JPH10332794A - 半導体デバイスの画像化方法 - Google Patents
半導体デバイスの画像化方法Info
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- JPH10332794A JPH10332794A JP10132894A JP13289498A JPH10332794A JP H10332794 A JPH10332794 A JP H10332794A JP 10132894 A JP10132894 A JP 10132894A JP 13289498 A JP13289498 A JP 13289498A JP H10332794 A JPH10332794 A JP H10332794A
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
- G01R31/302—Contactless testing
- G01R31/308—Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体デバイスを画像化する方法と装置を提
供すること。 【解決手段】 前記光ビームに露光された領域内に電荷
キャリアと電流を生成するために、半導体の価電子帯と
導電帯との間に電子を励起する光ビームでもって半導体
デバイスの領域を走査するステップと、前記光ビームに
露光された領域の場所とそこに生成される電流から前記
走査された領域の特徴を画像化するステップとからな
り、前記走査ステップの光ビームの光子エネルギは、前
記化電子帯と導電帯との間で電子を二光子吸収により励
起するのに十分であり、かつ単一光子吸収により前記化
電子帯と導電帯との間の電子を励起するのには不十分で
あることを特徴とする。
供すること。 【解決手段】 前記光ビームに露光された領域内に電荷
キャリアと電流を生成するために、半導体の価電子帯と
導電帯との間に電子を励起する光ビームでもって半導体
デバイスの領域を走査するステップと、前記光ビームに
露光された領域の場所とそこに生成される電流から前記
走査された領域の特徴を画像化するステップとからな
り、前記走査ステップの光ビームの光子エネルギは、前
記化電子帯と導電帯との間で電子を二光子吸収により励
起するのに十分であり、かつ単一光子吸収により前記化
電子帯と導電帯との間の電子を励起するのには不十分で
あることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスの
画像化に関し、特に二光子吸収（two-photon absorpti
n）を用いた半導体デバイスの画像化の方法と装置に関
する。
画像化に関し、特に二光子吸収（two-photon absorpti
n）を用いた半導体デバイスの画像化の方法と装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】半導体内の構造を画像化することは、研
究用のみならず、半導体電子デバイスおよび光学電子デ
バイスの設計・製造・検査に際し、実業界では重要な技
術として興味がもたれている。このような半導体デバイ
スの動作要素は、顕微鏡でもってのみ見ることのできる
サブミクロン特徴を有する小さな構造体である。
究用のみならず、半導体電子デバイスおよび光学電子デ
バイスの設計・製造・検査に際し、実業界では重要な技
術として興味がもたれている。このような半導体デバイ
スの動作要素は、顕微鏡でもってのみ見ることのできる
サブミクロン特徴を有する小さな構造体である。
【０００３】先端技術の半導体デバイスを観察すること
はかなり困難である。その理由は、複数の導電性金属層
が半導体デバイスの上部の動作素子上に形成され、そし
て薄いシリコン層が半導体デバイスの底部の素子の下に
形成されているからである。
はかなり困難である。その理由は、複数の導電性金属層
が半導体デバイスの上部の動作素子上に形成され、そし
て薄いシリコン層が半導体デバイスの底部の素子の下に
形成されているからである。
【０００４】このような構成素子を顕微鏡レベルで画像
化する１つのアプローチは、光学ビームにより導入され
た電流画像化技術を用いることである。半導体の価電子
帯から導電帯へ電子を励起するのに適した周波数でもっ
て光の集光ビームを半導体チップ上で走査し、そしてそ
の結果得られた電流を測定することである。このように
して生成された電流と走査ビームの位置から画像処理用
ソフトを搭載したコンピュータは、半導体デバイスの特
徴を表す画像を生成する。
化する１つのアプローチは、光学ビームにより導入され
た電流画像化技術を用いることである。半導体の価電子
帯から導電帯へ電子を励起するのに適した周波数でもっ
て光の集光ビームを半導体チップ上で走査し、そしてそ
の結果得られた電流を測定することである。このように
して生成された電流と走査ビームの位置から画像処理用
ソフトを搭載したコンピュータは、半導体デバイスの特
徴を表す画像を生成する。
【０００５】上部表面は、通常金属で覆われているため
に、半導体デバイスは、通常底部から走査される。しか
し、このアプローチにおける問題点は、ビームが半導体
デバイスの上部表面の活性層に到達する前にその下の基
板を透過する際に吸収されてしまうことである。このこ
とにより構成要素が密集した活性層において、電流を励
起できる光量が減少し、誤った背景の影響をそれに重ね
合わせてしまう。この結果が構成要素を画像化する際の
精度の限界となる。
に、半導体デバイスは、通常底部から走査される。しか
し、このアプローチにおける問題点は、ビームが半導体
デバイスの上部表面の活性層に到達する前にその下の基
板を透過する際に吸収されてしまうことである。このこ
とにより構成要素が密集した活性層において、電流を励
起できる光量が減少し、誤った背景の影響をそれに重ね
合わせてしまう。この結果が構成要素を画像化する際の
精度の限界となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、高い精度でもって半導体デバイスを画像化する方
法と装置を提供することである。
的は、高い精度でもって半導体デバイスを画像化する方
法と装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、半導体
デバイスは二光子吸収現象を用いて画像化できる。この
本発明の方法は、従来の光ビーム誘導画像化方法に類似
するが、本発明で用いられる光ビームは、半導体バンド
ギャップ間で電子を励起するのに十分ではない周波数
（光子エネルギ）を有している点で異なる。低周波光の
瞬時強度をパルスレーザソースを用いて増加させ、その
結果電子遷移が、ビームが集光した局部領域で、主に二
光子吸収により発生する。
デバイスは二光子吸収現象を用いて画像化できる。この
本発明の方法は、従来の光ビーム誘導画像化方法に類似
するが、本発明で用いられる光ビームは、半導体バンド
ギャップ間で電子を励起するのに十分ではない周波数
（光子エネルギ）を有している点で異なる。低周波光の
瞬時強度をパルスレーザソースを用いて増加させ、その
結果電子遷移が、ビームが集光した局部領域で、主に二
光子吸収により発生する。
【０００８】この結果は、基板を通過する際に吸収が最
少となり、光ビームが集光する構成要素が集まっている
活性層で吸収が最大となる。これにより微細構造の半導
体デバイスの画像化が改善される。特に、自由キャリア
生成の励起強度への二次的な（quadratic） 依存性は、
解像度を向上させ三次元分割化機能を与えることができ
る。
少となり、光ビームが集光する構成要素が集まっている
活性層で吸収が最大となる。これにより微細構造の半導
体デバイスの画像化が改善される。特に、自由キャリア
生成の励起強度への二次的な（quadratic） 依存性は、
解像度を向上させ三次元分割化機能を与えることができ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１には本発明により半導体デバ
イスを画像化する方法のブロック図が示されている。同
図のブロックＡにおいては、第１ステップで適宜画像化
するように半導体デバイスを提供する。通常、このデバ
イスは、半導体チップ例えば単結晶シリコンチップで、
上部表面近傍に活性構成要素を有している。これらの構
成要素は、例えば抵抗、キャパシタ，トランジスタのよ
うな電子デバイス、あるいはＬＥＤ固体レーザ平面状導
波路のような光学電子デバイスを規定する様々な種類の
不純物をドープした領域を含む。
イスを画像化する方法のブロック図が示されている。同
図のブロックＡにおいては、第１ステップで適宜画像化
するように半導体デバイスを提供する。通常、このデバ
イスは、半導体チップ例えば単結晶シリコンチップで、
上部表面近傍に活性構成要素を有している。これらの構
成要素は、例えば抵抗、キャパシタ，トランジスタのよ
うな電子デバイス、あるいはＬＥＤ固体レーザ平面状導
波路のような光学電子デバイスを規定する様々な種類の
不純物をドープした領域を含む。
【００１０】封止されていない場合には、この半導体デ
バイスは活性表面の上から、あるいは半導体基板を透過
して下からのいずれかの方向から画像化される。しか
し、上部表面からの光学的アクセスは、その上に形成さ
れた金属化層によりしばしば不可能である。金属層は除
去できるが、この除去により観測すべき構造体に損傷を
与えることがある。その結果、デバイスの構成素子は、
下から基板を通して画像化さするのが好ましい、。
バイスは活性表面の上から、あるいは半導体基板を透過
して下からのいずれかの方向から画像化される。しか
し、上部表面からの光学的アクセスは、その上に形成さ
れた金属化層によりしばしば不可能である。金属層は除
去できるが、この除去により観測すべき構造体に損傷を
与えることがある。その結果、デバイスの構成素子は、
下から基板を通して画像化さするのが好ましい、。
【００１１】図２は、図１の方法を実行する装置のブロ
ック図であり、同図はプラスチック製ボディ２０１内に
埋設された半導体デバイス２０を示し、このプラスチッ
ク製ボディ２０１には画像化するために露出される基板
底部２０２と、プラスチック製ボディ２０１内に埋設さ
れた構成素子が密集している上部表面２０３とを有す
る。画像化されるべき領域に亘る電極への導電性リード
２０４，２０５は、プラスチック製ボディ２０１から延
びている。基板底部２０２のような表面は鏡面仕上げと
なるよう研磨するのが好ましい。
ック図であり、同図はプラスチック製ボディ２０１内に
埋設された半導体デバイス２０を示し、このプラスチッ
ク製ボディ２０１には画像化するために露出される基板
底部２０２と、プラスチック製ボディ２０１内に埋設さ
れた構成素子が密集している上部表面２０３とを有す
る。画像化されるべき領域に亘る電極への導電性リード
２０４，２０５は、プラスチック製ボディ２０１から延
びている。基板底部２０２のような表面は鏡面仕上げと
なるよう研磨するのが好ましい。
【００１２】ブロックＢに示す次のステップは、この半
導体デバイスを、基板には通常吸収されないが、二光子
吸収により吸収される十分な強度の波長の光にさらす。
このことは図３を用いて説明する。図３は、結晶半導体
の公知のエネルギバンド特性を示している。価電子帯３
１と導電帯３２の間に電子が存在し得ない禁止帯である
エネルギギャップ３０がある。これらの帯の間のエネル
ギ差は、ギャップエネルギＥである。
導体デバイスを、基板には通常吸収されないが、二光子
吸収により吸収される十分な強度の波長の光にさらす。
このことは図３を用いて説明する。図３は、結晶半導体
の公知のエネルギバンド特性を示している。価電子帯３
１と導電帯３２の間に電子が存在し得ない禁止帯である
エネルギギャップ３０がある。これらの帯の間のエネル
ギ差は、ギャップエネルギＥである。
【００１３】ギャップエネルギＥ以上の光子エネルギｈ
ｆ1 を有する光３３は、電子を価電子帯から導電帯に励
起し（導電性ホールを残して）、その結果光３３は吸収
される。ギャップエネルギＥ以下の光子エネルギｈｆ2
を有する光３４は、通常電子遷移を励起しない。この通
常の強度を有する光は、半導体を減衰せずに通過する。
しかし、これら２つの光子エネルギの和がＥ以上の場
合、即ち２ｈｆ2 ＞Ｅの場合には、十分の強度でもって
ある電子は同時に２つの光子３５，３６を吸収し、価電
子帯から導電帯に励起され、それにより電荷キャリアと
電流を生成する。
ｆ1 を有する光３３は、電子を価電子帯から導電帯に励
起し（導電性ホールを残して）、その結果光３３は吸収
される。ギャップエネルギＥ以下の光子エネルギｈｆ2
を有する光３４は、通常電子遷移を励起しない。この通
常の強度を有する光は、半導体を減衰せずに通過する。
しかし、これら２つの光子エネルギの和がＥ以上の場
合、即ち２ｈｆ2 ＞Ｅの場合には、十分の強度でもって
ある電子は同時に２つの光子３５，３６を吸収し、価電
子帯から導電帯に励起され、それにより電荷キャリアと
電流を生成する。
【００１４】ブロックＣに示されるように、デバイス上
に照射される光は集光され、そのデバイスの画像を損傷
することなしに二光子吸収を達成する。通常のアプリケ
ーションにおいては、このことは光は焦点を合わすよう
に空間上で集中することを意味する。同時にパルスレー
ザ光ソースを使用することにより時間的に集光してもよ
い。光は二光子吸収を励起するために、焦点に十分に集
中するまで光が半導体基板内を減衰せずに通過すること
がこの方法の利点である。
に照射される光は集光され、そのデバイスの画像を損傷
することなしに二光子吸収を達成する。通常のアプリケ
ーションにおいては、このことは光は焦点を合わすよう
に空間上で集中することを意味する。同時にパルスレー
ザ光ソースを使用することにより時間的に集光してもよ
い。光は二光子吸収を励起するために、焦点に十分に集
中するまで光が半導体基板内を減衰せずに通過すること
がこの方法の利点である。
【００１５】焦点深度を制御することにより検査中の領
域の素子内の深度を設定することができる。かくしてデ
バイスの三次元画像を生成するために、連続的にずれた
平面上領域を検査することにより特定の平面上領域を画
像化することができる。利用できる光学パワーを集光さ
せるパルスレーザを使用するだけでなく、あるいは必要
とされる平均的パワーを減少することによっても半導体
デバイスの損傷を最低にすることができる。ブロックＤ
に示す露光ステップの間、光は走査され走査領域中の二
光子吸収により生成された電流が測定される。
域の素子内の深度を設定することができる。かくしてデ
バイスの三次元画像を生成するために、連続的にずれた
平面上領域を検査することにより特定の平面上領域を画
像化することができる。利用できる光学パワーを集光さ
せるパルスレーザを使用するだけでなく、あるいは必要
とされる平均的パワーを減少することによっても半導体
デバイスの損傷を最低にすることができる。ブロックＤ
に示す露光ステップの間、光は走査され走査領域中の二
光子吸収により生成された電流が測定される。
【００１６】最後のステップであるブロックＥでは、各
ビーム位置で生成された電流に基づいて走査された領域
の画像を形成する。これは走査を制御し、かつ走査領域
の測定された電流を受信するためにコンピュータを用い
て行うのが好ましい。
ビーム位置で生成された電流に基づいて走査された領域
の画像を形成する。これは走査を制御し、かつ走査領域
の測定された電流を受信するためにコンピュータを用い
て行うのが好ましい。
【００１７】図２は、二光子吸収で吸収される非吸収周
波数（ｈｆ＜ε＜２ｈｆ）で光ビームを提供するような
照射ソース２１を含む半導体デバイス２０を画像化する
装置を示す。照射ソース２１は、ポンプレーザ２１０と
光学パラメトリック発振器２１１と減衰器２１２を有
し、照射強度を制御する。このデバイスにおいては、ポ
ンプレーザ２１０はモードロック型のフェムト秒Ｔｉ：
サファイアパルスレーザで、Spectra Physics 社からTs
unami という商標名で販売されている。
波数（ｈｆ＜ε＜２ｈｆ）で光ビームを提供するような
照射ソース２１を含む半導体デバイス２０を画像化する
装置を示す。照射ソース２１は、ポンプレーザ２１０と
光学パラメトリック発振器２１１と減衰器２１２を有
し、照射強度を制御する。このデバイスにおいては、ポ
ンプレーザ２１０はモードロック型のフェムト秒Ｔｉ：
サファイアパルスレーザで、Spectra Physics 社からTs
unami という商標名で販売されている。
【００１８】光学パラメトリック発振器２１１は、ＣＡ
のmoutan viewにある Spectra Physics 社から商標名 O
pal で市販されている光パラメトリック発振器である。
減衰器２１２は、ＣＡのIrvineの Newport Corporation
から市販されている５０Ｇ００ＡＶ．１である。
のmoutan viewにある Spectra Physics 社から商標名 O
pal で市販されている光パラメトリック発振器である。
減衰器２１２は、ＣＡのIrvineの Newport Corporation
から市販されている５０Ｇ００ＡＶ．１である。
【００１９】シリコン集積回路を画像化するために、代
表的な励起パルス幅は１２０ｆｓで、繰り返しレートは
８０Ｍｈｚで、波長は１．２μｍより長くなければなら
ない、これは単一光子吸収を回避するためである。波長
は１．６−１．２μｍの範囲内にあるのが好ましい。別
法として光励起は他の光ソース、例えば１３００ｎｍと
１５５０ｎｍの波長領域で通信用に開発されたパルスサ
ブピコ秒のレーザでもよい。
表的な励起パルス幅は１２０ｆｓで、繰り返しレートは
８０Ｍｈｚで、波長は１．２μｍより長くなければなら
ない、これは単一光子吸収を回避するためである。波長
は１．６−１．２μｍの範囲内にあるのが好ましい。別
法として光励起は他の光ソース、例えば１３００ｎｍと
１５５０ｎｍの波長領域で通信用に開発されたパルスサ
ブピコ秒のレーザでもよい。
【００２０】スキャナ２２は画像化されるべきデバイス
上にビーム２３を走査するためのものである。好ましい
スキャナは、マサチューセッツ州ウォータタウンの Cam
bridgi Technology, Inc.社から市販されている 6800 M
inor Positioning System のような２個の走査ミラーか
らなるラスタスキャナである。
上にビーム２３を走査するためのものである。好ましい
スキャナは、マサチューセッツ州ウォータタウンの Cam
bridgi Technology, Inc.社から市販されている 6800 M
inor Positioning System のような２個の走査ミラーか
らなるラスタスキャナである。
【００２１】リレーレンズ２４Ａ，２４Ｂは、対物レン
ズ２５の後方開口に走査ミラーを画像化するためのもの
である。このリレーレンズはまたビーム直径を制御する
機能も有する。このようなリレービームは、Spindler &
Houer Inc. 社から市販されている。
ズ２５の後方開口に走査ミラーを画像化するためのもの
である。このリレーレンズはまたビーム直径を制御する
機能も有する。このようなリレービームは、Spindler &
Houer Inc. 社から市販されている。
【００２２】対物レンズ２５は、半導体デバイス２０の
所望の領域に照射ビーム２３を集光する。対物レンズ２
５としては、ニューヨーク州ソーンウッドの Carl Zeis
s Inc.社から市販されている対物レンズを４個（１０ｘ
／０．３ＮＡ；２０ｘ／０．５ＮＡ，１００ｘ／１．３
ＮＡ，６３ｘ／１．４ＮＡ）用いた。
所望の領域に照射ビーム２３を集光する。対物レンズ２
５としては、ニューヨーク州ソーンウッドの Carl Zeis
s Inc.社から市販されている対物レンズを４個（１０ｘ
／０．３ＮＡ；２０ｘ／０．５ＮＡ，１００ｘ／１．３
ＮＡ，６３ｘ／１．４ＮＡ）用いた。
【００２３】上記に説明した走査／集光装置以外に、Ca
rl Zeiss, Inc.社から市販されているＬＳＭ３２１Ｒ、
あるいは Biorad Inc.社から市販されているＭＲＣ６０
０のような走査マイクロスコープでもよい。照射ソース
２１のような光子吸収を励起するのに適した光ソース
は、ＯＥＭ光ソースでもよい。市販のマイクロスコープ
を具備したコンピュータソフトは、二光子画像を形成す
るのに用いることができる。
rl Zeiss, Inc.社から市販されているＬＳＭ３２１Ｒ、
あるいは Biorad Inc.社から市販されているＭＲＣ６０
０のような走査マイクロスコープでもよい。照射ソース
２１のような光子吸収を励起するのに適した光ソース
は、ＯＥＭ光ソースでもよい。市販のマイクロスコープ
を具備したコンピュータソフトは、二光子画像を形成す
るのに用いることができる。
【００２４】本発明の具体例を次に説明する。Texas In
struments 社から市販されているＡμＡ７４１オペアン
プを用意した（図２）。図４に示したように、チップ４
０の増幅器バイアス電流は、増幅器４１とＡ／Ｄコンバ
ータ４２を介してスキャナ（走査装置）４４を制御する
ために用いられるコンピュータ４３に接続された。この
コンピュータは、所望の画像を処理するための位置情報
と電流情報を有する。
struments 社から市販されているＡμＡ７４１オペアン
プを用意した（図２）。図４に示したように、チップ４
０の増幅器バイアス電流は、増幅器４１とＡ／Ｄコンバ
ータ４２を介してスキャナ（走査装置）４４を制御する
ために用いられるコンピュータ４３に接続された。この
コンピュータは、所望の画像を処理するための位置情報
と電流情報を有する。
【００２５】図５は、１０ｘ／０．３ＮＡの対物レンズ
を用いて生成した画像を示す。画像の輝度は、誘導され
た電流レベルを示す。電流はいずれの極性でもよく、背
景よりも暗い集積回路の領域は、電流が負の入力から出
ていることを示す。エッジ強調をこの図では用いてい
る。矢印はトランジスタを示す。
を用いて生成した画像を示す。画像の輝度は、誘導され
た電流レベルを示す。電流はいずれの極性でもよく、背
景よりも暗い集積回路の領域は、電流が負の入力から出
ていることを示す。エッジ強調をこの図では用いてい
る。矢印はトランジスタを示す。
【００２６】図６は、１００ｘ／０．３ＮＡのオイル浸
漬レンズを用いて撮ったより倍率の大きいトランジスタ
を示す。エッジ強調は行われていない。図７は、図６の
ボックス部分の拡大図である。
漬レンズを用いて撮ったより倍率の大きいトランジスタ
を示す。エッジ強調は行われていない。図７は、図６の
ボックス部分の拡大図である。
【図１】本発明による半導体デバイスの画像化ステップ
を表すブロック図
を表すブロック図
【図２】図１の方法を実行する際に用いられる装置のブ
ロック図
ロック図
【図３】図１の方法を説明するために用いられる半導体
のエネルギバンド図
のエネルギバンド図
【図４】図３の一部を電子的に制御し測定する装置
【図５】図１の方法により形成された集積回路デバイス
の画像を表す図
の画像を表す図
【図６】図１の方法により形成された集積回路デバイス
の画像を表す図
の画像を表す図
【図７】図１の方法により形成された集積回路デバイス
の画像を表す図
の画像を表す図
２０ 半導体デバイス ２１ 照射ソース ２２ スキャナ ２３ ビーム ２４Ａ，２４Ｂ リレーレンズ ２５ 対物レンズ ３０ 禁止エネルギギャップ ３１ 価電子帯 ３２ 導電帯 ３３，３４ 光 ４０ チップ ４１ 増幅器 ４２ Ａ／Ｄコンバータ ４３ コンピュータ ４４ スキャナ（走査装置） ２０１ プラスチック製ボディ ２０２ 基板底部 ２０３ 上部表面 ２０４，２０５ 導電性リード ２１０ ポンプレーザ ２１１ 光学パラメトリック発振器 ２１２ 減衰器 Ａ 半導体デバイスを提供する Ｂ このデバイスを光にさらす Ｃ 二光子吸収のために光を集光する Ｄ 走査領域の電流を測定する Ｅ 走査領域の画像を形成する
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 チュンフイ クス アメリカ合衆国，07922 ニュージャージ ー，バークレイ ハイツ，パーク アヴェ ニュー 335
Claims (6)
- 【請求項１】 半導体チップの領域上に形成された半導
体デバイスを光ビームで誘導された電流でもって画像化
する方法において、 （Ａ）前記光ビームに露光された領域内に電荷キャリア
と電流を生成するために、半導体の価電子帯と導電帯と
の間に電子を励起する光ビームでもって半導体デバイス
の領域を走査する走査ステップと、 （Ｂ）前記光ビームに露光された領域の場所とそこに生
成される電流から前記走査された領域の特徴を画像化す
るステップと、 からなり、前記（Ａ）走査ステップの光ビームの光子エ
ネルギは、前記価電子帯と導電帯との間で電子を二光子
吸収により励起するのに十分であり、かつ単一光子吸収
により前記価電子帯と導電帯との間の電子を励起するの
には不十分であることを特徴とする半導体デバイスの画
像化方法。 - 【請求項２】 前記半導体チップは、第１主表面と第２
主表面とを有し、 前記第１主表面は、前記半導体デバイスの構成要素を含
む活性領域を有し、 前記（Ａ）走査ステップは、前記活性領域に焦点を有す
る光ビームでもって前記活性領域を露光することを特徴
とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記（Ａ）の走査ステップは、前記第２
主表面を露光することにより行われることを特徴とする
請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 前記（Ａ）の走査ステップは、パルスレ
ーザ光のビームで露光することを特徴とする請求項２記
載の方法。 - 【請求項５】 前記半導体デバイスは、シリコン製の半
導体デバイスであり、 前記（Ａ）の走査ステップは、１．６μｍから１．２μ
ｍの範囲の波長を有する光ビームで露光することを特徴
とする請求項２記載の方法。 - 【請求項６】 前記半導体デバイスは、シリコン製の集
積回路デバイスであることを特徴とする請求項２記載の
方法。
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