JPH0982771A - 半導体材料の評価方法およびその装置 - Google Patents
半導体材料の評価方法およびその装置Info
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- JPH0982771A JPH0982771A JP7240247A JP24024795A JPH0982771A JP H0982771 A JPH0982771 A JP H0982771A JP 7240247 A JP7240247 A JP 7240247A JP 24024795 A JP24024795 A JP 24024795A JP H0982771 A JPH0982771 A JP H0982771A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体材料の欠陥とその位置を検出する手段
として、欠陥箇所からの発光現象を利用してこれを検出
する検査方法があるが、従来の検出方法は発光をマイク
ロスコープで捕捉しているために１μｍ以下の微小部分
の観測は不可能であり、集積度の向上，微細化の進行が
著しいＬＳＩなど高密度素子の検査・評価は困難であっ
た。 【解決手段】 近視野光の検出が可能な微小なプローブ
を用いて、半導体試料に通電し動作させたとき欠陥部な
どから発光する光のうちの近視野光を検出する。近視野
光は、距離とともに指数関数的に減衰するために物質表
面近傍（表面から４００〜５００ｎｍ）にのみ存在する
光波であって、これを検知することにより欠陥等の存在
箇所が正確に求められる。検出はプローブ７と試料１の
相対位置の精密な観測・制御と、試料の表面をプローブ
で逐次走査して近視野光の強度Ｓと背景光の強度Ｂとの
Ｓ／Ｂ比（シグナル／バックグラウンド比）をプロット
することにより行なわれる。
として、欠陥箇所からの発光現象を利用してこれを検出
する検査方法があるが、従来の検出方法は発光をマイク
ロスコープで捕捉しているために１μｍ以下の微小部分
の観測は不可能であり、集積度の向上，微細化の進行が
著しいＬＳＩなど高密度素子の検査・評価は困難であっ
た。 【解決手段】 近視野光の検出が可能な微小なプローブ
を用いて、半導体試料に通電し動作させたとき欠陥部な
どから発光する光のうちの近視野光を検出する。近視野
光は、距離とともに指数関数的に減衰するために物質表
面近傍（表面から４００〜５００ｎｍ）にのみ存在する
光波であって、これを検知することにより欠陥等の存在
箇所が正確に求められる。検出はプローブ７と試料１の
相対位置の精密な観測・制御と、試料の表面をプローブ
で逐次走査して近視野光の強度Ｓと背景光の強度Ｂとの
Ｓ／Ｂ比（シグナル／バックグラウンド比）をプロット
することにより行なわれる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体材料の微細
な欠陥を検出して品質の評価を行なう方法およびその装
置に関するものである。
な欠陥を検出して品質の評価を行なう方法およびその装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体やＩＣには、材料内部での絶縁破
壊，電気的リークなどに基づく微細な欠陥がしばしば存
在する。そして絶縁破壊や電気的リークは、半導体・Ｉ
Ｃに使用される絶縁膜の厚さや材質，表面の平坦性，不
純物による汚染，ピンホールや微粒子あるいは異物・介
在物，ストレスによる内部構造の変化等の様々な要因に
よって引き起こされる。従って、半導体材料の欠陥とそ
の位置を高精度に検出しさらにその原因を解明すること
は、半導体素子の設計仕様の見直し，製造工程の改良を
図る指針となり、ひいては半導体素子の信頼性を向上さ
せる上で極めて重要なことである。
壊，電気的リークなどに基づく微細な欠陥がしばしば存
在する。そして絶縁破壊や電気的リークは、半導体・Ｉ
Ｃに使用される絶縁膜の厚さや材質，表面の平坦性，不
純物による汚染，ピンホールや微粒子あるいは異物・介
在物，ストレスによる内部構造の変化等の様々な要因に
よって引き起こされる。従って、半導体材料の欠陥とそ
の位置を高精度に検出しさらにその原因を解明すること
は、半導体素子の設計仕様の見直し，製造工程の改良を
図る指針となり、ひいては半導体素子の信頼性を向上さ
せる上で極めて重要なことである。
【０００３】ところで、半導体・ＩＣ素子に通電して動
作させた場合、時に発光現象が認められるが、この発光
には、前記のような欠陥に基づく発光のほか、高エネル
ギー電子（ホットエレクトロンまたはホットキャリアと
呼ばれる）による発光などがある。この高エネルギー電
子は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）の場合にその絶
縁膜に進入して損傷を与え、電気的特性を劣化させると
いう問題がある。
作させた場合、時に発光現象が認められるが、この発光
には、前記のような欠陥に基づく発光のほか、高エネル
ギー電子（ホットエレクトロンまたはホットキャリアと
呼ばれる）による発光などがある。この高エネルギー電
子は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）の場合にその絶
縁膜に進入して損傷を与え、電気的特性を劣化させると
いう問題がある。
【０００４】このため、ＩＣの中のどの様な場所でどの
様な通電条件の時にホットキャリアが発生するかを解明
することは、ＩＣの経時的変化を推測し信頼性を評価す
る上でも重要なことである。従って、半導体・ＩＣ素子
からの発光を捕捉し解析することは、半導体材料の欠陥
とその原因を解明する上で極めて有用な方法である。
様な通電条件の時にホットキャリアが発生するかを解明
することは、ＩＣの経時的変化を推測し信頼性を評価す
る上でも重要なことである。従って、半導体・ＩＣ素子
からの発光を捕捉し解析することは、半導体材料の欠陥
とその原因を解明する上で極めて有用な方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来、この種の発光の
観測は、半導体素子に通電して動作させ、素子中に発生
した発光をマイクロスコープで拡大した後、モノクロメ
ーターで分光し、光電子増倍管やＣＣＤによって光量を
測定する方法が用いられていた。
観測は、半導体素子に通電して動作させ、素子中に発生
した発光をマイクロスコープで拡大した後、モノクロメ
ーターで分光し、光電子増倍管やＣＣＤによって光量を
測定する方法が用いられていた。
【０００６】ところが、半導体やＩＣではＬＳＩ（大規
模集積回路）を初めとして集積度が年々向上し、微細化
が進行してきている。例えば１６Ｍビットランダムアク
セスメモリー（ＤＲＡＭ）では、配線幅や電気的な動作
領域の大きさは１μｍ以下のサイズ，さらに１Ｇビット
メモリーでは０．１μｍのサイズとなった。そのため前
述の絶縁破壊やリーク，ホットキャリアの評価に際して
は、０．１μｍ以下の微小な領域での観測・評価が必要
になってきている。
模集積回路）を初めとして集積度が年々向上し、微細化
が進行してきている。例えば１６Ｍビットランダムアク
セスメモリー（ＤＲＡＭ）では、配線幅や電気的な動作
領域の大きさは１μｍ以下のサイズ，さらに１Ｇビット
メモリーでは０．１μｍのサイズとなった。そのため前
述の絶縁破壊やリーク，ホットキャリアの評価に際して
は、０．１μｍ以下の微小な領域での観測・評価が必要
になってきている。
【０００７】しかるに、マイクロスコープで観測する従
来の方法では原理的に可視光の波長以下、即ち０．５〜
１μｍ以下の微小部分の観測は不可能であり、ＬＳＩな
どの高密度素子の評価は困難であったため、この様な微
小領域における高精度の観測を可能にする新しい方法が
求められていた。
来の方法では原理的に可視光の波長以下、即ち０．５〜
１μｍ以下の微小部分の観測は不可能であり、ＬＳＩな
どの高密度素子の評価は困難であったため、この様な微
小領域における高精度の観測を可能にする新しい方法が
求められていた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体，ＩＣ
に通電し動作させたときに欠陥部等から発光する光のう
ちの近視野光に着目し、その位置を正確に検出する後述
の方法と装置によって所期の目的を達するものである。
ちなみに、この近視野光は物質表面からの距離とともに
指数関数的に減衰する性質のために物質表面近傍にのみ
存在する光波であって、その存在する領域（物質表面か
らの距離）は光の波長程度，即ち通常は数百ｎｍ以下で
ある。従って近視野光が検出されるということは、正に
その位置に欠陥等が存在することを意味するものであ
る。
に通電し動作させたときに欠陥部等から発光する光のう
ちの近視野光に着目し、その位置を正確に検出する後述
の方法と装置によって所期の目的を達するものである。
ちなみに、この近視野光は物質表面からの距離とともに
指数関数的に減衰する性質のために物質表面近傍にのみ
存在する光波であって、その存在する領域（物質表面か
らの距離）は光の波長程度，即ち通常は数百ｎｍ以下で
ある。従って近視野光が検出されるということは、正に
その位置に欠陥等が存在することを意味するものであ
る。
【０００９】しかして、本願の第１の発明は半導体材料
の評価方法に関するもので、半導体材料に通電する工程
と、通電された前記半導体材料から発生する近視野光を
検出する工程とを有することを特徴としている。
の評価方法に関するもので、半導体材料に通電する工程
と、通電された前記半導体材料から発生する近視野光を
検出する工程とを有することを特徴としている。
【００１０】本願第２の発明は半導体材料の評価装置に
関するもので、被検試料を載置する試料台と、試料に通
電する手段と、試料から発生する近視野光を捕捉するプ
ローブと、このプローブを試料表面に対して垂直方向に
振動させる加振機構と、プローブの振動の振幅または周
波数の変化を検出して試料表面との間隙を制御する変位
検出機構と、プローブで捕捉した光をプローブの振動に
合わせて分割して検出する光検出システムを有すること
を特徴としている。
関するもので、被検試料を載置する試料台と、試料に通
電する手段と、試料から発生する近視野光を捕捉するプ
ローブと、このプローブを試料表面に対して垂直方向に
振動させる加振機構と、プローブの振動の振幅または周
波数の変化を検出して試料表面との間隙を制御する変位
検出機構と、プローブで捕捉した光をプローブの振動に
合わせて分割して検出する光検出システムを有すること
を特徴としている。
【００１１】本願第３の発明は半導体材料の評価方法に
関するもので、第１の発明における近視野光を検出する
プローブに周波数が高く振幅の小さい周期振動と、周波
数が低く振幅の大きい周期振動を重ねて加振しながら検
出することを特徴とする。
関するもので、第１の発明における近視野光を検出する
プローブに周波数が高く振幅の小さい周期振動と、周波
数が低く振幅の大きい周期振動を重ねて加振しながら検
出することを特徴とする。
【００１２】本願第４の発明は半導体材料の評価方法に
関するもので、第３の発明においてプローブに加振され
る、周波数が高く振幅が小さい周期振動の周波数が１ｋ
Ｈｚ以上で振幅が５００ｎｍ以下であり、周波数が低く
振幅が大きい周期振動の周波数が１０ｋＨｚ以下で振幅
が４００ｎｍ以上であることを特徴としている。
関するもので、第３の発明においてプローブに加振され
る、周波数が高く振幅が小さい周期振動の周波数が１ｋ
Ｈｚ以上で振幅が５００ｎｍ以下であり、周波数が低く
振幅が大きい周期振動の周波数が１０ｋＨｚ以下で振幅
が４００ｎｍ以上であることを特徴としている。
【００１３】本願第５の発明は半導体材料の評価装置に
関するもので、第２の発明におけるプローブの変位検出
機構が、プローブの高周波振動の周波数および振幅の変
化と低周波振動の周波数および振幅の変化を区別して検
出できる変位検出機構であることを特徴としている。
関するもので、第２の発明におけるプローブの変位検出
機構が、プローブの高周波振動の周波数および振幅の変
化と低周波振動の周波数および振幅の変化を区別して検
出できる変位検出機構であることを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明に係る半導体，ＩＣの評価
装置は、大要以下の構成を有する。 水平方向（Ｘ軸，Ｙ軸）および高さ方向（Ｚ軸）の
精密な移動・位置決めが可能な、半導体・ＩＣの被検試
料を固定する試料台。 近視野光を捕捉する微小な探針（プローブ）。プロ
ーブは、細い石英ガラスファイバー等の透光性材料の先
端を針状に加工したものでもよく、また、フォトダイオ
ード等の微細な受光材料でもよい。プローブには、試料
表面に対して垂直方向に振動させる加振機構とその制御
システムが付設される。 プローブの振動の振幅または周波数の変化を検出し
てプローブの先端と試料表面との距離を制御するため
の、変位検出機構および制御システム。 プローブで捕捉した光を、プローブの振動に合わせ
てロックインアンプ等の検出器により分割して検出でき
るようにした光検出システム。 プローブの加振，試料台の移動，プローブで捕捉し
た光の検出，プローブの振動の変位検出を制御し、近視
野光のイメージングを可能にする制御システム。
装置は、大要以下の構成を有する。 水平方向（Ｘ軸，Ｙ軸）および高さ方向（Ｚ軸）の
精密な移動・位置決めが可能な、半導体・ＩＣの被検試
料を固定する試料台。 近視野光を捕捉する微小な探針（プローブ）。プロ
ーブは、細い石英ガラスファイバー等の透光性材料の先
端を針状に加工したものでもよく、また、フォトダイオ
ード等の微細な受光材料でもよい。プローブには、試料
表面に対して垂直方向に振動させる加振機構とその制御
システムが付設される。 プローブの振動の振幅または周波数の変化を検出し
てプローブの先端と試料表面との距離を制御するため
の、変位検出機構および制御システム。 プローブで捕捉した光を、プローブの振動に合わせ
てロックインアンプ等の検出器により分割して検出でき
るようにした光検出システム。 プローブの加振，試料台の移動，プローブで捕捉し
た光の検出，プローブの振動の変位検出を制御し、近視
野光のイメージングを可能にする制御システム。
【００１５】本発明に係る測定方法の大要は、以下の通
りである。試料に通電した状態で、光の波長程度の振幅
を持つ低周波振動に振幅の小さな高周波振動を重ねたモ
ードでプローブを振動させながら、試料表面を走査す
る。走査はプローブを定置し、試料のＸ−Ｙ移動で行な
う。プローブの先端が試料表面に接触するとプローブの
振動の振幅または周波数が変化するので、その高周波振
動成分の変化を変位検出機構で検出して、試料のＺ軸の
高さ調整にフィードバックをかける。これによりプロー
ブは試料表面の微細な形状の変化を検出するとともに、
常に試料表面から一定の間隔で振動するように制御され
る。
りである。試料に通電した状態で、光の波長程度の振幅
を持つ低周波振動に振幅の小さな高周波振動を重ねたモ
ードでプローブを振動させながら、試料表面を走査す
る。走査はプローブを定置し、試料のＸ−Ｙ移動で行な
う。プローブの先端が試料表面に接触するとプローブの
振動の振幅または周波数が変化するので、その高周波振
動成分の変化を変位検出機構で検出して、試料のＺ軸の
高さ調整にフィードバックをかける。これによりプロー
ブは試料表面の微細な形状の変化を検出するとともに、
常に試料表面から一定の間隔で振動するように制御され
る。
【００１６】プローブで捕捉した光は、プローブの低周
波成分の振動数に対応して分割検出し、プローブが試料
表面に最も近接したときの近視野光主体の光の強度
（Ｓ）と試料表面から最も離れたときの散乱光主体の光
の強度（Ｂ）との差分を走査領域でプロットすることに
より、微小箇所からの発光の精密な分布を得る。近視野
光は表面から４００〜５００ｎｍまでに殆ど減衰するの
で、この様にしてＳ／Ｂ比（シグナル／バックグラウン
ド比）をとることにより、近視野光の発生箇所即ち欠陥
等の存在箇所が求められる。
波成分の振動数に対応して分割検出し、プローブが試料
表面に最も近接したときの近視野光主体の光の強度
（Ｓ）と試料表面から最も離れたときの散乱光主体の光
の強度（Ｂ）との差分を走査領域でプロットすることに
より、微小箇所からの発光の精密な分布を得る。近視野
光は表面から４００〜５００ｎｍまでに殆ど減衰するの
で、この様にしてＳ／Ｂ比（シグナル／バックグラウン
ド比）をとることにより、近視野光の発生箇所即ち欠陥
等の存在箇所が求められる。
【００１７】
【実施例】図１は、本発明に係る半導体，ＩＣ材料を評
価する装置の要部構成を説明する要素関連図である。
（１）は半導体またはＩＣ試料で、ピエゾアクチュエー
ター（３）とステップモーター（５）を備える試料台
（２）に載置され、外部電源からの通電によって試験動
作する。（４）はピエゾアクチュエーターのＸ−Ｙ−Ｚ
３軸コントローラー、（６）はステップモーターの３軸
コントローラーである。ステップモーターはμｍオーダ
ーの精度を、ピエゾアクチュエーターはＸ−Ｙ−Ｚの３
軸とも０．１ｎｍオーダーの精度を有する。
価する装置の要部構成を説明する要素関連図である。
（１）は半導体またはＩＣ試料で、ピエゾアクチュエー
ター（３）とステップモーター（５）を備える試料台
（２）に載置され、外部電源からの通電によって試験動
作する。（４）はピエゾアクチュエーターのＸ−Ｙ−Ｚ
３軸コントローラー、（６）はステップモーターの３軸
コントローラーである。ステップモーターはμｍオーダ
ーの精度を、ピエゾアクチュエーターはＸ−Ｙ−Ｚの３
軸とも０．１ｎｍオーダーの精度を有する。
【００１８】石英ガラス製の光ファイバーで作られたプ
ローブ（７）は、直径が５０μｍのファイバーを略直角
に屈曲させて先端を絞り込んだ後、フッ酸でエッチング
して針状に加工したもので、先端の曲率半径は２ｎｍ以
下である。またファイバーの屈曲部に平坦面を設けてレ
ーザーダイオード（１３）からの光を反射する構造にし
てある。ファイバーは先端数十ｎｍを残して金属皮膜の
コーティングを施し、先端以外からの光の進入を防いで
いる。（８）はプローブで捕捉した光線を検出する光電
子増倍管、（９）は光電子流をプローブの低周波振動と
同期して検出・増幅するロックインアンプである。（１
０）はプローブにＺ軸方向の高周波振動を，同じく（１
１）は低周波振動を加振するためのピエゾアクチュエー
ターで、モジュレーター（１２）により周波数と振幅の
調整を行なう。プローブは、その水平部を（１０）と
（１１）に接着により固定されている。ただし高周波振
動と低周波振動を一つのピエゾアクチュエーターで発生
させることも可能である。
ローブ（７）は、直径が５０μｍのファイバーを略直角
に屈曲させて先端を絞り込んだ後、フッ酸でエッチング
して針状に加工したもので、先端の曲率半径は２ｎｍ以
下である。またファイバーの屈曲部に平坦面を設けてレ
ーザーダイオード（１３）からの光を反射する構造にし
てある。ファイバーは先端数十ｎｍを残して金属皮膜の
コーティングを施し、先端以外からの光の進入を防いで
いる。（８）はプローブで捕捉した光線を検出する光電
子増倍管、（９）は光電子流をプローブの低周波振動と
同期して検出・増幅するロックインアンプである。（１
０）はプローブにＺ軸方向の高周波振動を，同じく（１
１）は低周波振動を加振するためのピエゾアクチュエー
ターで、モジュレーター（１２）により周波数と振幅の
調整を行なう。プローブは、その水平部を（１０）と
（１１）に接着により固定されている。ただし高周波振
動と低周波振動を一つのピエゾアクチュエーターで発生
させることも可能である。
【００１９】（１３）と（１４）は変位検出機構の構成
要素で、それぞれ試料表面の凹凸によるプローブの振幅
の変化を検出するレーザーダイオードとフォトダイオー
ドである。レーザーダイオードは赤色の通信用素子を用
い、そのプローブからの反射光をフォトダイオード（１
４）で検出する。（１５）はアナログ／デジタル変換器
を含む振幅検出器である。（１６）はプローブの加振，
光電流の検出，試料のＸ−Ｙ−Ｚ移動をコントロールす
るコンピューターを含む制御システムであり、（１７）
は近視野光の２次元分布を描写するモニターである。
要素で、それぞれ試料表面の凹凸によるプローブの振幅
の変化を検出するレーザーダイオードとフォトダイオー
ドである。レーザーダイオードは赤色の通信用素子を用
い、そのプローブからの反射光をフォトダイオード（１
４）で検出する。（１５）はアナログ／デジタル変換器
を含む振幅検出器である。（１６）はプローブの加振，
光電流の検出，試料のＸ−Ｙ−Ｚ移動をコントロールす
るコンピューターを含む制御システムであり、（１７）
は近視野光の２次元分布を描写するモニターである。
【００２０】この装置による半導体，ＩＣなどの評価
は、先ず、試料台に固定した試料１にリードフレームを
通して外部電源から通電して、動作状態にする。次に、
試料の所定の部位がプローブ７の直下に位置するように
試料台を移動し、試料の表面をプローブに近付ける。プ
ローブ７には低周波振動と高周波振動が加振され、その
変位を、レーザー光を用いた変位検出機構が高周波振動
成分の振幅の変化により常に監視している。
は、先ず、試料台に固定した試料１にリードフレームを
通して外部電源から通電して、動作状態にする。次に、
試料の所定の部位がプローブ７の直下に位置するように
試料台を移動し、試料の表面をプローブに近付ける。プ
ローブ７には低周波振動と高周波振動が加振され、その
変位を、レーザー光を用いた変位検出機構が高周波振動
成分の振幅の変化により常に監視している。
【００２１】この状態でさらに試料をプローブに近接さ
せ、試料の表面がプローブの先端に接触するようになる
と、プローブの高周波振動成分の振幅が変化する。そこ
で、この振幅の変化に対応して試料台のＺ軸ピエゾにフ
ィードバックをかけ、試料の表面とプローブとの間隙を
常に一定に保ちながら試料をＸ−Ｙ方向に移動させ、試
料の表面をプローブで逐次走査する。なおプローブに与
える振動は、高周波加振はプローブの共振周波数に近い
周波数５〜５０ｋＨｚで振幅は１０ｎｍ〜５０ｎｍが、
低周波加振は周波数０．５〜５ｋＨｚ，振幅は近視野光
の存在する領域の大きさ程度、即ち４００〜１０００ｎ
ｍが適している。この範囲を外れると可視光の範囲を越
え、測定の感度，精度が低下する。
せ、試料の表面がプローブの先端に接触するようになる
と、プローブの高周波振動成分の振幅が変化する。そこ
で、この振幅の変化に対応して試料台のＺ軸ピエゾにフ
ィードバックをかけ、試料の表面とプローブとの間隙を
常に一定に保ちながら試料をＸ−Ｙ方向に移動させ、試
料の表面をプローブで逐次走査する。なおプローブに与
える振動は、高周波加振はプローブの共振周波数に近い
周波数５〜５０ｋＨｚで振幅は１０ｎｍ〜５０ｎｍが、
低周波加振は周波数０．５〜５ｋＨｚ，振幅は近視野光
の存在する領域の大きさ程度、即ち４００〜１０００ｎ
ｍが適している。この範囲を外れると可視光の範囲を越
え、測定の感度，精度が低下する。
【００２２】この様にして試料の表面を走査しながら、
プローブで捕捉した光の強度を連続的に測定しそのＳ／
Ｂ比を逐次プロットする。前述のように近視野光は表面
から４００〜５００ｎｍまでに殆ど減衰するので、Ｓ／
Ｂ比が大きく変化する箇所が近視野光の発生箇所即ち欠
陥等の存在箇所として、極めて高精度に検出される。
プローブで捕捉した光の強度を連続的に測定しそのＳ／
Ｂ比を逐次プロットする。前述のように近視野光は表面
から４００〜５００ｎｍまでに殆ど減衰するので、Ｓ／
Ｂ比が大きく変化する箇所が近視野光の発生箇所即ち欠
陥等の存在箇所として、極めて高精度に検出される。
【００２３】予め本発明の方法で試験済みの試料１０箇
について、従来の方法で欠陥箇所の有無を試験したとこ
ろ、本発明の方法により検出されていた欠陥箇所の２０
％が検出されたに過ぎなかった。この結果は、本発明の
実施により半導体材料の信頼性が著しく高められること
を示すものである。
について、従来の方法で欠陥箇所の有無を試験したとこ
ろ、本発明の方法により検出されていた欠陥箇所の２０
％が検出されたに過ぎなかった。この結果は、本発明の
実施により半導体材料の信頼性が著しく高められること
を示すものである。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、従来困難であった半導
体，ＩＣ材料の微小領域における絶縁破壊やリークその
他の欠陥による発光を１μｍ以下の精度で検出でき、不
具合が発生した場所の特定が正確になることにより、Ｉ
ＣやＬＳＩの設計、プロセスの開発，製造，製品管理の
改善に極めて有益な効果を奏する。
体，ＩＣ材料の微小領域における絶縁破壊やリークその
他の欠陥による発光を１μｍ以下の精度で検出でき、不
具合が発生した場所の特定が正確になることにより、Ｉ
ＣやＬＳＩの設計、プロセスの開発，製造，製品管理の
改善に極めて有益な効果を奏する。
【図１】本発明に係る評価装置の一実施例の要部構成を
説明する要素関連図である。
説明する要素関連図である。
１ 試料 ２ 試料台 ３，５ 試料微動装置 ７ プローブ ８ 光電子増倍管 ９ ロックインアンプ １０，１１ 加振器 １３，１４，１５ 変位検出機構 １６ 制御システム １７ モニター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土井 清三 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式会 社東芝研究開発センター内
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体材料に通電する工程と、通電され
た前記の半導体材料から発生する近視野光を検出する工
程とを有することを特徴とする半導体材料の評価方法。 - 【請求項２】 被検試料を載置する試料台と、試料に通
電する手段と、試料から発生する近視野光を捕捉するプ
ローブと、このプローブを試料表面に対して垂直方向に
振動させる加振機構と、プローブの振動の振幅または周
波数の変化を検出して試料表面との間隙を制御する変位
検出機構と、プローブで捕捉した光をプローブの振動に
合わせて分割して検出する光検出システムを有すること
を特徴とする、半導体材料の評価装置。 - 【請求項３】 近視野光を検出するプローブに、周波数
が高く振幅の小さい周期振動と、周波数が低く振幅の大
きい周期振動を重ねて加振しながら検出することを特徴
とする、請求項１に記載の半導体材料の評価方法。 - 【請求項４】 周波数が高く振幅が小さい周期振動の周
波数が１ｋＨｚ以上で振幅が５００ｎｍ以下であり、周
波数が低く振幅が大きい周期振動の周波数が１０ｋＨｚ
以下で振幅が４００ｎｍ以上である、請求項３に記載の
半導体材料の評価方法。 - 【請求項５】 プローブの変位検出機構が、プローブの
高周波振動の周波数および振幅の変化と低周波振動の周
波数および振幅の変化を区別して検出できる変位検出機
構である、請求項２に記載の半導体材料の評価装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7240247A JPH0982771A (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | 半導体材料の評価方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7240247A JPH0982771A (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | 半導体材料の評価方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0982771A true JPH0982771A (ja) | 1997-03-28 |
Family
ID=17056655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7240247A Pending JPH0982771A (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | 半導体材料の評価方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0982771A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1995
- 1995-09-19 JP JP7240247A patent/JPH0982771A/ja active Pending
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