DE69030647T2

DE69030647T2 - Vorrichtung und Verfahren zur Untersuchung eines Halbleiters

Info

Publication number: DE69030647T2
Application number: DE69030647T
Authority: DE
Inventors: Akihiko Nakano
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1989-12-26
Filing date: 1990-12-27
Publication date: 1997-12-11
Anticipated expiration: 2010-12-28
Also published as: US5089774A; EP0435271A3; EP0435271A2; DE69030647D1; EP0435271B1; US5132507A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Prüfen des Grunds von Fehlern eines Haibleiterbauteils wie einer LSI-Schaltung.

2. Beschreibung des Stands der Technik

Herkömmlicherweise wird das folgende Verfahren dazu verwendet, um den Grund von Fehlern in einem Halbleiterbauteil wie einer LSI-Schaltung zu untersuchen. Als erstes wird ein Halbleiterbauteil mit einem elektrischen Fehler aufgebrochen, so dass ein innerer Halbleiterchip freigelegt ist. Dann wird das Halbleiterbauteil mittels einer Halbleiter-Testeinrichtung elektrisch geprüft. Das Prüfergebnis wird ausgedruckt, und so wird der Fehler in einer Schaltung des Halbleiterchips klargestellt. Unter Bezugnahme auf eine andere Konzeptionszeichnung wird ein fehlerhafter Abschnitt (nachfolgend als Fehleradresse bezeichnet) auf dem Halbleiterchip aufgefunden. Wie es in Fig. 9 (a) dargestellt ist, wird dann ein Halbleiterchip 10' dem Gehäuse des Halbleiterbauteils entnommen, um mittels einer Schneideinrichtung oder dergleichen in ein Probenchipteil 20 zerschnitten zu werden. Die Fehleradresse 21 liegt im Zentrum des Probenchipteils 20. Wie es in Fig. 9 (b) dargestellt ist, wird die Rückseite des Probenchipteils 20 mittels einer Planschleifmaschine auf eine Dicke von ungefähr 50 µm abgeschliffen. In Fig. 9 (b) ist nur ein Schleiftisch 26 der Planschleifmaschine dargestellt. Wenn die Dicke des Probenchipteils 20 kleiner als 50 µm ist, kann es beschädigt werden. Daher wird abschließend eine Verarbeitungsvorrichtung verwendet, die mit einem geladenen Teilchenstrahl arbeitet. Eine detaillierte Beschreibung der obigen Schritte erfolgt später. Kurz gesagt, wird, gemäß den Fig. 9 (c) und (d) das abgeschliffene Probenchipteil 20 auf einen Probenträgertisch (Probenträgerplatte) 27 montiert, wobei es sich um ein sogenanntes Gitter handelt. Dann wird der Probenträgertisch 27 an der Verarbeitungsvorrichtung mit geladenem Teilchenstrahl fixiert. Anschließend wird das Probenchipteil 20 zusammen mit dem Probenträgertisch 27 gedreht. Gleichzeitig wird ein geladener Teilchenstrahl unter einem Winkel von 15º durch ein rundes Loch 271, das im Zentrum des Probenträgertischs 27 ausgebildet ist, auf die Rückseite des Probenchipteils 20 gestrahlt. Demgemäß wird das Zentrum der Rückseite des Probenchipteils 20 kegelförmig ausgebildet. Das Zentrum des Probenchipteils 20 wird auf eine Dicke von ungefähr 50 nm abgearbeitet. Dann wird der Kristallfehler an der Fehleradresse des Probenchipteils 20 mittels eines Transmissionselektronenmikroskops betrachtet, um den Grund von Fehlern im Halbleiterbauteil zu überprüfen.
Im Stand der Technik wurde jedoch auf die folgenden Nachteile hingewiesen.
Selbst wenn ein fehlerhafter Abschnitt in der Schaltung des Halbleiterchips 10' durch die Halbleiter-Prüfeinrichtung klargestellt werden kann, sollte die körperliche Position (die Fehleradresse 21) des Halbleiterchips 10' unter Bezugnahme auf die Designzeichnung spezifiziert werden. Dieser Prozess ist so kompliziert, dass dem Fachmann häufig ein Fehler unterläuft.
Außerdem entspricht selbst dann, wenn die Fehleradresse 21 des Halbleiterchips 10' klargestellt werden kann, diese Fehleradresse 21 selten dem Zentrum des Probenchipteils 20, das durch ein Transmissionselektronenmikroskop zu betrachten ist. Insbesondere dann, wenn der Halbleiterchip 10' mit wiederholten Mustern ausgebildet ist, entstehen große Probleme. Im Ergebnis kann der Grund für Fehler eines Halbleiterbauteils nicht genau geprüft werden.
Das Dokument EP-A-0 168 056 offenbart eine Vorrichtung zur Bearbeitung mittels eines Ionenstrahls gemäß dem Stand der Technik. Diese Vorrichtung wird dazu verwendet, eine Bearbeitungsposition, wie sie durch Oberflächenbetrachtung nach Entfernung eines LSI-Wafers von einer Prüfeinrichtung erhalten wurde, genau zu lokalisieren. D.h., dass im Schritt des Markierens eines fehlerhaften Abschnitts nach dem Entfernen des LSI-Wafers von der Prüfeinrichtung eine Zielposition an der Ionenstrahl-Bearbeitungsvorrichtung gegenüber SIM-Bilddaten und Designdaten oder anderen visuellen Daten geprüft wird.
Patent Abstracts of Japan, Vol 13, No. 147 (E-741) & JP-A-63308909 (D2) offenbaren ein Markierungsverfahren als solches, jedoch offenbart dieses Dokument D2 keinerlei Einrichtung zum Lokalisieren fehlerhafter Abschnitte.
Nachfolgend wird eine herkömmliche Bearbeitungsvorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl im einzelnen beschrieben.
Gemäß Fig. 10 wird ein Materialträgertisch 127 durch drei Beine 109 abgestützt, und er kann in der Richtung eines Pfeils gedreht werden. Die Bezugszahl 108 bezeichnet Schrauben, durch die die Beine 109 am Materialträgertisch 127 befestigt sind.
Die Bezugszahl 120 kennzeichnet ein Material, das auf einer Materialverstärkungsplatte 104 positioniert ist. Die Bezugszahl 110 bezeichnet geladene Teilchenstrahlen, die schräg auf das Material 120 gestrahlt werden.
Wie es in Fig. 10 (c) dargestellt ist, haften gestreute Substanzen 111 an einem Abschnitt (der Unterseite) an, auf den die geladenen Strahlteilchen 110 nicht direkt treffen, und zwar über einen Pfad 113, d.h. einen Pfad am Rand des Materialträgertischs 127, oder durch einen Spalt zwischen der Materialverstärkungsplatte 104 und dem Materialträgertisch 127. Außerdem haften verschiedene Schmutzteilchen 112 an der Atmosphäre am oben genannten Abschnitt an.
Anders gesagt, haftet, wie es in Fig. 11 dargestellt ist, eine Schmutzschicht 115 an der Rückseite des abzutragenden Materials an. Demgemäß ist ein durch ein Transmissionselektronenmikroskop zu betrachtender Abschnitt 120 mit der Schmutzschicht 115 überlagert, so dass das Material selbst nicht mit dem Transmissionselektronenmikroskop betrachtet werden kann.
Der geladene Strahl wird in der Gegenrichtung eingestrahlt, so dass die Schmutzschicht 115 abgehoben wird. Demgemäß wird der Abschnitt 120' freigelegt, um mit dem Transmissionselektronenmikroskop betrachtet zu werden.
Um klarzustellen, ob das abgehobene Material mit einem Transmissionselektronenmikroskop betrachtet werden kann, wenn der Abhebevorgang mit dem geladenen Strahl abgeschlossen ist, ist die folgende Gegenmaßnahme in Betracht zu ziehen. Anders gesagt, wird eine Einrichtung zum Einstrahlen von Licht auf den zu bearbeitenden Abschnitt in einer Richtung, damit das Licht in der Gegenrichtung erfasst werden kann, bereitgestellt. Außerdem wird am Materialträgertisch ein Loch ausgebildet, damit das Licht hindurchgestrahlt werden kann. Wenn das Loch geöffnet ist, wird der Abhebevorgang automatisch abgeschlossen.
Jedoch hat die vorstehend genannte bekannte Technik die folgenden Nachteile.
(1) Wenn eine Schmutzschicht an einer Fläche ohne Materialabhebung anhaftet, ist es erforderlich, einen geladenen Strahl auf die Schmutzschicht zu strahlen, um sie abzuheben. Jedoch wird der durch ein Transmissionselektronenmikroskop zu betrachtende Abschnitt 120' (siehe Fig. 11) häufig zusammen mit der Schmutzschicht abgehoben und entfernt. Demgemäß kann durch ein Transmissionselektronenmikroskop kein gutes Bild des Materials erhalten werden.
(2) Gestreute Substanzen 111 haften nicht nur über den Pfad 113 sondern auch über einen Pfad 114 zwischen dem Materialträgertisch 127 und der Materialverstärkungsplatte 104 (Gitter) an der Oberfläche ohne Materialabhebung an.
(3) Wenn der Abhebevorgang mit dem geladenen Strahl abgeschlossen ist, ist es erforderlich, den Endpunkt durch Lichttransmission zu erfassen, um zu entscheiden, ob die Materialoberfläche durch ein Transmissionselektronenmikroskop betrachtet werden kann. Daher muss am Körper des Materialträgertischs ein Loch ausgebildet werden, obwohl bekannt ist, dass dadurch Schmutz erzeugt wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung schafft eine Vorrichtung mit den Merkmalen des beigefügten Anspruchs 1.
Gemäß der Erfindung steuert die Steuerungseinrichtung den Strahl geladener Teilchen, wie er dazu verwendet wird, ein vergrößertes Bild des Halbleiterchips anzuzeigen, um Markierungen einzubringen, die dazu dienen, die Position eines fehlerhaften Schaltungselements an einem Halbleiterchip anzuzeigen. Demgemäß kann der Grund von Fehlern des Halbleiterchips genau und leicht überprüft werden.
In anderer Hinsicht schafft die Erfindung ein Verfahren zum Prüfen eines Halbleiters mit den Schritten gemäß Anspruch 4.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Ansicht, die den Aufbau einer Halbleiter-Prüfvorrichtung zeigt;
Fig. 2 ist eine Ansicht, die ein vergrößertes Bild eines Halbleiterchips mit Markierungen zeigt;
Fig. 3 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Probenchipteil aus einem Halbleiterchip herausgeschnitten ist;
Fig. 4 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Halbleiterchipteil mittels einer Materialabhebemaschine eine Materialabhebung erfährt;
Fig. 5 (a) ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Probenchipteil eine Materialabhebung mittels einer Bearbeitungsvorrichtung mit einem geladenen Teilchenstrahl erfährt;
Fig. 5 (b) ist eine Schnittansicht des Probenchipteils, zugehörig zu Fig. 5(a);
Fig. 6 (a) ist eine Draufsicht auf einen Materialträgertisch, der ein Hauptteil der Bearbeitungsvorrichtung mit geladenem Strahl ist;
Fig. 6 (b) ist eine Schnittansicht entlang der Linie A - A' in Fig. 6 (a);
Fig. 6 (c) ist eine Unteransicht des Materialträgertischs;
Fig. 7 (a) ist eine perspektivische Ansicht des Materialträgertisch von oben her gesehen;
Fig. 7 (b) ist eine perspektivische Ansicht des Materialträgertischs von unten her gesehen;
Fig. 7 (c) ist eine zentrische Schnittansicht des Materialträgertischs;
Fig. 8 ist eine typische Schnittansicht einer durch ein Transmissionselektronenrnikroskop zu betrachtenden Probe, wobei der zentrale Abschnitt der Probe vergrößert ist;
Fig. 9 a) bis (d) sind Ansichten zum Erläutern eines herkömmlichen Beispiels, entsprechend den Fig. 3, 4, 5 (a) bzw. (b);
Fig. 10 (a) bis (c) sind Ansichten zum Erläutern des herkömmlichen Beispiels, jeweils entsprechend den Fig. 7 (a) bis (c); und
Fig. 11 ist eine Ansicht zum Erläutern des herkömmlichen Beispiels, wie es Fig. 8 entspricht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird schematisch der Aufbau einer Halbleiter- Prüfvorrichtung beschrieben.
In Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 16 eine Abpumpeinrichtung, die das Innere der Halbleiter-Prüfvorrichtung evakuiert. Die Halbleiter-Prüfvorrichtung verfügt über einen X-Y-Tisch 1, der innen am Boden derselben vorhanden ist. Dieser X-Y-Tisch 1 verstellt ein Halbleiterbauteil 10 frei entlang von X-Y-Koordinaten. Die Bezugszahl 2 bezeichnet eine X-Y-Tischsteuerung. Das Halbleiterbauteil 10 kann mit einem Verbinder 9 verbunden sein, der auf dem X-Y-Tisch 1 vorhanden ist. Wenn das Haibleiterbauteil 10 mit dem Verbinder 9 verbunden ist, überprüft eine LSI-Testeinrichtung 5 (die einer Halbleiter-Testeinrichtung entspricht) fehlerhafte Abschnitte einer Schaltung des Halbleiterbauteils 10 (eine detaillierte Beschreibung erfolgt später).
Das Halbleiterbauteil 10 verfügt über einen oberen Abschnitt eines Gehäuses, der vorab herausgebrochen wurde (nicht dargestellt). Demgemäß ist ein innerer Halbleiterchip 10' freigelegt.
Andererseits verfügt der Vorrichtungskörper über einen Strahlerzeugungsabschnitt 11, der in einem oberen Teil desselben vorhanden ist. Der Strahlerzeugungsabschnitt 11 erzeugt einen geladenen Teilchenstrahl 18, der zum X- Y-Tisch 1 zu emittieren ist. Eine Blende 12, eine Abrasterspule 3, eine Blende 12, eine Strahlimse 14 und eine Linse 15 zum Korrigieren nichtpunktförmiger Strahlaberration sind aufeinanderfolgend zwischen dem Strahlerzeugungsabschnitt 11 und dem X-Y-Tisch 1 vorhanden. Anders gesagt, verleiht das vorstehend genannte optische Linsensystem dem geladenen Teilchenstrahl 18, wie er durch den Strahlerzeugungsabschnitt 11 erzeugt wird, Energie. Demgemäß wird der geladene Teilchenstrahl 18 so konvergiert und s durchgerastert, dass er auf den Halbleiterchip 10' gestrahlt wird. Die zeitliche Lage zum Abrastern des geladenen Teilchenstrahls 18 wird durch eine Abrastersteuerung 3' auf Grundlage von Synchronisiersignalen gesteuert, wie sie von einer Anzeigeeinrichtung 8 ausgegeben werden, was später beschrieben wird.
Wenn der geladene Teilchenstrahl 18 mit vorbestimmter Energie auf den Halbleiterchip 10' gestrahlt wird, werden im bestrahlten Abschnitt Sekundärelektronen erzeugt. Diese Sekundärelektronen werden durch einen Sekundärelektronendetektor 7 erfasst, der in der Nähe des X-Y-Tischs 1 vorhanden ist. Die vom Sekundärelektronendetektor 7 ausgegebenen Signale werden anschließend durch einen Sekundärelektronen-Signalverstärker 7' in die Anzeigeeinrichtung 8 eingegeben, damit ein vergrößertes Bild des Halbleiterchips 10' angezeigt und ausgegeben wird.
Nachfolgend wird die LSI-Prüfeinrichtung 5 beschrieben. In diese LSI-Prüfeinrichtung 5 wurden vorab Daten zu den elektrischen Eigenschaften des Halbleiterbauteils 10 eingespeichert. Wenn das Halbleiterbauteil 10 betrieben wird, wird eine vorbestimmte Funktion ausgeführt, so dass fehlerhafte Abschnitte der Schaltung geprüft werden können. Wenn das Halbleiterbauteil 10 ein dynamischer Speicher ist, werden vorbestimmte Daten in alle Adressen eingeschrieben und dann in der Reihenfolge der Adressen ausgelesen. Wenn sich die gelesenen Daten von anderen unterscheiden, wird entschieden, dass ein Schaltungselementabschnitt, wie er der Adresse entspricht, fehlerhaft ist. Die Daten zu fehlerhaften Abschnitten auf der Schaltung des Halbleiterbauteils 10, wie sie von der LSI-Prüfeinrichtung 5 ausgegeben werden, werden mit vorbestimmter zeitlicher Lage an einen Computer 4 geliefert.
Der Computer 4 verfügt über ein Programm, das dazu erforderlich ist, die gesamte Vorrichtung zu steuern, und das vorab in ihn eingespeichert wurde. Außerdem liefert der Computer 4 individuelle Anweisungen zum Betreiben der LSI-Prüfeinrichtung 5, der Anzeigeeinrichtung 8, der X-Y-Tischsteuerung 16, der Abrastersteuerung 3' und dergleichen in vorbestimmter Weise über ein Datenübertragungsnetzwerk 17. Ferner ist der Computer 4 mit einer Datenbank 6 wie einer Diskette versehen, die als externer Massenspeicher dient. Die Datenbank 6 speichert Tabellendaten zu einem Layoutmuster, das die Beziehung zwischen den Halbleiterchip 10' bildenden Schaltungselementen und der Anordnung derselben zeigt. Anders gesagt, sind die in der Datenbank 6 gespeicherten individuellen Daten Koordinatendaten für jedes auf dem Halbleiterchip 10' ausgebildete Schaltungselement. Die Koordinatendaten werden mittels eines X'-Y'-Koordinatensystems angezeigt. Das X'-Y'-Koordinatensystem wird so festgelegt, dass eine Anzahl von Ausrichtungsmarkierungen, die am Halbleiterchip 10' vorhanden sind, Bezugspunkte bilden. Software des Computers 4 hat die Funktion des Lokalisierens fehlerhafter Abschnitte.
Nachfolgend werden eine Betriebsweise der Halbleiter-Prüfvorrichtung mit dem obigen Aufbau und eine Funktion des Computers 4 beschrieben.
Als erstes wird ein Halbleiterbauteil 10, an dem der Halbleiterchip 10' freigelegt wurde, mit dem Verbinder 9 verbunden, um die LSI-Prüfeinrichtung 5 zu betreiben. Dann liefert diese LSI-Prüfeinrichtung 5 Daten zu fehlerhaften Abschnitten in der Schaltung des Halbleiterbauteils 10 über den Computer 4 an die Datenbank 6. Daten, wie sie an die Datenbank 6 geliefert werden, betreffen ein fehlerhaftes Schaltungselement des Halbleiterchips 10', wie oben beschrieben, und sie werden durch die Tabellendaten der Datenbank 6 so umgesetzt, dass den Schaltungselementen entsprechende Koordinatendaten erhalten werden (die vorstehend genannte Funktion des Computers 4 entspricht derjenigen eines Teils zum Lokalisieren fehlerhafter Abschnitte). Die Koordinatendaten werden zu Daten, die den fehlerhaften Abschnitt eines Halbleiterchips 10' bezeichnen, d.h. eine Fehleradresse 21 (siehe Fig. 2). Dann werden die Daten in vorbestimmte Adressen der Datenbank 6 eingespeichert.
In Anbetracht des Integrationsgrads des Halbleiterbauteils 10 ist es erforderlich, dass die Vorschubgenauigkeit des X-Y-Tischs 1 0,1 µm oder weniger beträgt. Bei einem Verfahren zum Befestigen des Halbleiterbauteils 10 am X- Y-Tisch 1 wird jedoch die Positioniergenauigkeit des Halbleiterbauteils 10 am X-Y-Tisch 1 ein Problem. Daher werden Ausrichtungsmarkierungen am Halbleiterchip 10' vergrößert und angezeigt. Dann wird der X-Y-Tisch 1 so betätigt, dass die Ausrichtungsmarkierungen den Bezugspunkten des X-Y-Koordinatensystems entsprechen, die gleichzeitig auf einem Schirm angezeigt werden. Demgemäß entspricht das X-Y-Koordinatensystem des X-Y-Tischs 1 dem X'-Y'- Koordinatensystem des Halbleiterchips 10', und zwar unabhängig von der Verbindung des Halbleiterchips 10 mit dem Verbinder 9.
Dann wird, wenn der X-Y-Tisch 1 auf Grundlage der Koordinatendaten zur Fehleradresse 21, wie in der Datenbank 6 abgespeichert, betrieben wird, die Fehleradresse 21 am Halbleiterchip 10' auf dem Schirm der Anzeigeeinrichtung 8 angezeigt. Fig. 2 zeigt ein Bild, wie es durch die Anzeigeeinrichtung 8 vergrößert wird, in der Nähe der Fehleradresse 21 des Halbleiterchips 10'. In Fig. 2 bezeichnet die Bezugszahl 22 ein Schaltungsmuster, das gitterförmig auf dem Chip 10' vorhanden ist, und die Bezugszahl 23 bezeichnet einen Bezugspunkt (der einem Bezugspunkt einer unten zu beschreibenden Markierung entspricht) betreffend die Anzeigeeinrichtung 8.
Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, wird der folgende Prozess ausgeführt, damit vier Markierungen 24a bis 24d an von der Fehleradresse 21 des Halbleiterchips 10' mit vorbestimmten Abständen entfernten Positionen ausgebildet werden.
Als erstes werden die Koordinatendaten für die Positionen, an denen die Markierungen 24a bis 24d auszubilden sind, auf Grundlage der Koordinaten der Fehleradresse 21, wie in der Datenbank 6 abgespeichert, berechnet. In diesem Fall werden die Musterdaten auf Grundlage der Positionsbeziehungen zwischen der Fehleradresse 21, wie vorab in der Datenbank 6 abgespeichert, und den Markierungen 24a bis 24d gelesen. Wenn die Koordinatendaten berechnet werden, werden der Strahlerzeugungsabschnitt 11, die Abrastersteuerung 3' und dergleichen so betrieben, dass der geladene Teilchenstrahl 18 mit vorbestimmter Energie durchgerastert und auf den Halbleiterchip 10' gestrahlt wird. Demgemäß werden durch die Strahlung des geladenen Teilchenstrahls 18 Löcher ausgebildet, so dass die Markierungen 24a bis 24d an den gewünschten Positionen ausgebildet sind.
Nun wird die Form der Markierungen 24a bis 24d und dergleichen beschrieben. Die Größe der Markierungen 24a bis 24d und der Abstand zwischen den Markierungen 24a bis 24d sowie die Fehleradresse 21 werden so eingestellt, dass die Markierungen 24a bis 24d und die Fehleradresse 21 deutlich auf dem Schirm der Anzeigeeinrichtungen 8 dargestellt und bestätigt werden können. Wenn die Größe der Markierungen 24a bis 24d 2 bis 3 µm² oder mehr beträgt, können diese Markierungen 24a bis 24d mit einem Stereomikroskop mit einer Vergrößerung von ungefähr 40 beobachtet werden. Außerdem werden die Markierungen 24a bis 24d so geformt, dass die Position der Fehleradresse 21 klar erfasst werden kann. Ferner ist die Gesamtform der Markierungen 24a bis 24d asymmetrisch. Die Markierungen 24a bis 24d verfügen über eine Anzahl von Mustern, die zweckdienlich abhängig von der Form des fehlerhaften Abschnitts gewählt werden können.
Unter Berücksichtigung eines Materialabhebeschritts, wie er unten beschrieben wird, wird die Tiefe der Markierungen 24a bis 24d auf einen Wert eingestellt, wie er erforderlich ist, dass der Halbleiterchip 10' ein Halbleitersubstrat erreicht. Wenn Fehler nicht durch das Halbleitersubstrat sondern durch einen flachen Elektrodenabschnitt bedingt sind, ist es nicht erforderlich, dass die Tiefe der Markierungen 24a bis 24d das Halbleitersubstrat erreicht.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiels besteht der geladene Teilchenstrahl, wie er vom Strahlerzeugungsabschnitt 11 erzeugt wird, aus Galliumionen. Der Strahldurchmesser wird auf 50 nm oder weniger eingestellt, damit beim Anzeigen eines Bilds gute Bilder erhalten werden können. Wenn der Markierungsvorgang ausgeführt wird, kann die Stromstärke höher als der oben ge nannte Wert eingestellt werden, um die Bearbeitungsgeschwindigkeit zu erhöhen. In diesem Fall kann die Stromstärke so erhöht werden, dass der Strahldurchmesser ungefähr 200 bis 300 nm beträgt.
Wenn der Markierungsvorgang abgeschlossen ist, wird die Anzeigeeinrichtung 8 betrieben, um mittels des vergrößerten Bilds klarzustellen, ob die Positionsbeziehung zwischen den Markierungen 24a bis 24d und der Fehleradresse 21 genau ist. Wenn der Klarstellungsvorgang abgeschlossen ist, wird das Halbleiterbauteil 10 der Halbleiter-Prüfvorrichtung entnommen. Dann wird eine Probe für ein Transmissionselektronenmikroskop (nicht dargestellt) präpariert.
Als erstes wird der Halbleiterchip 10' dem Gehäuse des Halbleiterbauteils 10 entnommen. Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, wird der Halbleiterchip 10' mittels einer Schneidmaschine (nicht dargestellt) in ein Probenchipteil 20 zerschnitten. Die Größe des Probenchipteils 20 ist als Probe für ein Transmissionselektronenmikroskop geeignet, d.h. mit ungefähr 1,5 nm². In diesem Fall wird das Probenchipteil 20 durch ein an der Schneidmaschine befestigtes Stereomikroskop genau in solcher Weise zerschnitten, dass die Fehleradresse 21 im Zentrum des Probenchipteils 20 liegt. Die Zentrierung steht in starkem Zusammenhang mit der Beobachtungsgenauigkeit des Transmissionselektronenmikroskops. Daher ist es erforderlich, die Zentrierung sorgfältig auszuführen.
Als nächstes wird das so vom Halbleiterchip 10' abgeschnittene Probenchipteil 20 der Schneidmaschine entnommen. Dann wird eine Oberflächenschicht wie eine Elektrode am Probenchipteil 20 mittels Chemikalien abgearbeitet. Zur Materialabarbeitung werden Chemikalien verwendet, durch die das Halbleitersubstrat des Probenchipteils 20 nicht beeinflusst wird. Wenn Fehler nicht durch das Halbleitersubstrat sondern durch den flachen Elektrodenabschnitt hervorgerufen sind, wird die Materialabarbeitung so ausgeführt, dass der Elektrodenabschnitt freigelegt wird.
Wenn die Materialabarbeitung abgeschlossen ist, wird das so bearbeitete Probenchipteil 20 mittels einer Drehschleifmaschine einem Abschleifvorgang in solcher Weise unterzogen, dass es eine Tiefe von 50 µm oder weniger aufweist, und dann wird es spiegelglatt poliert. Fig. 5 zeigt einen Zustand, in dem die Rückseite des Probenchipteils 20 durch eine Schleifmaschine abgeschliffen wird. In Fig. 4 sind andere Teile als ein Schleiftisch 26 weggelassen. Um hohe Schleifgenauigkeit zu erzielen, wird manchmal me chanisches Vertiefungsschleifen ausgeführt. In diesem Fall wird dafür gesorgt, dass das Zentrum einer Vertiefung dem Zentrum einer Fehleradresse 21 entspricht, das Probenchipteil 20 wird so abgeschliffen, dass es eine Tiefe von 10 µm oder weniger aufweist, und dann wird es auf solche Weise spiegelglatt poliert, dass die Rückseite der Fehleradresse 21 am dünnsten ist. Im Fall einer Materialabhebung mit Vertiefung sind die Markierungen 24a bis 24d, wenn die Tiefe derselben auf ungefähr 10 µm eingestellt ist, während der Materialabhebebearbeitung durch die Rückseite des Probenchipteils 20 erkennbar. Demgemäß kann selbst dann, wenn das Zentrum der Vertiefung nicht dem Zentrum der Fehleradresse 21 entspricht, die Bearbeitungsposition im Verlauf des Materialabhebevorgangs korrigiert werden.
Wenn der Abhebevorgang abgeschlossen ist, wird das Probenchipteil 20 abschließend mittels einer anderen Bearbeitungsvorrichtung K mit einem geladenen Teilchenstrahl einer Materialabhebung unterzogen. Während später eine spezielle Beschreibung der Bearbeitungsvorrichtung K mit geladenem Teilchenstrahl folgt, ist eine kurze Beschreibung die folgende. Als erstes wird ein spiegelglatt poliertes Probenchipteil 20 an einer Probenträgerplatte 27 (Gitter) befestigt, die in Fig. 5 dargestellt ist, und dann erfolgt eine Montage an der Bearbeitungsvorrichtung mit geladenem Teilchenstrahl. Wenn die Bearbeitungsvorrichtung mit geladenem Teilchenstrahl betrieben wird, wird das Probenchipteil 20 zusammen mit der Probenträgerplatte 27 gedreht. Gleichzeitig wird der geladene Teilchenstrahl zum Zentrum der Rückseite des Probenchipteils 20 durch ein rundes Loch 271 gestrahlt, das im Zentrum der Probenträgerplatte 27 ausgebildet ist. Demgemäß wird die Rückseite des Probenchipteus 20 kegelförmig ausgebildet. Beim obigen Verfahren wird das Zentrum der Fehleradresse 21 des Probenchipteils 20 auf solche Weise materialabhebend bearbeitet, dass es eine Tiefe von ungefähr 50 µm aufweist.
Bei dieser Bearbeitungsvorrichtung mit geladenem Teilchenstrahl wird ein relativ dicker Argonionenstrahl verwendet, um die Bearbeitungsgeschwindigkeit zu erhöhen, und der Einfallswinkel an der Rückseite des Probenchipteils 20 wird auf ungefähr 10 bis 150 eingestellt.
Wenn der Materialabhebevorgang abgeschlossen ist, wird das Probenchipteil 20 zusammen mit der Probenträgerplatte 27 der Bearbeitungsvorrichtung mit geladenem Teilchenstrahl entnommen und dann am Transmissionselektronenmikroskop (nicht dargestellt) montiert. Vom Transmissionselektronenmikroskop wird ein vergrößertes Bild des Probenchipteils 20 angezeigt und ausgegeben. Dabei kann die Fehleradresse 21 fehlerfrei spezifiziert werden, da die Markierungen 24a bis 24d auf dem Schirm deutlich angezeigt werden. Der Grund für Fehler des Halbleiterbauteils 10 wird mittels des vergrößerten Bilds überprüft.
Wenn der Grund von Fehlern des Halbleiterbauteils 10 durch den obigen Ablauf geprüft wird, kann der folgende Effekt erzielt werden, wenn die Halbleiter-Prüfvorrichtung verwendet wird.
Anders gesagt, kann selbst dann, wenn die Fehleradresse 21 nicht einem solchen Abschnitt des Probenchipteils 20 entspricht, der durch die Bearbei tungsvorrichtung mit geladenem Teilchenstrahl so bearbeitet wurde, dass er eine Tiefe von ungefähr 50 µm aufweist, die fehlende Entsprechung durch die Markierungen 24a bis 24d in einem Stadium klargestellt werden, in dem das Bild des Probenchipteils 20 durch das Transmissionselektronenmikroskop vergrößert und angezeigt wird. Demgemäß kann die Adresse fehlerfrei geprüft werden. Da ein Bild auch dann erhalten werden kann, wenn das Probenchipteil 20 umgedreht ist, könnte die Fehleradresse 21 mit Fehlern klargestellt werden. Da jedoch die Gesamtform der Markierung 24a bis 24d asymmetrisch ist, kann klargestellt werden, dass das Probenchipteil 20 umgedreht ist. Demgemäß kann das Transmissionselektronenmikroskop das direkt vergrößerte Bild eines elektrisch fehlerhaften Abschnitts auf dem Halbleiterchip 10' des Halbleiterbauteils 10 anzeigen und ausgeben. Demgemäß kann der Grund von Fehlern des Halbleiterbauteils 10 genau und wirkungsvoll geprüft werden.
Die erfindungsgemäße Halbleiter-Prüfvorrichtung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt. Es kann eine sogenannte umgekehrte Halbleiter-Prüfvorrichtung verwendet werden, bei der ein geladener Teilchenstrahl von einem unteren Abschnitt derselben auf einen Halbleiterchip gestrahlt wird. Wenn die obige Form verwendet wird, kann der Verbinder zum Verbinden des Halbleiterchips mit der LSI-Prüfeinrichtung nach unten an der Vorrichtung angebracht werden und ein Prüfkopf kann am Verbinder angebracht werden. Daher können elektrische Drähte so kurz wie möglich gemacht werden, so dass Störsignale verringert werden können. Demgemäß kann eine elektrische Prüfung am Halbleiterchip mit hoher Genauigkeit vorgenommen werden.
Bei einer Halbleiter-Prüfvorrichtung H mit dem obigen Aufbau können Daten zum fehlerhaften Schaltungselement des Halbleiterchips, wie durch die Halbleiter-Prüfeinrichtung spezifiziert, durch den Teil zum Lokalisieren fehlerhafter Abschnitte erhalten werden. Demgemäß kann die Fehleradresse des Halbleiterchips automatisch erhalten werden. Daher kann die Fehleradresse genau erhalten werden, ohne die herkömmliche komplizierte Arbeit auszuführen. Außerdem werden, wenn der geladene Teilchenstrahl eingestrahlt wird, die Markierungen eingearbeitet, um die Fehleradresse des Halbleiterchips anzuzeigen. Demgemäß kann die Fehleradresse des Halbleiterchips in den folgenden Schritten fehlerfrei spezifiziert werden.
Andererseits kann, gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Prüfen eines Halbleiters, eine Fehleradresse fehlerfrei auf Grundlage von Markierungen am Halbleiterchip mittels eines Transmissionselektronenmikroskops spezifiziert werden. Demgemäß kann der Zustand an der Fehleradresse direkt betrachtet werden.
Demgemäß kann der Grund von Fehlern eines Halbleiterbauteils genau und wirkungsvoll geprüft werden.
Nachfolgend wird ein spezielles Beispiel einer Bearbeitungsvorrichtung mit geladenem Teilchenstrahl beschrieben.
In den Fig. 6 bis 8 bezeichnet die Bezugszahl 101 eine Oberflächen-Schutzplatte von guadratischer Form. Die Bezugszahlen 105, 105 bezeichnen bandförmige Federn. Die Oberflächen-Schutzplatte 101 wird durch die Federn 105, 105 unter Druck und wegnehmbar an einem Materialträgertisch (Probenträgerplatte) 127 fixiert. Die Bezugszahl 102 bezeichnet eine Andrückplatte. Die Andrückplatte 102 verfügt über einen Ringabschnitt sowie Abschnitte, die sich in Rechteckform nach rechts und links vom Ringabschnitt aus erstrecken. Außerdem hat die Andrückplatte 102 ausreichende Größe dafür, dass sie einen ringförmigen Spalt zwischen einer Materialverstärkungsplatte 104 und dem Materialträgertisch 127 überdeckt, und sie verfügt über rechteckig erweiterte Abschnitte, die mittels Schrauben 106, 106' am Materialträgertisch 127 befestigt sind. Demgemäß wird der Spalt zwischen der Materialverstärkungsplatte 104 und dem Materialträgertisch 127 überdeckt, und die Materialverstärkungsplatte 104 ist am Materialträgertisch 127 befestigt. Wenn die Schrauben 106, 106' gelöst werden, können sie leicht von der Andrückplatte 102 und einer Nut 102' der Andrückplatte 102 entfernt werden. Anschließend kann die Andrückplatte 102 vom Materialträgertisch 127 abgenommen werden. Demgemäß kann ein bearbeitetes Material (Probenchipteil) 120 leicht zusammen mit der Materialverstärkungsplatte 104 vom Materialträgertisch 127 abgenommen werden.
Nun wird eine Reihe von Bearbeitungsschritten für den folgenden Fall gemäß einem Arbeitsablauf beschrieben. Anders gesagt, wird ein Material, das durch Auftragen von polykristallinem Silicium auf eine Oberfläche eines Halbleiters aus einkristallinem Silicium hergestellt wurde, in einer Ebene durch ein Transmissionselektronenmikroskop betrachtet, wie nachfolgend beschrieben.
(1) Als erstes wird ein Siliciumwafer mittels einer Glasschneideeinrichtung oder einer Ritzmaschine so beschnitten, dass er eine Größe von 1 mm² aufweist.
(2) Der so ausgeschnittene Siliciumwafer hat normalerweise eine Dicke von 300 bis 700 µm. Daher wird die Seite, auf die kein polykristallines Silicium aufgetragen ist, mechanisch auf eine Dicke von 50 bis 100 µm abgeschliffen. Das mechanische Abschleifen erfolgt auf einem sich drehenden Schleiftisch mittels Schleifpapier einer Körnung von ungefähr 2000 oder mit einer Schleif lösung, in der Diamantschleifkörner mit einer Größe von 2 bis 3 µm aufgeschwemmt sind, wobei das Abschleifen erfolgt, bis der Siliciumwafer eine Dicke von ungefähr 50 bis 100 µm hat. Dann wird auf der mechanisch geschliffenen Seite eine Politur für eine spiegelglatte Endbearbeitung mittels Diamant mit einer Größe von ungefähr 0,5 µm oder einer Schleiflösung ausgeführt, in der ein Aluminiumoxid-Schleifpulver aufgeschwemmt ist.
(3) Als nächstes wird mittels eines Kautschukklebers oder eines Epoxidklebers ein Material 120 an der Seite des polykristallinen Siliciums 120' zum Anhaften gebracht, d.h. an der nichtgeschliffenen Seite, die von der Materialverstärkungsplatte 104 (allgemein als Gitter bezeichnet) abgewandt ist. In diesem Fall ist es erforderlich, dass das Material 120 so zur Anhaftung gebracht wird, dass kein Spalt zwischen dem Material 120 und der Materialverstärkungsplatte 104 erzeugt wird.
(4) Dann wird das Material 120 zusammen mit der Materialverstärkungsplatte 104 auf dem Materialträgertisch 127 angeordnet. Danach wird die Andrückplatte 102 mittels der Schrauben 106, 106' an ihnen befestigt. In diesem Fall wird die nicht geschliffene Seite, d.h. die Seite, auf die das polykristalline Silicium aufgetragen ist, so angeordnet, dass sie zur Seite des Materialträgertischs 127 hin zeigt, während die geschliffene und spiegelglatt bearbeitete Seite, die durch die Andrückplatte 102 fixiert ist, so angeordnet wird, dass sie dem geladenen Strahl ausgesetzt ist.
(5) Die Oberflächen-Schutzplatte 101 wird in eine Nut eingesetzt, die an der Unterseite des Materialträgertischs 127 ausgebildet ist und in der Federn vorhanden sind, und dann wird sie andrückend am Materialträgertisch 127 befestigt. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass eine Glasplatte mit einer Dicke von 150 bis 200 µm als Oberflächen-Schutzplatte 101 verwendet wird. Außerdem kann ein transparenter Kunststoff aus beliebigem Material und mit beliebiger Dicke wie eine Acrylplatte oder eine Vinylplatte verwendet werden.
(6) Der gesamte Materialträgertisch 117 wird an der Bearbeitungsvorrichtung mit geladenem Strahl montiert, damit diese evakuiert werden kann. Wenn das Ausmaß des Vakuums 1 x 10&supmin;&sup5; cm Torr oder weniger erreicht, bei welchem Druck der geladene Strahl erzeugt wird, wird ein Ar-Ionenstrahl oder ein I-Ionenstrahl eingestrahlt, um einen Materialabhebevorgang auszuführen. Ein Ionenstrahl mit einer Größe von ungefähr 0,3 mm wird unter einem Winkel von ungefähr 15º zu einer horizontalen Fläche des Material eingestrahlt, um den Materialabhebevorgang auszuführen. In diesem Fall ist es erforderlich, den Materialträgertisch 127 ein- oder zweimal pro Minute zu drehen, damit das Material so abgehoben wird, dass insgesamt gleichmäßige Dicke vorliegt.
Wenn Teilchen, wie sie abgehoben und durch die Ionenstrahl gestreut werden, einen Pfad 113 am Rand des Materialträgertisch 127 durchlaufen, haften sie an der Oberflächen-Schutzplatte 101 an. Wenn die Teilchen einen Pfad 114 zwischen der Materialverstärkungsplatte 104 und dem Materialträgertisch 127 durchlaufen, haften sie an der Andrückplatte 102 an. Im Ergebnis kann eine Probe hergestellt werden, die zur Betrachtung durch ein Transmissionselektronenmikroskop geeignet ist, ohne dass gestreute Teilchen an der Oberfläche des Materials anhaften. Seitens des Materialträgertischs 127 wird zwischen der Andrückplatte 102 und dem Materialträgertisch 127 sowie zwischen der Oberflächen-Schutzplatte 101 und dem Materialträgertisch 127 eine Dichtung angeordnet, damit gestreute Teilchen vollständig abgesperrt werden können. Die Dichtung besteht aus einem Material, das durch Ar-lonen oder dergleichen nicht bearbeitet werden kann.
Auf das Material wird ein He-Ne-Laserstrahl gestrahlt, wobei an der Unterseite desselben ein Lichtempfangselement vorhanden ist, so dass der Fortschritt der Materialabhebebearbeitung zu erfahren ist. Anders gesagt, wird die Einstrahlung des Ionenstrahls angehalten, wenn der Siliciumwafer dünner gemacht ist, so dass Transmission des Laserstrahls durch das Lichtempfangselement erkennbar ist.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Laserstrahl mit hervorragender Geradlinigkeit verwendet, so dass der Abstand zwischen einer Lichtquelle und einem Lichtempfangsabschnitt größer gemacht werden kann. Während beim vorliegenden Ausführungsbeispiel Silicium als Material verwendet wird, kann eine Oberflächen-Schutzplatte mit verringertem Lichttransmissionsvermögen verwendet werden, wenn ein Material verwendet wird, durch das Licht leichter hindurchgestrahlt werden kann.
Bei einer bekannten Technik kann, da über polykristallinem Silicium 120' eine Schmutzschicht 115 in einem Abschnitt liegt, durch den ein Elektronenstrahl 116 hindurchgestrahlt werden kann, wie in Fig. 11 dargestellt, kein Bild des polykristallinen Siliciums gesondert durch ein Transmissionselektronenmikroskop betrachtet werden. Wie es in einer typischen Schnittansicht einer durch ein Transmissionselektronenmikroskop zu betrachtenden Probe in Fig. 8 dargestellt ist, ist, wenn einkristallines Silicium (Material) 120 auf das polykristalline Silicium 120' aufgetragen ist, in einem Abschnitt, durch den der Elektronenstrahl 116 hindurchgestrahlt werden kann, nur das polykristalline Silicium 120' vorhanden. Demgemäß kann experimentell sichergestellt werden, dass ein gutes Bild des polykristallinen Siliciums durch ein Transmissionselektronenmikroskop erhalten werden kann.
Bei der Bearbeitungsvorrichtung mit geladenem Strahl mit dem obigen Aufbau kann verhindert werden, dass eine keiner Materialbearbeitung unterzogene Fläche, d.h. ein Abschnitt, der durch ein Transmissionselektronenmikroskop zu betrachten ist, verschmutzt wird. Die keiner Materialbearbeitung unterzogene Fläche wird dadurch hergestellt, dass das Material durch den geladenen Strahl so abgehoben wird, dass die durch ein Transmissionselektronenmikroskop zu betrachtende Probe eingestellt wird. Demgemäß kann durch ein Transmissionselektronenmikroskop ein gutes Bild der Probe erhalten werden. Außerdem kann die Genauigkeit bei der Zusammensetzungsanalyse und der Elektronenstrahlanalyse erhöht werden. Demgemäß ist die Genauigkeit bei der Bewertung des Materials erhöht, so dass die Entwicklung und Forschung von Materialien stark gefördert werden können.
Genauer gesagt, verfügt die Bearbeitungsvorrichtung mit geladenem Strahl über den folgenden Aufbau. Anders gesagt, ist die Oberflächen-Schutzplatte, durch die Licht hindurchgestrahlt werden kann, durch die Federn wegnehmbar an der nichtbearbeiteten Seite des Materials angebracht. Außerdem ist ein Spalt zwischen der Materialverstärkungsplatte und dem Materialträgertisch auf der einer Materialabhebung unterzogenen Oberflächenseite durch die Andrückplatte versperrt. Demgemäß können die folgenden Wirkungen erzielt werden.
(1) Beim wichtigsten Schritt, d.h. beim Schritt des Herstellens eines superdünnen Films wird kein anderer Dünnfilm (Schmutzschicht) von Substanzen außer einem Sperrmaterial ausgebildet. Daher kann verhindert werden, dass das Bild der Probe beeinträchtigt wird. Demgemäß kann die Auflösung des durch ein Transmissionselektronenmikroskop betrachteten Bilds erhöht werden.
(2) Wenn im Stand der Technik eine Schmutzschicht am Dünnfilm anhaftet, wird der geladene Strahl auf die Schmutzschicht gestrahlt, die erneut abzuheben und zu entfernen ist, damit verhindert werden kann, dass das durch ein Transmissionselektronenmikroskop betrachtete Bild beeinträchtigt wird. Wenn jedoch die Schmutzschicht abgehoben wird, wird häufig auf den zu betrachtenden Abschnitt abgehoben. Selbst wenn der zu beobachtende Abschnitt nur eine geringe Materialabhebung erfährt, wird durch die Materialabhebung ein Schaden hervorgerufen. Demgemäß kann kein gutes Bild erzielt werden. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es nicht erforderlich, da keine Schmutzschicht auf dem Dünnfilm anhaftet, einen geladenen Strahl auf den zu betrachtenden Abschnitt zu strahlen. Daher kann der zu betrachtende Abschnitt in seinem ursprünglichen Zustand gehalten werden. Demgemäß kann auf einfache Weise ein gutes Bild erhalten werden.
(3) Ein Transmissionselektronenmikroskop verfügt auch über die Funktion, dass ein Elektronenstrahl-Analysebild erhalten werden kann. Auf der Schmutzschicht erscheint ein Diagonalmuster, das einen amorphen Zustand anzeigt. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erscheint dann, wenn es nicht klar ist, ob sich das Material im amorphen oder kristallinen Zustand befindet, oder ob sich das Material im amorphen Zustand befindet, kein Diagonalmuster auf einer auf dem zu betrachtenden Abschnitt ausgebildeten Schmutzschicht. Demgemäß kann der Kristallzustand des Materials genauer bewertet werden.
(4) An einigen Transmissionselektronenmikroskopen ist ein Analysator angebracht, damit die Zusammensetzung eines Materials analysiert werden kann. Demgemäß wird bei der oben angegebenen Vorrichtung, wenn eine Schmutzschicht ausgebildet ist, die Zusammensetzung des Materials und der Schmutzschicht gleichzeitig analysiert. Daher kann keine genaue Analyse ausgeführt werden. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird keine Schmutzschicht ausgebildet. Demgemäß kann die Materialzusammensetzung genau analysiert werden.
(5) Da die Oberflächen-Schutzplatte aus einem Material besteht, durch das Licht hindurchgestrahlt werden kann, haftet keine Schmutzschicht am Material an. Demgemäß kann die Funktion aufrechterhalten bleiben, dass ein Materialabtragungs-Endpunkt erkannt werden kann.
(6) Wenn die Oberflächen-Schutzplatte über Stunden hinweg verwendet wird, haftet allmählich eine Schmutzschicht an der Oberfläche der Oberflächen- Schutzplatte an. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist jedoch die Oberflächen-Schutzplatte durch Federn befestigt, so dass sie frei entfernt werden kann. Demgemäß kann die Oberflächen-Schutzplatte frei gegen eine neue ausgetauscht werden, wenn eine Schmutzschicht am Material anhaftet, was die Funktion des Erkennens des Materialabtragungs-Endpunkts stören würde.

Claims

1. Vorrichtung zum Prüfen eines Halbleiters, mit:

- einem X-Y-Tisch (1) zum beweglichen Halten eines Halbleiterchips (10) hinsichtlich X-Y-Koordinaten;

- einer Einstrahleinrichtung (11, 12, 14, 15) für einen geladenen Teilchenstrahl zum Einstrahlen eines geladenen Teilchenstrahls (18) auf den auf dem X-Y-Tisch gehaltenen Halbleiterchip, um von diesem Sekundärelektronen zu erzeugen;

- einer Detektoreinrichtung (7) zum Erfassen von vom Halbleiter emittierten Sekundäre lektronen;

- einer Vergrößerungseinrichtung (7, 8) zum Anzeigen eines vergrößerten Bilds des Halbleiterchips auf Grundlage von Daten zu den erfassten Sekundärelektronen;

- einer Halbleiter-Prüfeinrichtung (5) zum Messen elektrischer Eigenschaften des Halbleiterchips zum Spezifizieren eines fehlerhaften Elements von Schaltungselementen, die den Halbleiterchip aufbauen, auf Grundlage eines Messergebnisses;

- einer Computereinrichtung (4), die mit einer Datenbank (6) verbunden sind, um fehlerhafte Abschnitte zu lokalisieren, wobei diese Datenbank mit Tabellendaten eines Layoutmusters versehen ist, die die Beziehung zwischen den den Halbleiterchip aufbauenden Haibleiterelementen und der Anordnung derselben zeigen, um auf Grundlage der Tabellendaten Positionsdaten zum fehlerhaften Schaltungselement zu erhalten, wie es durch die Halbleiter- Prüfeinrichtung spezifiziert wird; und

- einer Steuerungseinrichtung (2, 3') zum Ausgeben von Anweisungen zum Betreiben des X-Y-Tischs, der Einstrahleinrichtung für einen geladenen Teilchenstrahl und der Vergrößerungseinrichtung, und um ferner dafür zu sorgen, dass die Einstrahlungseinrichtung mit geladenem Teilchenstrahl Markierungen durch den geladenen Teilchenstrahl auf Grundlage der Positionsdaten des fehlerhaften Schaltungselements, wie von der Computereinrichtung erhalten, auf dem Halbleiterchip ausbildet, um die Position des fehlerhaften Schaltungselements an Positionen zu kennzeichnen, die um vorbestimmte Abstände vom fehlerhaften Schaltungselement getrennt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der von der Strahlungseinrichtung mit geladenem Teilchenstrahl abgestrahlte geladene Teilchenstrahl ein Galliumionenstrahl ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuerungseinrichtung Anweisungen zum Betreiben der Einstrahlungseinrichtung mit geladenem Teilchenstrahl auf solche Weise ausgeben kann, dass der Durchmesser des geladenen Teilchenstrahls 50 nm oder weniger beträgt, wenn durch die Vergrößerungseinrichtung ein vergrößertes Bilds des Halbleiterchips zu erhalten ist, und er 200 bis 300 nm beträgt, wenn die Markierungen am Halbleiterchip auszubilden sind.

4. Verfahren zum Ausbilden einer Markierung vor dem Prüfen eines Halbleiterchips, mit den folgenden Schritten:

- Einstrahlen eines geladenen Teilchenstrahls zum Ausbilden von Markierungen an Positionen, die mit vorbestimmten Abständen von einem fehlerhaften Schaltungselement des Halbleiterchips entfernt sind;

- Zerschneiden des Halbleiterchips mit den Markierungen zu einem Probenchipteil und

- Spezifizieren des fehlerhaften Schaltungselements auf dem Probenchipteil auf Grundlage der Markierungen mittels eines Transmissionselektronenmikroskop, um die Ursache von Fehlern des Schaltungselements zu prüfen;

- wobei die Markierungen aus vier Markierungen bestehen, von denen zwei auf einer geraden Linie ausgebildet sind, die durch das fehlerhafte Schaltungselement hindurchgeht, und an Positionen, die symmetrisch mit vorbestimmten Abständen vom fehlerhaften Schaltungselement getrennt sind, und von denen zwei andere Markierungen auf einer Linie ausgebildet sind, die die gerade Linie rechtwinklig kreuzt und durch das fehlerhafte Schaltungselement an Positionen hindurchgeht, die mit vorbestimmten Abständen symmetrisch vom fehlerhaften Schaltungselement entfernt sind.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem jede Markierung an einer Position ausgebildet wird, die um 10 µm oder mehr vom fehlerhaften Schaltungselement entfernt ist.

6. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem jede Markierung eine Größe von 2 bis 3 µm² oder mehr hat.