，在本發(fā)明的一個方面所涉及的檢查裝置中，進一步具備輸出光的第2光源。觀察用光學系統(tǒng)也可以具有光掃描部，將從第2光源輸出的光自基板側(cè)對半導體設(shè)備進行掃描，且將對應(yīng)于該被掃描的光而從半導體設(shè)備反射的光傳遞至光檢測器。由此，能夠使用obic測量及eop(electroopticalprobing(光電探測))測量等用于對半導體設(shè)備照射光的觀察用光學系統(tǒng)或光檢測器而獲取半導體設(shè)備的圖案圖像。由此，在圖案圖像中能夠正確地把握相對于故障部位的位置的標記位置。

另外，在本發(fā)明的一個方面所涉及的檢查裝置及檢查方法中，也可以是激光的波長為1000納米以上，觀察用光學系統(tǒng)具有屏蔽包含激光的波長的光的光學濾光器。由此，即使從第1光源輸出的激光透過半導體設(shè)備的基板的情況下，由于該激光在觀察用光學系統(tǒng)中被遮光，因而也能夠抑制光檢測器被激光破壞。

另外，在本發(fā)明的一個方面所涉及的檢查裝置及檢查方法中，激光的波長也可以小于1000納米。由此，在例如半導體設(shè)備由硅基板等的基板構(gòu)成時，由于激光在基板被吸收，因而能夠抑制光檢測器被激光破壞。

發(fā)明的效果

根據(jù)該檢查裝置及檢查方法，即使在從半導體設(shè)備的金屬層側(cè)進行激光標記的情況下，通過能夠從基板側(cè)觀察標記位置，從而也能夠正確地把握相對于故障部位的位置的標記位置。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的第1實施方式所涉及的檢查裝置的構(gòu)成圖。

圖2是用于說明對半導體設(shè)備的激光標記影像的圖，(a)是激光標記后的半導體設(shè)備的背面圖，(b)是激光標記后的半導體設(shè)備的表面圖，(c)是圖2(b)的ii(c)-ii(c)剖面圖。

圖3是用于說明圖1的檢查裝置的標記控制的圖。

圖4是圖1的檢查裝置的標記處理的流程圖。

圖5是本發(fā)明的第2實施方式所涉及的檢查裝置的構(gòu)成圖。

圖6是本發(fā)明的第3實施方式所涉及的檢查裝置的構(gòu)成圖。

圖7是第1實施方式的變形例所涉及的檢查裝置的構(gòu)成圖。

圖8是第3實施方式的變形例所涉及的檢查裝置的構(gòu)成圖。

圖9是表示呈放射狀延伸的圖案的影像的圖。

具體實施方式

以下，對本發(fā)明的實施方式，參照附圖進行詳細的說明。另外，在各圖中對相同或相當部分賦予相同符號，并省略重復(fù)的說明。

[第1實施方式]

如圖1所示，本實施方式所涉及的檢查裝置1是在被檢查設(shè)備(dut：deviceundertest(在試設(shè)備))即半導體設(shè)備d中特定故障部位等、用于檢查半導體設(shè)備d的裝置。更詳細而言，檢查裝置1特定故障部位且在該故障部位的周圍進行顯示該故障部位的標記。利用該標記，在故障解析的后工序中，能夠容易地把握檢查裝置1所特定的故障部位。

作為半導體設(shè)備d，有具有晶體管等的pn結(jié)的集成電路(例如小規(guī)模集成電路(ssi：smallscaleintegration)、中規(guī)模集成電路(msi：mediumscaleintegration)、大規(guī)模集成電路(lsi：largescaleintegration)、超大規(guī)模集成電路(vlsi：verylargescaleintegration)、特大規(guī)模集成電路(ulsi：ultralargescaleintegration)、及巨大規(guī)模集成電路(gsi：gigascaleintegration))、大電流用/高壓用mos晶體管、雙極型晶體管、及電力用半導體元件(功率設(shè)備)等。半導體設(shè)備d通過在基板上形成有金屬層而構(gòu)成。作為半導體設(shè)備d的基板，使用例如硅基板。半導體設(shè)備d載置于樣品平臺40。

檢查裝置1進行特定半導體設(shè)備d的故障部位的故障部位特定處理、及在所特定的故障部位的周圍進行顯示該故障部位的標記的標記處理。首先，針對故障部位特定處理所涉及的檢查裝置1的功能構(gòu)成進行說明。

檢查裝置1作為故障部位特定處理所涉及的功能構(gòu)成，具備：測試單元11、光源12(第2光源)、觀察用光學系統(tǒng)13、xyz平臺14、二維照相機15(光檢測器)、計算機21、顯示部22、及輸入部23。

測試單元11經(jīng)由電纜與半導體設(shè)備d電連接，作為對半導體設(shè)備d施加刺激信號的刺激信號施加部而發(fā)揮功能。測試單元11通過電源(未圖示)而動作，對半導體設(shè)備d反復(fù)施加規(guī)定的測試圖案等的刺激信號。測試單元11可施加調(diào)制電流信號，也可施加cw(continuouswave(連續(xù)波))電流信號。測試單元11經(jīng)由電纜與計算機21電連接，將由計算機21指定的測試圖案等的刺激信號施加至半導體設(shè)備d。另外，測試單元11也可以不一定與計算機21電連接。測試單元11不與計算機21電連接時，以單機決定測試圖案等的刺激信號，并將該測試圖案等的刺激信號施加至半導體設(shè)備d。

光源12通過電源(未圖示)而動作，輸出對半導體設(shè)備d進行照明的光。光源12是led(lightemittingdiode(發(fā)光二極管))及燈光源等。從光源12輸出的光的波長是透過半導體設(shè)備d的基板的波長。在半導體設(shè)備d的基板為硅時，該波長為例如1064nm以上。從光源12輸出的光被引導至觀察用光學系統(tǒng)13。

觀察用光學系統(tǒng)13將從光源12輸出的光自半導體設(shè)備d的基板側(cè)、即半導體設(shè)備d的背面d1側(cè)照射至半導體設(shè)備d。觀察用光學系統(tǒng)13具有分束器及物鏡。物鏡將從光源12輸出且由分束器所引導的光聚光于觀察區(qū)域。觀察用光學系統(tǒng)13載置于xyz平臺14。若將物鏡的光軸方向設(shè)為z軸方向，則xyz平臺14可在z軸方向、以及與z軸方向正交的x軸方向及y軸方向上移動。xyz平臺14通過被計算機21的控制部21b(下述)控制，從而可在上述的3個軸方向上移動。根據(jù)xyz平臺14的位置而決定觀察區(qū)域。

觀察用光學系統(tǒng)13對應(yīng)于透過半導體設(shè)備d的基板而被照明的光，將在半導體設(shè)備d上被反射的光(反射光)傳遞至二維照相機15。具體而言，從觀察用光學系統(tǒng)13照射的光透過半導體設(shè)備d的基板sie(參照圖2)而由金屬層me(參照圖2)反射。然后，在金屬層me反射的光再次透過基板sie，經(jīng)由觀察用光學系統(tǒng)13的物鏡及分束器而輸入至二維照相機15。另外，觀察用光學系統(tǒng)13將由于刺激信號的施加而在半導體設(shè)備d發(fā)生的發(fā)光傳遞至二維照相機15。具體而言，由于刺激信號的施加而主要在半導體設(shè)備d的金屬層me發(fā)生的發(fā)光(例如放射光)透過基板sie，并經(jīng)由觀察用光學系統(tǒng)13的物鏡及分束器而輸入至二維照相機15。

二維照相機15對來自半導體設(shè)備d的光進行攝像，并輸出圖像數(shù)據(jù)(檢測信號)。例如，二維照相機15對從半導體設(shè)備d反射的光進行攝像，并輸出用于制作圖案圖像的圖像數(shù)據(jù)?；谠搱D案圖像，能夠把握標記位置。另外，二維照相機15對來自半導體設(shè)備d的發(fā)光進行攝像，并輸出用于生成發(fā)光圖像的圖像數(shù)據(jù)。基于該發(fā)光圖像，能夠特定半導體設(shè)備d中的發(fā)光部位。通過特定發(fā)光部位，能夠特定半導體設(shè)備d的故障部位。作為測量發(fā)光的二維照相機15，可使用搭載有可檢測透過半導體設(shè)備d的基板sie的波長的光的ccd(chargecoupleddevice(電荷耦合設(shè)備))影像傳感器或cmos(complementarymetaloxidesemiconductor(互補金屬氧化物半導體))影像傳感器的照相機、或ingaas照相機或者mct(mercurycadmiumtelluride(碲鎘汞))照相機等。另外，在測量發(fā)光時，由于不需要由光源12所照明的光，因而無需使光源12動作。

計算機21經(jīng)由電纜與二維照相機15電連接。計算機21是個人計算機等的計算機。計算機21包含處理器即cpu(centralprocessingunit(中央處理器))、記錄介質(zhì)即ram(randomaccessmemory(隨機存儲器))或rom(readonlymemory(只讀存儲器))。計算機21利用cpu進行下述的圖像的生成及信息的輸入輸出。計算機21基于從二維照相機15輸入的圖像數(shù)據(jù)制作圖案圖像及發(fā)光圖像。此處，僅利用上述的發(fā)光圖像，難以特定半導體設(shè)備d的圖案中的發(fā)光位置。因此，計算機21將使基于來自半導體設(shè)備d的反射光的圖案圖像與基于來自半導體設(shè)備d的發(fā)光的發(fā)光圖像重疊的重疊圖像作為解析圖像而生成。

計算機21將所制作的解析圖像輸出至顯示部22。顯示部22是用于對用戶顯示解析圖像等的顯示器等的顯示裝置。顯示部22顯示被輸入的解析圖像。此時，用戶從顯示部22所顯示的解析圖像中確認故障部位的位置，并將顯示故障部位的信息輸入至輸入部23。輸入部23是接收來自用戶的輸入的鍵盤及鼠標等的輸入裝置。輸入部23將從用戶接受的顯示故障部位的信息輸出至計算機21。另外，計算機21、顯示部22、及輸入部23也可為平板終端。以上是對于故障部位特定處理所涉及的檢查裝置1的功能構(gòu)成的說明。

接著，針對在所特定的故障部位的周圍進行顯示該故障部位的標記的標記處理所涉及的檢查裝置1的功能構(gòu)成進行說明。

檢查裝置1作為標記處理所涉及的功能構(gòu)成，除上述的故障特定處理所涉及的各功能構(gòu)成以外，進一步具備激光光源31(第1光源)、激光標記用光學系統(tǒng)32、xyz平臺33、攝像裝置34、及照明光源35。另外，計算機21具有條件設(shè)定部21a、控制部21b(標記控制部)、及解析部21c(圖像處理部)。

在標記處理中，在故障部位特定處理中所特定的故障部位的周圍進行激光標記。如圖2(a)、(b)所示，在故障部位fp的周圍、例如4處設(shè)定標記部位mp。在激光標記結(jié)束的狀態(tài)下，如圖2(c)所示，以貫通半導體設(shè)備d的金屬層me的方式進行激光標記。激光標記進行至由激光標記所形成的孔到達金屬層me與基板sie的邊界面而基板sie中的與金屬層me相接的面露出的程度為止。

另外，在標記處理中，如圖3所示，由激光光源31輸出的激光經(jīng)由激光標記用光學系統(tǒng)32而照射至半導體設(shè)備d的標記部位mp。即，激光從半導體設(shè)備d的金屬層me側(cè)照射至標記部位mp。然后，在半導體設(shè)備d的基板sie側(cè)，由光源12生成的光照射至半導體設(shè)備d，來自半導體設(shè)備d的反射光經(jīng)由觀察用光學系統(tǒng)13而被二維照相機15檢測出。這樣，在標記處理中，在金屬層me側(cè)一邊進行對標記部位mp的激光的照射，一邊在基板sie側(cè)進行半導體設(shè)備d的反射光的檢測。以下，針對標記處理所涉及的檢查裝置1的功能構(gòu)成的細節(jié)進行說明。

返回圖1，計算機21的條件設(shè)定部21a基于從輸入部23輸入的顯示故障部位fp的信息而設(shè)定標記部位mp。標記部位mp設(shè)定于經(jīng)特定的故障部位fp的周圍數(shù)處。所謂數(shù)處，例如是4個部位。條件設(shè)定部21a若例如顯示故障部位fp的信息被輸入，則以該故障部位fp為中心，在該故障部位fp的周圍4處自動地設(shè)定標記部位mp。具體而言，在例如俯視時，以故障部位fp為中心的十字形地設(shè)定標記部位mp(參照圖2(a)、(b))。另外，標記部位mp也可通過輸入部23接受來自觀察顯示部22所顯示的解析圖像的用戶的顯示標記部位mp的信息的輸入來設(shè)定。此時，條件設(shè)定部21a并非自動設(shè)定標記部位mp，而是基于從輸入部23輸入的顯示標記部位mp的信息來設(shè)定標記部位mp。條件設(shè)定部21a生成將顯示故障部位fp及標記部位mp的記號附加至解析圖像而成的參考圖像，并將該參考圖像保存于計算機21內(nèi)。

xyz平臺14、33的坐標系統(tǒng)以基準位置一致的方式設(shè)定。計算機21的控制部21b通過控制xyz平臺14、33，從而使xyz平臺14、33在3個軸方向上移動。具體而言，控制部21b以在由條件設(shè)定部21a所設(shè)定的標記部位mp進行激光標記的方式，使載置激光標記用光學系統(tǒng)32的xyz平臺33移動。在有多個標記部位mp的情況下，控制部21b以依次進行對全部的標記部位mp的激光標記的方式控制。即，控制部21b以如果對1個標記部位mp的激光標記結(jié)束，則進行下一標記部位mp的激光標記的方式使xyz平臺33移動。控制部21b若xyz平臺33的移動結(jié)束，則將輸出開始信號輸出至激光光源31。另外，在利用條件設(shè)定部21a設(shè)定標記部位mp后，控制部21b也可不使xyz平臺14移動。

激光光源31通過電源(未圖示)而動作，輸出照射至半導體設(shè)備d的激光。激光光源31若通過控制部21b輸入輸出開始信號，則開始激光的輸出。作為激光光源31，能夠使用固態(tài)激光光源或半導體激光光源等。從激光光源31輸出的光的波長為250納米至2000納米。

激光標記用光學系統(tǒng)32將激光光源31輸出的激光從半導體設(shè)備d的金屬層me側(cè)、即半導體設(shè)備d的表面d2側(cè)照射至半導體設(shè)備d的標記部位mp。激光標記用光學系統(tǒng)32具有切換部及物鏡。切換部切換激光光源31及攝像裝置34(下述)的光路。物鏡將來自激光光源31的激光聚光于標記部位mp。另外，物鏡將來自半導體設(shè)備d的表面的光導光至攝像裝置34。激光標記用光學系統(tǒng)32載置于xyz平臺33。若將物鏡的光軸方向設(shè)為z軸方向，則xyz平臺33可在z軸方向、以及與z軸方向正交的x軸方向及y軸方向上移動。xyz平臺33通過被控制部21b控制，從而可在上述的3個軸方向上移動。另外，代替xyz平臺33，激光標記用光學系統(tǒng)32也可具有光掃描部(例如檢流計鏡或mems鏡等的光掃描元件)，而聚光于半導體設(shè)備d的表面d2上的標記部位mp。另外，激光標記用光學系統(tǒng)32也可具備快門，通過來自控制部21b的控制而使來自激光光源31的激光通過或屏蔽，由此控制激光的輸出。

攝像裝置34從半導體設(shè)備d的表面d2側(cè)對半導體設(shè)備d的金屬層me進行攝像。攝像裝置34所攝像的攝像圖像被輸出至計算機21，且在顯示部22中顯示。用戶通過確認該攝像圖像，能夠把握從半導體設(shè)備d的表面d2側(cè)觀察的激光標記狀況。在利用攝像裝置34攝像時，使用照明光源35對半導體設(shè)備d進行照明。

在標記處理中，利用二維照相機15，從半導體設(shè)備d的基板sie側(cè)、即背面d1側(cè)捕捉半導體設(shè)備d的樣子。即，在標記處理中，光源12輸出照射至半導體設(shè)備d的背面d1側(cè)的光。然后，觀察用光學系統(tǒng)13將從光源12輸出的光照射至半導體設(shè)備d的背面d1。另外，如上所述，在故障部位被特定且標記部位被條件設(shè)定部21a設(shè)定后，xyz平臺14被固定，因而半導體設(shè)備d的背面d1上的觀察區(qū)域的位置不改變。觀察用光學系統(tǒng)13將對應(yīng)于被照射的光的來自半導體設(shè)備d的反射光作為來自半導體設(shè)備d的光傳遞至二維照相機15。然后，二維照相機15檢測經(jīng)由觀察用光學系統(tǒng)13而傳遞的反射光，并生成圖像數(shù)據(jù)(檢測信號)。二維照相機15將圖像數(shù)據(jù)輸出至計算機21。

計算機21的解析部21c基于由二維照相機15所生成的圖像數(shù)據(jù)而生成圖案圖像。解析部21c與利用激光光源31輸出的激光的激光標記并行，依次生成圖案圖像。此處，利用激光標記在標記部位mp的金屬層me上形成孔。在該孔淺時，即由激光標記所形成的孔僅形成于金屬層me且未到達至基板sie時，標記位置上的反射光的強度變化小且光學反射像的變化也小。因此，在圖案圖像中，激光標記的影響也未顯現(xiàn)。另一方面，若孔變深，具體而言，若孔變深至到達金屬層me與基板sie的邊界面ss的程度，則背面d1側(cè)的光的折射率、透過率、及反射率的至少任1者的變化變大，因此標記位置上的反射光的強度變化變大，從而顯示標記部位的標記像顯現(xiàn)于圖案圖像。

解析部21c將例如上述的參考圖像與圖案圖像進行比較，在圖像的差異較預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值大時，判斷為標記像已顯現(xiàn)。通過預(yù)先設(shè)定該規(guī)定值，能夠決定判斷為標記像已顯現(xiàn)的時機。在直至貫通金屬層me為止進行激光標記時，設(shè)定判斷為標記像已顯現(xiàn)的貫通閥值作為該規(guī)定值。

另外，解析部21c可根據(jù)來自用戶的輸入內(nèi)容來判斷標記像是否顯現(xiàn)。此時，在顯示部22中顯示圖案圖像。然后，標記像是否顯現(xiàn)于圖案圖像的信息由利用目視確認該圖案圖像的用戶而輸入至輸入部23。輸入部23將標記像是否顯現(xiàn)的信息輸出至計算機21。解析部21c根據(jù)標記像是否顯現(xiàn)的信息來判斷標記像是否顯現(xiàn)。

另外，解析部21c在判斷為標記像已顯現(xiàn)時，將參考圖像與圖案圖像進行比較，在圖案圖像的標記形成部位與參考圖像的標記部位mp偏離時，判斷為產(chǎn)生標記形成偏離。此時，可利用控制部21b進行xyz平臺14、33的位置移動，以在正確的標記部位mp形成標記的方式進行控制。

控制部21b通過控制激光光源31來控制激光標記?？刂撇?1b若利用解析部21c判斷為標記像已顯現(xiàn)，則將輸出停止信號對激光光源31輸出。激光光源31若被輸入輸出停止信號，則停止激光的輸出。因此，激光光源31在從被控制部21b輸入輸出開始信號至被輸入輸出停止信號的期間輸出激光。通過上述內(nèi)容，控制部21b以直至利用激光標記形成的標記像顯現(xiàn)于圖案圖像為止進行激光標記的方式控制激光光源31。另外，由于設(shè)定上述的貫通閥值，因而控制部21b以直至激光貫通金屬層me為止進行激光標記的方式控制激光光源31。

解析部21c將發(fā)光圖像與包含標記像的圖案圖像重疊，制作標記圖像。所制作的標記圖像保存于計算機21內(nèi)。另外，解析部21c將標記圖像在顯示部22中顯示。利用標記圖像，用戶在后工序中能夠正確地把握相對于故障部位的位置的標記位置。另外，解析部21c獲取標記位置與故障部位的位置的距離及從故障部位的位置起的標記位置的方位等、為了把握相對于故障部位的位置的標記位置所需要的標記信息。所獲取的標記信息可以列表顯示或附加至標記圖像而顯示。另外，也可利用紙介質(zhì)輸出這些信息。

其次，針對檢查裝置1的標記處理，使用圖4進行說明。

作為進行標記處理的前提，設(shè)定成xyz平臺14、33的坐標系統(tǒng)的基準位置一致(步驟s0)。具體而言，在樣品平臺40上配置記有記號的圖(chart)ct，利用攝像裝置34及二維照相機15對圖ct進行攝像?；谒@取的圖像，設(shè)定成xyz平臺14、33的坐標系統(tǒng)一致(同步)。如圖9那樣，圖ct在玻璃板或硅板的一個面上設(shè)有以基準點bp為中心呈放射狀延伸的圖案。該圖案例如利用鋁的薄膜制作。由于玻璃板或硅板使透過半導體設(shè)備d的基板sie的波長的光透過，因而也使從照明光源35或光源12輸出的光透過。因此，能夠利用攝像裝置34與二維照相機15獲取設(shè)于玻璃板或硅板的一面的圖案的像。另外，在下述的熱射線觀察的情況下，由于有熱射線被玻璃板吸收的情況，因而以設(shè)有圖案的面成為觀察用光學系統(tǒng)13側(cè)的方式將圖ct配置于樣品平臺40上。另外，圖案也可設(shè)于板的兩面。

接著，特定半導體設(shè)備d的故障部位(步驟s1)。具體而言，首先，以觀察用光學系統(tǒng)13的視野位于欲觀察的區(qū)域的方式控制xyz平臺14。其次，以物鏡的焦點對準欲觀察的區(qū)域的方式控制xyz平臺14。若觀察用光學系統(tǒng)13的視野位于欲觀察的區(qū)域，則由光源12所輸出的光利用觀察用光學系統(tǒng)13從半導體設(shè)備d的背面d1側(cè)照射至半導體設(shè)備d，從而獲取由二維照相機15所生成的光學反射像。接著，使用測試單元11對半導體設(shè)備d施加刺激信號，利用二維照相機15獲取發(fā)光像。其次，將所獲取的光學反射圖像與發(fā)光圖像重疊，制作解析圖像，并基于該解析圖像而特定故障部位fp。

繼而，根據(jù)故障部位fp的位置來設(shè)定標記部位mp，利用計算機21的控制部21b使xyz平臺33移動至對應(yīng)于該標記部位mp的位置。由此，載置于xyz平臺33的激光標記用光學系統(tǒng)32移動至對應(yīng)于標記部位mp的適當?shù)奈恢?步驟s2)。

繼而，由激光光源31輸出激光并執(zhí)行對標記部位mp的激光標記，且利用解析部21c生成圖案圖像(步驟s3)。其次，利用解析部21c判定標記像是否顯現(xiàn)于圖案圖像(步驟s4)。

在s4中判定為標記像未顯現(xiàn)于圖案圖像的情況下，再次執(zhí)行s3的處理。另一方面，在s4中判定為標記像已顯現(xiàn)的情況下，判定是否有未進行激光標記的標記部位mp(步驟s5)。在s5中，在判定為有未進行激光標記的標記部位mp時，再次執(zhí)行s2的處理。另一方面，在s5中，在判定為不存在未進行激光標記的標記部位mp的情況下，標記處理結(jié)束。

其次，針對檢查裝置1的作用效果進行說明。

在檢查裝置1中，從激光光源31輸出的激光照射至半導體設(shè)備d的金屬層me即表面d2的標記部位mp。另外，在半導體設(shè)備d的基板sie側(cè)即背面d1側(cè)，來自半導體設(shè)備d的反射光被二維照相機15檢測出，生成光學反射像。然后，利用解析部21c，基于該光學反射像而生成圖案圖像。

直至由解析部21c判斷為標記像已顯現(xiàn)于該圖案圖像為止，利用控制部21b以進行激光標記的方式控制激光光源31。這樣，由于直至標記像顯現(xiàn)在對應(yīng)于在半導體設(shè)備d的基板sie側(cè)檢測出的反射光的圖案圖像為止進行激光標記，因而不僅被照射激光的金屬層me側(cè)，從基板sie側(cè)也可確認標記位置。由此，在故障解析的后工序中，能夠從金屬層me側(cè)及基板sie的兩方容易地把握故障部位。

再有，由于直至標記像顯現(xiàn)于圖案圖像為止進行激光標記，因而通過確認圖案圖像，能夠正確地把握相對于故障部位的標記位置。

另外，控制部21b以直至激光貫通金屬層me為止進行激光標記的方式控制激光光源31的激光的照射。因此，在例如故障解析的后工序、即激光標記后，在切削金屬層me而解析故障部位時也能夠可靠地確認標記位置。

另外，解析部21c在進行利用激光的激光標記的期間生成圖案圖像。由此，能夠直至利用圖案圖像可以把握標記位置為止執(zhí)行激光標記。

另外，具備輸出照明光的光源12，通過二維照相機15對在半導體設(shè)備d上被反射的該照明光進行攝像，能夠利用發(fā)光測量等檢測來自半導體設(shè)備d的發(fā)光的方法。通過利用該方法，能夠可靠地確認標記像。

另外，具備光源12，觀察用光學系統(tǒng)13將從光源12輸出的光從基板sie側(cè)照射至半導體設(shè)備d，且對應(yīng)于所照射的光將從半導體設(shè)備d反射的光傳遞至二維照相機15。由此，能夠利用對半導體設(shè)備d照射光而生成圖案圖像的方法。通過利用該方法，能夠可靠地確認標記像。

[第1實施方式的變形例]

以下，參照圖7，針對第1實施方式的變形例所涉及的檢查裝置1c進行說明。另外，本實施方式的說明主要針對與上述的第1實施方式不同的點進行說明。

如圖7所示，第1實施方式的變形例所涉及的檢查裝置1c與檢查裝置1相比，在不具備光源12(第2光源)，代替二維照相機15而具備紅外照相機15b(光檢測器)的點上不同。另外，由于不具備光源12，因而觀察用光學系統(tǒng)13c也可不具備分束器。紅外照相機15b對來自半導體設(shè)備d的熱射線進行攝像并生成測定圖像。利用對應(yīng)于該測定圖像的紅外圖像，能夠特定半導體設(shè)備d的發(fā)熱部位。通過特定發(fā)熱部位，能夠特定半導體設(shè)備d的故障部位。在測量熱射線時，使用insb照相機等作為紅外照相機15b。另外，所謂熱射線是指波長2μm～10μm的光。另外，通過對來自半導體設(shè)備d的熱射線進行攝像，能夠獲取顯示半導體設(shè)備d的輻射率的分布的圖像。

計算機21c的解析部21z基于上述的測定圖像生成紅外圖像。另外，解析部21z基于檢測信號生成圖案圖像。然后，解析部21z生成作為解析圖像的使紅外圖像與圖案圖像重疊的重疊圖像。從解析圖像特定故障部位的處理，與第1實施方式相同。

針對利用紅外照相機15b測量來自半導體設(shè)備d的熱射線并在解析部21z中生成紅外圖像的步驟的細節(jié)進行說明。首先，在利用測試單元11施加測試圖案等的刺激信號的狀態(tài)下，利用紅外照相機15b獲取包含半導體設(shè)備d的發(fā)熱的第1測定圖像。該第1測定圖像通過將以規(guī)定的曝光時間連續(xù)地攝像的多張圖像數(shù)據(jù)傳送至計算機21c并在解析部21z中將該多張圖像數(shù)據(jù)相加而生成。第1測定圖像兼具半導體設(shè)備d的發(fā)熱與形成半導體設(shè)備d的元件的形狀的信息。其次，在停止利用測試單元11施加刺激信號的狀態(tài)下，利用紅外照相機15b獲取僅包含形成半導體設(shè)備d的元件的形狀的信息的第2測定圖像。第2測定圖像也與第1測定圖像相同，通過將以規(guī)定的曝光時間連續(xù)地攝像的多張圖像數(shù)據(jù)傳送至計算機21c并在解析部21z中將該多張圖像數(shù)據(jù)相加而生成。第2測定圖像僅具有形成半導體設(shè)備d的元件的形狀的信息。然后，通過在解析部21z中從第1測定圖像差分處理第2測定圖像，生成僅包含半導體設(shè)備d的發(fā)熱的紅外圖像。解析部21z生成作為解析圖像的使紅外圖像與第2測定圖像重疊的重疊圖像或第1測定圖像、及作為圖案像的第2測定圖像。從解析圖像特定故障部位的處理，與第1實施方式相同。

在標記處理中，觀察用光學系統(tǒng)13將來自半導體設(shè)備d的熱射線傳遞至紅外照相機15b。紅外照相機15b檢測出熱射線，并將圖像數(shù)據(jù)(檢測信號)輸出至計算機21c。其次，解析部21z如上所述基于圖像數(shù)據(jù)生成圖案圖像。生成圖案圖像之后的處理與第1實施方式相同。

[第2實施方式]

以下，參照圖5，針對第2實施方式所涉及的檢查裝置1a進行說明。另外，本實施方式的說明主要針對與上述的第1實施方式不同的點進行說明。

如圖5所示，在第2實施方式所涉及的檢查裝置1a中，從電源51對半導體設(shè)備d施加電壓。其次，從光源12a輸出光，該光經(jīng)由觀察用光學系統(tǒng)13a照射至半導體設(shè)備d的基板sie即背面d1。

從光源12a輸出的光也可為如激光那樣的相干的光。作為輸出相干的光的光源12a，能夠使用固態(tài)激光光源或半導體激光光源等。在獲取obirch(opticalbeaminducedresistancechange(光束誘發(fā)電阻變化))圖像或sdl(softdefectlocalization(軟缺陷定位))圖像時的光源12a輸出半導體設(shè)備d不發(fā)生電荷(載子)的波長帶的激光。例如在半導體設(shè)備2以硅為材料時的光源12a輸出較1200nm大、例如1300nm左右的波長帶的激光。另外，在獲取obic圖像或lada(laserassisteddevicealteration(激光輔助設(shè)備變更))圖像時的光源12a有必要輸出半導體設(shè)備2發(fā)生電荷(載子)的波長帶的光，且輸出1200nm以下的光，例如輸出1064nm左右的波長帶的激光。從光源12a輸出的光也可為不相干(非相干)的光。作為輸出不相干的光的光源12a，能夠使用sld(superluminescentdiode(超輻射發(fā)光二極管))、ase(amplifiedspontaneousemission(放大自發(fā)發(fā)射))、及l(fā)ed(lightemittingdiode(發(fā)光二極管))等。從光源12a輸出的光經(jīng)由偏振光保存單模光耦合器(未圖示)、及探測光用的偏振光保存單模光纖而被引導至觀察用光學系統(tǒng)13a，并照射至半導體設(shè)備d。觀察用光學系統(tǒng)13a具有光掃描部16及物鏡。光掃描部16掃描半導體設(shè)備d的背面d1上的照射點(spot)。光掃描部16由例如檢流計鏡或mems鏡等的光掃描元件構(gòu)成。物鏡將由光掃描部16所引導的光聚光于照射點。

與半導體設(shè)備d電連接的電信號檢測器52中，檢測根據(jù)激光而在半導體設(shè)備d中產(chǎn)生的電信號。電信號檢測器52將對應(yīng)于檢測出的電信號的電信號特性值輸出至計算機21a。另外，光傳感器15a(光檢測器)檢測對應(yīng)于激光的半導體設(shè)備d的反射光，并將檢測信號輸出至計算機21a。光傳感器15a是例如光電二極管、雪崩光電二極管、光電倍增管、或區(qū)域影像傳感器等。

計算機21a的解析部21x將電信號特性值與對應(yīng)于控制部21b控制的光掃描部16的激光的掃描位置建立關(guān)聯(lián)，并生成圖像化的電信號圖像。另外，解析部21x基于檢測信號生成光學反射像。然后，解析部21x生成作為解析圖像的使電信號圖像與光學反射像重疊的重疊圖像。從解析圖像特定故障部位的處理與第1實施方式相同。

所謂電信號圖像，是例如光電流圖像即obic圖像、電量變化圖像即obirch圖像、正誤信息圖像即sdl圖像、及l(fā)ada圖像等。所謂obic圖像，是檢測由激光照射所產(chǎn)生的光電流，并將光電流的電流值或電流變化值作為電信號特性值而圖像化的圖像。obirch圖像是在對半導體設(shè)備d施加一定的電流的狀態(tài)下進行激光照射，由此使半導體設(shè)備d的照射位置的電阻值變化，并將對應(yīng)于該電阻值的變化的電壓值或電壓的變化值作為電信號特性值而圖像化的圖像。另外，obirch圖像也可為在對半導體設(shè)備d施加一定的電壓的狀態(tài)下進行激光照射，由此使半導體設(shè)備d的照射位置的電阻值變化，并將對應(yīng)于該電阻值的變化的電流的變化值作為電信號特性值而圖像化的圖像。sdl圖像是在對半導體設(shè)備d施加測試圖案等的刺激信號的狀態(tài)下照射不激發(fā)載子的波長的激光而檢測誤動作狀態(tài)，并將該誤動作狀態(tài)所涉及的信息(例如通過(pass)/失敗(fall)信號)作為電信號特性值變換為亮度計數(shù)而進行信息圖像化的圖像。lada圖像是在對半導體設(shè)備d施加測試圖案等的刺激信號的狀態(tài)下照射如激發(fā)載子那樣的波長的激光而檢測誤動作狀態(tài)，并將該誤動作狀態(tài)所涉及的信息(例如通過/失敗信號)作為電信號特性值變換為亮度計數(shù)而進行信息圖像化的圖像。

在標記處理中，光源12a輸出照射至半導體設(shè)備d的背面d1側(cè)的光。然后，觀察用光學系統(tǒng)13將從光源12a輸出的光照射至半導體設(shè)備d的背面d1。觀察用光學系統(tǒng)13將對應(yīng)于被照射的光的來自半導體設(shè)備d的反射光傳遞至光傳感器15a。光傳感器15a檢測反射光并將檢測信號輸出至計算機21a。然后，解析部21x基于檢測信號生成光學反射像即圖案圖像。生成圖案圖像之后的處理與第1實施方式相同。

[第3實施方式]

以下，參照圖6，針對第3實施方式所涉及的檢查裝置1b進行說明。另外，本實施方式的說明主要針對與上述的第1實施方式及第2實施方式不同的點進行說明。

第3實施方式所涉及的檢查裝置1b利用稱為eop或eofm(electro-opticalfrequencymapping(光電頻率映像))的光探測技術(shù)來特定故障位置。

第3實施方式所涉及的檢查裝置1b中，來自光源12a的光對半導體設(shè)備d掃描，來自半導體設(shè)備d的反射光由光傳感器15a檢測。該反射光被輸出至計算機21b，利用解析部21y生成光學反射像。其次，在從測試單元11對半導體設(shè)備d反復(fù)施加測試圖案等的刺激信號的狀態(tài)下，從光源12a輸出的光照射至用戶基于顯示部22所顯示的光學反射像而選擇且由輸入部23輸入的照射點。從光源12a輸出的光的波長為例如530nm以上、例如1064nm以上。然后，伴隨半導體設(shè)備d內(nèi)的元件的動作而被調(diào)制的反射光在光傳感器15a中被檢測出，且作為檢測信號輸出至計算機21b。解析部21y中，基于檢測信號而生成信號波形，在顯示部21中顯示該信號波形。然后，通過基于上述的光學反射像一邊改變照射點一邊從觀察的該信號波形中尋找故障部位，能夠?qū)⑸鲜龅墓鈱W反射像作為解析圖像而使用。

另外，解析部21y也可將檢測信號與測試圖案等的刺激信號的相位差信息與照射位置建立關(guān)聯(lián)，并生成圖像化的光電頻率映像圖像(eofm圖像)。此時，相位差信息能夠從自檢測信號中抽出的ac成分中求得。另外，通過將與ac成分同時抽出的dc成分與照射位置建立關(guān)聯(lián)并圖像化，能夠得到光學反射像。然后，能夠?qū)⑹筫ofm圖像與光學反射像重疊的重疊圖像作為解析圖像而使用。

[第3實施方式的變形例]

以下，參照圖8，針對第3實施方式的變形例所涉及的檢查裝置1d進行說明。另外，本實施方式的說明主要針對與上述的第3實施方式不同的點進行說明。

第3實施方式的變形例所涉及的檢查裝置1d利用光磁探測技術(shù)來特定故障位置。如圖8所示，第3實施方式的變形例所涉及的檢查裝置1d與檢查裝置1b相比，在具備磁光晶體(mo晶體)17且觀察用光學系統(tǒng)13b具備光分割光學系統(tǒng)18的點上不同。磁光晶體17成為能夠?qū)Π雽w設(shè)備d任意地配置的構(gòu)成。首先，檢查裝置1d中，能夠?qū)⒋殴饩w17切換為不配置于物鏡及半導體設(shè)備d之間的構(gòu)成，如第2實施例或第3實施例那樣，生成光學反射像。其次，將磁光晶體17切換為配置于物鏡及半導體設(shè)備d之間的構(gòu)成，并使磁光晶體17與施加有測試圖案等的刺激信號的半導體設(shè)備d抵接。然后，來自光源12a的光經(jīng)由光分割光學系統(tǒng)18及光掃描部16照射至磁光晶體17，其反射光由光傳感器15a檢測出。在半導體設(shè)備d中，若由于測試圖案等的刺激信號的施加而電流流動，則周圍的磁場發(fā)生變化，從而在磁光晶體17被反射的光的偏振狀態(tài)發(fā)生變化。強度對應(yīng)于偏振狀態(tài)的變化而變化的光經(jīng)由光分割光學系統(tǒng)18輸入至光傳感器15a。這樣，強度對應(yīng)于偏振狀態(tài)的變化而變化的光被光傳感器15a檢測出，并作為檢測信號而輸出至計算機21b，由此生成磁光圖像。然后，也可將使磁光圖像與光學反射像重疊的重疊圖像作為解析圖像而使用。

以上，針對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但本發(fā)明并不限定于上述實施方式。

例如，說明了直至激光貫通金屬層me，基板sie中的與金屬層me相接的面露出的程度為止進行激光標記，但不限定于此，激光標記的孔的深度只要是標記像顯現(xiàn)于圖案圖像的程度即可。具體而言，例如，也可在貫通金屬層me且基板sie中的與金屬層me相接的面露出之后也進一步進行激光標記。例如在金屬層me的厚度為10μm、基板sie的厚度為500μm時，激光標記的孔也可形成為距離基板sie中的與金屬層me相接的面更深1μm左右。另外，激光標記也可不一定以貫通金屬層me的方式進行。例如在金屬層me的厚度為10μm、基板sie的厚度為500μm時，形成有激光標記的孔的部位的金屬層me的厚度為50nm左右，孔也可不到達基板sie中的與金屬層me相接的面。

另外，說明了圖案圖像的生成在進行激光標記的期間進行，但不限定于此。即，例如也可在激光的輸出停止時生成圖案圖像。此時，激光的輸出與激光的停止即圖案圖像的生成也可以規(guī)定的間隔交替進行。

另外，在從激光光源31輸出的激光的波長為1000納米以上時，觀察用光學系統(tǒng)13(13a、13b)也可具有僅屏蔽該波長的激光的光學濾光器。因此，即使從激光光源31輸出的激光透過半導體設(shè)備d的基板sie時，由于該激光在觀察用光學系統(tǒng)13中被遮光，因而能夠抑制二維照相機15等的光檢測器被激光破壞。

另外，從激光光源31輸出的光的波長也可小于1000納米。此時，在例如半導體設(shè)備d由硅基板等的基板構(gòu)成時，由于激光在基板被吸收，因而能夠不具備上述光學濾光器且抑制二維照相機15等的光檢測器被激光破壞。

另外，不限于使用測試單元11對半導體設(shè)備d施加刺激信號，也可將對半導體設(shè)備d施加電壓或電流的裝置作為刺激信號施加部而使用，對半導體設(shè)備d施加刺激信號。

符號的說明

1、1a、1b、1c、1d…檢查裝置、12、12a…光源(第2光源)、13、13a、13b…觀察用光學系統(tǒng)、15…二維照相機(光檢測器)、15a…光傳感器(光檢測器)、15b…紅外照相機(光檢測器)、21b…控制部(標記控制部)、21c、21x、21y、21z…解析部(圖像處理部)、31…激光光源(第1光源)、32…激光標記用光學系統(tǒng)、d…半導體設(shè)備、me…金屬層、sie…基板。