专利名称：激光束检查装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用激光束检查半导体集成电路等试样的装置，具体而言，涉及通过以间接方式测量伴随着照射激光束的该试样的电阻值变化，而确定缺陷位置的激光束检查装置。
背景技术：
用以检查半导体集成电路等试样中内部缺陷的装置，有一种例如日本国专利特开第2001-4719号公报所揭示的光束照射加热电阻变化(Optical Beam Induced Resistance Change；OBIRCH)测量装置等激光束检查装置已为众人所皆知。该OBIRCH测量装置用以将激光束照射于试样并测量源于伴随光束热所发热的该试样内的电阻值变化。图1是表示作为激光束检查装置的现有OBIRCH测量装置的结构的方块图。如图1所示，现有的OBIRCH测量装置60，是在由激光发生源61射出的激光束光路上，配置用以使该激光束朝向与入射方向垂直的二维方向进行光栅扫描的激光扫描部62，与用以使经扫描的激光束L聚束成微小光斑径的显微镜63。在显微镜63的聚焦位置，则将半导体集成电路等试样T配置于试样台64上。来自恒电压源65的规定电压施加于该试样T。试样T连接于包括运算放大器或反馈电阻等的电流/电压变换器66。电流/电压变换器66连接于系统控制部67，系统控制部67则进一步连接于监视器68。系统控制部67也连接于激光扫描部62。进一步系统控制部67也连接于用以使试样台64的温度维持成规定温度的温度控制部69。
由激光发生源61射出的激光束L，经激光扫描部62在与光路上垂直的二维方向进行光栅扫描，并且以显微镜63聚光后照射于试样T表面上的微细部位。该激光扫描是受到系统控制部67的控制。对于试样T，是预先由恒电压源65施加规定电压，因而有规定电流流通于电路内。受到激光束照射的试样T的照射部位，其温度将随着吸收激光束而上升，并使其电阻率产生变化。因而流通于试样T的电流量也会跟着变化。有空隙等缺陷的部位当然应该是导热率较差，所以当激光束照射到如此的位置时，由于热不易向周围散热，温度上升将变大。就结果来看，经施加恒电压的试样的缺陷部位，不但电阻值变化会随着温度上升而增加同时电流值变化也会变大。
电流/电压变换器66，则将经检测出的电流暂且予以放大后再变换成电压，然后由该电流/电压变换器66向系统控制部67转送相当于该变换的电压值的检测信号。系统控制部67则依照顺序将作为检测信号所得的电压值的差变换成亮度信息，并在监视器68显示对应于激光束照射位置所列出的影像信息。藉此即可由影像确认试样T的缺陷部位。
发明内容
本发明人等经对于如前所述现有技术加以研究结果，发现如下述课题。即此种OBIRCH测量装置，固然被要求能对于会流通数百mA(毫安倍)至数A(安倍)大电流的试样或被施加数十V至数千V的高电压的试样进行测量。而且也被要求能在另连接一个测试仪的状态下进行测量。但是，上述日本国专利特开第2001-4719号公报所揭示的OBIRCH测量装置60，是采取以直接方式检测在试样中流动的电流，并根据其电流值来检查试样T的缺陷的方法。因此，上述现有的OBIRCH测量装置，若用在需要大电流或高电压的试样测量，则电流/电压变换器66必然会受到大电流或高电压的冲击，以致有会造成该电流/电压变换器66损坏的问题。因而有可能不能对应于需要供给大电流或高电压的试样。再加上，如欲另外设置单独的测试仪，则必须相对设置相称于测试仪的电流/电压变换器的检测器，因而难于套用测试仪，事实上也是不可能。
另一方面，上述日本国专利特开第2001-4719号公报所揭示的OBIRCH测量装置，是采取以直接方式检测电流的方式，因而使电流经过试样台流通时，试样台即将吸收微弱的电流变化或电压变化，以致也有不能测出微小电流等的难题。
本发明是为解决上述课题所完成，其目的在于提供一种具有可在不再需要以直接方式检测在试样中流动的电流或所施加的电压下，即可确定该试样缺陷的结构的激光束检查装置。
本发明的激光束检查装置，是通过使供照射试样的激光束执行扫描，以间接方式检测对应于伴随照射激光束的试样电阻值变化的电性变化，例如电流变化或电压变化，借此确定该试样的缺陷位置。
具体而言，以间接方式检测电流变化时，本发明的激光束检查装置，其包括具有电源线路的电源，激光发生源，激光扫描部，磁场检测装置、以及系统控制部。上述电源线路包括可使电流由电源向试样流通的第一电源线路，与可使电流由该试样向该电源流通的第二电源线路。上述电源就是用以对于配置于上述电源线路上的试样施加恒电压的恒电压源。上述激光发生源是用以产生供照射于试样表面规定部位的激光束。上述激光扫描部是用以使激光束沿试样表面执行扫描。上述磁场检测装置是用以检测因流通于电源线路的电流所产生的磁场变化。上述系统控制部是用以根据经由磁场检测装置所检测的在电源线路的磁场变化及激光束照射位置，以确定该试样的电阻值变化部位(试样的缺陷位置)。
如上述，本发明的激光束查装置，并非是采取以直接方式检测在试样中流动的电流的方法，而是以磁场检测装置检测因供给于该试样的电流所产生的磁场变化，并且在产生该磁场变化时则判断为有缺陷。如此，因为并非是直接检测电流变化，而是以磁场检测装置检测因电流所产生的磁场变化，所以可以单独方式设置电源线路与磁场检测装置。因而即使在测量流动大电流的试样的情况下，只要改用能对应于该大电流的磁场检测器，即可容易实施。
上述磁场检测装置，可使用SQUID磁通仪(superconductingquantum interference detectors；超导量子干涉仪)、霍尔元件(hall device)磁传感器、磁通门传感器、拾取器型磁传感器、MO(magneto optic；磁光)元件传感器、MR(magneto resistance；磁阻)元件传感器、GMR(giant magneto resistance；巨磁阻)元件传感器、TMR(tunnelingmagneto resistive；隧道磁阻)元件传感器等。磁场检测装置只要使用这些磁场检测传感器，即可容易检测出对应于电流变化的磁场变化。尤其是作为硬磁盘驱动器的电磁式拾取器装置而使用的MR元件传感器、GMR元件传感器、TMR元件传感器等磁传感器，由于其等是可检测到局部的磁变化，所以即使为如同半导体装置外部般的狭窄线距的布线间，也能选择性地仅测量检测对象的布线。
另外，本发明的激光束检查装置也可进一步包括用以安装上述磁场检测装置于电源线路所需的安装结构。若设置如此的安装结构，即可简便地对于电源线路装卸磁场检测装置。
此外，本发明的激光束检查装置也可具有放大器，以放大由磁场检测装置所检测的磁场变化检测量。设置如此的放大器时，即使在检查流通电流较小的试样的情形下，也可确实地检测出电流变化。检查流动大电流的试样时，当然可不必使用该放大器。
本发明的激光束检查装置也可进一步具有噪声除去机构，以除去检查磁场变化时所混入的噪声。以间接方式测量电流变化量时，在利用对于试样供给大电流的电源的情况下，由于该电源是独立于检测部，电源中存在的噪声所造成对于检测的影响将变大是必然的事。因此使用噪声除去机构来除去该噪声，当可除去电源等所引起的噪声。其结果，S/N(信噪)比将提高，可实现高灵敏度的检测。
再者，优选为以上述放大器及噪声除去机构来构成一锁定放大器。该锁定放大器由于具有放大器及噪声除去机构的双功能，不但能实现信号放大且能除去噪声，同时也可实现装置全体的小型化。
另一方面，以间接方式检测电压变化时，本发明的激光束检查装置，其包括具有电源线路的电源，激光发生源，激光扫描部，电场检测装置、以及系统控制部。上述电源线路包括使电流由电源向试样流通的第一电源线路，与使电流由该试样向该电源流通的第二电源线路。上述电源就是用以对于配置于上述电源线路上的试样施加恒电流的恒电流源。上述激光发生源是用以产生供照射于试样表面规定部位的激光束。上述激光扫描部是用以使激光束沿试样表面执行扫描。上述电场检测装置是用以检测因施加在试样的电压所产生的电场变化。至于上述系统控制部是用以根据经由电场检测装置所检测的电场变化及激光束照射位置来确定该试样的电阻值变化部位(试样的缺陷位置)。
如上述，本发明的激光束检查装置，并非是采取以直接方式检测在试样中流动的电流的方法，而是经由电场检测装置检测因施加在该试样的电压所产生的电场变化，并且在产生该磁场变化时则判断为有缺陷。如此，因为并非是以直接方式检测电压，而是以电场检测装置检测因该电压所产生的电场变化，所以可以单独方式设置电源线路与电场检测装置。因而即使在测量需要施加大电压的试样的情况下，只要使用对应于该大电压的电场检测器，即可容易进行。
上述电场检测装置，可使用EO(电光)元件传感器等。电场检测装置若使用此种传感器，即可容易检测出对应于电压变化的电场变化。
另外，本发明的激光束检查装置也可进一步具有用以将上述电场检测装置安装于电源线路规定位置所需的安装结构。设置如此的安装结构，即可容易对于电源线路简单装卸电场检测装置。
此外，本发明的激光束检查装置也可进一步具有用以放大由电场检测装置所检测的电场变化检测量的放大器。设置如此的放大器时，即使在进行施加压较小的电压的试样检查的情形下，也可确实地检测出电压变化。检查需要施加大电压的试样时，当然可不必使用该放大器。
本发明的激光束检查装置也可进一步具有噪声除去机构以除去检查电场变化时所混入的噪声。以间接方式测量电压变化量时，在使用对于试样施加大电压的电源的情况下，由于该电源是独立于检测部，电源中存在的噪声所造成对于检测的影响将变大是必然的事。于是使用噪声除去机构来除去该噪声，当可除去电源等所引起的噪声。其结果，S/N(信噪)比将提高，可实现高灵敏度的检测。
另外，优选为以上述放大器及噪声除去机构来构成一锁定放大器。该锁定放大器由于具有放大器及噪声除去机构的双功能，不但能实现信号放大且能除去噪声，同时可实现装置全体的小型化。
本发明的各实施例，由下述详细说明及附图当可更加明了。这些实施例仅用以举例说明，并非用以限制本发明。
再者，本发明的更进一步的应用范围，由以下的详细说明当得以明白。详细说明及规定的事例，虽为本发明的较佳实施例，但是仅为举例所列，对本领域的从业人员，显然可由该详细说明在本发明的精神及范围内进行各种变形及改良。
图1是表示现有OBIRCH测量装置的结构的方块图。
图2是表示本发明激光束检查装置的第一实施例(OBIRCH测量装置)的结构的方块图。
图3是表示拾取线圈型磁传感器的结构的俯视图。
图4是表示霍尔元件型磁传感器的结构的俯视图。
图5是表示装设有磁通门传感器的测试仪板立体图。
图6是表示GMR元件传感器的结构的立体图。
图7是表示本发明激光束检查装置的第二实施例(OBIRCH测量装置)的结构的方块图。
图8是表示与第二实施例的OBIRCH测量装置作比较的现有OBIRCH测量装置的一部分的结构的方块图。
图9是表示第二实施例的OBIRCH测量装置的变形例的结构的方块图。
图10是表示本发明激光束检查装置的第三实施例(OBIRCH测量装置)的结构的方块图。
图11是表示本发明激光束检查装置的第四实施例(OBIRCH测量装置)的结构的方块图。
具体实施例方式
将本发明激光束检查装置的各实施例使用图2至图11详加说明如下。图的说明中，对于相同构件、同一部位则附注以相同元件代表符号，并省略重复说明。
图1是表示本发明激光束检查装置的第一实施例的OBIRCH测量装置的结构的方块图。
如图1所示，在第一实施例的OBIRCH测量装置M中，在由作为光源的激光发生源1所射出的激光束L的光路上，配置用以使该激光束L朝向与光路垂直的二维方向执行光栅扫描的激光扫描部2与将经扫描的激光束L聚光到微小光斑径的显微镜3。
摆放在试样台4上的半导体集成电路等试样T，是配置在显微镜3的焦点位置。恒电压源6是经由第一电源线路5及试样台4连接于试样T的一端，电流是在通过该恒电压源6对于试样T施加恒电压的状态下供给试样T。试样T的另一端是经由试样台4及第二电源线路7连接于恒电压源6。磁场检测装置8是设在第二电源线路7或其附近。磁场检测装置8是用以检测因在第二电源线路7流动的电流所产生的磁场变化，并作为相当于该磁场变化的电流信号而输出磁场信号。该磁场检测装置8可适用各种装置。
磁场检测装置8是连接于具有放大功能的电流/电压变换器9，对于该电流/电压变换器9输出检测电流。电流/电压变换器9则将由磁场检测装置8所输出的检测电流暂时予以放大，然后将该检测电流变换成相当于在第二电源线路7流动的电流的变化量的电压值。电流/电压变换器9是连接于系统控制部10，可将经变换的电压值作为检测信号而输出到系统控制部10。
系统控制部10是连接于监视器11，用以根据由电流/电压变换器9所输出的检测信号来产生供显示于监视器11所需的亮度信息。而且系统控制部10又连接于激光扫描部2，以控制激光束L对于试样T的照射位置。并且由根据由电流/电压变换器9依照顺序作为检测信号所得电压值的差所产生的亮度信息，及由激光扫描部2的扫描位置所检测出的激光束L的照射位置，施加规定的影像处理，以产生供监视器11显示的影像信号，然后输出到监视器11。监视器11则将根据由系统控制部10所输出的影像信号来显示影像。
另一方面，温度控制部12是连接于试样台4。该温度控制部12又连接于系统控制部10，以系统控制部10控制温度控制部12，以将试样台4的温度调整成相称于试样T的适合温度。
将具有如上述结构的第一实施例激光束检查装置的动作及作用说明如下。在该激光束检查装置的OBIRCH测量装置M，为检查试样T，则将试样T摆放在试样台4上。以显微镜3聚束成规定光斑径的激光束L是照射于该试样T的表面。激光扫描部2则将经聚束的激光束L沿该试样T表面作光栅扫描。此时，试样台4是由温度控制部12控制在规定温度。在进行激光束L的光栅扫描的期间，在经由恒电压源6对于试样T施加恒电压的状态下所供给的电流，将通过第一电源线路5及第二电源线路7。相当于由通过该第二电源线路7的电流所产生磁场变化的电流，作为检测电流将由磁场检测装置8生成。检测电流供给电流/电压变换器9，以暂时予以放大后变换成相当于电流变化量的电压值。该经变换的电压值将作为检测信号而输出到系统控制部10。在系统控制部10，则依照顺序由根据作为检测信号所得的电压值的差来进行规定的影像处理(产生亮度信息)，并对于监视器11输出影像信号。于是监视器11将显示根据该影像信号的影像。
此时，试样T若已产生内部缺陷，当激光束L照射到该缺陷部位时，将产生发热所引起的电阻值变化。根据该电阻值变化，第二电源线路7的电流值将变化。该第二电源线路7的电流值一变化，因第二电源线路7的电流所产生的磁场将变化。于是磁场检测装置8将检测伴随该电流变化的磁场变化。该磁场变化将经由电流/电压变换器9作为检测信号(相当于电流变化量的电压值)向系统控制部10输出。在系统控制部10，则依照顺序由根据作为检测信号所得的电压值的差来产生亮度信息(影像处理)。此时，系统控制部10则以由试样T上的激光照射位置与所产生的亮度信息的关系来确定试样T中产生内部缺陷的位置，并实行有缺陷产生的意思的监视器显示。因而根据监视器11的显示，即可检测到试样T中产生内部缺陷。
在如此的试样T的检查中，该激光束检查装置的OBIRCH测量装置M，并非是直接检测流通于电源线路5、7的电流，而是检测因在第二电源线路7流动的电流所产生的磁场变化。因此，即使在进行须由恒电压源6供给大电流的试样T的缺陷检查时，伴随大电流而来的极大负荷不再会施加到磁场检测装置8。因而即使在进行被施加大电流的试样的缺陷检查，也可在基本上不用担心伴随供给大电流而带来检测仪被破坏的情况下进行缺陷检查。
接着，说明可使用于本发明激光束检查装置的OBIRCH测量装置M的磁场检测装置8。可适用于该OBIRCH测量装置M的磁场检测装置8，则有一种如图3所示的拾取线圈型磁传感器20。如该图3所示，拾取线圈型磁传感器20包括基台21，基台21上则设置环状的铁氧体线圈22。第二电源线路7是卷绕在铁氧体线圈22的局部，连接器23是装设在与第二电源线路7卷绕的位置相对的位置。第二电源线路7是经过试样台4连接于试样T，通过试样T的电流流通于第二电源线路7。另一方面，在第二电源线路7流动的电流一产生变化，则将在铁氧体线圈22造成磁通变化，因此根据该磁通变化即可检测到第二电源线路7的电流变化(产生感应电流)。另外，连接器23是连接于电流/电压变换器9，因而可将对应于在第二电源线路7流动的电流变化而在铁氧体线圈22所产生的感应电流，作为检测电流而输出到电流/电压变换器9。
如上述的拾取线圈型磁传感器20，当在第二电源线路7流动的电流一有变化时，铁氧体线圈22的磁场亦将产生变化，所以相当于该磁场变化量的电流(感应电流)可经由连接器23来加以检测，然后作为检测电流而输出到电流/电压变换器9。电流/电压变换器9将根据相当于由连接器23所输出的磁场变化量的感应电流，以间接方式检测流通于试样T的电流变化。因而使用如上述拾取线圈型磁传感器20，即可以高精确度下检测电流变化。
另外，磁场检测装置8也可使用图4所示的霍尔元件型磁传感器30。如图4所示，霍尔元件型磁传感器30是与图3所示的拾取线圈型磁传感器20同样地包括基台31，并在基台31上设置环状的铁氧体线圈32。第二电源线路7是卷绕在铁氧体线圈32全体。并且在铁氧体线圈32的局部设置霍尔元件33，在霍尔元件33附近的位置则设置连接器34。
如上述使用设有霍尔元件33的霍尔元件型磁传感器30，即可在高精确度下检测到电流变化，同时可容易检测在大电流下的电流变化。
再者，磁场检测装置8也可使用图5所示的磁通门传感器40。如图5所示，磁通门传感器40是包括安装部41(包括在安装结构)与主体部42。主体部42是具备高导磁率铁心与线圈，且经由安装部41装设在试样台4上第二电源线路7的附近。该安装部41是对于试样台4可装卸自如，因而通过装卸安装部41，即可使主体部42对于试样台4装卸自如。
使用如上述的磁通门传感器40，即可在更高精确度下检测磁场变化。而且安装部41是构成为对于试样台4装卸自如，因此即可因应流通于试样T的电流大小等来选择搭配适当大小的磁场传感器。
再者，本发明激光束检查装置中的磁场检测装置8，也可使用高温超导薄膜(superconducting quantum interference detectors超导量子干涉仪)传感器(下称为SQUID传感器)。使用该SQUID传感器(SQUID磁通仪)，即可以在更高精确度下检测电流变化。除上述外，磁场检测装置8也可使用MR(magnetoresistance磁阻)元件传感器、利用固体的磁的克尔效应以光检测电流变化的MO(magnetooptic磁光)元件传感器、GMR(giant magnetoreistive巨磁阻)元件传感器、TMR(tunneling magnetoresistive隧道磁阻)元件传感器等。
尤其是上述MR元件传感器、GMR元件传感器、TMR等元件传感器等，是作为硬磁盘驱动器的磁式拾取装置而被使用的磁传感器，能检测到局部的磁变化，因而，即使为半导体装置外部的狭窄线距的布线间，也能选择性地只对于成为检测对象的布线实施测量。例如，图6是表示广泛被使用于硬磁盘驱动器等的GMR元件传感器的结构图。如图6所示，GMR元件传感器是具备接近于电源线路7所配置的GMR头92、与以夹着该GMR头92的方式所配置的屏蔽板91a、91b。GMR头92具有一受到磁场影响，电阻即将变化的性质。因此，若对于施加恒电压的GMR头92预先供给检测电流I，则由于该GMR头92的电阻会对应于电源线路7附近的磁场变化而变化，所以就结果而言，电源线路7附近的磁场变化即可作为检测电流I的变化来检测。
接着，就本发明的激光束检查装置说明如下。图7是表示本发明激光束检查装置的第二实施例的OBIRCH测量装置50的概括结构的方块图。该第二实施例的OBIRCH测量装置是在使用LSI(大规模集成电路)测试仪51以取代上述第一实施例的恒电压源6的这一点，与第一实施例不相同。另外，图7虽然省略激光发生源及激光扫描部，但是该第二实施例也与第一实施例(图2)同样地具备激光发生源及激光扫描部。在该第二实施例的OBIRCH测量装置50中，半导体集成电路等试样T是摆放在试样台4上，LSI测试仪51是经由第一电源线路5、第二电源线路7、及试样台4连接于试样T。LSI测试仪51是对于试样T施加为测试试样T所需的恒电压。以由激光发生源所产生并由激光扫描部朝向箭头标记S方向扫描的激光照射于试样T。
在第二电源线路7，磁场检测装置8是设置于试样台4的附近位置。该磁场检测装置8是与上述第一实施例同样地可使用如图3至图5所示各种传感器中任一者的传感器。磁场检测装置8是连接于放大器52。经由磁场检测装置8所检测，相当于磁场强度的电流是输出到放大器52，放大器52是用以将此电流予以放大。并且放大器52是连接于监视器11，将根据由经放大的电流所变换而来的电压值所产生的影像信号显示于监视器11。依照显示于该监视器11的信息，即可检测因在第二电源线路7流动的电流变化所产生的磁场变化。
在该第二实施例的OBIRCH测量装置50，仍以与上述第一实施例相同的顺序将激光照射于试样T上。另外，以由LSI测试仪51施加恒电压的状态下照射于试样T的激光束将执行扫描。执行激光束扫描时，则以磁场检测装置8检测因在第二电源线路7流动的电流所产生的磁场变化。在放大器52，则将相当于由磁场检测装置8所检测到的磁场变化量的电流予以放大，并根据从该放大的电流所变换的电压值来产生影像信号(变动成分)。然后使该变动成分显示于监视器11即可间接地检测出电流变化。其结果，根据该电流变化即可确定试样T中的缺陷部位。
于图8表示使用LSI测试仪51的现有OBIRCH测量装置。如图8所示现有OBIRCH测量装置70，一向是将第二电源线路7拉长后串联连接于电流测量装置71，并将经由电流测量装置71所测量的电流变化量显示于监视器11，根据该电流变化量来检测试样T的缺陷，但是由于其须将电流测量装置71串联连接，以致必须拉长第二电源线路7，结果造成该部分的电流变化量会衰减。因而有可能漏测微弱的电流变化。
与其相对，本第二实施例的OBIRCH测量装置50，其磁场检测装置8是设置于试样台4附近，即试样T附近。因而可在因通过第二电源线路7造成电流变化量的衰减之前，检测到磁场变化。因此可以高精确度下实施试样T的缺陷检查。而且即使为微弱的电流变化，经由放大器9将检测出的磁场变化量予以放大，便可确实地检测该电流变化。
另外，图9是表示第二实施例的变形例的OBIRCH测量装置53的结构图。在该变形例的OBIRCH测量装置53，磁场检测装置54是装设于设在试样台4与试样T间的电源线路，其余的结构是与图7所示的第二实施例OBIRCH测量装置50相同。另外，该变形例也包括在第一实施例(图2)中的激光发生源及激光扫描部。如此般使磁场检测装置54设在试样台4与试样T间的电源线路，且由该电源线路检测磁场变化，藉此即使为会被试样台4吸收的微小信号也可加以检测。因此可以精度良好地检测该部分的磁场变化。
再者，如图10所示，本发明的激光束检查装置也可利用锁定放大器以作为放大器。图10就是表示本发明激光束检查装置的第三实施例OBIRCH测量装置55的结构的方块图。该图10所示的OBIRCH测量装置55，如与图2所示第一实施例的OBIRCH测量装置M相较，则在设置作为放大器的锁定放大器56以取代电流/电压变换器9这一点不相同。在锁定放大器56与磁场检测装置8间设置预放大器57，且锁定放大器56是连接于信号产生器58。而且在激光发生源1与激光扫描部2间配置光调制器59，且该光调制器59是连接于信号产生器58。光调制器59可使用例如AO调制器、削波器等。
在具有上述结构的OBIRCH测量装置55，由信号产生器58产生的调制信号是输出到光调制器59与锁定放大器56。接收到调制信号的光调制器59则将来自激光发生源1的激光加以强度调制，向锁定放大器56输出的调制信号则作为该锁定放大器56的同步信号加以利用。在试样T所感应的电流变化，作为电流值由磁场检测装置8加以检测，该检测电流则将通过预放大器57以输出到锁定放大器56。在锁定放大器56，则将与经由信号产生器58输出的调制信号同步的成分予以抽取后，将相当于作为检测信号所放大的检测电流值的电压值，输出到系统控制部10。系统控制部10则使接收到的检测信号，同步于基于激光扫描部2的激光束扫描，使其变换成亮度信息，以产生影像信号，并在监视器11上显示根据该产生的影像信号的影像。
如上述作为放大器而使用锁定放大器，藉此即能放大信号，同时也能除去存在于电气信号的噪声。因而可提高S/N比，实现高灵敏度检测。
以上是就本发明的较佳实施例加以说明，本发明并非限定于如上述实施例。例如，上述实施例是在对于试样T施加恒电压的状态下由电流变化检测磁场变化，也可采取例如将供给试样T的电流改为恒电流而由电压变化来检测电场变化的方式。此时，可用来检测电场的电场检测装置，可使用EO元件等。
具体而言，图11是作为本发明激光束检查装置的第四实施例所表示的具备恒电流源86及电场检测装置85的OBIRCH测量装置80的结构的方块图。该图11所示第四实施例的OBIRCH测量装置80，是除具备恒电流源86以取代上述第一实施例的恒电压源6，并且具备用以将因试样T中缺陷(电阻值变化部位)所产生的电压变化作为电场变化而检测的例如EO元件等电场检测装置85之外，其余则具有与该第一实施例(图2)相同的结构。
因此，试样T若有内部缺陷存在，当激光束L照射到该缺陷部位时，则将产生因发热引起的电阻值变化。根据该电阻值变化，施加于试样的电压亦将变化(连接于试样的电源线路间的电位差会变化)。由于该电位差变化，电场将变化。电场检测装置85则将检测伴随该电流值变化的电场变化。该电场变化将经由电流/电压变换器9作为检测信号(电压值)，输出到系统控制部10。系统控制部10则根据由依照顺序作为检测信号所得电压值的差来产生亮度信息(影像处理)。此时，系统控制部10则由试样T上的激光照射位置与所产生的亮度信息的关系，规定试样T中产生内部缺陷的部位，并以监视器作有缺陷存在的意思的显示。因此根据监视器11的显示即可检测到试样T中内部缺陷的存在。
在如此的试样T的检查时，该激光束检测装置的OBIRCH测量装置80，并非是直接测量施加在试样T的电压，而是检测因电源线路5、7间的电位差变化所产生的电场变化。因此，即使在进行由恒电流源86施加了高电压的试样T的缺陷检查时，电场检测装置85不会受到伴随高电压的极大的负荷。所以，即使为被施加高电压的试样的缺陷检查，也可在几乎在无须顾虑因施加高电压引起检测器损坏的状态下进行缺陷检查。
根据以上所述，可进一步作各种变形，这样的变形不能认为脱离本发明的思想和精神范围，对本领域的普通技术人员来讲是显而易见的改良，应包含在本发明权利要求的范围内。
产业上的利用性如前所述，若依照本发明，则在不必直接检测在试样中流动的电流或施加于该试样的电压下进行试样缺陷检查，借此即可提供一种可实施供给大电流或施加高电压的试样等的缺陷检查的激光束检查装置。
权利要求
1.一种激光束检查装置，其特征在于，包括恒电压源，具有用于流动规定量电流的电源线路，对配置在该电源线路上的试样施加规定量的电压；激光发生源，产生向所述试样表面的规定部位照射的激光束；激光扫描部，使所述激光束沿所述试样表面扫描；磁场检测装置，检测因在所述电源线路流动的电流所产生的磁场变化；和系统控制部，根据由所述磁场检测装置所检测到的所述电源线路的磁场变化及所述激光束的照射位置，确定所述试样的电阻值变化部位。
2.如权利要求1所述的激光束检查装置，其特征在于，所述磁场检测装置包括SQUID磁通仪、霍尔元件磁传感器、磁通门传感器、拾取线圈型磁传感器、MO元件传感器、MR元件传感器、GMR元件传感器及TMR元件传感器中的任一个。
3.如权利要求1或2所述的激光束检查装置，其特征在于，还具有用于将所述磁场检测装置安装于所述电源线路的规定部位的安装结构。
4.如权利要求1～3之任一所述的激光束检查装置，其特征在于，还具有用于放大来自所述磁场检测装置的磁场变化检测信号的放大器。
5.如权利要求1～4之任一所述的激光束检查装置，其特征在于，还具有除去在来自所述磁场检测装置的磁场变化检测信号中包含的噪声的噪声除去机构。
6.如权利要求1～3之任一所述的激光束检查装置，其特征在于，还具有锁定放大器，该锁定放大器包括放大器，放大来自所述磁场检测装置的磁场变化检测信号；和噪声除去机构，除去在来自所述磁场检测装置的磁场变化检测信号中包含的噪声。
7.一种激光束检查装置，其特征在于，包括恒电流源，具有用于流动规定量电流的电源线路，对配置在该电源线路上的试样施加规定量的电压；激光发生源，产生向所述试样表面的规定部位照射的激光束；激光扫描部，使所述激光束沿所述试样表面扫描；电场检测装置，检测因施加在所述试样的电压而产生的电场变化；和系统控制部，根据由所述电场检测装置检测到的电场变化及所述激光束的照射位置，确定所述试样的电阻值变化部位。
8.如权利要求7所述的激光束检查装置，其特征在于，所述电场检测装置包括EO元件。
9.如权利要求7或8所述的激光束检查装置，其特征在于，还具有用于将所述电场检测装置安装于所述电源线路的规定部位的安装结构。
10.如权利要求7～9之一所述的激光束检查装置，其特征在于，还具有放大来自所述电场检测装置的电场变化检测信号的放大器。
11.如权利要求7～10之任一的激光束检查装置，其特征在于，还具有除去在来自所述电场检测装置的电场变化检测信号中包含的噪声的噪声除去机构。
12.如权利要求7或8所述的激光束检查装置，其特征在于，还具有锁定放大器，该锁定放大器包括放大器，放大来自所述电场检测装置的电场变化检测信号；和噪声除去机构，除去在来自所述电场检测装置的电场变化检测信号中包含的噪声。
全文摘要
本发明涉及一种利用激光束检查半导体集成电路等试样的缺陷的激光束检查装置。该激光束检查装置，以间接方式检测与通过对于供给恒电流或施加恒电压的试样照射激光束、并使该激光束沿试样表面扫描而产生的该试样的电阻值变化对应的电流变化或电场变化。例如，该电流变化是，以磁场检测装置检测因在设在恒电压源与试样间的电源线路中流动的电流所产生的磁场变化的方式间接测量，且经检测该磁场变化即可确定试样的缺陷位置。
文档编号G01R31/28GK1739034SQ20048000246
公开日2006年2月22日 申请日期2004年1月16日 优先权日2003年1月20日
发明者寺田浩敏, 铃木宏叔, 石塚利道 申请人:浜松光子学株式会社