[发明专利]故障解析方法及故障解析装置

说明书

技术领域

本申请要求基于2007年6月29日申请的日本专利申请 2007-172554号的优先权，其全部公开内容援引在本说明书中。

本发明涉及解析半导体芯片或晶片的故障的故障解析方法及故障 解析装置，特别涉及将半导体芯片上的故障部位以非破坏方式缩小范 围的故障解析方法及故障解析装置。

背景技术

故障解析方法、装置用于制定LSI芯片等的半导体芯片上的故障 部位，并探明故障的原因。故障解析的顺序大的方面分为两部分。首 先，将半导体芯片上的故障嫌疑部位以非破坏方式缩小范围到精密级。 接着，将缩小范围后的部位进行物理化学性的破坏解析。作为这种故 障解析方法、装置的已知技术，有以下的技术。

在现有例1中，公开了图4所示的技术(例如，参照非专利文献 1)。形成在LSI芯片101的二端子间通过恒压源103流过电流的状态， 并于将加热用激光束102聚光在LSI芯片101的表面附近的状态下， 扫描被观测范围。另外，由于加热用激光束102大多从LSI芯片101 背面侧照射，因此图中也如此显示。当加热用激光束102照射到LSI 芯片101上的电流路径(相当于106)时，由于该部位的布线的温度上 升，布线电阻产生变化，因此可由电流变化检测计104检知其变化。 通过将电流变化检测计104的输出信号显示成扫描图像，可将电流路 径106可视化。另外，当布线中存在缺陷105时，由于温度上升的程 度与无缺陷105的部位不同，因此可在扫描图像上得到反差。如上所 述，使用现有例1时，LSI芯片101上的电流路径106和电流路径106 中的缺陷105可以被可视化。由于此方法的扫描图像的空间分辨率取 决于加热用激光束102的直径，因此最高可得到亚微米的分辨率。

作为现有例2，公开了图5所示的技术(例如，参照专利文献1)。 SQUID磁通计203是目前最高感度的磁性传感器。用光电流产生用激 光束202照射LSI芯片201的表面附近时，在LSI芯片201出现产生 光电流的部位。产生光电流的部位是出现p-n结合或不纯物浓度差的部 位与其附近等。当产生光电流时，则产生磁场。以SQUID磁通计203 检测该磁场。在用光电流产生用激光束202固定照射产生光电流的部 位的状态下，将SQUID磁通计203在被观测范围扫描，得到扫描图像。 得到的扫描图像表示磁场的分布，但通过进行傅立叶转换(Fourier Transform)，可得到电流分布的图像。另外，SQUID是Superconducting Quantum Interference Device的略称，日文称为超電導量子干涉素子， 中文称为超导量子干涉元件。

专利文献1日本特开2006-258479号公报

非专利文献1二川、井上「IR-OBIRCH法によるチツプ裏面から の観测」、NEC技术杂志、日本电气株式会社、1997年、Vol.50、No.6、 P.68-73

发明内容

然而，在现有例1(参照图4)中，使电流流入以LSI芯片101内 部为目标的布线，是非常困难。其原因在于在现有例1中，需要与LSI 芯片101的外部通过二端子连接。亦即，为了通过恒压源103流过电 流，以电流变化检测计104检测电流变化，必须进行二端子的外部连 接。实际的LSI芯片101取出到外部的端子数至多为数千端子。另一 方面，LSI芯片101的内部的布线数从数万到数亿皆有。因此，仅使用 LSI芯片101的外部端子而使电流流过LSI芯片101的内部的任意布线， 是非常困难。

并且，在现有例1中，在LSI芯片101在制造工序中途的应用非 常困难。亦即，在LSI芯片101的制造工序中途，未形成用于取出外 部端子的平头电极(pad electrode)，因此应用现有例1非常困难。