JPH033185B2 - - Google Patents
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- JPH033185B2 JPH033185B2 JP56151918A JP15191881A JPH033185B2 JP H033185 B2 JPH033185 B2 JP H033185B2 JP 56151918 A JP56151918 A JP 56151918A JP 15191881 A JP15191881 A JP 15191881A JP H033185 B2 JPH033185 B2 JP H033185B2
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- Japan
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- electron beam
- gate circuit
- electron
- control unit
- signal
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 32
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 24
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 5
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
- G01R31/302—Contactless testing
- G01R31/305—Contactless testing using electron beams
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/266—Measurement of magnetic or electric fields in the object; Lorentzmicroscopy
- H01J37/268—Measurement of magnetic or electric fields in the object; Lorentzmicroscopy with scanning beams
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Analytical Chemistry (AREA)
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、周波数の高い周期的現象を発生させ
るための手段により測定対象内に生ぜしめられる
周波数の高い周期的現象をストロボスコープ方式
で測定しうる電子線測定装置のための信号処理装
置に関する。
るための手段により測定対象内に生ぜしめられる
周波数の高い周期的現象をストロボスコープ方式
で測定しうる電子線測定装置のための信号処理装
置に関する。
集積回路内の周波数の高い周期的現象は、電子
線探針によりストロボスコープ方式で測定するこ
とができる。この探針としては、測定対象に向け
て細く集束された電子線が用いられる。電子と固
体との間の相互作用により特に二次電子が励起さ
れ、これを測定対象の結像に利用することができ
る。これらの二次電子は衡突場所の電位に関する
情報をも担つている。ストロボスコープの原理を
応用すれば、高い定格周波数で動作する測定対象
も準静的に電位コントラストに結像させることが
できる。この目的で測定対象はサイクリツクに反
復する信号により走査され、走査電子顕微鏡で結
像される。電子線は各サイクルで１回限り短時間
だけスイツチオンされる。すなわち測定対象は特
定の位相においてのみ観察される。従つて、結像
は高速で作動する試料の瞬間撮影である。電子線
のスイツチオン時点はサイクル中で任意に選定さ
れる。位相を徐々にずらすことによりスイツチン
グ過程のタイム・ルーペ表示が可能である。電子
線のスイツチオン時間はピコ秒の範囲まで減ずる
ことができる。すなわち、この結像方法の時間分
解能はピコ秒の範囲内にある。電子パルスは電子
線走査システムにより発生される。
線探針によりストロボスコープ方式で測定するこ
とができる。この探針としては、測定対象に向け
て細く集束された電子線が用いられる。電子と固
体との間の相互作用により特に二次電子が励起さ
れ、これを測定対象の結像に利用することができ
る。これらの二次電子は衡突場所の電位に関する
情報をも担つている。ストロボスコープの原理を
応用すれば、高い定格周波数で動作する測定対象
も準静的に電位コントラストに結像させることが
できる。この目的で測定対象はサイクリツクに反
復する信号により走査され、走査電子顕微鏡で結
像される。電子線は各サイクルで１回限り短時間
だけスイツチオンされる。すなわち測定対象は特
定の位相においてのみ観察される。従つて、結像
は高速で作動する試料の瞬間撮影である。電子線
のスイツチオン時点はサイクル中で任意に選定さ
れる。位相を徐々にずらすことによりスイツチン
グ過程のタイム・ルーペ表示が可能である。電子
線のスイツチオン時間はピコ秒の範囲まで減ずる
ことができる。すなわち、この結像方法の時間分
解能はピコ秒の範囲内にある。電子パルスは電子
線走査システムにより発生される。
一次電子の衡突場所における電位はスペクトロ
メータにより、パルス状に放出される二次電子の
エネルギーから求められる。さらに、スペクトロ
メータを通過した二次電子の信号はシンチレー
タ・光電子増倍管複合装置で増幅され、積分の後
に前置増幅器でさらに処理される。この測定装置
は (1) 電子パルスの位相を設定する位相制御部 (2) パルス状信号を過制御なしに処理し得る前置
増幅器 を必要とする。
メータにより、パルス状に放出される二次電子の
エネルギーから求められる。さらに、スペクトロ
メータを通過した二次電子の信号はシンチレー
タ・光電子増倍管複合装置で増幅され、積分の後
に前置増幅器でさらに処理される。この測定装置
は (1) 電子パルスの位相を設定する位相制御部 (2) パルス状信号を過制御なしに処理し得る前置
増幅器 を必要とする。
必要な能力を有する装置を商品として入手でき
ないので、電子線により周波数の高い周期的現象
をストロボスコープ方式で測定する公知の装置で
は、種々のコンポーネントが開発されなければな
らなかつた（イー、ウオルフガング（E.
Wolfgang）ほか著「VLSI回路の電子ビーム試験
法（Electron−beam testing of VLSI
Circuits）」アイ・イー・イー・イー（IEEE）、
ジヤーナル、オブ、ソリツドステート、サーキツ
ツ（J.of Solid−State Circuits）、Vol.SC−14、
No.２、1979年４月、第471〜481頁参照）。詳細に
は、次のようなコンポーネントが構成された。
ないので、電子線により周波数の高い周期的現象
をストロボスコープ方式で測定する公知の装置で
は、種々のコンポーネントが開発されなければな
らなかつた（イー、ウオルフガング（E.
Wolfgang）ほか著「VLSI回路の電子ビーム試験
法（Electron−beam testing of VLSI
Circuits）」アイ・イー・イー・イー（IEEE）、
ジヤーナル、オブ、ソリツドステート、サーキツ
ツ（J.of Solid−State Circuits）、Vol.SC−14、
No.２、1979年４月、第471〜481頁参照）。詳細に
は、次のようなコンポーネントが構成された。
(a) 位相制御のため遅延発生器（ヒユーレツト・
パツカード社）が変形された。
パツカード社）が変形された。
(b) 遅延発生器の制御のため特殊な電子装置が開
発された。
発された。
(c) 信号処理のため制御増幅器と共同して電位測
定を可能にする前置増幅器が構成された。
定を可能にする前置増幅器が構成された。
しかし、多大な努力がなされたにもかかわら
ず、能力、信頼性および操作性に関する最近の要
求を満足する装置はこれまでに開発されていな
い。
ず、能力、信頼性および操作性に関する最近の要
求を満足する装置はこれまでに開発されていな
い。
本発明の目的は、電子線により周波数の高い周
期的現象をストロボスコープ方式で測定する装置
として、必要な能力を有し、信頼性に富み、操作
も簡単なものを提供することである。
期的現象をストロボスコープ方式で測定する装置
として、必要な能力を有し、信頼性に富み、操作
も簡単なものを提供することである。
上記目的を達成するために、本発明において
は、周波数の高い周期的現象を発生させるための
手段により測定対象内に生ぜしめられる周波数の
高い周期的現象をストロボスコープ方式で測定し
うる電子線測定装置のための信号処理装置であつ
て、その電子線測定装置は周波数の高い一次電子
パルスを発生するための電子線走査システムと、
測定点における一次電子により放出される二次電
子を検出するための検出器と、電子線走査システ
ムを制御するための手段とを備えたものにおい
て、ゲート回路、信号処理ユニツト、位相制御ユ
ニツト、および位相制御ユニツトとゲート回路と
の間の信号の遅延回路を有するボツクスカー積分
回路を備え、位相制御ユニツトは周波数の高い現
象を発生させるための手段と同期しており、ゲー
ト回路は各二次電子信号に対してタイム・ウイン
ドウを設定し、処理された二次電子信号はゲート
回路を介して信号処理ユニツトに送られ、位相制
御ユニツトは、電子線走査システムを制御するた
めの手段の駆動とゲート回路の駆動とを同時に測
定点における周波数の高い現象のそれぞれ特定の
位相と同期化するようになつている。
は、周波数の高い周期的現象を発生させるための
手段により測定対象内に生ぜしめられる周波数の
高い周期的現象をストロボスコープ方式で測定し
うる電子線測定装置のための信号処理装置であつ
て、その電子線測定装置は周波数の高い一次電子
パルスを発生するための電子線走査システムと、
測定点における一次電子により放出される二次電
子を検出するための検出器と、電子線走査システ
ムを制御するための手段とを備えたものにおい
て、ゲート回路、信号処理ユニツト、位相制御ユ
ニツト、および位相制御ユニツトとゲート回路と
の間の信号の遅延回路を有するボツクスカー積分
回路を備え、位相制御ユニツトは周波数の高い現
象を発生させるための手段と同期しており、ゲー
ト回路は各二次電子信号に対してタイム・ウイン
ドウを設定し、処理された二次電子信号はゲート
回路を介して信号処理ユニツトに送られ、位相制
御ユニツトは、電子線走査システムを制御するた
めの手段の駆動とゲート回路の駆動とを同時に測
定点における周波数の高い現象のそれぞれ特定の
位相と同期化するようになつている。
以下、図面により本発明の実施例を詳細に説明
する。
する。
図面には、電子線によりストロボスコープ方式
で電位測定を行うための本発明による装置が示さ
れている。本発明による装置は公知の電子線によ
る電子測定装置を基礎としており、それを変形し
て使用している。基本ユニツトをなしているの
は、高速電子線走査システム１を有する変形され
た走査電子顕微鏡である。この電子線走査システ
ム１は２つの偏向構造２，３を有する。測定対象
５における周波数の高い周期的現象を測定するた
め、測定対象５における高い周波数の周期的現象
が異なる時点、すなわちその周期的現象の種々の
相において測定されるが、そのため先ず特定の相
において測定が繰り返し行われ、十分な測定信号
を得るため測定値は連続的に積分され、次いで周
期的現象の他の相において同様の測定が行われ
る。
で電位測定を行うための本発明による装置が示さ
れている。本発明による装置は公知の電子線によ
る電子測定装置を基礎としており、それを変形し
て使用している。基本ユニツトをなしているの
は、高速電子線走査システム１を有する変形され
た走査電子顕微鏡である。この電子線走査システ
ム１は２つの偏向構造２，３を有する。測定対象
５における周波数の高い周期的現象を測定するた
め、測定対象５における高い周波数の周期的現象
が異なる時点、すなわちその周期的現象の種々の
相において測定されるが、そのため先ず特定の相
において測定が繰り返し行われ、十分な測定信号
を得るため測定値は連続的に積分され、次いで周
期的現象の他の相において同様の測定が行われ
る。
測定対象５は、高い周波数の周期的現象の測定
されるべき相に相応する時点に、極めて短時間、
電子線４の一次電子が当てられる。この時点に制
御用電子装置１３は測定対象５に制御信号を供給
し、それ故測定対象５に、測定対象５において測
定されるべき高い周波数の周期信号を導く。
されるべき相に相応する時点に、極めて短時間、
電子線４の一次電子が当てられる。この時点に制
御用電子装置１３は測定対象５に制御信号を供給
し、それ故測定対象５に、測定対象５において測
定されるべき高い周波数の周期信号を導く。
それと同時に、制御用電子装置１３は位相制御
ユニツト８に信号を供給し、位相制御ユニツト８
は所望の時点、すなわち所望の相に、遅延されな
い信号をパルス発生器１２に与え、このパルス発
生器１２は一次電子線４を制御する。
ユニツト８に信号を供給し、位相制御ユニツト８
は所望の時点、すなわち所望の相に、遅延されな
い信号をパルス発生器１２に与え、このパルス発
生器１２は一次電子線４を制御する。
所望の相に一次電子線４により放出された二次
電子６は、二次電子を検出するための検出器であ
るシンチレータ・光電子増倍管複合装置７で増幅
され、次いでボツクスカー積分回路１４のゲート
回路１０に達する。ゲート回路１０は位相制御ユ
ニツト８によつて極く短時間開かれ、所望の相に
放出された二次電子パルスのみを通過させる。こ
のゲート回路１０の短時間の開放はタイム・ウイ
ンドウと呼ばれるものである。
電子６は、二次電子を検出するための検出器であ
るシンチレータ・光電子増倍管複合装置７で増幅
され、次いでボツクスカー積分回路１４のゲート
回路１０に達する。ゲート回路１０は位相制御ユ
ニツト８によつて極く短時間開かれ、所望の相に
放出された二次電子パルスのみを通過させる。こ
のゲート回路１０の短時間の開放はタイム・ウイ
ンドウと呼ばれるものである。
一次電子線４と二次電子パルス６とは共にある
経過時間を有し、パルス発生器１２により一次電
子線４が放出されてから二次電子パルス６がゲー
ト回路１０に到達するまでの間にはある一定の時
間が経過する。特定の相においてパルス発生器１
２により放出された一次電子パルスにより発生さ
れた二次電子パルス６がちようどゲート回路１０
を通過するためには、ゲート回路１０はパルス発
生器１２が制御動作して後短時間経過して始めて
開くことが必要である。この必要な時間遅延（例
えば約150ns）は、ボツクスカー積分回路１４に
設けられた遅延回路１１によつて得られる。すな
わち、制御用電子装置１３により、測定対象５と
同期して動作する位相制御ユニツト８は、遅延な
しにパルス発生器１２を制御し、また遅延してゲ
ート回路１０を制御する。ゲート回路１０の出力
はボツクスカー積分回路１４の信号処理ユニツト
９で積分され、続いて増幅され、その出力端に、
放出された二次電子パルス６の信号の高さに比例
する信号１５を出ずる。
経過時間を有し、パルス発生器１２により一次電
子線４が放出されてから二次電子パルス６がゲー
ト回路１０に到達するまでの間にはある一定の時
間が経過する。特定の相においてパルス発生器１
２により放出された一次電子パルスにより発生さ
れた二次電子パルス６がちようどゲート回路１０
を通過するためには、ゲート回路１０はパルス発
生器１２が制御動作して後短時間経過して始めて
開くことが必要である。この必要な時間遅延（例
えば約150ns）は、ボツクスカー積分回路１４に
設けられた遅延回路１１によつて得られる。すな
わち、制御用電子装置１３により、測定対象５と
同期して動作する位相制御ユニツト８は、遅延な
しにパルス発生器１２を制御し、また遅延してゲ
ート回路１０を制御する。ゲート回路１０の出力
はボツクスカー積分回路１４の信号処理ユニツト
９で積分され、続いて増幅され、その出力端に、
放出された二次電子パルス６の信号の高さに比例
する信号１５を出ずる。
このようにして周期的現象の特定の相において
測定対象５が繰返し走査され、その各周期におい
て得られた測定値が信号処理ユニツト９で積分さ
れると、測定対象５における高い周波数の周期的
現象の特定の時点、すなわち特定の相を測定した
ことになる。次いで、位相制御ユニツト８により
設定された相は変更される。パルス発生器１２が
位相制御ユニツト８により例えば若干後に制御さ
れることにより、測定対象５における高い周波数
の周期的現象の他の時点、すなわち他の相を測定
する。
測定対象５が繰返し走査され、その各周期におい
て得られた測定値が信号処理ユニツト９で積分さ
れると、測定対象５における高い周波数の周期的
現象の特定の時点、すなわち特定の相を測定した
ことになる。次いで、位相制御ユニツト８により
設定された相は変更される。パルス発生器１２が
位相制御ユニツト８により例えば若干後に制御さ
れることにより、測定対象５における高い周波数
の周期的現象の他の時点、すなわち他の相を測定
する。
ボツクスカー積分回路１４としてはPAR社の
モデル１６２を使用することができる。
モデル１６２を使用することができる。
本発明によれば次のような効果を得ることがで
きる。
きる。
(a) 信号処理が電子線走査システムの擾乱により
影響されず、また走査周波数に無関係に行われ
る。
影響されず、また走査周波数に無関係に行われ
る。
(b) 同期が自動的に行われる。
(c) 計算機による測定装置の制御が簡単である。
(d) コスト低減が50％に達する。
図面は本発明による測定装置の実施例を示すブ
ロツク図である。 １……電子線走査システム、２，３……偏向構
造、４……一次電子、５……測定対象、６……二
次電子、７……シンチレータ・光電子増培管複合
装置、８……位相制御ユニツト、９……信号処理
ユニツト、１０……ゲート回路、１１……遅延回
路、１２……パルス発生器、１３……制御用電子
装置、１４……ボツクスカー積分回路、１５……
出力信号。
ロツク図である。 １……電子線走査システム、２，３……偏向構
造、４……一次電子、５……測定対象、６……二
次電子、７……シンチレータ・光電子増培管複合
装置、８……位相制御ユニツト、９……信号処理
ユニツト、１０……ゲート回路、１１……遅延回
路、１２……パルス発生器、１３……制御用電子
装置、１４……ボツクスカー積分回路、１５……
出力信号。
Claims (1)
- １ 周波数の高い周期的現象を発生させるための
手段１３により測定対象５内に生ぜしめられる周
波数の高い周期的現象をストロボスコープ方式で
測定しうる電子線測定装置のための信号処理装置
であつて、その電子線測定装置は周波数の高い一
次電子パルス４を発生するための電子線走査シス
テム１と、測定点における一次電子４により放出
される二次電子６を検出するための検出器７と、
電子線走査システム１を制御するための手段１２
とを備えたものにおいて、ゲート回路１０、信号
処理ユニツト９、位相制御ユニツト８、および位
相制御ユニツト８とゲート回路１０との間の信号
の遅延回路１１を有するボツクスカー積分回路１
４を備え、位相制御ユニツト８は周波数の高い現
象を発生させるための手段１３と同期しており、
ゲート回路１０は各二次電子信号に対してタイ
ム・ウインドウを設定し、処理された二次電子信
号はゲート回路１０を介して信号処理ユニツト９
に送られ、位相制御ユニツト８は、電子線走査シ
ステム１を制御するための手段１２の駆動とゲー
ト回路１０の駆動とを同時に測定点における周波
数の高い現象のそれぞれ特定の位相と同期化する
ようになつていることを特徴とする電子線測定装
置のための信号処理装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19803036708 DE3036708A1 (de) | 1980-09-29 | 1980-09-29 | Elektronenstrahl-messgeraet zur stroboskopischen messung hochfrequenter periodischer vorgaenge |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5786723A JPS5786723A (en) | 1982-05-29 |
| JPH033185B2 true JPH033185B2 (ja) | 1991-01-17 |
Family
ID=6113138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56151918A Granted JPS5786723A (en) | 1980-09-29 | 1981-09-25 | Measuring apparatus for cyclic phenomena by electron beam |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4486660A (ja) |
| EP (1) | EP0048858B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5786723A (ja) |
| DE (2) | DE3036708A1 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5931549A (ja) * | 1982-08-13 | 1984-02-20 | Hitachi Ltd | ストロボ走査形電子顕微鏡の像表示装置 |
| DE3235700A1 (de) * | 1982-09-27 | 1984-03-29 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren und vorrichtung zur aufzeichnung von signalverlaeufen an einer zyklisch betriebenen probe in abhaengigkeit von einem sporadisch auftretenen ereignis |
| 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 |
| US4864228A (en) * | 1985-03-15 | 1989-09-05 | Fairchild Camera And Instrument Corporation | Electron beam test probe for integrated circuit testing |
| DE3676846D1 (de) * | 1985-03-28 | 1991-02-21 | Integrated Circuit Testing | Verfahren zur indirekten bestimmung der intensitaetsverteilung der in einem korpuskularstrahl-messgeraet erzeugten korpuskularstrahlpulse. |
| JPH0775155B2 (ja) * | 1985-08-20 | 1995-08-09 | 富士通株式会社 | ストロボ電子ビーム装置 |
| 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 |
| DE3617044A1 (de) * | 1986-05-21 | 1987-11-26 | Siemens Ag | Messverarbeitungsanordnung fuer korpuskularstrahlung |
| US4721910A (en) * | 1986-09-12 | 1988-01-26 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | High speed circuit measurements using photoemission sampling |
| EP0302241B1 (de) * | 1987-08-06 | 1994-01-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Spannungsmessung mit einer Elektronensonde ohne externes Triggersignal |
| DE3807147A1 (de) * | 1988-03-04 | 1989-11-09 | Siemens Ag | Verfahren und anordnung zur messung des zeitlichen verlaufs eines periodischen signals mit hoher zeitaufloesung nach einem boxcar-aehnlichen verfahren |
| DE3829770A1 (de) * | 1988-09-01 | 1990-04-19 | Brust Hans Detlef | Verfahren und anordnung zur asynchronen messung von signalverlaeufen |
| DE58907956D1 (de) * | 1989-04-11 | 1994-07-28 | Siemens Ag | Verfahren zur Aufzeichnung oder Abbildung zeitabhängiger Potentiale in Bauelementen der Mikroelektronik. |
| JP2941328B2 (ja) * | 1990-02-02 | 1999-08-25 | 株式会社日立製作所 | 荷電ビーム装置 |
| DE4103410C1 (ja) * | 1991-02-05 | 1992-08-06 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung Ev, 8000 Muenchen, De | |
| US5210487A (en) * | 1991-06-04 | 1993-05-11 | Schlumberger Technologies Inc. | Double-gated integrating scheme for electron beam tester |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3535516A (en) * | 1966-10-17 | 1970-10-20 | Hitachi Ltd | Electron microscope employing a modulated scanning beam and a phase sensitive detector to improve the signal to noise ratio |
| US3628012A (en) * | 1969-04-03 | 1971-12-14 | Graham Stuart Plows | Scanning stereoscopic electron microscope |
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1980
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1981
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| Publication number | Publication date |
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