JPH02183179A - Checking apparatus of integrated circuit - Google Patents

Checking apparatus of integrated circuit

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JPH02183179A
JPH02183179A JP1001271A JP127189A JPH02183179A JP H02183179 A JPH02183179 A JP H02183179A JP 1001271 A JP1001271 A JP 1001271A JP 127189 A JP127189 A JP 127189A JP H02183179 A JPH02183179 A JP H02183179A
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Japan
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voltage
secondary electron
pad
measurement
electron signal
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Application number
JP1001271A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuyuki Ozaki
一幸 尾崎
Soichi Hama
壮一 浜
Takemi Igarashi
五十嵐 丈美
Akio Ito
昭夫 伊藤
Toshihiro Ishizuka
俊弘 石塚
Kazuo Okubo
大窪 和生
Takayuki Abe
貴之 安部
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To quickly measure the voltage of a pad with high accuracy by providing a secondary electron signal detecting device having a filter capable of voltage control in order to detect a secondary electron signal of said measuring pad concentrated within a vacuum sector. CONSTITUTION:An input/output pin 25 of an IC 24 to be checked which is placed on the surface 13a at the air side of a substrate 13 is electrically connected to a measuring pad 21 collected on the surface 13b at the side of a vacuum sector of the substrate. This checking apparatus further includes a detecting means 30 equipped with a filter 31 to which a predetermined voltage is applied so as to detect the strength of a secondary electron signal and, an analyzing voltage generator 32 which controls the voltage to be applied to the filter 31, and the like. An electron beam 23 is irradiated selectively to the pad 21 by 11. A secondary electron generated at the pad 21 is detected by the detecting means 30 with an analyzing voltage preliminarily applied by 32 to the filter 31, which is determined as the signal strength by a secondary electron detecting circuit 33. In comparing this signal strength with a predetermined characteristic function of the pad 21 stored by a parameter table 43, the voltage of the pad can be measured considerably quickly and with high accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】 (概 要〕 本発明は集積回路の検査装置に関し、人出力ビンの出力
電圧を高精度に、かつ高速高効率で測定することにより
検査に要する時間を短縮することを目的とし、 真空部、 該真空部の一部を形成する隔壁の大気部側表面に設けた
被検査用集積回路の載置部、該載置部に載置される被検
査用集積回路の複数個の入出力ビンの各々と信号線によ
り接続され、該隔壁の真空部内表面へ露出せしめられて
いる複数個の測定用パッド、該信号線の少くとも一部に
接続された該集積回路に対する入出力配線パターンとか
ら構成されかつ該真空部内には前記測定用パッドに対し
て電子ビームを照射するビーム照射手段と該ビームの照
射により測定用パッドから発生する二次電子信号強度検
出手段が設けられており、更に、該真空部と併設して、
電子ビームを走査して所定の測定用パッドを選択的に照
射せしめるビーム偏向手段、該二次電子信号検出手段の
一部を構成するフィルター手段に所定の電圧を印加する
電圧制御手段、該所定の電圧に対する二次電子信号強度
と測定用パッド電圧との関係を予め測定して記憶してお
く記憶手段、該電子ビームが照射された測定用パッドか
ら検出された該二次電子信号強度値を前記記憶手段に記
憶されている二次電子信号強度値とパッド電圧との関係
を参照して測定用パッドの電圧を算出する手段とを有す
るように構成する。
[Detailed Description of the Invention] (Summary) The present invention relates to an integrated circuit testing device, and aims to shorten the time required for testing by measuring the output voltage of a human output bin with high accuracy, high speed, and high efficiency. A vacuum section, a mounting section for integrated circuits to be tested provided on the atmospheric section side surface of a partition forming a part of the vacuum section, and a plurality of integrated circuits to be tested placed on the mounting section. a plurality of measurement pads connected to each of the input/output bins by signal lines and exposed to the inner surface of the vacuum section of the bulkhead; A beam irradiation means for irradiating the measurement pad with an electron beam and a secondary electron signal intensity detection means generated from the measurement pad by the irradiation of the beam are provided in the vacuum part. In addition, it is installed alongside the vacuum section,
A beam deflection means for scanning an electron beam to selectively irradiate a predetermined measurement pad; a voltage control means for applying a predetermined voltage to a filter means forming a part of the secondary electron signal detection means; a storage means for measuring and storing in advance the relationship between the secondary electron signal intensity and the measurement pad voltage with respect to the voltage; and means for calculating the voltage of the measurement pad by referring to the relationship between the secondary electron signal intensity value and the pad voltage stored in the storage means.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明はLSIを含む全ての種類のIC即ち集積回路の
入出力ビンの信号電圧を電子ビームを用いて測定し、該
被検査集積回路の内部回路に異常があるか否かを検査す
る装置に関するものであり、特にかかる検査を高速にし
かも高能率に実行することの出来る集積回路の検査装置
に関するものである。
The present invention relates to an apparatus for measuring signal voltages of input/output bins of all types of ICs including LSIs, that is, integrated circuits, using an electron beam, and testing whether or not there is an abnormality in the internal circuits of the integrated circuits to be tested. In particular, the present invention relates to an integrated circuit testing device that can perform such testing at high speed and with high efficiency.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

集積回路、より具体的には半導体集積回路、即ちICは
多数の入出力ビンがその本体周辺に設けてあり、それ等
が組込まれた一定のロジックに従ってそれぞれ作動する
ようになっているが、該半導体集積回路(以下単にIC
と云う)が製造された場合、それぞれの入出力ビンが設
計されたロジック通りに作動しているか否かを検査する
必要があり、又製造されたICの信鯨性を高めるため、
全数チエツクを行うことが一般的に行われている。
An integrated circuit, more specifically a semiconductor integrated circuit (IC), has a large number of input/output bins arranged around its main body, each of which operates according to a certain built-in logic. Semiconductor integrated circuit (hereinafter simply IC)
When an IC is manufactured, it is necessary to inspect whether each input/output bin is operating according to the designed logic, and to improve the reliability of the manufactured IC.
It is common practice to perform a complete check.

然しなから、かかる検査は対象となる被検査用ICが膨
大な数に昇るため、精度の高い測定をごく短時間に高速
に行い、しかも、検査に要する工数を短縮して高能率で
実施することが要求されている。
However, since such tests involve a huge number of ICs to be tested, it is necessary to perform highly accurate measurements quickly in a very short period of time, and to shorten the number of man-hours required for testing and perform it with high efficiency. That is required.

処で、このようなIC等の検査は、従来は例えば被検査
用ICを信号入出力配線パターンを有する基板にさし込
んで被検査用【Cの入出力ビン又はリードを該配線パタ
ーンと接合して真空チャンバー内にセットし、次で真空
ポンプを作動させて該チャンバー内を真空とした後、前
記配線パターンを介して被検査用ICに信号を加え、そ
の間に真空チャンバー内に設けた電子銃により、該IC
の入出力ビン或はリードを走査してその時ビームに照射
された入出力ビン或はリードにおける電圧を観測するこ
とにより実行されていた。然しなから上述した方法では
、 ■ ICは検査中は動作状態にあり、検査中に発熱する
。ICそれ自体が発生する熱が検査結果に影響を及ぼす
。ICが消費電力が大である定格のものである場合には
、特にそうである。そこで【Cを冷却することが必要と
されるが、ICは真空中にセットされているため、これ
を冷却することが困難である。
Conventionally, testing of such ICs, for example, involves inserting the IC to be tested into a board that has a signal input/output wiring pattern, and connecting the input/output bins or leads of the IC to be tested to the wiring pattern. Then, after activating the vacuum pump to make the chamber a vacuum, a signal is applied to the IC to be tested via the wiring pattern, and during that time the electronics installed in the vacuum chamber are Depending on the gun, the IC
This was done by scanning the input/output bins or leads of the beam and observing the voltage at the input/output bins or leads that were illuminated by the beam at the time. However, in the method described above, (1) the IC is in an operating state during the test and generates heat during the test; The heat generated by the IC itself affects the test results. This is especially true if the IC is rated for high power consumption. Therefore, it is necessary to cool the IC, but since the IC is set in a vacuum, it is difficult to cool it.

■ 検査すべきICを変える都度真空チャンバーを開け
るため、新たなICをセットした後、真空ポンプを作動
させてチャンバー内を真空とする工程が必要となり、I
Cをセットしてから試験を開始するまでに数分間待つ必
要があり、試験工数が多い。
■ Since the vacuum chamber is opened each time the IC to be tested is changed, it is necessary to operate the vacuum pump to evacuate the chamber after setting the new IC.
It is necessary to wait several minutes after setting C before starting the test, which requires a large number of testing steps.

■ リードが分散している範囲は電子ビームの走査範囲
に比べて広く、全部のリードを一度に走査するというわ
けにはいかず、−度に数本のリードを走査させつつ、I
C等をX−Yステージで送る必要があり、試験工数が多
い。
■ The range in which the leads are dispersed is wider than the scanning range of the electron beam, and it is not possible to scan all the leads at once.
It is necessary to send C, etc. on an X-Y stage, which requires a large number of testing steps.

と云う問題があり、更にかかる従来の検査方法では特に
消費電力が大きい定格のICには不適であり検査効率も
悪いという問題もあった。
Furthermore, such conventional testing methods are unsuitable for ICs rated for particularly high power consumption, and have poor testing efficiency.

そこで本願出願人はこのような問題を解決するため、第
5図に示すようなICの検査装置を提案している。(特
願昭62−16579参照)。
In order to solve this problem, the applicant of the present invention has proposed an IC inspection device as shown in FIG. (See patent application No. 16579/1983).

即ち該検査装置は、真空部14と大気部15を分ける隔
壁として機能する基板13の大気部側13aに検査され
るIC等24を設置し、このIC等の個々の入出力ビン
25と該基板を介して電気的に接続された測定用パッド
21を前記基板の真空部側に露出した表面13bに集中
配置したもので、この測定用パッドに該真空部内に設け
たビーム照射器11により電子ビーム23を照射するこ
とによって該測定用パッドから放射される二次電子エネ
ルギーを検出しこれを適宜の手段で電圧に変換し該測定
用パッドに接続された入出力ビンの電圧信号を測定する
ものである。
That is, in this inspection device, an IC or the like 24 to be inspected is installed on the atmospheric side 13a of the substrate 13, which functions as a partition wall that separates the vacuum section 14 and the atmospheric section 15, and the individual input/output bins 25 of this IC, etc. and the substrate are installed. Measuring pads 21 electrically connected through the substrate are concentratedly arranged on the surface 13b exposed to the vacuum side of the substrate, and the measuring pads are irradiated with an electron beam by a beam irradiator 11 provided in the vacuum area. 23 to detect the secondary electron energy emitted from the measurement pad, convert it into voltage by appropriate means, and measure the voltage signal of the input/output bin connected to the measurement pad. be.

然しなから、このような装置を用いた場合でも測定用パ
ッドの電圧を測定するには極めて短時間に終了すること
が要求されているのであって、従来の電子ビームを用い
た電圧測定方法では依然として以下に述べるような問題
が存在している。即ち、従来における測定パッドの電圧
測定方法は、例えば金属を主体とする測定パッドに電子
ビームを照射した時発生する二次電子エネルギーが該金
属に予め与えられている電位により変化することを利用
して、適当なエネルギー検出手段を真空チャンバー内に
設けておき、検出された二次電子エネルギーの強さを二
次電子信号の強度の変化に変換しさらに、これを電圧に
変換した上で全測定パッドについて輝度変調してテレビ
に表示して全体を画像として把握し検査するか、個々の
入出力ビンとの間でのロジックとの対応がとれているか
等を検査するものであって、より具体的には測定用パッ
ドから放射される二次電子のエネルギーを表わす二次電
子信号強度を測定する検出器からなる二次電子エネルギ
ー分析器を設け、第6図に示すような測定用パッドの二
次電子放射の信号強度に関するSカーブを求め、これか
ら測定用パッドの電圧を求めるものである。
However, even when such a device is used, measuring the voltage at the measurement pad must be completed in an extremely short time, and conventional voltage measurement methods using electron beams are unable to do so. The following problems still exist. That is, the conventional method of measuring voltage of a measurement pad utilizes the fact that, for example, when a measurement pad made mainly of metal is irradiated with an electron beam, the secondary electron energy generated changes depending on the potential given to the metal in advance. Then, an appropriate energy detection means is installed in the vacuum chamber, and the intensity of the detected secondary electron energy is converted into a change in the intensity of the secondary electron signal, which is then converted into a voltage, and then all measurements are performed. This is to check whether the brightness of the pad is modulated and displayed on the TV to understand and inspect the entire image as an image, or whether there is correspondence with the logic between the individual input and output bins. Specifically, a secondary electron energy analyzer consisting of a detector that measures the intensity of the secondary electron signal representing the energy of the secondary electrons emitted from the measurement pad is installed, and The S-curve relating to the signal intensity of the next electron emission is determined, and the voltage of the measurement pad is determined from this.

即ち、第6図に示すように該メツシュフィルターにかけ
る電圧(分析電圧)Vrを負から正と変化させた時に、
被検査用IC等の所定の入出力ビンに予め既知の電圧(
試料電圧) vl(例えば−2■)をかけであると、そ
れにより測定用パッドから放出される二次電子の信号強
度TはSlのSカーブ(分析電圧対2次電子信号強度値
曲線)を描き、又同様にして同一の入出力ビンにvlよ
り高い既知の電圧(試料電圧)■2(例えばOV)をか
けであると同様にしてS2のSカーブが得られる。
That is, as shown in FIG. 6, when the voltage applied to the mesh filter (analysis voltage) Vr is changed from negative to positive,
A known voltage (
sample voltage) vl (for example, -2■), the signal intensity T of the secondary electrons emitted from the measurement pad will change the S curve (analysis voltage vs. secondary electron signal intensity value curve) of Sl. Similarly, by applying a known voltage (sample voltage) 2 (for example OV) higher than vl to the same input/output bin, the S curve of S2 can be obtained in the same way.

この時二次電子信号強度値Tの最大値と最小値の間の適
当な値にしきい値としての参照レベルStl。
At this time, the reference level Stl is set as a threshold value to an appropriate value between the maximum value and the minimum value of the secondary electron signal strength value T.

を設定しておくと、該SLk値と各SカーブSs。When set, the corresponding SLk value and each S curve Ss.

S2との交点Vt2 + Vrlとの差(vrz  v
r+)は試料電圧差(V2  vl)に略等しいことが
判っている。そこで、該測定用パッドのうちで試料電圧
が不明な゛パッドについて検査を行う場合には、分析電
圧■、を適当に振って二次電子信号強度Tを測定しなが
らフィードバックを繰り返し測定してみることにより該
参照レベルSいと一致する二次電子信号強度値Tが最終
的に得られた時の分析電圧V pHを求め、例えばVr
tVrx値からV2−(vrz  Vrx)により、当
該測定用パッドの試料電圧を求めるものである。或は、
■−と■、2との間で予想される試料電圧の範囲全てに
ついてSカーブを予め求めておきそのSいとの交点の値
と得られた測定値の交点の値の一致したものを選び出し
て求める方法もある。かかる操作はいづれもハード的に
も行うことが出来るし、又ソフト的には実行することが
出来るが、参照電圧値Subと一致する分析電圧を求め
る作業に時間がかかるため測定結果が出るまでにかなり
時間を必要とするものであった。
The difference between the intersection point Vt2 + Vrl with S2 (vrz v
r+) is found to be approximately equal to the sample voltage difference (V2 vl). Therefore, when testing a pad whose sample voltage is unknown among the measurement pads, try repeatedly measuring the feedback while changing the analysis voltage (■) appropriately and measuring the secondary electron signal strength T. By this, the analysis voltage V pH when the secondary electron signal intensity value T that coincides with the reference level S is finally obtained is determined, for example, Vr
The sample voltage of the measurement pad is determined from the tVrx value by V2-(vrz Vrx). Or,
Obtain S curves in advance for the entire expected sample voltage range between -, There are other ways to ask. All of these operations can be performed using hardware or software, but it takes time to find the analysis voltage that matches the reference voltage value Sub, so it takes a long time to obtain the measurement results. It required quite a bit of time.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

本発明の目的は上記した新しい検査装置を採用しても、
依然として測定用パッドの電圧を測定する方法が、分析
電圧を変化させながら2次電子信号強度値を検出するも
のであるため、分析電圧の変化の回数と分析電圧の応答
速度兼に参照レベルSいとの比較操作等に起因して検査
用動作が遅いため高速高効率の電圧測定の実現が困難で
あったのに鑑み、測定用パッドの電圧測定操作を迅速に
かつ精度よく実行し、集積回路、特にIC等の半導体集
積回路の検査工程を高速高効率化しうる検査装置を提供
しようとするものである。
The purpose of the present invention is to
The method of measuring the voltage of the measurement pad is still to detect the secondary electron signal intensity value while changing the analysis voltage, so the reference level S is dependent on the number of changes in the analysis voltage and the response speed of the analysis voltage. In view of the fact that it has been difficult to achieve high-speed, high-efficiency voltage measurement due to slow testing operations due to comparison operations, etc., we have developed an integrated circuit, In particular, it is an object of the present invention to provide an inspection apparatus that can increase the speed and efficiency of the inspection process for semiconductor integrated circuits such as ICs.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は上記の目的を達成するため次の技術的構成を有
するものである。即ち 真空部、 該真空部の一部を形成する隔壁の大気部側表面に設けた
被検査用集積回路の載置部、該載置部に載置される被検
査用集積回路の複数個の入出力ビンの各々と信号線によ
り接続され、該隔壁の真空部内表面へ露出せしめられて
いる複数個の測定用パッド、該信号線の少くとも一部に
接続された該集積回路に対する入出力配線パターンとか
ら構成されかつ該真空部内には前記測定用パッドに対し
て電子ビームを照射するビーム照射手段と該ビームの照
射により測定用パッドから発生する二次電子信号強度検
出手段が設けられており、更に、該真空部と併設して、
電子ビームを走査して所定の測定用パッドを選択的に照
射せしめるビーム偏向手段、該二次電子信号強度検出手
段の一部を構成するフィルター手段に所定の電圧を印加
する電圧制御手段、該所定の電圧に対する二次電子信号
強度値と測定用パッド電圧との関係を予め測定して記憶
しておく記憶手段、該電子ビームが照射された測定用パ
ッドから検出された該二次電子信号強度値を前記記憶手
段に記憶されている二次電子信号強度値とパッド電圧と
の関係を参照して測定用パッドの電圧を算出する手段と
を有している集積回路の検査装置である。
The present invention has the following technical configuration to achieve the above object. That is, a vacuum part, a mounting part for the integrated circuit to be tested provided on the atmospheric part side surface of a partition forming a part of the vacuum part, and a plurality of integrated circuits to be tested placed on the mounting part. a plurality of measurement pads connected to each of the input/output bins by a signal line and exposed to the inner surface of the vacuum section of the partition; input/output wiring for the integrated circuit connected to at least a portion of the signal line; A beam irradiation means for irradiating the measurement pad with an electron beam and a means for detecting the intensity of a secondary electron signal generated from the measurement pad by the irradiation of the beam are provided in the vacuum part. , Furthermore, in conjunction with the vacuum section,
Beam deflection means for scanning an electron beam to selectively irradiate a predetermined measurement pad; voltage control means for applying a predetermined voltage to a filter means forming a part of the secondary electron signal intensity detection means; storage means for measuring and storing in advance the relationship between the secondary electron signal intensity value and the measurement pad voltage with respect to the voltage of the secondary electron signal intensity value detected from the measurement pad irradiated with the electron beam; and means for calculating the voltage of the measurement pad by referring to the relationship between the secondary electron signal intensity value and the pad voltage stored in the storage means.

即ち本発明における集積回路、より具体的には半導体集
積回路の検査装置は、前述した既提案の検査装置の測定
精度を更に向上するため所定の電圧が印加されうるフィ
ルター手段をその一部にもった二次電子信号強度検出手
段並に該フィルター手段に印加される電圧を制御する手
段とを設けるとともに、参照レベルSいに一致する二次
電子信号強度値が検出される分析電圧■、を何回かの検
査操作を繰り返しながら探し出す従来の方法とは異り分
析電圧Vrを予め固定化した、所定の電圧に維持せしめ
ておき、検出される二次電子信号強度値から計算により
測定用パッドの電圧を求めるような技術を採用したもの
である。
That is, the integrated circuit testing device of the present invention, more specifically, the semiconductor integrated circuit testing device, has a filter means to which a predetermined voltage can be applied as a part thereof, in order to further improve the measurement accuracy of the previously proposed testing device described above. and means for controlling the voltage applied to the filter means, as well as means for controlling the voltage applied to the filter means. Unlike the conventional method of searching by repeating several inspection operations, the analysis voltage Vr is fixed in advance and maintained at a predetermined voltage, and the measuring pad is calculated from the detected secondary electron signal intensity value. It employs technology to determine voltage.

本発明に使用される上記検査装置に使用される二次電子
エネルギー分析を行う二次電子信号強度検出手段は、電
子ビームの照射により測定用パッドから放射される二次
電子のエネルギーの強さ或は速さを検出し、その程度を
電気的な信号(二次電子信号)に変換しうるちのであれ
ば如何なるものでも使用出来る。又、該二次電子信号強
度検出手段30は該測定用パッドに対向する面に二次電
子の通過を制御するフィルター装置31が設けられてい
ることが好ましく、該フィルター装置とは測定パッドで
発生された二次電子のうちある一定のエネルギーを持っ
たものだけがフィルターを通過して前記二次電子信号強
度検出手段に到達するようにするものであり、例えば電
圧が印加されうるメツシュ状の金網で構成されていて、
これに電圧制御回路が併設されているものであることが
望ましい。該フィルターの電圧を変化させながら二次電
子信号強度値Tを求めると前述した第6図に示すような
Sカーブが描ける。
The secondary electron signal strength detecting means for performing secondary electron energy analysis used in the above-mentioned inspection apparatus used in the present invention detects the energy intensity of the secondary electrons emitted from the measurement pad by electron beam irradiation. Any device can be used as long as it can detect speed and convert the degree into an electrical signal (secondary electronic signal). Further, it is preferable that the secondary electron signal intensity detection means 30 is provided with a filter device 31 for controlling the passage of secondary electrons on the surface facing the measurement pad, and the filter device is a filter device 31 that controls the passage of secondary electrons. Among the secondary electrons, only those having a certain energy pass through a filter and reach the secondary electron signal strength detection means, for example, a mesh-like wire mesh to which a voltage can be applied. It is composed of
It is desirable that a voltage control circuit be added to this. When the secondary electron signal intensity value T is determined while changing the voltage of the filter, an S curve as shown in FIG. 6 described above can be drawn.

本発明に係る検査装置は更に、その真空チャンバー10
内に電子ビーム23を発生する手段11例えば電子銃が
設けられるとともにビームを絞りかつ所望の被測定用パ
ッドにビームを偏向させる電子レンズ40と偏向コイル
41を主体とするビ−ム偏向手段が設けられ、かつこれ
等を制御し駆動するための手段例えば偏向コイルドライ
バー手段42が、該真空部と併設して設けられている。
The inspection apparatus according to the present invention further includes a vacuum chamber 10 thereof.
A means 11 for generating an electron beam 23 is provided, for example, an electron gun, and a beam deflection means mainly composed of an electron lens 40 and a deflection coil 41 for narrowing the beam and deflecting the beam to a desired pad to be measured is provided. A means for controlling and driving these, such as a deflection coil driver means 42, is provided in conjunction with the vacuum section.

次に本発明において採用している測定用パッドの電圧測
定について述べるならば、本発明では上記したように二
次電子信号強度検出手段の一部を構成するフィルター手
段の分析電圧を予め決められた電圧値に固定する必要が
あり、そのための電圧制御手段例えば分析電圧発生器3
2が設けられており該所定の電圧に対する二次電子信号
値Tと測定用パッドの電圧即ち試料電圧Vsとの関係を
予めVs−T特性測定部44にて測定しておきこれを記
憶しておく記憶手段43、該検査される測定用パッドか
ら検出された二次電子信号強度値から前記記憶手段に記
憶されている二次電子信号強度値Tと測定用パッド電圧
(試料電圧)Vsとの関係を参照して測定用パッドの電
圧を算出する手段、とを有するものである。
Next, regarding the voltage measurement of the measurement pad employed in the present invention, in the present invention, as described above, the analysis voltage of the filter means constituting a part of the secondary electron signal strength detection means is determined in advance. It is necessary to fix the voltage value, and for that purpose, a voltage control means such as an analysis voltage generator 3 is required.
2 is provided, and the relationship between the secondary electron signal value T for the predetermined voltage and the voltage of the measurement pad, that is, the sample voltage Vs is measured in advance by the Vs-T characteristic measuring section 44, and this is memorized. A storage means 43 stores a secondary electron signal strength value T stored in the storage means from a secondary electron signal strength value detected from the measurement pad to be inspected and a measurement pad voltage (sample voltage) Vs. and means for calculating the voltage of the measurement pad with reference to the relationship.

本発明者等は試料電圧(測定用パッド電圧)Vsと二次
電子信号の強度Tとの関係につき検討した結果、測定用
パッドに電子ビームを照射して検出される2次電子信号
の強度は試料電圧Vsに依存し、該電圧が低いと高い信
号強度Tが検出されることは知られているが定性的な電
圧の高低しか分らないため、正確な電圧値が分らなかっ
たが本発明では分析電圧の方を一定値に固定しておき、
その条件下で予めパッド電圧Vsと2次電子信号強度T
との関係(Vs−T特性)を求め、これをパッド毎に求
めて記憶登録しておき、実際の測定時において該測定用
パッドに電子ビームを照射して検出された2次電子信号
の強度値Tと上記記憶されたVs−T特性とを比較して
直ちにパッド電圧Vsを求めることが好ましいとの結論
に到達したものである。
As a result of studying the relationship between the sample voltage (measurement pad voltage) Vs and the intensity T of the secondary electron signal, the inventors found that the intensity of the secondary electron signal detected by irradiating the measurement pad with an electron beam is It is known that it depends on the sample voltage Vs, and that a high signal strength T is detected when the voltage is low, but since only qualitative voltage levels can be known, the exact voltage value could not be determined. Fix the analysis voltage to a constant value,
Under these conditions, the pad voltage Vs and the secondary electron signal strength T are determined in advance.
(Vs-T characteristic) is determined for each pad, stored and registered, and the intensity of the secondary electron signal detected by irradiating the measurement pad with an electron beam during actual measurement is determined. It has been concluded that it is preferable to immediately obtain the pad voltage Vs by comparing the value T with the stored Vs-T characteristic.

上記における固定化されて使用される分析電圧としては
、二次電子信号検出手段のフィルター印加電圧Vrと二
次電子信号値Tとにより得られるSカーブにおいて被検
査用ICの入出力ピンにおいて予想される最大と最小の
電圧をそれぞれ測定用パッドに印加した時に得られる2
種のSカーブにおいて該二次電子信号強度値Tの差が最
大となる該印加電圧Vrを最適分析電圧値と定義し、こ
れを使用するものである。この最適分析電圧値は対象と
する測定用パッドの電圧範囲に対して最も高い分解能の
Vs −T特性が得られる電圧となっている。
The fixed analysis voltage used in the above is the voltage expected at the input/output pin of the IC under test in the S curve obtained from the filter applied voltage Vr of the secondary electron signal detection means and the secondary electron signal value T. 2 obtained when applying the maximum and minimum voltages to the measurement pad, respectively.
The applied voltage Vr at which the difference between the secondary electron signal intensity values T in the S curve of the species is the maximum is defined as the optimum analysis voltage value, and this is used. This optimum analysis voltage value is a voltage at which a Vs-T characteristic with the highest resolution can be obtained for the voltage range of the target measurement pad.

より具体的には、測定用パッドそれぞれについて、上記
最適分析電圧値Vrを固定した状態で測定用パッドにか
ける電圧Vsを変化させ、その時における二次電子信号
強度T値を求めてVs −T特性曲線又は直線を描きそ
のグラフから一定の関数を導出してパラメーターテーブ
ルのような記憶手段43に記憶させておく。従って本発
明において測定用パッドを検査する場合には、1つ1つ
の測定用パッドに対して検出された二次電子信号強度値
Tとそれに対応する記憶手段の関数情報とを比較参照す
ることによって試料電圧値Vs即ち、測定用パッドの電
圧をそれぞれ求めることが可能となるのである。
More specifically, for each measurement pad, the voltage Vs applied to the measurement pad is varied with the optimum analysis voltage value Vr fixed, and the secondary electron signal strength T value at that time is determined to determine the Vs - T characteristic. A curve or straight line is drawn and a certain function is derived from the graph and stored in a storage means 43 such as a parameter table. Therefore, when inspecting measurement pads in the present invention, by comparing and referencing the secondary electron signal intensity value T detected for each measurement pad and the corresponding function information in the storage means. It becomes possible to obtain the sample voltage value Vs, that is, the voltage of each measurement pad.

本発明においては、全ての測定用パッドのX−Y座標を
本装置の一部に設けた例えばマイクロコンピュータ−等
に設゛けられているテーブルに記録しておき、電圧を測
定しようとする測定用パッドについて、該テーブルから
座標値を読み出し、そのデーターを電子銃から構成され
る電子ビーム照射手段を制御する偏向コイルから構成さ
れるビーム偏向手段に伝達してビームを所定のパッドに
照射せしめるものである。該ビームの照射が行われると
測定用パッドから放射される二次電子エネルギーは前記
二次電子信号強度検知手段により測定されその測定結果
が記憶手段に記憶された関数値と比較参照されてそのパ
ッドの電圧値vsが決定され、その結果が本装置と関連
して設けられる適宜のメモリーに記憶され、その後火の
測定用パッドの電圧測定が繰返えされる。
In the present invention, the X-Y coordinates of all measurement pads are recorded in a table provided in a part of the device, such as a microcomputer, and the A device that reads coordinate values from the table and transmits the data to beam deflection means composed of a deflection coil that controls electron beam irradiation means composed of an electron gun, thereby irradiating the beam onto a predetermined pad. It is. When the beam irradiation is performed, the secondary electron energy emitted from the measurement pad is measured by the secondary electron signal intensity detection means, and the measurement result is compared and referenced with the function value stored in the storage means, and the measurement pad is The voltage value vs is determined and the result is stored in a suitable memory provided in conjunction with the device, after which the voltage measurement of the fire measuring pad is repeated.

複数の入出力ピンからなる一組のピンに対してかかる繰
返し測定操作が行われると、その−組の入出力ピンに関
して予め登録されているロジック結果とが比較され、各
入出力ピンに予め与えられた出力電圧と測定結果とが全
て一致していれば、その−組の入出力ビンの配線はロジ
ック通りであり正常なものと判断される。かかる測定が
全ての入出力ピンと、全ての入出力ピンの必要な組合せ
について実行され、最終的に当該被検査IC等が正常で
あるか否かが判断される。
When such a repeated measurement operation is performed on a set of pins consisting of multiple input/output pins, the logic results registered in advance for that set of input/output pins are compared, and the logic results given in advance to each input/output pin are compared. If the measured output voltages and the measurement results all match, it is determined that the wiring of the - group of input/output bins is in accordance with the logic and is normal. Such measurements are performed on all input/output pins and necessary combinations of all input/output pins, and it is finally determined whether the IC to be tested is normal or not.

かかる判断は全てマイクロコンピュータ−等を利用した
ソフト手段により実行されるものである。
All such judgments are executed by software means using a microcomputer or the like.

本発明における半導体集積回路の検査装置において検査
を行う方法としては、予め定められている入出力信号配
線パターンに従って該回路を駆動させておき全測定パッ
ドの電圧値を同時に画像表示してチエツクする方法、特
定の入出力ピンを選択し、予め設定されかつ登録しであ
るロジック通りに入出力ピンそれぞれの電圧が正しく出
ているか否かチエツクする方法、或は特定の入出力ピン
の入力ビンに一定のパルスを与えて出力ヒンにおける出
力の時間遅れが正常な範囲に入っているか否かチエツク
する方法、パルス的ビームの照射により二次電子の出方
が時間的にどう変化するかのチエツクする方法等が考え
られる。
A method for performing inspection using the semiconductor integrated circuit inspection apparatus according to the present invention is to drive the circuit according to a predetermined input/output signal wiring pattern and check the voltage values of all measurement pads by simultaneously displaying them as images. , a method of selecting a specific input/output pin and checking whether the voltage of each input/output pin is output correctly according to the preset and registered logic, or a method of checking whether the voltage of each input/output pin is output correctly according to the logic that is set and registered in advance, or the voltage is constant at the input bin of the specific input/output pin. A method of checking whether the output time delay at the output tip is within the normal range by applying a pulse of etc. are possible.

又本発明において上述した各測定用パッドについてのV
s−T特性関係を求める場合には、被検査用のIC等の
半導体集積回路を前記載置部より除去した上で、適宜の
ドライバー回路と終端回路を有する駆動制御部を入出力
配線パターンを介して測定用パッドの全てに該信号線に
より接続し、前記関数関係をそれぞれの測定用パッドに
ついて求めるものである。
In addition, in the present invention, V for each measurement pad mentioned above
When determining the s-T characteristic relationship, remove the semiconductor integrated circuit such as the IC to be tested from the mounting section, and then connect the drive control section with the appropriate driver circuit and termination circuit to the input/output wiring pattern. The signal line is connected to all of the measurement pads via the signal line, and the functional relationship is determined for each measurement pad.

かかる測定においてIC等を載置部より除去しておくの
は、駆動装置を駆動した上で各入出力ピンの電圧を測定
する際には特に出力ビンではIC等の半導体集積回路内
に設定されているロジックにより出力電圧は変化するた
め正確な関数を求めることが出来ないことによるもので
ある。
The reason for removing ICs and the like from the mounting part in such measurements is that when measuring the voltage of each input/output pin after driving the drive device, especially in the output bin, it is necessary to remove ICs and the like from the mounting section. This is because the output voltage changes depending on the logic used, so an accurate function cannot be determined.

更に本発明における測定用パッドの電圧Vs測測定際し
ては分析電圧Vr即ちフィルター電圧を固定して測定す
るものであるが、これに関連して当然のことながらビー
ムの照射量、検出器のアンプにおけるゲイン、オフセッ
トm等も固定化されている必要がある。
Furthermore, when measuring the voltage Vs of the measurement pad in the present invention, the analysis voltage Vr, that is, the filter voltage is fixed and measured. The gain, offset m, etc. in the amplifier also need to be fixed.

〔作 用〕[For production]

本発明は上記のような構成からなる検査装置であるため
、検査対象物であるIC等を非真空部に装着することに
より、IC等の冷却が容易となり、且つ真空部を破壊せ
ずに他のIC等と交換できる。
Since the present invention is an inspection device having the above-described configuration, by mounting an IC, etc., which is an object to be inspected, in a non-vacuum part, it is easy to cool the IC, etc., and it is possible to cool the IC etc. without destroying the vacuum part. It can be replaced with other ICs, etc.

電子ビームが走査するモニタ用パッド群が集中して配さ
れているため、上記の走査は一度に完了する。
Since the group of monitoring pads scanned by the electron beam are arranged in a concentrated manner, the above scanning is completed at once.

又二次電子信号を検出する電圧制御可能なフィルターを
有する二次電子信号検出手段を使用するため、検出され
る測定用パッド電圧の精度を向上することが出来る。
Further, since the secondary electron signal detection means having a voltage-controllable filter for detecting the secondary electron signal is used, the accuracy of the detected measurement pad voltage can be improved.

又、本発明における測定用パッドの電圧測定手段におい
ては、予め最適分析電圧値を定めること、予め該最適分
析電圧値を固定しておいて、測定用パッドのそれぞれに
ついて、パッド電圧値(Vs)と二次電子信号値(T)
との関係を求めて一定の関数関係を決定して適当な記憶
手段に登録保存しておくものであるが、かかる保存操作
まではかなりの時間がかかるが、−旦登録してしまえば
、その後の測定作業は殆んどソフトにより自動的に行う
ことが出来るため測定作業は高速にかつ高効率に実行さ
れるのである。
Further, in the voltage measuring means of the measurement pad in the present invention, the optimum analysis voltage value is determined in advance, the optimum analysis voltage value is fixed in advance, and the pad voltage value (Vs) is determined for each of the measurement pads. and secondary electron signal value (T)
A certain functional relationship is determined by determining the relationship between Since most of the measurement work can be performed automatically using software, the measurement work can be performed quickly and with high efficiency.

〔実施例〕〔Example〕

次に本発明の実施例を図面により詳細に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明に使用される半導体集積回路検査装置の
一具体例を示す概略図である。即ち、該検査装置は、真
空部14と大気部15を分ける隔壁として機能する基板
13の大気部側表面13aに検査されるIc等24を載
置する載置部20を設けこれにIC等24の入出力ピン
をさし込んで載置する。このIC等の個々の入出力ピン
25と該基板13を介して任意の信号線26により電気
的に接続された銅等の導電性の大きな金属からなる測定
用パッド21を前記基板の真空部側に露出した表面13
bに集中配置したもので、この測定用パッド21に該真
空部内に設けたビーム照射器により電子ビーム23を照
射することによって該測定用パッド21に接続された入
出力ピン25の電圧信号を測定するものである。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a specific example of a semiconductor integrated circuit testing apparatus used in the present invention. That is, the inspection apparatus is provided with a mounting section 20 for mounting ICs, etc. 24 to be inspected on the atmospheric section side surface 13a of the substrate 13, which functions as a partition wall separating the vacuum section 14 and the atmospheric section 15. Insert and place the input/output pins. A measurement pad 21 made of a highly conductive metal such as copper is electrically connected to each input/output pin 25 of this IC, etc. via an arbitrary signal line 26 via the substrate 13, and is placed on the vacuum side of the substrate. surface exposed to 13
The voltage signal of the input/output pin 25 connected to the measurement pad 21 is measured by irradiating the measurement pad 21 with an electron beam 23 from a beam irradiator installed in the vacuum section. It is something to do.

測定用パッド21と半導体集積回路24の各入出力ピン
とを接続する信号線26には、該基板13内において適
宜の半導体集積回路駆動装置34と接続された入出力配
線パターン(16,17)が接続されている。これは測
定用パッドの電圧を測定するに際してはLSIを含むI
C等の被検査半導体集積回路は実際の使用状況下で作動
すると同じ条件下で測定する必要があることら制御部3
5を介して駆動状態におかれるものであり、具体的には
IC等の半導体集積回路の入力ピンは該駆動装置34の
ドライバー回路36に、又出力ピンは同終端回路37に
それぞれ接続される。
The signal line 26 connecting the measurement pad 21 and each input/output pin of the semiconductor integrated circuit 24 has an input/output wiring pattern (16, 17) connected to an appropriate semiconductor integrated circuit driving device 34 in the substrate 13. It is connected. When measuring the voltage of the measurement pad, it is necessary to
Since it is necessary to measure the semiconductor integrated circuit to be tested such as C under the same conditions as when it operates under actual usage conditions, the control unit 3
Specifically, the input pin of a semiconductor integrated circuit such as an IC is connected to the driver circuit 36 of the drive device 34, and the output pin is connected to the termination circuit 37 of the drive device 34. .

又ビーム照射手段11は、通常電子銃が使用されるもの
であり、該ビーム照射手段から放射された電子ビーム2
3は、電子レンズ40により適当に絞られ、次で偏向コ
イル41によりビームの方向が走査され所定の測定用パ
ッドにビームを照射する。かかる偏向操作は測定用パッ
ドの位置をX−Y座標値等により特定し入力装置46を
介してパッド電圧測定手段49の一部に設けられたメモ
リー例えばパラメーターテーブル43に記憶させておき
、特定の測定用パッドにビームを照射したい時には当該
測定用パッドのアドレスにアクセスしてそのX−Y座標
値データーを読み出し、それにより偏向コイルドライバ
ー42を制御してビーム23を選択された測定用パッド
に指向させるものである。
The beam irradiation means 11 is usually an electron gun, and the electron beam 2 emitted from the beam irradiation means is
3 is appropriately focused by an electron lens 40, and then the direction of the beam is scanned by a deflection coil 41 to irradiate the beam onto a predetermined measurement pad. Such a deflection operation is performed by specifying the position of the measuring pad using X-Y coordinate values, etc., and storing it in a memory, for example, a parameter table 43 provided in a part of the pad voltage measuring means 49 via the input device 46, and When you want to irradiate a beam to a measurement pad, access the address of the measurement pad, read its X-Y coordinate value data, and control the deflection coil driver 42 to direct the beam 23 to the selected measurement pad. It is something that makes you

次に本発明にあっては前述したように、測定用パッドか
ら放射される二次電子エネルギーを検出してその強度値
を電気信号Tに変換する二次電子信号検出手段30が該
真空チャンバー10内で、該測定用パッド21の近傍に
設けられている。更に該二次電子信号強度検出手段はそ
の一部として二次電子の通過を制御する電圧印加可能な
フィルター手段31を有している。該フィルター手段3
1は真空チャンバーに併設されているバット電圧測定手
段49の一部を構成する分析電圧発生回路32により後
述する最適分析電圧値が印加されるものであり、又該二
次電子信号強度検出手段からの検出信号は同じくパッド
電圧測定手段49の一部を構成する二次電子信号検出回
路33により処理されて二次電子信号強度値Tに変換さ
れ、後述する比較参照回路で処理される。
Next, in the present invention, as described above, the secondary electron signal detection means 30 that detects the secondary electron energy emitted from the measurement pad and converts the intensity value into an electric signal T is installed in the vacuum chamber 10. It is provided near the measurement pad 21 within the measurement pad 21 . Furthermore, the secondary electron signal strength detection means has as a part a filter means 31 to which a voltage can be applied to control the passage of secondary electrons. The filter means 3
Reference numeral 1 indicates that an optimum analysis voltage value, which will be described later, is applied by an analysis voltage generation circuit 32 that constitutes a part of a butt voltage measurement means 49 attached to the vacuum chamber, and an optimum analysis voltage value, which will be described later, is applied from the secondary electron signal intensity detection means. The detection signal is processed by the secondary electron signal detection circuit 33, which also constitutes a part of the pad voltage measuring means 49, and converted into a secondary electron signal intensity value T, which is then processed by a comparison reference circuit to be described later.

次に本発明におけるパッド電圧測定手段のソフト対応部
分について説明する。
Next, the software compatible portion of the pad voltage measuring means in the present invention will be explained.

本発明にあっては上述したように、二次電子信号強度検
出手段の一部であるフィルターにかける電圧■、即ち分
析電圧を最適分析電圧に予め固定しておき、その電圧下
でVs −T特性を求めるものである。
In the present invention, as described above, the voltage (2) to be applied to the filter, which is a part of the secondary electron signal strength detection means, that is, the analysis voltage, is fixed in advance to the optimum analysis voltage, and under that voltage, Vs -T It seeks characteristics.

そこで最適分析電圧の測定原理を第2図により説明する
Therefore, the principle of measuring the optimum analysis voltage will be explained with reference to FIG.

対象とする電圧範囲(例えば−2〜OV)の両端(−2
V、OV)の電圧をパッド電圧設定部によって被測定パ
ッドに印加した状態で、電子ビームを照射してそれぞれ
の電圧に対するSカーブ(Sカーブ(IL Sカーブ(
2))を測定する。
Both ends (-2
V, OV) is applied to the pad to be measured by the pad voltage setting section, and an electron beam is irradiated to create an S curve (IL S curve) for each voltage.
2))).

次に得られたSカーブ(1)とSカーブ(2)について
の二次電子信号強度に4JTについての差ΔT=Sカー
ブ(1)データ(TI)−Sカーブ(2)データ(T2
) の値が最も大きい分析電圧を最適分析電圧とする。
Next, the difference ΔT for 4JT in the secondary electron signal intensity for the S curve (1) and S curve (2) obtained = S curve (1) data (TI) - S curve (2) data (T2
) The analysis voltage with the largest value is the optimal analysis voltage.

次に本発明において予め各測定用パッドのそれぞれにつ
いて上述したVs −T特性を測定するための原理を第
3図により説明する。上述した通り被測定パッドに対す
る最適分析電圧を設定した状態で、パッド電圧設定部に
よって被測定パッドの電圧を変化させながら電子ビーム
を照射して、パッド電圧Vs対二次電子信号強度Tのデ
ータを得る。この関係を近似する直線 二次電子信号強度(T)=Axパッド電圧(Vs)十B
として関数化しその定数A、 Bを求めてVs−T特性
として登録する。尚、Vs −T特性は必ずしもこのよ
うな直線近似に限られる訳では無い。かかるVs −T
特性の測定登録時には検査するICを載置部から取り外
すと共に、IC等の駆動装置の切り換えスイッチによっ
て全測定パッドにドライバーが接続され、指定パッドに
指定電圧が印加可能な状態とする。パラメータ登録後は
検査されるICをソケットに装着し、ICの入力ピンに
ドライバーを、出力ピンに終端回路が接続される様に切
り換えスイッチを設定することによってICを駆動する
、この状態で、ICの着目ピンの電圧を測定することに
より、ICの検査が行われる。電圧測定部48は、指定
されたパッドに電子ビームを照射して検出される2次電
子信号Tと、登録されたVs−T特性からパッド電圧を
求める。かかる算出処理はパッド電圧測定手段49の一
部を構成するVs −T特性測定部44で実行される。
Next, the principle for measuring the above-described Vs-T characteristics of each measurement pad in the present invention will be explained with reference to FIG. As described above, with the optimal analysis voltage for the pad to be measured set, the pad voltage setting section irradiates the electron beam while changing the voltage of the pad to be measured, and collects data on the pad voltage Vs vs. secondary electron signal strength T. obtain. A straight line approximating this relationship Secondary electron signal strength (T) = Ax pad voltage (Vs) + B
Convert it into a function, find its constants A and B, and register them as Vs-T characteristics. Note that the Vs-T characteristic is not necessarily limited to such linear approximation. Such Vs −T
When registering the measurement of characteristics, the IC to be inspected is removed from the mounting section, and a driver is connected to all measurement pads by a changeover switch of a driving device such as an IC, so that a specified voltage can be applied to a specified pad. After registering the parameters, insert the IC to be tested into the socket, and drive the IC by setting the changeover switch so that the driver is connected to the input pin of the IC and the termination circuit is connected to the output pin. The IC is inspected by measuring the voltage of the pin of interest. The voltage measurement unit 48 determines the pad voltage from the secondary electron signal T detected by irradiating the designated pad with an electron beam and the registered Vs-T characteristic. This calculation process is executed by the Vs-T characteristic measuring section 44 that constitutes a part of the pad voltage measuring means 49.

本発明において′は上記した如き各測定用パッドそれぞ
れについて求められた偏向位置、最適分析電圧、Vs−
T特性をパッド電圧測定手段49の一部を構成するパラ
メーターテーブル43に登録しておく。尚登録は最適分
析電圧、Vs −T特性の順に行われることが好ましい
In the present invention, ' is the deflection position determined for each measurement pad as described above, the optimum analysis voltage, Vs-
The T characteristic is registered in a parameter table 43 forming a part of the pad voltage measuring means 49. It is preferable that the registration is performed in the order of the optimum analysis voltage and the Vs-T characteristic.

次に本発明に係る半導体集積回路の検査装置の作動手順
を第4図のフローチャートに従って説明する。
Next, the operating procedure of the semiconductor integrated circuit testing apparatus according to the present invention will be explained according to the flowchart shown in FIG.

検査しようとする測定用パッドの番号iが入力されると
(ステップa)、番号iの測定用パッドに対応する最適
分析電圧値をパラメーターテーブルから読み出して二次
電子信号強度検出手段のフィルター手段に設定する(ス
テップb)次で番号iの測定用パッドに対応する偏向座
標値をパラメーターテーブルから読み出してエレクトロ
ンビーム偏向コイルドライバーに設定する。
When the number i of the measurement pad to be tested is input (step a), the optimum analysis voltage value corresponding to the measurement pad number i is read out from the parameter table and applied to the filter means of the secondary electron signal intensity detection means. Setting (Step b) Next, the deflection coordinate value corresponding to the measurement pad numbered i is read out from the parameter table and set in the electron beam deflection coil driver.

(ステップC) その後ビームが番号iの測定用パッドに向は照射され(
ステップd) 二次電子信号強度検出手段で二次電子が検出されその信
号強度Tが二次電子検出回路で決定される(ステップe
) ビームが遮断されると(ステップf)ステップeで得ら
れた二次電子信号強度値Tとパラメーターテーブルに記
録されている番号iの測定用パッドのVs −T特性関
数とを比較参照してパッド電圧Vs = (T−B)/
Aの式により該T値に相当するパッド電圧Vsを算出す
る(ステップg)次で該算出されたパッド電圧Vsを記
録保存するとともに必要に応じて表示する(ステップh
)以下同様の測定動作を必要なIC等の入出力ピン全て
について繰り返し実行し、最終的に被検査半導体集積回
路が設計通りのロジックに沿って動作しているか否かを
判別し不良品はロンドから除外される。
(Step C) After that, the beam is irradiated onto the measurement pad numbered i (
Step d) Secondary electrons are detected by the secondary electron signal strength detection means, and the signal strength T thereof is determined by the secondary electron detection circuit (Step e
) When the beam is interrupted (step f), compare and refer to the secondary electron signal intensity value T obtained in step e and the Vs-T characteristic function of the measurement pad with number i recorded in the parameter table. Pad voltage Vs = (T-B)/
A pad voltage Vs corresponding to the T value is calculated using the formula A (step g). Next, the calculated pad voltage Vs is recorded and saved and displayed as necessary (step h).
) The same measurement operation is repeated for all the input/output pins of the necessary ICs, etc., and finally it is determined whether the semiconductor integrated circuit under test is operating according to the designed logic, and defective products are rejected. excluded from.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、検査対象物であるIC等は真空部では
なく、非真空部に装着されるため、IC等の冷却がし易
く、然して発熱し易いIC等であっても、検査中におけ
るIC等の発熱を防止出来、熱の影響の無い正確な検査
結果を得ることが出来る。
According to the present invention, since the IC, etc. to be inspected is mounted in a non-vacuum area rather than a vacuum area, it is easy to cool the IC, etc., and even if the IC etc. easily generates heat, it can be easily cooled down during the inspection. It is possible to prevent heat generation from ICs, etc., and to obtain accurate test results without the influence of heat.

またIC等は非真空部に装着されるため、−のIC等の
検査が終了し、これを取り外して次のIC等を装着する
操作によっても、真空部は真空状態を維持できる。この
ため、IC等を装着する都度真空ポンプを作動させて真
空ポンプを動作させて真空部を形成する必要がない。然
して−のIC等を取り外して別のIC等を装着した後、
直ちにこのIC等の検査を開始することが出来る。
Furthermore, since ICs and the like are mounted in the non-vacuum section, the vacuum state can be maintained in the vacuum section even after the inspection of the negative IC, etc. is completed, and by removing it and mounting the next IC, etc. Therefore, there is no need to operate the vacuum pump to form a vacuum section each time an IC or the like is mounted. However, after removing the - IC etc. and installing another IC etc.,
Inspection of this IC etc. can be started immediately.

換言すれば複数のIC等を連続的に順次検査することが
出来る。
In other words, it is possible to test a plurality of ICs and the like continuously and sequentially.

また、測定用パッドは1ケ所に集中して配されているた
め、電子銃等の位置を変えることなく、電子ビームは一
度に全てのモニタ用パッドを走査することが出来、−の
IC等の検査に要する時間を短縮することが出来る。
In addition, since the measurement pads are concentrated in one place, the electron beam can scan all the monitor pads at once without changing the position of the electron gun, etc. The time required for inspection can be shortened.

更に本発明にあってはビーム照射により測定用パッドか
ら放射される二次電子エネルギーを精度よく捕捉して分
析を行うことが出来るためパッド電圧を正確に測定する
ことが出来るばかりでなく、二次電子信号強度を測定す
る際の分析電圧を固定化するとともに検出された二次電
子信号強度から予め求めておいたVs −T特性関数を
参照して直ちにパッド電圧を求めることが出来るので、
予めVs−T特性関数を求めておきさえすれば、極めて
迅速に、しかも高能率にソフト手段によりIC等の半導
体集積回路の検査を行うことが出来るのであり、工業的
に検査能率が向上し又検査に要するコストの低下が期待
出来る。
Furthermore, in the present invention, it is possible to accurately capture and analyze the secondary electron energy emitted from the measurement pad by beam irradiation, so it is not only possible to accurately measure the pad voltage, but also to Since the analysis voltage when measuring the electron signal intensity is fixed and the pad voltage can be immediately obtained by referring to the Vs-T characteristic function determined in advance from the detected secondary electron signal intensity,
As long as the Vs-T characteristic function is determined in advance, semiconductor integrated circuits such as ICs can be tested extremely quickly and efficiently using software means, which can improve industrial testing efficiency. A reduction in the cost required for inspection can be expected.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明における半導体集積回路の検査装置の概
略を示す図である。 第2図は本発明における最適分析電圧を求める場合の原
理図を示している。 第3図は本発明におけるVs −T特性関数の1例を示
す図である。 第4図は本発明の検査装置を作動させるためのフローチ
ャートである。 第5図は本発明に係る半導体集積回路の検査装置の基本
構成図である。 第6図は従来における試料電圧を測定する方法の原理を
示す図である。 10・・・真空チャンバー、 11・・・電子ビーム照射手段、 12・・・真空ポンプ、  13・・・基板、14・・
・真空部、    15・・・大気部、16・・・信号
入力用配線パターン、 17・・・信号出力用配線パターン、 20・・・半導体集積回路載置部、 13a・・・基板の大気部側表面、 13b・・・基板の真空部側表面、 21・・・測定用パッド、23・・・ビーム、24、2
4’ 、 24”・・・被検査用半導体集積回路、25
・・・入出力ビン、 26・・・信号線、30・・・二
次電子信号強度検出手段、31・・・フィルター手段、 32・・・分析電圧発生回路、 33・・・二次電子検出回路、 34・・・半導体集積回路の駆動装置、35・・・制御
部、    36・・・ドライバー回路、37・・・終
端回路、   40・・・電子レンズ、41・・・偏向
コイル、 42・・・偏向コイルドライバー 43・・・パラメーターテーブル、 44・・・Vs −T特性測定部、 45・・・測定結果の出力装置、 46・・・入力装置、 47・・・最適分析電圧測定部、 48・・・パッド電圧測定部、 49・・・パッド電圧測定手段。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a semiconductor integrated circuit testing apparatus according to the present invention. FIG. 2 shows a principle diagram for determining the optimum analysis voltage in the present invention. FIG. 3 is a diagram showing an example of the Vs-T characteristic function in the present invention. FIG. 4 is a flowchart for operating the inspection device of the present invention. FIG. 5 is a basic configuration diagram of a semiconductor integrated circuit testing apparatus according to the present invention. FIG. 6 is a diagram showing the principle of a conventional method for measuring sample voltage. 10... Vacuum chamber, 11... Electron beam irradiation means, 12... Vacuum pump, 13... Substrate, 14...
・Vacuum part, 15... Atmospheric part, 16... Wiring pattern for signal input, 17... Wiring pattern for signal output, 20... Semiconductor integrated circuit mounting part, 13a... Atmospheric part of substrate Side surface, 13b... Vacuum part side surface of substrate, 21... Measurement pad, 23... Beam, 24, 2
4', 24"...Semiconductor integrated circuit to be tested, 25
...Input/output bin, 26...Signal line, 30...Secondary electron signal strength detection means, 31...Filter means, 32...Analysis voltage generation circuit, 33...Secondary electron detection Circuit, 34... Drive device for semiconductor integrated circuit, 35... Control unit, 36... Driver circuit, 37... Terminating circuit, 40... Electronic lens, 41... Deflection coil, 42... ...Deflection coil driver 43...Parameter table, 44...Vs-T characteristic measuring section, 45...Measurement result output device, 46...Input device, 47...Optimum analysis voltage measuring section, 48... Pad voltage measuring section, 49... Pad voltage measuring means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、真空部、 該真空部の一部を形成する隔壁の大気部側表面に設けた
被検査用集積回路の載置部、該載置部に載置される被検
査用集積回路の複数個の入出力ピンの各々と信号線によ
り接続され、該隔壁の真空部内表面へ露出せしめられて
いる複数個の測定用パッド、該信号線の少くとも一部に
接続された該集積回路に対する入出力配線パターンとか
ら構成されかつ該真空部内には前記測定用パッドに対し
て電子ビームを照射するビーム照射手段と該ビームの照
射により測定用パッドから発生する二次電子信号強度検
出手段が設けられており、更に、該真空部と併設して、
電子ビームを走査して所定の測定用パッドを選択的に照
射せしめるビーム偏向手段、該二次電子信号検出手段の
一部を構成するフィルター手段に所定の電圧を印加する
電圧制御手段、該所定の電圧に対する二次電子信号強度
と測定用パッド電圧との関係を予め測定して記憶してお
く記憶手段、該電子ビームが照射された測定用パッドか
ら検出された該二次電子信号強度値を前記記憶手段に記
憶されている二次電子信号強度値とパッド電圧との関係
を参照して測定用パッドの電圧を算出する手段とを有し
ていることを特徴とする集積回路の検査装置。 2、該二次電子信号強度検出手段の一部を構成するフィ
ルター手段に印加する電圧を固定化したことを特徴とす
る請求項1記載の検査装置。 3、該固定化された電圧は、二次電子信号強度検出手段
の印加電圧Vrと二次電子信号強度値Sとにより得られ
るSカーブにおいて被検査用半導体集積回路の入出力ピ
ンにおいて予想される最大と最小の電圧をそれぞれ測定
用パッドに印加した時に得られる2種のSカーブにおい
て該二次電子信号強度値の差が最大となる該印加電圧V
rで表わされる最適分析電圧値としたことを特徴とする
請求項1又は2記載の検査装置。 4、該記憶手段には、前記最適分析電圧値における測定
パッドの電圧値Vsと二次電子信号強度値Sとの関係が
所定の関数の形で記憶されていることを特徴とする請求
項1乃至3記載の検査装置。
[Claims] 1. A vacuum section, a mounting section for an integrated circuit to be tested provided on the atmospheric section side surface of a partition wall forming a part of the vacuum section, and a mounting section for an integrated circuit to be tested placed on the mounting section. a plurality of measurement pads connected to each of the plurality of input/output pins of the integrated circuit for use by a signal line and exposed to the inner surface of the vacuum part of the partition wall; connected to at least a portion of the signal line; An input/output wiring pattern for the integrated circuit, and a beam irradiation means for irradiating the measurement pad with an electron beam in the vacuum section, and a secondary electron signal intensity generated from the measurement pad by irradiation of the beam. A detection means is provided, and is further provided in conjunction with the vacuum section,
A beam deflection means for scanning an electron beam to selectively irradiate a predetermined measurement pad; a voltage control means for applying a predetermined voltage to a filter means forming a part of the secondary electron signal detection means; a storage means for measuring and storing in advance the relationship between the secondary electron signal intensity and the measurement pad voltage with respect to the voltage; 1. An integrated circuit testing device comprising: means for calculating a voltage of a measurement pad by referring to a relationship between a secondary electron signal intensity value stored in a storage means and a pad voltage. 2. The inspection device according to claim 1, wherein the voltage applied to the filter means constituting a part of the secondary electron signal strength detection means is fixed. 3. The fixed voltage is predicted at the input/output pin of the semiconductor integrated circuit under test in the S curve obtained from the applied voltage Vr of the secondary electron signal strength detection means and the secondary electron signal strength value S. The applied voltage V at which the difference between the secondary electron signal intensity values is maximum in the two types of S curves obtained when the maximum and minimum voltages are respectively applied to the measurement pad.
The inspection device according to claim 1 or 2, characterized in that the optimum analysis voltage value is expressed by r. 4. Claim 1, wherein the storage means stores the relationship between the voltage value Vs of the measurement pad and the secondary electron signal strength value S at the optimum analysis voltage value in the form of a predetermined function. 3. The inspection device according to 3.
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