DE2814049A1 - Verfahren zur beruehrungslosen messung des potentialverlaufs in einem elektronischen bauelement und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zur beruehrungslosen messung des potentialverlaufs in einem elektronischen bauelement und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number
DE2814049A1
DE2814049A1 DE19782814049 DE2814049A DE2814049A1 DE 2814049 A1 DE2814049 A1 DE 2814049A1 DE 19782814049 DE19782814049 DE 19782814049 DE 2814049 A DE2814049 A DE 2814049A DE 2814049 A1 DE2814049 A1 DE 2814049A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electron beam
measuring
primary electron
measuring point
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19782814049
Other languages
English (en)
Other versions
DE2814049C2 (de
Inventor
Hans-Peter Dipl Phys Feuerbaum
Eckhard Dipl Ing Dr T Wolfgang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19782814049 priority Critical patent/DE2814049A1/de
Priority to US06/022,480 priority patent/US4220853A/en
Priority to JP3830079A priority patent/JPS54134569A/ja
Priority to NL7902519A priority patent/NL7902519A/xx
Priority to GB7911291A priority patent/GB2017941B/en
Publication of DE2814049A1 publication Critical patent/DE2814049A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2814049C2 publication Critical patent/DE2814049C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R13/00Arrangements for displaying electric variables or waveforms
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/302Contactless testing
    • G01R31/305Contactless testing using electron beams

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 78 P 7 0 2 1I BRD
Verfahren zur berührungslosen Messung des Potentialverlaufs in einem elektronischen Bauelement und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur berührungslosen Messung des Potentialverlaufs in einem elekironischen Bauelement, vorzugsweise einem integrierten Schaltkreis, mit einem getasteten Elektronenstrahl, der an der Meßstelle Sekundärelektronen auslöst, deren Energie vom Potential an der Meßstelle bestimmt wird.
Der Potentialverlauf in Leiterbahnen eines integrierten Schaltkreises kann bekanntlich mit Hilfe einer auf die Meßstelle aufgesetzten mechanischen Spitze gemessen werden, deren Durchmesser aus Festigkeitsgründen wenige um nicht wesentlich unterschreiten kann. Hochintegrierte Schaltkreise enthalten aber Leiterbahnen, die nur wenige Mm breit sind und an denen somit eine Messung mit der mechanischen Spitze schwierig ist. Außerdem ist die Kapazität der Meßspitze verhältnismäßig hoch, so daß Messungen an dynamischen Schaltungen verfälscht werden können.
Kin 2 Sh / 28.3.1978
909842/0024
2814043
-^- VPA 78 P 7 0 2 4 BRD
Potentialkontrastmessungen an integrierten Schaltkreisen werden deshalb mit dem Rasterelektronenmikroskop durchgeführt, bei dem die mechanische Meßspitze durch den Elektronenstrahl ersetzt wird, der auf einen Durchmesser von etwa 1 um fokussiert werden kann. Dieser Primärelektronenstrahl löst an der Meßstelle aus der metallischen Leiterbahn Sekundärelektronen aus, die in einem elektrischen Feld beschleunigt werden und deren Energie mit einem Gegenfeldspektrometer gemessen werden kann. Ein zylindrischer Ablenkkondensator führt die Sekundärelektronen durch ein Verzögerungsfeld dem Szintillator eines Elektronenkollektors zu, dem ein Regelverstärker nachgeschaltet ist. Die Ausgangsspannung des Verstärkers steuert die Gitterspannung des Verzögerungsfeldes. Er hält seine Ausgangsspannung bezüglich der Spannung an der Meßstelle mit Hilfe einer Rückkopplungsschleife konstant. Die Gitterspannung an der Gegenfeldelektrode des Spektrometers wird solange nachgeregelt, bis die Spannung zwischen Gitter und Meßpunkt wieder ihren ursprünglichen konstanten Wert erreicht hat.
Dann entspricht die Änderung der Gitterspannung direkt der Potentialänderung an der Meßstelle der Probe.
Eine direkte Messung des Potentialverlaufs hochfrequenter Signale ist nicht ohne weiteres möglich, weil der Verstärker dem hochfrequenten Signal nicht, folgen kann. Es wird deshalb die stroboskopische Messung nach Art eines Sampling-Oszillographen angewendet. Dabei wird der Primärelektronenstrahl mit der Frequenz des zu messenden Signals getastet und jeweils während einer sehr kurzen Zeitdauer eingeschaltet. Dieser Vorgang wird so oft wiederholt, bis man ein ausreichendes Signal-Rauschverhältnis erreicht hat. Dann wird nach dem sogenannten Sampling-Prinzip die Phasenlage des Elektronenimpulses in bezug auf die Meßspannung verschoben, und der Vorgang so oft wiederholt, bis wenigstens ein Zyklus der Meßspannung ermittelt ist.
9098A2/0024
28HQ49
-**> - VPA 78 P 7 02 4 BRD
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Meßverfahren für die Funktionsprüfung von elektronischen Bauelementen anzugeben, das wegen der Feinheit der Strukturen frei von mechanischer Berührung und wegen der hohen Frequenzen kapazitätsarm ist und an ein rechnergesteuertes Testsystem angeschlossen werden kann. Mit diesen Voraussetzungen soll die Messung verschiedener Signale in so kurzer Zeit nacheinander an mehreren Stellen der Probe möglich sein und auf einem Bildschirm wiedergegeben werden, daß für den Betrachter der Eindruck stehender Bilder mit definierter zeitlicher Zuordnung erscheint.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der getastete Primärelektronenstrahl so lange auf eine Meßstelle des elektronischen Bauelementes gerichtet wird, bis ein Phasenbereich des Potentialverlaufs der Meßspannung durch Phasenverschiebung der Impulse des Primärelektronenstrahls in bezug auf die Meßspannung ermittelt ist. Anschließend springt der Elektronenstrahl zu mindestens einer weiteren Meßstelle, von der in gleicher Weise die Meßwerte eines Phasenbereichs durch Änderung der Phasen-lage des Primärelektronenstrahls in bezug auf die Meßspannung gesammelt sind. Der Elektronenstrahl wird jeweils nach dem Durchlauf des Phasenbereichs so schnell von Meßstelle zu Meßstelle geführt, daß sich die Messung beispielsweise nach 60 msec an der gleichen Meßstelle wiederholen kann. Dies entspricht etwa einer Bildfrequenz von 16 Hz. Dann wird auf dem Bildschirm für das Auge des Betrachters ein scheinbar stehendes Bild des Potential-Verlaufs an den verschiedenen Meßstellen erzeugt.
Die mechanische Meßspitze wird durch den berührungslosen, leicht positionierbaren und feinfokussierbareii sowie kapazitätsarmen Elektronenstrahl ersetzt. Der Elektronenstrahltastkopf wird auf die Probe aufgesetzt, die in einem Vakuumsystem angeordnet ist. Wie bei einem Vielkanal-
909842/0024
Oszillographen werden auf einem Bildschirm zugleich die Signale der verschiedenen Meßstellen des Bauelementes dargestellt.
In einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens mit einem Rasterelektronenmikroskop, das mit einer Schalteinrichtung zum Tasten des Primärelektronenstrahls sowie mit einer Ablenkvorrichtung zur Positionierung des Elektronenstrahls versehen ist, kann zur Phasenverschiebung der Primärelektronenimpulse in bezug auf den Potentialverlauf an der betreffenden Meßstelle die Schalteinrichtung vorzugsweise mit einem Steuergenerator versehen sein, dessen Stufenspannungen jeweils einer Phasenlage der Pulse des Elektronenstrahls in bezug auf den zu messenden Potentialverlauf zugeordnet sind. Die Ablenkvorrichtung für die Primärelektronenpulse wird so gesteuert, daß nach der Messung des Potentialverlaufs an der einen Meßstelle der Elektronenstrahl zur nächsten Meßstelle springt und dort der Verlauf des Meßsignals in gleicher Weise stroboskopisch nach dem Sampling-Prinzip ermittelt wird.
Der getastete Primärelektronenstrahl erzeugt an der Meßstelle Sekundärelektronen, die aus der Oberfläche des elektronischen Bauelementes aus einem oberflächennahen Bereich von etwa 5 nm Dicke in das Vakuum austreten können und von Elektroden abgesaugt werden, die sich oberhalb des Bauelementes befinden. Mit einer Spannung von beispielsweise 300 V zwischen dem Bauelement und der Absaugelektrode werden die Sekundärelektronen beschleunigt. Ihre Energie wird in einem Gegenfeld gemessen und entspricht dem Potential an der Meßstelle. Nach dem Mehrkanal-Prinzip wird der Potentialverlauf der verschiedenen Meßstellen auf dem Bildschirm dargestellt.
909842/0024
281:4043 -"^s- - VPA 78 P 7 0 2 4 BRD
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in deren Figur 1 eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung schematisch veranschaulicht ist. In den Figuren 2 bis 5 sind die Verfahrensschritte in verschiedenen Diagrammen erläutert. In Figur 6 ist die Ablenkung des Elektronenstrahls zu verschiedenen Meßstellen eines als Probe dienenden integrierten elektronischen Bauelementes dargestellt. Figur 7 zeigt die Ablenkung des Elektronenstrahls in Abhängigkeit von der Zeit und in Figur 8 sind die Potentiale an den verschiedenen Meßstellen in Abhängigkeit von der Zeit veranschaulicht.
In Figur 1 ist ein Rasterelektronenmikroskop mit.2 bezeichnet, das eine Elektronenkanone 4, eine Tasteinrichtung 8, die auch als Chopper bezeichnet wird, sowie eine Strahlablenkung 10 enthält. Die Elektronenkanone 4 enthält im wesentlichen eine Kathode 5, eine Wehnelt-Elektrode 6 sowie eine Anode 7. Die Elektronenstrahlablenkung 10 soll beispielsweise ein Spulensystem mit Ablenkspulen 11 und 12 enthalten, deren magnetisches Feld zur Positionierung des Primärelektronenstrahls 13 auf einer Probe 14 dient, die vorzugsweise ein integrierter Schaltkreis sein kann, an deren Leiterbahnen der Potentialverlauf an verschiedenen Stellen gemessen werden soll. Der Primärelektronenstrahl 13 löst Sekundärelektronen 15 aus, deren Energie als Maß für das Potential an der Meßstelle dient.
Oberhalb der Probe 14 ist ein Gegenfeldspektrometer 16 angeordnet, das eine Wehnelt-Elektrode 17 sowie eine Anode 18 enthält, die eine Beschleunigungslinse bilden. Ein zylinderförmiger Ablenkkondensator 20 ist zur Ablenkung der Sekundärelektronen 15 vorgesehen, die auf ihrem durch einen Pfeil angedeuteten Wege über das Verzögerungsfeld zweier Elektroden 24 und 25 zu einem Elektronen- kollektor 30 gelangen. Dieser besteht beispielsweise aus
909842/0Q24
78 P 7 0 2 4 BRD
einem Kollektornetz 32 und einem Szintillator 34 mit einem nicht näher bezeichneten Lichtleiter und enthält im allgemeinen eine Nachbeschleunigungsstrecke zwischen Kollektornetz 32 und Szintillator 34 mit einer Beschleunigungsspannung von beispielsweise 10 kV. Dem Elektronenkollektor 30 ist ein Fotomultiplier 36, der im allgemeinen mit einem sehr empfindlichen Vorverstärker gekoppelt ist, sowie ein Regelverstärker 38 nachgeschaltet. Das Ausgangssignal dieses Regelverstärkers 38 steuert über eine Rückkopplungsschleife 48 mit Hilfe einer Steuervorrichtung 50 die Spannung Vp der Gegenelektrode 25 so, daß die Potentialdifferenz zwischen der Gegenelektrode 25 und dem Meßpunkt P.. konstant bleibt. Dann ist die Änderung der Spannung Vp gleich der Änderung der Meßspannung Vn an der Probe 14.
Das Ausgangssignal des Regelverstärkers 38 stellt ein direktes Abbild des Potentialverlaufs an der Meßstelle P-dar. Es wird einem Bildschirm 40 zugeführt und steuert die Abweichung in der Y-Richtung, d.h. die Amplituden der Signale V.. bis V4, die von den verschiedenen Meßstellen der Probe 14 auf dem Bildschirm 40 gleichzeitig dargestellt werden. Die Abweichung in der X-Richtung, d.h. die Zeitachse, wird von einer Sägezahnspannung U„ eines Steuergenerators 62 bestimmt.
Eine Steuerlogik 42 liefert zugleich die Versorgungsspannungen, Taktimpulse und Testmuster für die Probe 14 und steuert einen Rategenerator 56, der als Impulsformer für einen Verzögerungsgenerator 54 dient, der zusammen mit einem Pulsgenerator 52 die Steuereinrichtung für die Tasteinrichtung 8 bildet.
Der Verzögerungsgenerator 54 erhält außerdem von dem Steuergenerator 62 eine Treppenspannung IL,, deren Stufenspannungen über die Tasteinrichtung 8 die Phasenlage der Pulse des Primärelektronenstrahls 13 einstellen. Vom
909842/0Q24
-a-
- -τ - VPA 78 P 7 0 2 4 BRD
Steuergenerator 62 wird ferner mit einem Ausgangssignal U über einen Rastergenerator 60 die Ablenkung 10 für den Meßpunktwechsel gesteuert.
Die Änderung der Phasenlage der Primärelektronenpulse E ist dem Diagramm der Figur 2 zu entnehmen, in dem der Primärelektronenstrom I in Abhängigkeit von der Zeit t aufgetragen ist. Aus dem Diagramm der Figur 3, in dem die Meßspannungen V. an der Meßstelle P- und die Meßspannung V- an einer weiteren Meßstelle P- in Abhängigkeit von der Zeit t aufgetragen sind, ist zu entnehmen, daß die Meßpunkte des ersten Pulspaketes jeweils am Beginn der Anstiegsflanke des Zyklusses der Meßspannung V1 liegen. Die Frequenz der Meßspannung V soll beispielsweise 1 MHz betragen. Die Phasenlage wird nach Figur 4, in welcher die Treppenspannung IL, des Treppengenerators 62 in Abhängigkeit von der Zeit t aufgetragen ist, bestimmt durch die Höhe der ersten Stufenspannung UQ. Diese Stufenspannung Uq wird während eines Phasenschrittes T_ dem Verzögerungsgenerator 54 vorgegeben und während dieser Zeit ändert sich nach Figur 2 bis zu beispielsweise η = 1000 Pulsen E die Phasenlage nicht. Nach Ablauf dieser η Pulse E ist der Meßwert bei dieser Phasenlage ermittelt.
Die Darstellung jeweils eines Zyklusses der Meßspannungen V1 und V2 aus den einzelnen Pulsfolgen mit verschiedener Phasenlage an den beiden Meßpunkten P1 und P2 ist in Figur 5 veranschaulicht, in welcher die Meßspannung V über die Zeit t aufgetragen ist. Der aus der ersten Pulsfolge ermittelte Meßwert ist in Figur 5 mit 0 bezeichnet.
Durch die Stufenspanng U1 wird die Phasenlage δ., einer weiteren Pulsfolge von η bis 2n Pulsen E verschoben und beispielsweise nach Figur 3 in die Anstiegsflanke der Zyklusse der Meßspannung V1 verlegt. In gleicher Weise erhält man durch die weiteren Stufenspannungen U2 bis
909842/0024
-*- VPA 78 P 7 02 4 BRO
U5 jeweils eine weitere Phasenverschiebung, von denen in Figur 2 lediglich die PhasenlagenΦο bis φλ angedeutet sind. Mit dieser Phasenverschiebung über einen Zyklus der Meßspannung Vg erhält man nach Figur 5 jeweils das Potential in einem der Meßpunkte 0 bis 5. In der praktischen Ausführungsform einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung wird die Zahl der Phasenlagen im allgemeinen wesentlich größer gewählt und kann beispielsweise 100 betragen.
Nach 30 Millisekunden wird nach Figur 4 nach Durchlauf der Treppenspannung UT vom Steuergenerator 62 ein Ausgangssignal U auf den Rastergenerator 60 gegeben und der Primärelektronenstrahl 13 zur Meßstelle P2 umgeschaltet.
Dort erfolgt in gleicher Weise durch Phasenverschiebung der Meßpunkte nach Figur 3 mit Hilfe der Stufenspannungen nach Figur 4 die Ermittlung eines Zyklusses der Meßspannung V- an der Meßstelle P2, die beispielsweise einen sinusförmigen Verlauf haben soll. Nach 60 msec ist die Erfassung der Meßwerte an der Meßstelle P2 beendet und der Primärelektronenstrahl kann zu einer weiteren Meßstelle geschaltet werden.
In den Diagrammen der Figuren 2 bis 5 ist zur Vereinfachung eine Messung an zwei Meßstellen angenommen worden. Wird der Potentialverlauf beispielsweise in 4 Meßstellen zugleich dargestellt, so muß die Umschaltung des Primärelektronenstrahls von einer Meßstelle zur nächsten bereits nach 15 msec erfolgen, damit nach 60 msec wieder am gleichen Meßpunkt gemessen wird und ein Flimmern des Bildes für das Auge des Betrachters vermieden wird.
Der Primärelektronenstrnhl 13 verweilt auf der Meßstelle P.. einer Leiterbahn 70 der Probe 14, wie es in Figur 6 schematisch veranschaulicht ist. Während dieser Zeit
909842/0024
2814Q4B
-X- VPA 78 P 7 02 4 BRD
werden die Verfahrensschritte zur Ermittlung des Potentials an dieser Meßstelle durchgeführt, wie sie in den Diagrammen der Figuren 2 bis 5 erläutert sind und dadurch ein Zyklus im Potentialverlauf V., in der Leiterbahn an der Meßstelle P.. ermittelt. Anschließend springt der Primärelektronenstrahl 13 zu der zweiten Meßstelle P2 einer Leiterbahn 72 und es wird der Potentialverlauf an dieser Meßstelle P~ ermittelt. In gleicher Weise erfolgt die Messung des Potentialverlaufs an den weiteren Meßstellen P, und P. der Leiterbahnen 74 bzw. 76. Die Zeit, die der Elektronenstrahl 13 benötigt, um von einer der Meßstellen P1 bis P. zur folgenden zu gelangen, liegt in der Größenordnung von einigen ms und ist vernachlässigbar klein im Vergleich zur Verweilzeit T von 10 ms auf jeder der Meßstellen P1. bis P,.
Nach jedem Phasendurchlauf T gibt der Steuergenerator 62 sein Ausgangssignal U an den Rastergenerator 60, der beispielsweise einen relaisgesteuerten Scangenerator enthalten kann und mit dem Ablenksystem 10 die Meßpunkte Ph bis P. umschaltet. Die Umschaltung des Primärelektronenstrahls 13 von einer Meßstelle zur anderen erfolgt nach dem Diagramm der Figur 7, in dem die Verschiebung χ über der Zeit t aufgetragen ist, jeweils nach 15 msec.
Während der Verweilzeit T wird nach dem Diagramm der Figur 8, in dem die Meßspannung V an der betreffenden Meßstelle über der Zeit t aufgetragen ist, der Potentialverlauf jeweils mit den Verfahrensschritten der Figuren 2 bis 5 ermittelt. An der Meßstelle P1 soll beispielsweise die hochfrequente Meßspannung V1 in Trapezform verlaufen. Nach 15 msec erfolgt die Ablenkung des Primärelektronenstrahls 13 in der x-Richtung nach Figur 7 durch entsprechende Steuerung des Stufengenerators zur Meßstelle P2-An dieser Meßstelle P2 soll die Meßspannung V2 nach Figur 8 beispielsweise in Sinusform verlaufen. In gleicher
909842/0024
2S14Q49 VPA 78 P 7 0 2 4 BR0
Weise erfolgt die Ablenkung des Primärelektronenstrahls 13 nach 30 und 45 msec nach Figur 7 zu den Meßstellen P^ bzw. P-. An der Meßstelle P, verläuft die Meßspannung V^ beispielsweise als Sägezahn, und an der Meßstelle P. erscheint die Meßspannung V. jeweils als schmaler Impuls. Anschließend springt der Primärelektronenstrahl 13 wieder zur Meßstelle P. zurück, und es erfolgt eine weitere Messung.
Nach 60 msec sind alle Meßstellen P1 bis P, durch den Primärelektronenstrahl 13 abgetastet, und dann erfolgt die Messung eines weiteren Zyklusses im Potentialverlauf wieder an der gleichen Meßstelle. Es können somit diese Potentiale an den \erschiedenen Meßstellen auf dem Bildschirm 40 nach Figur 1 derart getrennt dargestellt werden, daß sich für das Auge des Betrachters stehende Bilder der Meßspannungen V1 bis V- ergeben.
Im Ausführungsbeispiel wurde als Phasenbereich jeweils ein Zyklus t der beiden Meßspannungen V1 und V2 ermittelt.
Der Phasenbereich für die zeitliche Verschiebung der Pulse E des Primärelektronenstrahls 13 kann aber auch innerhalb eines einzigen Zyklusses gewählt werden, beispielsweise wenn nur die Anstiegsflanke gemessen werden soll. Ferner kann sich der Phasenbereich über mehrere Zyklen erstrekken, wobei der zeitliche Abstand der Pulse E mehrere Zyklen beträgt.
Der Steuergenerator 62 kann auch durch einen elektronischen Rechner ersetzt werden, der dann die Steuerung des Verzögerunsgenerators 54 und des Rastergenerators 60 sowie die x-Abweichung des Bildschirmes 40 übernimmt, in Dieser Ausführungsform der Meßanordnung sind dann der Verzögerungsgenerator 54, der Rastergenerator 60 und der Bildschirm 40 digital steuerbar.
909842/0024
- ve - VPA 78 P 7 0 2 4 BRD
Das Verfahren nach der Erfindung zur berührungslosen Messung des Potentialverlaufs an verschiedenen Meßstellen eines integrierten elektronischen Bauelementes in der Art eines Vielkanal-Sampling-Oszillographen mit einem Elektronenstrahl-Tastkopf kann beispielsweise in der Eingangskontrolle integrierter Schaltkreise sowie auch zu deren Qualitätsprüfung eingesetzt werden. Wegen der leichten Positionierbarkeit des auf sehr geringen Durchmesser fokussierten Elektronenstrahls und dessen niedriger Kapazität kann dieses Gerät auch für die Prüfung hoch integrierter Schaltungen mit entsprechend schmalen Leiterbahnen eingesetzt werden.
Das Meßverfahren nach der Erfindung kann ferner bei der Messung des Potentialverlaufs in ferroelektrischen und piezoelektrischen Bauelementen angewendet werden. Außerdem ist die Messung des Potentialverlaufs an einer Sperrschicht kondensatorkeramik möglich.
7 Patentansprüche
8 Figuren
909842/002A

Claims (7)

  1. Patentansprüche
    M., Verfahren zur berührungslosen Messung des Potentialverlaufs in einem elektronischen Bauelement mit einem getasteten Primärelektronenstrahl, der an der Meßstelle Sekundärelektronen auslöst, deren Energie vom Potential an der Meßstelle bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der getastete Primärelektronenstrahl solange auf eine Meßstelle (z.B. P.) des elektronischen Bauelementes (14) gerichtet wird bis ein Phasenbereich (t ) des Potentialverlaufs der Meß-
    Lj
    spannung (V ) durch Phasenverschiebung der Impulse (E ) des Primärelektronenstrahls (13) in bezug auf die Meßspannung (V ) ermittelt ist, und daß anschließend der Elektronenstrahl (13) zu mindestens einer weiteren Meßstelle (z.B. P„) springt, von der ebenfalls die Meßwerte eines Phasenbereichs (t ) durch Änderung der Phasenlage des Primärelektronenstrahls (13) in bezug auf die Meßspannung (Vg) gesammelt werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Potentialverlauf an einer Meßstelle (z.B. P1) jeweils als zeitliches Bezugssignal für den Potentialverlauf an den weiteren Meßstellen (P2 bis P4) verwendet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn ze ichnet, daß der Phasenbereich für die zeitliche Verschiebung der Phase (E ) des Primärelektronenstrahls (13) innerhalb eines Zyklusses (t ) ge-
    Z*
    wählt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenbereich für die zeitliche Verschiebung der Pulse (E ) des Primärelektronenstrahls (13) sich über mehrere Zyklen (t ) erstreckt.
    909842/0024 ORIGINAL INSPECTED
    - 2 - VPA 78 P 7 02 4 BRD
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zeitliche Abstand der Pulse (E ) des Primärelektronenstrahls (13) mehrere Zyklen (t ) der Meßspannung (V ) beträgt.
  6. 6. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Rasterelektronenmikroskop, das mit einer Tasteinrichtung und einer Ablenkung für den Primärelektronenstrahl versehen ist und dem ein Spektrometer zur Energiemessung der Sekundärelektronen zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastergenerator (60) für die Ablenkung (10) zur Einstellung des Primärelektronenstrahls (13) auf verschiedene Meßstellen (P1 bis P4) und die Steuereinrichtung (52, 54) für die Tasteinrichtung (8) zur Einstellung der Phasenlage (Φ) der Impulse (E ) des Primärelektronenstrahls (13) in bezug auf die Meßspannung (V ) mit einem gemeinsamen Steuergenerator (62) versehen sind, dessen Stufenspannungen (U1 bis Ufi) jeweils während eines Phasenschrittes (T,) eine Phasenlage (3L bis $4) der Impulse (E ) des Primärelektronenstrahls (13) in bezug auf den Potentialverlauf der Meßspannung (V1 bis V4) an den verschiedenen Meßstellen (P.. bis P4) bestimmen und der nach dem Durchlauf eines Phasenbereiches (T ) ein Ausgangssignal (U ) an den Rastergenerator (60) für die Ablenkung (10) zur Umschaltung des Meßpunktes (P1 bis P.) ergibt.
  7. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungsgenerator 54, der Rastergenerator 60 und der Bildschirm (40) digital steuerbar sind und als Steuergenerator (62) ein elektronischer Rechner vorgesehen ist.
    909842/0024
DE19782814049 1978-03-31 1978-03-31 Verfahren zur beruehrungslosen messung des potentialverlaufs in einem elektronischen bauelement und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens Granted DE2814049A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19782814049 DE2814049A1 (de) 1978-03-31 1978-03-31 Verfahren zur beruehrungslosen messung des potentialverlaufs in einem elektronischen bauelement und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens
US06/022,480 US4220853A (en) 1978-03-31 1979-03-21 Method for the contactless measurement of the potential waveform in an electronic component and arrangement for implementing the method
JP3830079A JPS54134569A (en) 1978-03-31 1979-03-30 Method of and device for measuring nonncontact potential elapse in electronic part
NL7902519A NL7902519A (nl) 1978-03-31 1979-03-30 Werkwijze voor het contactloos meten van het potenti- aalverloop in een electronische bouwsteen, en een in- richting voor het toepassen van een dergelijke werkwij- ze.
GB7911291A GB2017941B (en) 1978-03-31 1979-03-30 Monitoring variable voltage with an electron beam

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19782814049 DE2814049A1 (de) 1978-03-31 1978-03-31 Verfahren zur beruehrungslosen messung des potentialverlaufs in einem elektronischen bauelement und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2814049A1 true DE2814049A1 (de) 1979-10-18
DE2814049C2 DE2814049C2 (de) 1987-12-03

Family

ID=6035889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19782814049 Granted DE2814049A1 (de) 1978-03-31 1978-03-31 Verfahren zur beruehrungslosen messung des potentialverlaufs in einem elektronischen bauelement und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4220853A (de)
JP (1) JPS54134569A (de)
DE (1) DE2814049A1 (de)
GB (1) GB2017941B (de)
NL (1) NL7902519A (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0062097A1 (de) * 1981-03-16 1982-10-13 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Darstellung logischer Zustandsänderungen mehrerer benachbarter Schaltungsknoten in integrierten Schaltungen in einem Logikbild mittels einer gepulsten Elektronensonde
EP0537505A1 (de) * 1991-10-16 1993-04-21 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für HalbleiterprÀ¼ftechnik mbH Verfahren zur Erkennung von Testfehlern beim Test von Mikroverdrahtungen

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2903077C2 (de) * 1979-01-26 1986-07-17 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zur berührungslosen Potentialmessung an einem elektronischen Bauelement und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE3036660A1 (de) * 1980-09-29 1982-05-19 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Anordnung fuer stroboskopische potentialmessungen mit einem elektronenstrahl-messgeraet
DE3110140A1 (de) * 1981-03-16 1982-09-23 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Vorrichtung und verfahren fuer eine rasche interne logikpruefung an integrierten schaltungen
DE3138929A1 (de) * 1981-09-30 1983-04-14 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verbessertes sekundaerelektronen-spektrometer fuer die potentialmessung an einer probe mit einer elektronensonde
DE3375438D1 (en) * 1982-03-01 1988-02-25 Toshiba Kk Stroboscopic scanning electron microscope
DE3407041A1 (de) * 1984-02-27 1985-09-05 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zur automatischen einstellung des arbeitspunktes bei signalverlaufsmessungen mit korpuskularstrahl-messgeraeten
DE3407071A1 (de) * 1984-02-27 1985-08-29 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zur automatischen einstellung der spannungsaufloesung in korpuskularstrahl-messgeraeten und vorrichtung zur durchfuehrung eines solchen verfahrens
DE3519401A1 (de) * 1984-05-30 1985-12-05 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren und vorrichtung zur detektion und abbildung eines punktes einer probe, der ein signal wenigstens einer bestimmten frequenz fuehrt
EP0166814B1 (de) * 1984-05-30 1990-07-18 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Detektion und Abbildung eines Messpunkts, der eine Spannung wenigstens einer bestimmten Frequenz führt
DE3428965A1 (de) * 1984-08-06 1986-02-06 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren und vorrichtung zur detektion und abbildung von messpunkten, die einen bestimmten signalverlauf aufweisen
US4733176A (en) * 1984-09-13 1988-03-22 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for locating defects in an electrical circuit with a light beam
EP0226913A3 (de) * 1985-12-17 1988-10-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Anordnung zur Lokalisierung und/oder Abbildung der ein bestimmtes zeitabhängiges Signal führenden Punkte einer Probe
US4843330A (en) * 1986-10-30 1989-06-27 International Business Machines Corporation Electron beam contactless testing system with grid bias switching
EP0310816B1 (de) * 1987-09-30 1991-11-06 Siemens Aktiengesellschaft Automatische Frequenznachführung bei Korpuskularstrahlmessverfahren unter Anwendung eines modulierten Primärstrahls
DE3738453A1 (de) * 1987-11-12 1989-08-03 Brust Hans Detlef Verfahren und anordnung zur messung des signalverlaufs an einem messpunkt einer probe
DE3829770A1 (de) * 1988-09-01 1990-04-19 Brust Hans Detlef Verfahren und anordnung zur asynchronen messung von signalverlaeufen
DE3917411A1 (de) * 1989-05-29 1990-12-06 Brust Hans Detlef Verfahren und anordnung zur schnellen spektralanalyse eines signals an einem oder mehreren messpunkten
DE3941889A1 (de) * 1989-12-19 1991-06-20 Integrated Circuit Testing Verfahren und vorrichtung zur potentialmessung auf leiterbahnen einer programmgesteuerten integrierten schaltung
US6465965B2 (en) * 1998-07-23 2002-10-15 Lawrence Nelson Method and system for energy conversion using a screened-free-electron source
US6359451B1 (en) 2000-02-11 2002-03-19 Image Graphics Incorporated System for contactless testing of printed circuit boards
WO2001058558A2 (en) 2000-02-14 2001-08-16 Eco 3 Max Inc. Process for removing volatile organic compounds from an air stream and apparatus therefor
JP4922962B2 (ja) * 2008-02-14 2012-04-25 株式会社日立ハイテクノロジーズ 回路パターンの検査方法及び検査装置
US20150028204A1 (en) * 2013-07-25 2015-01-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Inspection apparatus and inspection method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3531716A (en) * 1967-06-16 1970-09-29 Agency Ind Science Techn Method of testing an electronic device by use of an electron beam
US3549999A (en) * 1968-06-05 1970-12-22 Gen Electric Method and apparatus for testing circuits by measuring secondary emission electrons generated by electron beam bombardment of the pulsed circuit
JPS4823385A (de) * 1971-07-28 1973-03-26
US3956698A (en) * 1974-02-12 1976-05-11 Westinghouse Electric Corporation Contactless test method for integrated circuits

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GB-Z.: Microelectronics and Reliability, Vol.10, 1971, S.318-322 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0062097A1 (de) * 1981-03-16 1982-10-13 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Darstellung logischer Zustandsänderungen mehrerer benachbarter Schaltungsknoten in integrierten Schaltungen in einem Logikbild mittels einer gepulsten Elektronensonde
EP0537505A1 (de) * 1991-10-16 1993-04-21 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für HalbleiterprÀ¼ftechnik mbH Verfahren zur Erkennung von Testfehlern beim Test von Mikroverdrahtungen

Also Published As

Publication number Publication date
GB2017941A (en) 1979-10-10
NL7902519A (nl) 1979-10-02
JPS54134569A (en) 1979-10-19
US4220853A (en) 1980-09-02
GB2017941B (en) 1982-10-06
DE2814049C2 (de) 1987-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2814049C2 (de)
DE2813947A1 (de) Verfahren zur beruehrungslosen messung des potentialverlaufs in einem elektronischen bauelement und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens
DE2813948C2 (de)
DE3850926T2 (de) Verfahren und Apparatur zum Prüfen von Halbleiter-Elementen.
DE2655938C2 (de) Verfahren zum berührungsfreien Prüfen von PN-Übergängen in Halbleiterplättchen
DE2635016C3 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zum Messen der Gruppenlaufzeit eines elektrischen Vierpols
DE2005682C3 (de) Vorrichtung zum Absaugen der Sekundärelektronen in einem Rasterelektronenmikroskop oder einem Elektronenstrahl-Mikroanalysator
DE1943140B2 (de) Verfahren zum analysieren des oberflaechenpotentials eines prueflings
EP0428663B1 (de) Verfahren und anordnung zur schnellen spektrumanalyse eines signals an einem oder mehreren messpunkten
EP0048857B1 (de) Anordnung für stroboskopische Potentialmessungen mit einem Elektronenstrahl-Messgerät und Verfahren zum Betrieb einer solchen Anordnung
EP0442574B1 (de) Anordnung zum Abtasten einer Röntgenaufnahme
DE3327497C2 (de) Stroboskopisches Abtast-Elektronenmikroskop
DE19513309A1 (de) IC-Testgerät mit einer Ionenstrahl-Vorrichtung und Testverfahren für einen IC
DE3783766T2 (de) Atto-amperemessgeraet.
DE69220622T2 (de) Doppelt ausgelöstes Integrationsschema für Elektronenstrahltester
EP0226913A2 (de) Verfahren und Anordnung zur Lokalisierung und/oder Abbildung der ein bestimmtes zeitabhängiges Signal führenden Punkte einer Probe
DE2411841A1 (de) Messeinrichtung zum messen von schwachen signalen, welche im zusammenhang mit einem starken hintergrundrauschen erfasst werden
DE2065967C2 (de) Schaltungsanordnung zur Ermittelung des zeitlichen Abstands und der Reihenfolge des Auftretens zweier voneinander verschiedener Ereignisse
EP0310816B1 (de) Automatische Frequenznachführung bei Korpuskularstrahlmessverfahren unter Anwendung eines modulierten Primärstrahls
EP0136591B1 (de) Verfahren zum Messen niederfrequenter Signalverläufe innerhalb integrierter Schaltungen mit der Elektronensonde
DE2744973C2 (de) Vorrichtung zum Abtasten und Verarbeiten von Bildinformationen für die Rekonstruktion von Tomogrammen
DE3829770A1 (de) Verfahren und anordnung zur asynchronen messung von signalverlaeufen
DE2440120A1 (de) Vorrichtung zur wiedergabe der energieverteilung eines aus geladenen teilchen bestehenden strahles
DE2119850B2 (de) Verfahren zum Messen der Bewegung eines Objekts und Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens
EP0570389B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur kontaktlosen messung elektrischer spannungen in einem messobjekt mit einer isolatoroberfläche

Legal Events

Date Code Title Description
OAR Request for search filed
OC Search report available
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee