レーザーテラヘルツエミッション顕微鏡によるMOSトランジスタの観察

摘要

我々は新しい手法の半導体デバイス検査装置であるレーザーテラヘルツエミッション顕微鏡（uEM）の提案を行い、不良箇所絞り込み技術としての応用を目指して開発を進めている。 LTEMは、フェムト秒レーザーパルスで走査した半導体デバイスから放射されるテラヘルツ電磁波の振幅のマッピングを行う装置であり、集積回路内の電界分布を非接触で測定することが可能である。 これまでに良品と断線部位を有する動作状態のオペアンプについてLTEM像比較を行った結果、断線箇所周辺で汀EM像のパターンに明瞭な差異を確羅している。 本研究では無バイアス電圧下でも使用可能なデバイス故障箇所絞込み技術の開発を目指して、無バイアス電圧下においてTEG内のMOSFETのLJEM観察を行った。 その結果、Pn接合の空乏層から放射されるテラヘルツ電磁波の検出に成功し、MOSFET内の配線の一部を断線させた場合には、放射されるテラヘルツ電磁波の時間波形が反転することが確認された。