1996 Fiscal Year Annual Research Report
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08650068
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
竹野下 寛 長崎大学, 教育学部, 教授 (70081304)
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| Keywords | ultrasonic / device / nondestructive / LSI / semiconductor / characterization / MOS-LSI / SEM(scanning electron microscopy) |
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| Research Abstract |
最近のVLSIは0.8μmルールから0.3μmルールへと微細化・高集積化が進み、この様なVLSIの故障解析や動作解析、設計などには、選択場所の非破壊・内部観察が不可欠である。電子線超音波顕微鏡(EAM)は走査型電子顕微鏡(SEM)で選択した特定場所をSEMモードからEAMモードへモード切り替え操作のみで非破壊・内部観察が可能である故、EAMはVLSIの非破壊・内部観察には最適な手法といえる。しかし、現状では解像度(r)が低いためにVLSI観察への適用例は少ない。
解像度向上の為、ロックインアンプ用周波数エキスパンダを既設ロックインアンプに接続し、更に、信号増幅系に電源ラインからのノイズの軽減に、フイルターを2段直列挿入してS/Nの向上を達成しEAM観察を行った。以上の準備を経て、0.8μmルールで製作されたMOS-LSI試料のEAM観察を行い、以下の結果を得た。
a)一般のSEM観察の場合と略同値の照射電力(p)まで低下させてもEAM像が得られた。
電子線照射300hまで、MOS-LSI試料の電気特性の劣化は無かった。
b)直接倍率1600倍、EAM視野全面で0.8μm角のコンタクト・ホールが等間隔で多数配列された像が明確に観察された。得たEAM像は解像度0.4μm以上に相当し、最高水準の装置に改善出来ている。
c)観察可能深さ(tx)測定曲線は計算したエレクトロン・レンジ(Re(Al))曲線に平行に変化する。
これは、加速電圧(HV)で定まるReにより深さ方向(t)の観察範囲を定める主因であることを示す。この結果は、HV(20〜45kV)、バイポーラ・トランジスタ(B-Tr)試料の場合で得た結果と同一である。
d)tx測定曲線はRe(Al)の40-50%で、MOS試料ではB-Tr試料の場合より浅い方に並行移動している。
e)中心周波数の異なるバンドエリミネイト・フイルターを2段直列(2チャンネル分計4台)に挿入しS/Nを向上させた。
MOS-LSIの選択場所の非破壊・内部観察は解像度0.4μmで達成出来た。
MOS試料の場合のtx減少は、照射電力の減少[a)]からEA信号発生量が小さく、S/Nの向上[e)]にも関わらずEA信号の検出限界が向上していない為と考えられる。
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Research Products
(1 results)
