[发明专利]半导体故障解析装置及故障解析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用半导体器件的发热像进行故障解析的半导体故障解析装置、及半导体故障解析方法。

背景技术

先前，作为进行半导体器件的故障解析的装置，使用一种检测由半导体器件所产生的热而确定其故障部位的故障解析装置。在此种故障解析装置中，例如对半导体器件所包含的电子电路施加偏压电压。然后，使用一种在红外光的波长区域具有感光度的摄像装置对半导体器件进行摄像以取得发热像，解析该发热像，由此确定半导体器件中的发热部位(例如，参照专利文献1～3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第2758562号公报

专利文献2：日本专利特开平9-266238号公报

专利文献3：日本专利特开平11-337511号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在上述半导体故障解析装置中，通过红外摄像装置所取得的半导体器件的图像包含：由半导体器件产生的热的发热像、及半导体器件中的电路图案的图案像。该情形时，作为自上述图像中去除图案像并提取发热像的方法，考虑有差分法。即，与对半导体器件施加有偏压电压的状态下的发热像+图案像的解析图像不同地，另外取得未施加偏压电压的状态下的仅图案像的背景图像。然后，通过取得解析图像与背景图像的差分，由此可仅提取发热像。

此处，在上述方法中，解析图像及背景图像是通常分别按时间序列以多个为单位而取得并被用于故障解析。另一方面，在此种故障解析装置中，因温度变化的影响而会产生摄像装置相对于半导体器件的摄像位置发生变动的温度漂移。即，在解析图像及背景图像按时间序列的取得过程中如果发生温度变化，则构成故障解析装置的各零件会根据其材质或尺寸的不同等而在不同条件下伸缩从而发生位置变动，由此导致摄像位置偏移。

对于此种由温度导致的摄像位置偏移而言，装置本身为热的产生源，另外也具有伴随样品出入的外部空气的出入等，因此无法完全排除。而且，如果针对产生摄像位置偏移的状态下所取得的解析图像及背景图像而生成与发热像对应的差分图像，则半导体器件中的电路图案的边缘部分会作为噪声而呈现于差分图像中（边缘噪声成分）。此种边缘噪声成分在使用发热像进行半导体器件的故障解析方面成为问题。

本发明是为了解决以上的问题而完成的，其目的在于提供一种能抑制半导体器件的发热解析图像中的摄像位置偏移的影响的半导体故障解析装置、故障解析方法、及故障解析程序。

解决问题的技术手段

为了达成上述目的，本发明的半导体故障解析装置，其特征在于，所述半导体故障解析装置是使用半导体器件的发热像而进行故障解析的半导体故障解析装置，且具备：(1)电压施加单元，其对成为解析对象的半导体器件施加偏压电压；(2)摄像单元，其取得半导体器件的图像；及(3)图像处理单元，其对通过摄像单元所取得的图像进行半导体器件的故障解析所必要的图像处理；(4)摄像单元取得各自包含对半导体器件施加有偏压电压的状态下的发热像的多个解析图像、及未施加偏压电压的状态下的多个背景图像，并且(5)图像处理单元包含：摄像位置算出单元，其针对多个解析图像及多个背景图像的各个而算出其摄像位置；图像分类单元，其对于多个解析图像及多个背景图像各自的摄像位置，准备参照摄像位置的位置频度分布而设定的区域分割单位，根据摄像位置属于按区域分割单位所分割的N个区域(N为2以上的整数)的哪个区域，而将多个解析图像及多个背景图像分类为N个图像群；及差分图像生成单元，其对经分类的N个图像群个别生成用于故障解析的解析图像与背景图像的差分图像。