JP2901172B2 - Charged particle beam test device and semiconductor integrated circuit test device - Google Patents

Charged particle beam test device and semiconductor integrated circuit test device

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JP2901172B2
JP2901172B2 JP5301618A JP30161893A JP2901172B2 JP 2901172 B2 JP2901172 B2 JP 2901172B2 JP 5301618 A JP5301618 A JP 5301618A JP 30161893 A JP30161893 A JP 30161893A JP 2901172 B2 JP2901172 B2 JP 2901172B2
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delay
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は電子ビームやイオンビ
ーム等の荷電粒子線を半導体集積回路に照射し、発生す
る2次電子の量を測定し、その半導体集積回路の電位分
布を濃淡画像として表示して不良部分を判定すること等
に用いられる試験装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention irradiates a semiconductor integrated circuit with a charged particle beam such as an electron beam or an ion beam, measures the amount of secondary electrons generated, and converts the potential distribution of the semiconductor integrated circuit into a grayscale image. The present invention relates to a test apparatus which is used to determine a defective portion by displaying the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、電子ビーム試験装置において動
作中の半導体集積回路(以下ICと記す)に電子ビーム
を照射し、そのとき発生する2次電子の量を測定し、そ
のことを同一の試験パターンについて順次電子ビーム照
射位置をずらし、2次電子の量に応じた濃淡画像を表示
することが行われている。この場合の表示像は、例えば
図6Aに示すように、ICの配線パターン像1〜4が現
れるが、高レベル電位が与えられている配線からの2次
電子は少なく、表示画像においてパターン像1,2のよ
うに黒く表示される。一方、低レベル電位が与えられて
いる配線からの2次電子は多く、表示画像においてパタ
ーン像3,4のように白く表示され、配線以外の部分5
はその発生2次電子が高レベル部分及び低レベル部分に
おける各2次電子の中間であって灰色に表示される。図
6Aの画像をストロボ像と云う。
2. Description of the Related Art For example, a semiconductor integrated circuit (hereinafter referred to as an IC) operating in an electron beam test apparatus is irradiated with an electron beam, and the amount of secondary electrons generated at that time is measured. An electron beam irradiation position is sequentially shifted with respect to a pattern, and a grayscale image corresponding to the amount of secondary electrons is displayed. In the display image in this case, for example, as shown in FIG. 6A, wiring pattern images 1 to 4 of the IC appear, but the number of secondary electrons from the wiring to which a high-level potential is applied is small, and the pattern image 1 , 2 are displayed in black. On the other hand, the secondary electrons from the wiring to which the low level potential is applied are large, and are displayed in white in the display image as the pattern images 3 and 4, and the portions 5 other than the wiring 5
Is generated between the secondary electrons in the high-level portion and the low-level portion, and the generated secondary electrons are displayed in gray. The image of FIG. 6A is called a strobe image.

【0003】この表示画像に対応する印加試験パターン
が知られており、つまり、各配線の正常時の電位が知ら
れているから、この表示画像を見て、そのICが正しく
動作しているか、どの部分が異常であるか等の判断をす
ることができる。又、試験信号の設定したタイミング点
から設定したタイミング点の間、電子ビームを位置水平
走査させ、前記両タイミング点ごとに水平走査線を順次
ずらして垂直走査し、例えば図7Aに示すように横軸が
水平走査線の位置及び試験信号の時間軸を示す画像を形
成することが行われている。図7Aにおいて配線パター
ン像は対応配線に図7Bに示す試験信号1aが印加さ
れ、そのタイミング点T0 からT1 までにおけるその配
線の電位の経時変化を配線パターン像1は示し、従って
0 から低レベルの部分ΔT1 は配線パターン像1に最
初の白部分L1 として表示され、次の高レベル部分ΔT
2 は配線パターン像1の次の部分L2 に黒部分として表
示され、次の低レベル部分は配線パターン像1における
次の白部分L3として表示される。配線パターン像2及
び3は試験信号2a及び3aがそれぞれ対応配線に印加
され、そのタイミング点T0 乃至T1 の間に対応する像
である。このように試験信号の時間変化も表示するよう
にした像はLSM像と呼ばれている。これは1画面で時
間的変化の状態を知ることができる。
Since an applied test pattern corresponding to the displayed image is known, that is, the normal potential of each wiring is known, it is possible to check whether the IC is operating properly by looking at the displayed image. It is possible to determine which part is abnormal or the like. In addition, the electron beam is horizontally scanned between the timing points set by the test signal and the set timing points, and the horizontal scanning lines are sequentially shifted at each of the two timing points to perform vertical scanning. For example, as shown in FIG. An image is formed in which the axis indicates the position of the horizontal scanning line and the time axis of the test signal. Wiring pattern image in Figure 7A test signal 1a shown in FIG. 7B the corresponding wiring is applied, the wiring pattern image 1 changes with time of the potential of the wiring in from the timing point T 0 to T 1 represents, therefore from T 0 The low-level portion ΔT 1 is displayed in the wiring pattern image 1 as the first white portion L 1 , and the next high-level portion ΔT 1
2 is displayed as the black portion to the next part L 2 of the wiring pattern image 1, the low level portion of the following is displayed as the next white parts L 3 of the wiring pattern image 1. The wiring pattern image 2 and 3 are applied test signals 2a and 3a are the corresponding wires respectively, an image corresponding to between the timing points T 0 to T 1. An image in which the time change of the test signal is also displayed is called an LSM image. This allows the user to know the state of the temporal change on one screen.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】図6Aに示した像を得
る場合にそのSN比を高くするため、同一画像をくり返
し取得すると、ICの表面の絶縁保護膜に電荷が溜まり
6B、6Cに示すように高レベルの配線パターン像と低
レベルの配線パターン像との区別ができなくなり、つい
には同一の灰色の表示となってしまう。従って高いSN
比のものを得ることができなかった。
When the image shown in FIG. 6A is obtained, in order to increase the S / N ratio, when the same image is repeatedly obtained, electric charges accumulate in the insulating protective film on the surface of the IC and are shown in FIGS. 6B and 6C. As described above, the high-level wiring pattern image cannot be distinguished from the low-level wiring pattern image, and the same gray display is finally obtained. Therefore high SN
No ratios could be obtained.

【0005】又、図6Aに示したように、試験信号の設
定パターンにおけるデータをとりこむ場合は、その試験
パターンの印加に基く変化の経時状態を知ることができ
ない。しかし、LSM像ではこれを知ることができる
が、図について先に述べたようにLSM像を得る場合
も同一条件でくり返し取得すると像が不明瞭になり、S
N比を向上させることはできなかった。
Further, as shown in FIG. 6A, when data in a set pattern of a test signal is taken in, it is impossible to know the time-dependent state of a change based on the application of the test pattern. However, although this can be known in the LSM image, as described above with reference to FIG. 6 , when the LSM image is obtained repeatedly under the same conditions, the image becomes unclear, and S
The N ratio could not be improved.

【0006】更に、動作を保持する順次回路と、動作を
保持しない論理回路とが複数従続的に設けられているI
Cにおいては、その不良の発生段(場所)と試験信号に
おける不良発生タイミングを知るには多くの画像を取得
する必要があった。
Further, a plurality of sequential circuits for holding the operation and a plurality of logic circuits for not holding the operation are successively provided.
In C, it was necessary to acquire many images in order to know the stage (place) where the failure occurred and the timing of occurrence of the failure in the test signal.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明によれば、試験
信号発生器から受信したトリガ信号は遅延手段により遅
延されて、荷電粒子線パルスを発生させるが、その遅延
量は、荷電粒子線によるICに対する水平又は垂直走査
位置と対応して設定される。又、試験信号発生器からI
Cの動作条件を変更したことを示す条件信号を受信する
ごとに、画像データの蓄積領域が切り替えられて、同一
動作条件の画像データは対応する蓄積領域にそれぞれ累
積して蓄積される。この動作条件の変更は、所定量の画
像データ、例えば1画面分のデータを取得するごとに行
われる。
According to the present invention, the trigger signal received from the test signal generator is delayed by the delay means to generate a charged particle beam pulse. It is set corresponding to the horizontal or vertical scanning position for the IC. In addition, I
Every time a condition signal indicating that the operating condition of C has been changed is received, the storage area of the image data is switched to the same.
The image data of the operating condition is accumulated in the corresponding storage area.
Stacked and accumulated. The change of the operating condition is performed every time a predetermined amount of image data, for example, data for one screen is obtained.

【0008】画像データの表示は、現に取得中のものを
表示する場合、2つの蓄積領域内の両画像データの差を
表示する場合、この差の画像データとICのパターン形
状情報とを重畳して表示する場合等がある。遅延手段に
よる遅延は水平又は垂直走査の単位移動ごとに設定遅延
量に対して所定遅延量ずつ加算させる。或いは、ICの
走査をランダムに行わせ、そのランダム装置に水平又は
垂直位置において、予め記憶された遅延データを読み出
して、その遅延データを遅延回路に設定することにより
行われる。
When displaying the image data currently being acquired, when displaying the difference between the two image data in the two storage areas, the image data of this difference and the IC pattern shape information are superimposed. May be displayed. The delay by the delay means adds a predetermined delay amount to the set delay amount for each horizontal or vertical scanning unit movement. Alternatively, the scanning of the IC is performed at random, the delay device reads out the delay data stored in advance at the horizontal or vertical position, and sets the delay data in the delay circuit.

【0009】[0009]

【実施例】図1にこの発明の実施例を示す。荷電粒子線
試験装置11として電子ビーム試験装置が用いられた場
合で、この試験装置11に試験信号発生器12が接続さ
れる。電子ビーム試験装置11において、真空チャンバ
ー13内で電子ビーム14がパルス状に発生され、チャ
ンバー13内のIC15に照射される。その照射により
発生した2次電子が2次電子検出器16で検出され、画
像データとして切替手段17により、画像メモリ18,
19のいずれかに記憶される。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. When an electron beam test device is used as the charged particle beam test device 11, a test signal generator 12 is connected to the test device 11. In the electron beam test apparatus 11, an electron beam 14 is generated in a pulse shape in a vacuum chamber 13 and irradiated to an IC 15 in the chamber 13. Secondary electrons generated by the irradiation are detected by the secondary electron detector 16 and are switched as image data by the switching means 17 to the image memory 18,
19 is stored.

【0010】試験信号発生器内の試験パターン発生部2
1から発生された試験パターン信号や電源信号等が試験
信号としてIC15へ供給され、IC15がこれに基い
て動作する。その試験パターン信号のくり返しと同期し
て、つまり各試験パターン信号の始めにトリガ信号発生
部22からトリガ信号が電子ビーム試験装置11内の遅
延手段23へ供給される。更に、動作電源電圧等のIC
15に対する動作条件を変更すると、そのことを示す条
件信号が条件信号発生部24から電子ビーム試験装置1
1の制御部25に供給される。図に示していないが、制
御部25に対して電子ビーム試験装置11の各種試験条
件を設定することができ、その設定に応じて制御部25
は各部を制御する。X走査手段26、Y走査手段27も
制御部25により制御され、これら走査手段26,27
により電子ビーム14が制御されて、IC15の設定さ
れた部分を水平・垂直走査する。
Test pattern generator 2 in test signal generator
The test pattern signal, power supply signal, and the like generated from 1 are supplied to the IC 15 as test signals, and the IC 15 operates based on this. In synchronization with the repetition of the test pattern signal, that is, at the beginning of each test pattern signal, a trigger signal is supplied from the trigger signal generator 22 to the delay means 23 in the electron beam test apparatus 11. Furthermore, IC such as operating power supply voltage
15 is changed, a condition signal indicating the change is sent from the condition signal generator 24 to the electron beam test apparatus 1.
1 control unit 25. Although not shown, various test conditions of the electron beam test apparatus 11 can be set in the control unit 25, and the control unit 25 is set in accordance with the setting.
Controls each part. The X scanning means 26 and the Y scanning means 27 are also controlled by the control unit 25, and these scanning means 26 and 27
Controls the electron beam 14 to scan the set portion of the IC 15 horizontally and vertically.

【0011】例えば図2Aに示す試験信号が発生され、
その繰返し時点にトリガ信号が図2Bに示すように発生
され、制御部25にトリガ信号に対し、図2Cに示すよ
うにタイミング点T0 からT1 までのデータの取込みと
して設定され、また1水平走査線につき取込むデータ数
がN個と設定されると、(T1 −T0 )/(N−1)の
単位時間Δtが求められ、遅延手段23の遅延量がt1
=T0 と初期設定される。最初のトリガ信号に遅延手段
23でt1 =T0 だけ遅延されてパルス発生器29へ入
力され、これより発生したパルスにより電子ビーム14
のパルスが発射され、IC15の2次電子が検出され
る。以下トリガ信号ごとに図2Dに示すようにt1 =T
0 に対し、順次Δtだけ多く遅延された電子ビームパル
スが発射され、画像データの取込みが行われる。またこ
の1画像データの取込みごとに電子ビーム14は1画素
分水平方向に移動される。つまりX走査手段26により
電子ビーム14が1画素分水平方向に移動されるごと
に、遅延手段23における設定遅延量がΔtだけ加算さ
れる。
For example, a test signal shown in FIG. 2A is generated,
At the repetition time point, a trigger signal is generated as shown in FIG. 2B, and the trigger signal is set in the control unit 25 in response to the trigger signal as the acquisition of data from timing points T 0 to T 1 as shown in FIG. 2C. When the number of data to be taken in per scanning line is set to N, a unit time Δt of (T 1 −T 0 ) / (N−1) is obtained, and the delay amount of the delay unit 23 is t 1.
= T 0 is initially set. The first trigger signal is delayed by t 1 = T 0 by the delay means 23 and input to the pulse generator 29, and the pulse generated thereby causes the electron beam 14
Are emitted, and the secondary electrons of the IC 15 are detected. Hereinafter, for each trigger signal, t 1 = T as shown in FIG. 2D.
Electron beam pulses that are sequentially delayed by Δt from 0 are emitted, and image data is captured. The electron beam 14 is moved by one pixel in the horizontal direction each time one image data is taken. That is, every time the electron beam 14 is moved by one pixel in the horizontal direction by the X scanning means 26, the delay amount set by the delay means 23 is added by Δt.

【0012】このようにして1水平走査でタイミングT
0 〜T1 における画像データが取込まれ、同様に各水平
走査ごと画像データが取込まれ、1画面分の画像データ
の取込みが終了すると、取得完了信号が試験信号発生器
12へ送出される。この取得信号を受信すると試験信号
発生器12はIC動作条件を変更し、例えば電源電圧を
5Vから4Vに変更して条件信号を発生し、再び同様に
試験信号、トリガ信号を発生し、電子ビーム試験装置1
1は図2について述べたように、各トリガ信号ごとに順
次タイミングがずれた電子ビームパルスを発射して、画
像データの取込みを行う。
Thus, the timing T in one horizontal scan
The image data at 0 to T 1 is captured, similarly, the image data is captured for each horizontal scan, and when the capture of image data for one screen is completed, an acquisition completion signal is sent to the test signal generator 12. . Upon receiving this acquisition signal, the test signal generator 12 changes the IC operating conditions, for example, changes the power supply voltage from 5 V to 4 V to generate a condition signal, and again generates a test signal and a trigger signal, and generates an electron beam. Test equipment 1
As described with reference to FIG. 2, 1 emits an electron beam pulse sequentially shifted in timing for each trigger signal to capture image data.

【0013】以下同様に1画面分の画像データの取得ご
とに取得完了信号を発生し、取得完了信号の受信ごとに
動作条件を交互に変更し、条件信号、試験信号、トリガ
信号を発生することを繰返す。また条件信号の受信ごと
に、画像データの取込みを画像メモリ18と19とに交
互に切替える。IC15の動作電源電圧が5Vの場合に
タイミング点T0 〜T1 間における配線1′,2′,
3′上の電位変化が図3Aの曲線1a,2a,3aと変
化し、これが正常動作とする。これに対し、電源電圧が
4Vに条件変更された場合にタイミング点T0 〜T1
における配線1′,2′,3′上の電位変化が図3Bの
曲線1a,2a,3aに示すようになったとする。つま
り配線1′は電位パターンの極性が反転し、配線2′は
同一電位パターンとなり、配線3bはタイミング点T2
〜T3 だけ極性が反転した。
Similarly, an acquisition completion signal is generated each time image data for one screen is acquired, and an operating condition is alternately changed each time the acquisition completion signal is received to generate a condition signal, a test signal, and a trigger signal. Is repeated. In addition, every time the condition signal is received, the fetching of the image data is alternately switched between the image memories 18 and 19. Timing point when the operation power supply voltage of the IC15 is 5V T 0 through T 1 wiring between 1 ', 2',
The potential change on 3 'changes to curves 1a, 2a, 3a in FIG. 3A, which is normal operation. In contrast, line 1 between the timing points T 0 through T 1 when the power supply voltage is condition change to 4V ', 2', 3 'potential change on the as shown in curve 1a, 2a, 3a of Figure 3B Let's say That is, the wiring 1 ′ has the polarity of the potential pattern inverted, the wiring 2 ′ has the same potential pattern, and the wiring 3 b is at the timing point T 2
Polarity is reversed only ~T 3.

【0014】このような状態において繰返し画像データ
を取得し、その各画像データを表示部31に表示する
と、図3Aの正常状態での取得画像は図3Cに示すよう
になる。即ち配線パターン像1は曲線1aの低レベルで
白に表示され、高レベルで黒に表示される。配線パター
ン像2は、曲線2aが低レベル、高レベルにかかわりな
く、灰色となっている、これは動作電源電圧が4Vに切
替っても、同一電位曲線となるため、動作条件の切替え
にかかわらず、配線2′における場所と時間とに対する
電位状態は変化しないため、保護絶縁膜に対する充電が
生じるためであり、つまり従来技術の問題点で指摘した
場合と同一である。配線パターン像3は、そのタイミン
グ点 2 〜T3 と対応する区間L23の低レベルでは白と
なり、その他の部分は、場所、時間について動作条件の
切替えで変化が生じないため、灰色となる。
When image data is repeatedly acquired in such a state and each image data is displayed on the display unit 31, the acquired image in the normal state of FIG. 3A is as shown in FIG. 3C. That is, the wiring pattern image 1 is displayed in white at the low level of the curve 1a and displayed in black at the high level. The wiring pattern image 2 is gray regardless of whether the curve 2a is at a low level or a high level. This is the same potential curve even when the operating power supply voltage is switched to 4V. That is, since the potential state with respect to the location and time in the wiring 2 'does not change, the protection insulating film is charged. That is, this is the same as the case pointed out in the problem of the prior art. Wiring pattern image 3 becomes a white low-level interval L 23 corresponding to the timing point T 2 through T 3, the other parts, where, since no change occurs in the switching of the operating conditions for time, a gray .

【0015】一方、図3Bの異常状態での取得画像は図
3Dに示すようになる。即ち配線パターン像1は曲線1
aの高レベルで黒、低レベルで白が表示され、配線パタ
ーン像2は図3Cの場合と同様に変化がないため灰色と
なり、配線パターン像3は動作切替えで変化が生じた曲
線3aの区間T2 〜T3 の高レベルと対応する部分L 23
では黒、その他の部分は灰色となる。
On the other hand, the image acquired in the abnormal state shown in FIG.
As shown in 3D. That is, the wiring pattern image 1 is a curve 1
Black is displayed at high level and white is displayed at low level.
Image 2 is gray because there is no change as in the case of FIG. 3C.
The wiring pattern image 3 is a tune that has changed due to operation switching.
Section T of line 3aTwo~ TThreeL corresponding to the high level of twenty three
Then, it becomes black and the other parts become gray.

【0016】このように図3C,Dから、動作状態を変
更し、この例では電源電圧を4Vに下げると、配線1′
では正常時と全く逆表示となり、異常となったことが理
解され、しかも場所的、経時的にも常に正常時と異なっ
たことが理解される。しかし配線2′では全く異常が生
じないこともわかり、配線3′では配線3′上の部分L
23で、タイミングT2 〜T3 の区間だけ低レベルから高
レベルに異常となったことが理解される。
As shown in FIGS. 3C and 3D, when the operation state is changed and the power supply voltage is reduced to 4 V in this example, the wiring 1 '
In this case, the display is completely reversed from that in the normal state, and it is understood that the display has become abnormal. Further, it is understood that the display is always different from the normal state in terms of location and time. However, it is also found that no abnormality occurs in the wiring 2 ', and the wiring L' has a portion L on the wiring 3 '.
In 23, it becomes abnormal only section of the timing T 2 through T 3 from the low level to the high level is understood.

【0017】更に図3Dに示した画像データから図3C
に示した画像データを引算し、その差の画像データを表
示すると図4Aに示すようになる。つまり配線パターン
像1は正常時の低レベルが高レベルになった部分L04
56は黒に、正常時の高レベルが低レベルになった部分
45、L61は白に表示される。動作条件を変更しても異
常とならなかった配線パターン像2は表示面上に全く現
われない。配線3′については低レベルから高レベルに
なった部分L23のみが黒となり、その他の部分は全く現
われない。この図4Aの表示は異常となったものだけが
図3C,Dの表示よりも、より明確に現われる。図3
C,Dは異常の表示状態は図4Aの表示に対し、明確さ
が少し劣るが各配線パターン像も現われるため、不良個
所の場所、時間的位置がよくわかる。
Further, from the image data shown in FIG.
4A is obtained by subtracting the image data shown in FIG. 4A and displaying the difference image data. That is, the wiring pattern image 1 has a portion L 04 where the normal low level has become the high level,
L 56 is a black, high levels of normal portions L 45, L 61 became low level is displayed in white. The wiring pattern image 2 that did not become abnormal even when the operating conditions were changed does not appear on the display surface at all. Wiring 3 'will only portions L 23 became from a low level to a high level and black, other portions do not appear at all. In the display of FIG. 4A, only the abnormal display appears more clearly than the display of FIGS. 3C and 3D. FIG.
In the display states of C and D, the display state of the abnormality is slightly inferior to the display of FIG. 4A, but the image of each wiring pattern also appears.

【0018】配線1′の電位が動作電源電圧5Vで図4
Bの曲線1aの場合に、動作電源電圧を4Vに下げる
と、図4Bの曲線1a′のように、低レベルのままとっ
た場合は、前記差画像データ像は図4C中の像L23のよ
うに高レベルが低レベルになった部分T23が白に表示さ
れる。更に曲線1a″のように曲線1a中の高レベル部
分の前半T24が電源電圧の低下により低レベルになった
場合は、差画像は部分T24のみが白の像L24として現わ
れる。更に曲線1a''' のように曲線1aの高レベル部
分の後半T43が低レベルになると、差画像は部分T43
みが白の像L43となって現われる。このようにこの発明
では、配線電位の経時変化も知ることができる。なお曲
線1a''、1a''' の各場合はストロボ像ではそれぞれ
黒、白表示となる。
When the potential of the wiring 1 'is at the operating power supply voltage of 5 V, FIG.
In the case of B of the curve 1a, reducing the operating power supply voltage to 4V, so that the curve 1a 'of FIG. 4B, when taken remains low, the difference image data image of the image L 23 in FIG. 4C high levels of portions T 23 became low level is displayed in white as. Further if the first half T 24 high-level portion in the curve 1a as curve 1a "becomes low level by the power supply voltage drops, a difference image is only partial T 24 appears as an image L 24 white. Moreover curve When the late T 43 high-level portion of the curve 1a as 1a '''goes low, the difference image appears as only a portion T 43 is the image L 43 white. in this way the present invention, the wiring potential The curves 1 a ″ and 1 a ′ ″ show black and white in the strobe image, respectively.

【0019】IC15を動作させない状態で、その表面
を電子ビーム走査して2次電子を検出し、あるいは試験
信号を印加するが一定の状態のまま、繰返し電子ビーム
走査して2次電子を検出してストロボ像を得るなどによ
り、IC15の表面の形状情報(画像データ)を取得
し、つまり例えば図3Cの表示と対応するIC部分につ
いては、図4Dに示すように配線1′,2′,3′の配
線パターン像1,2,3をそれぞれ2本線で表示するこ
とができるようにし、この形状情報をメモリ32に記憶
しておき、この形状情報と差画像データ(図4Aと対
応)とを重畳して表示することにより、注目すべき部分
を明確に表示し、かつそのIC上の場所も読取り易いよ
うにすることもできる。
In a state where the IC 15 is not operated, the surface of the IC 15 is scanned with an electron beam to detect secondary electrons, or a test signal is applied. The shape information (image data) of the surface of the IC 15 is obtained by obtaining a strobe image, etc., that is, for the IC portion corresponding to the display of FIG. 3C, for example, the wirings 1 ', 2', 3 as shown in FIG. 'Can be displayed in two lines, respectively, and the shape information is stored in the memory 32, and the shape information and the difference image data (corresponding to FIG. 4A) are stored. By superimposing and displaying, a notable part can be clearly displayed, and the location on the IC can be easily read.

【0020】上述では電子ビームの水平方向の移動と共
に電子ビームの照射タイミングをΔtずつ増加させた
が、つまり表示面上の水平方向が時間軸となるように画
像データを取得したが、垂直方向が時間軸となるように
画像データを取得してもよい。この場合は、電子ビーム
の同一水平走査線上では、トリガ信号に対する電子ビー
ム照射タイミングを一定値ti とし、次の水平走査線上
では電子ビーム照射タイミングをΔtだけ遅らせ、トリ
ガ信号に対し、ti +Δtのタイミングで電子ビームの
照射を行う。なお1水平走査において、同一点を照射し
ないように、1画像データを取得するごとに、Δtだけ
水平走査の開始を早くするとよい。
In the above description, the irradiation timing of the electron beam is increased by Δt at the same time as the movement of the electron beam in the horizontal direction. That is, the image data is acquired so that the horizontal direction on the display surface is the time axis. Image data may be acquired so as to be on a time axis. In this case, on the same horizontal scanning line of the electron beam, the electron beam irradiation timing with respect to the trigger signal is set to a fixed value t i, and on the next horizontal scanning line, the electron beam irradiation timing is delayed by Δt, and t i + Δt Irradiation of the electron beam is performed at the timing shown in FIG. Note that in one horizontal scan, the start of the horizontal scan may be earlier by Δt each time one image data is acquired so as not to irradiate the same point.

【0021】1水平走査中に、電子ビームの照射タイミ
ングをΔtずつ増加させる場合に、垂直走査をランダム
に行わせてもよい、つまり水平走査線の番号をランダム
に並べ、その並べられた水平走査線番号を、各1水平走
査ごとに順次選択する。また前述したように時間軸が垂
直方向となるように画像データを取得する場合におい
て、各水平走査を、その線上の各画素位置番号をランダ
ムに並べ、その並べた順に選択した画素位置に電子ビー
ムを照射するようにしてもよい。これらのように水平又
は垂直走査をランダムに行うことにより、接近した個所
を連続して電子ビーム照射することが避けられ、保護絶
縁膜のチャージの影響を少なくすることができる。この
手法は特に位置分解能を高くする場合に有効である。
If the irradiation timing of the electron beam is increased by Δt during one horizontal scan, the vertical scan may be performed randomly. That is, the numbers of the horizontal scan lines are randomly arranged, and the arranged horizontal scans are performed. Line numbers are sequentially selected for each horizontal scan. As described above, when acquiring image data so that the time axis is in the vertical direction, each horizontal scan is performed by randomly arranging each pixel position number on the line, and arranging the electron beam at the selected pixel position in the arrangement order. May be irradiated. By performing the horizontal or vertical scanning at random as described above, it is possible to avoid continuously irradiating an electron beam to an approaching portion and to reduce the influence of the charge of the protective insulating film. This method is particularly effective when increasing the position resolution.

【0022】同様に水平・垂直走査をランダムにさせて
もよい。例えば図5に示すように、水平走査上の各点に
電子ビームを偏向させるに必要なデータが水平偏向レジ
スタ34に記憶され、垂直走査上の各点に電子ビームを
偏向させるに必要なデータが垂直偏向レジスタ35に記
憶され、1水平走査線上の各画素点に対する電子ビーム
照射タイミング(トリガ信号に対する遅れ量)を示すデ
ータが遅延レジスタ36に記憶されている。全走査面の
各点の位置を示す番号がランダム発生器37から発生さ
れ、その下位ビットをアドレスとして水平偏向レジスタ
34と遅延レジスタ36が上位ビットをアドレスとして
垂直偏向レジスタ35がそれぞれ読出され、水平偏向レ
ジスタ34から読出されたデータがDA変換器38でア
ナログ信号に変換されて水平方向偏向器へ供給され、垂
直偏向レジスタ35から読出されたデータがDA変換器
39でアナログ信号に変換されて垂直偏向器へ供給さ
れ、遅延レジスタ36から読出されたデータがトリガ信
号を遅延する遅延回路41に設定され、その遅延回路4
1の出力がパルス発生器29へ供給される。
Similarly, the horizontal and vertical scanning may be randomized. For example, as shown in FIG. 5, data necessary to deflect the electron beam to each point on the horizontal scan is stored in the horizontal deflection register 34, and data necessary to deflect the electron beam to each point on the vertical scan is stored. Data that is stored in the vertical deflection register 35 and that indicates the electron beam irradiation timing (delay amount with respect to the trigger signal) for each pixel point on one horizontal scanning line is stored in the delay register 36. A number indicating the position of each point on the entire scanning plane is generated from the random generator 37 , the horizontal deflection register 34 and the delay register 36 are read out using the lower bits as addresses, and the vertical deflection registers 35 are read out using the upper bits as addresses. The data read from the deflection register 34 is converted to an analog signal by a DA converter 38 and supplied to a horizontal direction deflector, and the data read from the vertical deflection register 35 is converted to an analog signal by a DA converter 39 and converted to a vertical signal. The data supplied to the deflector and read from the delay register 36 is set in a delay circuit 41 for delaying a trigger signal.
1 is supplied to the pulse generator 29.

【0023】上述において、二つの動作条件での画像デ
ータを交互に取得するが、同一動作条件のものについ
て、それぞれ加算平均してSN比を向上させることもで
きる。1画面分の画像データを取込むに必要な時間は設
定条件にもよるが、その最大の時間を見込み、試験信号
発生器12側で、自動的に動作条件を変更し、電子ビー
ム試験装置11側では取得完了信号を発生しなくてもよ
い。1画面分のデータの取得ごとに動作条件をかえた
が、半画面分のデータの取得ごとなど所定の画面分のデ
ータの取得ごとに動作条件をかえてもよい。
In the above description, the image data under the two operating conditions is alternately obtained. However, the image data under the same operating condition can be added and averaged to improve the SN ratio. The time required to capture one screen of image data depends on the set conditions, but the maximum time is expected, and the test signal generator 12 automatically changes the operating conditions to obtain the electron beam test equipment 11. The acquisition end signal need not be generated on the side. Although the operating condition is changed every time data of one screen is obtained, the operating condition may be changed every time data of a predetermined screen is obtained, such as when data of a half screen is obtained.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば電源
電圧、試験パターンクロック周波数などの動作条件を、
所定画面分のLSM像データを取得ごとに交互に切替え
ているため、注目している所を絶縁保護膜に影響されず
に明確に得ることができる。
As described above, according to the present invention, the operating conditions such as the power supply voltage and the test pattern clock frequency can be changed.
Since the LSM image data for a predetermined screen is alternately switched every time the image is acquired, a point of interest can be clearly obtained without being affected by the insulating protective film.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施例を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1の動作における試験信号と、トリガ信号
と、画像データ取得期間と、電子ビームパルス照射タイ
ミングとの関係例を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a relationship among a test signal, a trigger signal, an image data acquisition period, and an electron beam pulse irradiation timing in the operation of FIG.

【図3】A及びBは配線上の信号例を示す図、C及びD
はそれぞれ対応取得画像データの表示例を示す図であ
る。
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing examples of signals on a wiring, and FIGS.
FIG. 4 is a diagram showing a display example of corresponding acquired image data.

【図4】Aは差画像データの表示例を示す図、Bは配線
上の正常信号とその各種異常信号とを示す図、CはBに
おける各異常信号と対応した表示画像を示す図、DはI
Cの表面形状情報の表示画面の例を示す図である。
4A is a diagram showing a display example of difference image data, FIG. 4B is a diagram showing a normal signal on wiring and various abnormal signals thereof, FIG. 4C is a diagram showing a display image corresponding to each abnormal signal in B, and FIG. Is I
It is a figure showing an example of a display screen of surface shape information on C.

【図5】ランダム走査信号発生手段及び対応した遅延手
段23の例を示すブロック図。
FIG. 5 is a block diagram showing an example of a random scanning signal generating unit and a corresponding delay unit 23;

【図6】従来装置における問題点を説明するためのスト
ロボ画像表示例を示す図。
FIG. 6 is a view showing a strobe image display example for explaining a problem in the conventional device.

【図7】AはLSM像表示の例を示す図、Bはその対応
配線上の信号を示す図である。
FIG. 7A is a diagram showing an example of LSM image display, and FIG. 7B is a diagram showing a signal on a corresponding wiring.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五石 晃 東京都練馬区旭町1丁目32番1号 株式 会社アドバンテスト内 (56)参考文献 特開 平5−322996(JP,A) 特開 昭59−181630(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01R 31/302 G01N 23/225 H01L 21/66 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Akira Goishi 1-32-1, Asahimachi, Nerima-ku, Tokyo Advantest Co., Ltd. (56) References JP-A-5-322996 (JP, A) JP-A Sho 59-181630 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G01R 31/302 G01N 23/225 H01L 21/66

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 動作中の半導体集積回路に荷電粒子線を
パルス的に照射し、その2次電子を検出して、上記半導
体集積回路の電位分布の画像を得る荷電粒子線試験装置
において、 上記試験信号発生器から半導体集積回路の動作条件を変
更したことを示す条件信号を受信するごとに、上記半導
体集積回路へ動作試験信号を供給する試験信号発生器か
らトリガ信号を受信し、そのトリガ信号に対し、荷電粒
子線による上記半導体集積回路に対する水平又は垂直走
査位置と対応した遅延を与えて荷電粒子線パルスを発生
させる遅延手段と、 上記検出2次電子より得た画像データの蓄積領域を切り
替える手段と、上記切り替える手段から出力される同一動作条件の画像
データを、それぞれ累積して蓄積する手段と、 を具備することを特徴とする荷電粒子線試験装置。
1. A charged particle beam test apparatus for irradiating a charged particle beam to an operating semiconductor integrated circuit in a pulsed manner and detecting secondary electrons thereof to obtain an image of a potential distribution of the semiconductor integrated circuit. Each time a condition signal indicating that the operating condition of the semiconductor integrated circuit has been changed is received from the test signal generator, a trigger signal is received from a test signal generator that supplies an operation test signal to the semiconductor integrated circuit, and the trigger signal is received. A delay means for generating a charged particle beam pulse by giving a delay corresponding to a horizontal or vertical scanning position of the semiconductor integrated circuit by the charged particle beam, and switching a storage area of image data obtained from the detected secondary electrons. Means and an image of the same operating condition output from the switching means
Means for accumulating and accumulating data, respectively .
【請求項2】 試験信号発生器と荷電粒子線試験装置と
よりなり、 上記試験信号発生器から動作試験信号を、上記荷電粒子
線試験装置内の半導体集積回路へ供給してその半導体集
積回路を動作させ、 その動作中に、上記荷電粒子線試験装置で荷電粒子線を
パルス的に上記半導体集積回路へ照射し、その2次電子
を検出して上記半導体集積回路の電位分布の画像を得る
半導体集積回路試験装置において、 上記試験信号発生器に上記試験信号のくり返しごとに、
その基準を示すトリガ信号を、上記荷電粒子線試験装置
へ送信する手段と、 上記半導体集積回路の動作条件を変更させると、そのこ
とを示す条件信号を上記荷電粒子線試験装置へ送信する
手段とを備え、 上記荷電粒子線試験装置に上記条件信号を受信した後受
信した上記トリガ信号に対し、荷電粒子線による上記半
導体集積回路に対する水平又は垂直走査位置と対応した
遅延を与えて荷電粒子線パルスを発生させる遅延手段
と、 上記検出2次電子より得た画像データの蓄積領域を切り
替える手段と 上記切り替える手段から出力される同一動作条件の画像
データを、それぞれ累積して蓄積する手段と、 を備えていることを特徴とする半導体集積回路試験装
置。
2. A test signal generator and a charged particle beam test device, wherein an operation test signal is supplied from the test signal generator to a semiconductor integrated circuit in the charged particle beam test device, and the semiconductor integrated circuit is provided. During operation, the charged particle beam test apparatus irradiates the semiconductor integrated circuit in a pulsed manner with the charged particle beam, detects secondary electrons, and obtains an image of the potential distribution of the semiconductor integrated circuit. In the integrated circuit test apparatus, each time the test signal is repeated by the test signal generator,
Means for transmitting a trigger signal indicating the reference to the charged particle beam test device; and means for transmitting a condition signal indicating the change to the charged particle beam test device when the operating condition of the semiconductor integrated circuit is changed. The trigger signal received after receiving the condition signal to the charged particle beam test apparatus, the charged particle beam pulse by giving a delay corresponding to the horizontal or vertical scanning position with respect to the semiconductor integrated circuit by the charged particle beam delay means for generating and means for switching the storage area of the image data obtained from the detection of secondary electrons, an image of the same operating conditions that are output from said switching means
Means for accumulating and accumulating data, respectively .
【請求項3】 上記画像データ蓄積領域に蓄積された両
画像データの差を表示する手段を具備することを特徴と
する請求項1又は2記載の試験装置。
3. The test apparatus according to claim 1, further comprising means for displaying a difference between the two image data stored in the image data storage area.
【請求項4】 上記半導体集積回路のパターン形状情報
を記憶する手段と、上記パターン形状情報と上記差画像
データとを重畳表示する手段を具備することを特徴とす
る請求項3記載の試験装置。
4. The test apparatus according to claim 3, further comprising: means for storing pattern shape information of the semiconductor integrated circuit; and means for superimposing and displaying the pattern shape information and the difference image data.
【請求項5】 上記遅延手段は、上記水平又は垂直走査
の単位移動ごとに、設定遅延量に対し所定遅延量ずつ加
算させて、上記遅延を行う手段であることを特徴とする
請求項1乃至4のいずれかに記載の試験装置。
5. The delay unit according to claim 1, wherein the delay unit is configured to add the predetermined delay amount to the set delay amount by a predetermined delay amount for each horizontal or vertical scanning unit movement to perform the delay. 5. The test apparatus according to any one of 4.
【請求項6】 上記垂直又は水平走査がランダムにされ
ることを特徴とする請求項5記載の試験装置。
6. The test apparatus according to claim 5, wherein the vertical or horizontal scanning is made random.
【請求項7】 上記半導体集積回路に対する走査をラン
ダムに行わせる手段を備え、上記遅延手段は上記ランダ
ム走査における水平又は垂直位置に応じて、予め記憶さ
れた遅延データを読み出して、上記トリガ信号を遅延す
る遅延回路に設定する手段であることを特徴とする請求
項1乃至4のいずれかに記載した試験装置。
7. A means for randomly scanning the semiconductor integrated circuit, wherein the delay means reads out delay data stored in advance in accordance with a horizontal or vertical position in the random scanning, and outputs the trigger signal. 5. The test apparatus according to claim 1, wherein the test apparatus is a means for setting a delay circuit to be delayed.
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