JPH0479252A - Integrated circuit testing device - Google Patents

Integrated circuit testing device

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Publication number
JPH0479252A
JPH0479252A JP2193715A JP19371590A JPH0479252A JP H0479252 A JPH0479252 A JP H0479252A JP 2193715 A JP2193715 A JP 2193715A JP 19371590 A JP19371590 A JP 19371590A JP H0479252 A JPH0479252 A JP H0479252A
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JP
Japan
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electron beam
movable stage
measurement
stage
coordinates
Prior art date
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Pending
Application number
JP2193715A
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Japanese (ja)
Inventor
▲はま▼ 壮一
Soichi Hama
Yoshiaki Goto
後藤 善朗
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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Publication of JPH0479252A publication Critical patent/JPH0479252A/en
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Abstract

PURPOSE:To allow highly accurate voltage measurement without analysis characteric difference lay mounting a substrate to be mounted with a testing LSI on a movable stage and shifting the movable stage so as to permit the gravity center of a measuring pad to nearly coincide with the deflection center coordinate. CONSTITUTION:While operating a movable stage manual operating part 31 and observing an SEM image, a movable stage 26 is shifted so as to permit a measuring pad 4A to be positioned within the area which allows an electric beam 15 to be deflected. The stage coordinate of the deflection center position at such time is supplied to one of the input terminal of an adding machine. Then, the electron beam 15 is used to scan and the gravity center coordinate of the measuring pad 4A is calculated. The gravity center coordinate is converted into a scale for a stage coordinate system by a scale converting circuit 34 and a coordinate where the deflection center axis of the electronic beam 15 is to be positioned is obtained by the adding machine 35. The coordinate is supplied to a movable stage shift control circuit 30 and a movable stage 26 is controlled by a movable stage shifting mechanism 29 so as to permit the gravity center position of a measuring pad 4a to almost coincide with the electronic beam deflection center axis.

Description

【発明の詳細な説明】 [概要コ 集積回路試験装置、より詳しくは、集積回路中、特に、
例えば、PGA容器を使用してパッケージ化された多ピ
ン構造の集積回路の特性試験を行う場合に使用して好適
な、電子ビームを使用してなる集積回路試験装置に関し
、 試験対象の集積回路を搭載する基板として試験対象の集
積回路の外部ピンと時間−ピッチの測定パッドを形成し
てなる配線構造の簡単な基板を使用することができ、し
かも、分析特性に差のない高精度の電圧測定を行うこと
ができるようにすることを目的とし、 可動ステージを設け、前記基板を可動ステージに装着し
、前記測定パッド中、電圧測定の対象とする測定パッド
の重心座標が電子ビームの偏向中心軸に略一致するよう
に前記可動ステージを移動した後、前記電圧測定の対象
である測定パッドにつき、電圧測定を行うことができる
ように構成する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] An integrated circuit testing device, more specifically, an integrated circuit testing device, in particular,
For example, regarding an integrated circuit testing device that uses an electron beam and is suitable for testing the characteristics of a multi-pin integrated circuit packaged using a PGA container, A simple board with a wiring structure consisting of external pins of the integrated circuit under test and time-pitch measurement pads can be used as the mounting board, and high-precision voltage measurement with no difference in analysis characteristics can be used. A movable stage is provided, the substrate is mounted on the movable stage, and the coordinates of the center of gravity of the measurement pad that is the object of voltage measurement among the measurement pads are aligned with the central axis of deflection of the electron beam. After the movable stage is moved so as to substantially coincide with each other, the voltage measurement can be performed on the measurement pad that is the target of the voltage measurement.

[産業上の利用分野] 本発明は、集積回路試験装置、より詳しくは、集積回路
(以下、LSIという)中、特に、例えば、P G A
 (pin grid array)容器を使用してパ
ッケージ化された多ピン構造のLSIの特性試験を行う
場合に使用して好適な、電子ビームを使用してなる集積
回路試験装置に関する。
[Industrial Application Field] The present invention relates to an integrated circuit testing device, more specifically, an integrated circuit (hereinafter referred to as LSI), particularly, for example, a PGA test device.
The present invention relates to an integrated circuit testing device using an electron beam, which is suitable for testing the characteristics of an LSI with a multi-pin structure packaged using a (pin grid array) container.

[従来の技術] 従来、集積回路試験装置として、第4図にその要部を示
すようなものが提案されている。
[Prior Art] Conventionally, an integrated circuit testing device, the main part of which is shown in FIG. 4, has been proposed.

図中、1は鏡筒、2は鏡筒1に形成された開口部、3は
開口部2を閉塞するように鏡筒1に位置不動に装着され
たセラミックからなる基板、4は基板3の下面に形成さ
れた測定パッド、5は基板3の上面に固定されたソケッ
ト、6はソケット5に装着された試験対象であるLSI
であり、このLSI6はPGA容器にパッケージ化され
たものである。tた、7はLSI6を駆動するLSI駆
動回路、8はシステム全体を制御する制御回路である。
In the figure, 1 is a lens barrel, 2 is an opening formed in the lens barrel 1, 3 is a substrate made of ceramic that is immovably mounted on the lens barrel 1 so as to close the opening 2, and 4 is a base plate of the substrate 3. A measurement pad formed on the lower surface, 5 a socket fixed to the upper surface of the board 3, and 6 an LSI to be tested mounted on the socket 5.
This LSI 6 is packaged in a PGA container. In addition, 7 is an LSI drive circuit that drives the LSI 6, and 8 is a control circuit that controls the entire system.

ここに、LSI6の入出力ピン9は、ソケット内の配線
10及び基板3内の配線11を介して測定パッド4に接
続されている。また、基板3内の配線11の全部又は一
部は、基板3内において分岐され、外部配8112を介
してLSI駆動回路7と接続されている。これは外部配
線12を介してLSI6を駆動する趣旨である。
Here, the input/output pin 9 of the LSI 6 is connected to the measurement pad 4 via a wiring 10 in the socket and a wiring 11 in the board 3. Further, all or part of the wiring 11 within the substrate 3 is branched within the substrate 3 and connected to the LSI drive circuit 7 via an external wiring 8112. This is intended to drive the LSI 6 via the external wiring 12.

また、基板3は、鏡筒1に対して位置不動に装着される
ことから、測定パッド4は、後述する電子ビームを偏向
、走査できる範囲、例えば、2〜3mm口の範囲内にマ
トリックス状あるいは千鳥状に集中配置されている。こ
のため、基板3は、複雑な多層配線構造とされている。
In addition, since the substrate 3 is mounted in a fixed position relative to the lens barrel 1, the measurement pads 4 are arranged in a matrix or in a range within which the electron beam (described later) can be deflected and scanned, for example, within a range of 2 to 3 mm. They are concentrated in a staggered pattern. Therefore, the substrate 3 has a complicated multilayer wiring structure.

なお、LSI駆動回路7から制御回路8に対しては基準
位相電圧データやストローブ信号等が供給され、制御回
路8からLSI駆動回路7に対しては測定パッド4の電
圧データ等が供給される。
Note that reference phase voltage data, strobe signals, etc. are supplied from the LSI drive circuit 7 to the control circuit 8, and voltage data of the measurement pad 4, etc. are supplied from the control circuit 8 to the LSI drive circuit 7.

また、13は鏡筒1内を排気するための排気ポンプ、1
4は電子ビームを発生する電子銃、15は電子銃14よ
り発生された電子ビーム、16.17は電子ビーム15
を絞り込むための電子レンズ、18は電子ビーム15を
チョップしてパルス状に形成する電子ビームパルスゲー
ト、いわゆるEBパルスゲート、19はEBパルスゲー
ト18をドライブするEBパルスゲートドライバ、いわ
ゆるゲートドライバであり、このゲートドライバ19は
、制御回路8から供給されるEBパルス発生位相制御信
号に基づいてEBパルスゲート18をドライブするよう
に構成されている。
Further, 13 is an exhaust pump for exhausting the inside of the lens barrel 1;
4 is an electron gun that generates an electron beam, 15 is an electron beam generated from the electron gun 14, and 16.17 is an electron beam 15.
18 is an electron beam pulse gate that chops the electron beam 15 and forms it into a pulse, a so-called EB pulse gate; 19 is an EB pulse gate driver that drives the EB pulse gate 18, a so-called gate driver. , this gate driver 19 is configured to drive the EB pulse gate 18 based on the EB pulse generation phase control signal supplied from the control circuit 8.

また、20は電子ビーム15を偏向する偏向コイル、2
1はこの偏向コイル2oをドライブする偏向ドライバで
あり、この偏向ドライバ21は、制御回路8から供給さ
れる偏向位置制御信号に基づいて偏向コイル20をドラ
イブするように構成されている。
Further, 20 is a deflection coil that deflects the electron beam 15;
1 is a deflection driver that drives this deflection coil 2o, and this deflection driver 21 is configured to drive the deflection coil 20 based on a deflection position control signal supplied from a control circuit 8.

また、22は電子ビーム15の照射により測定パッド4
から引き出された二次電子、23は分析電圧に基づいて
二次電子22の通過を制御し、測定パッドの電圧測定を
可能とするエネルギー分析器、24はエネルギー分析器
23に分析電圧を供給する分析電圧発生器であり、この
分析電圧発生器24は、制御回路8から供給される分析
電圧制御信号に基づいて分析電圧を発生するように構成
されている。
In addition, 22 is a measuring pad 4 which is irradiated with an electron beam 15.
23 is an energy analyzer that controls the passage of the secondary electrons 22 based on the analysis voltage and makes it possible to measure the voltage of the measurement pad; 24 supplies the analysis voltage to the energy analyzer 23; The analysis voltage generator 24 is configured to generate an analysis voltage based on an analysis voltage control signal supplied from the control circuit 8 .

また、25はエネルギー分析器23を通過した二次電子
22を検出し、この二次電子22のエネルギーの大きさ
に対応した強度の電気信号、いわゆる二次電子信号を出
力する二次電子検出器であり、二次電子信号は制御回路
8に供給されるように構成されている。
Further, 25 is a secondary electron detector that detects the secondary electrons 22 that have passed through the energy analyzer 23 and outputs an electric signal with an intensity corresponding to the energy of the secondary electrons 22, a so-called secondary electron signal. The secondary electronic signal is configured to be supplied to the control circuit 8.

かかる集積回路試験装置においては、試験時、LSI駆
動回路7によりLSI6が駆動される。
In such an integrated circuit testing apparatus, the LSI 6 is driven by the LSI driving circuit 7 during testing.

他方、電子銃14から電子ビーム15が発生され、これ
がEBパルスゲート18によりパルス状にされると共に
、偏向コイル20により偏向、走査され、各測定パッド
4に照射される。ここに、測定パッド4から二次電子2
2が引き出され、これがエネルギー分析器23を通過し
て二次電子検出器25で検出され、二次電子信号が得ら
れ、この二次電子信号の大きさから測定パッド4の電圧
が測定される(特願平01−1271号出願参照)。
On the other hand, an electron beam 15 is generated from the electron gun 14, pulsed by the EB pulse gate 18, deflected and scanned by the deflection coil 20, and irradiated onto each measurement pad 4. Here, secondary electrons 2 from measurement pad 4
2 is extracted, passes through an energy analyzer 23 and is detected by a secondary electron detector 25 to obtain a secondary electron signal, and the voltage of the measurement pad 4 is measured from the magnitude of this secondary electron signal. (See Japanese Patent Application No. 01-1271).

かかる電子ビームを利用した集積回路試験装置は、いわ
ゆるプローブを使用することが困難であるPGA容器に
パッケージ化された多ピン構造のLSI等の特性試験を
容易に行うことができるという利点を有している。
An integrated circuit testing device using such an electron beam has the advantage of being able to easily perform characteristic tests on multi-pin structured LSIs packaged in PGA containers, for which it is difficult to use so-called probes. ing.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、かかる第4図従来例の集積回路試験装置
においては、前述したように、基板3に形成すべき測定
パッド4は、基板3が鏡筒1に位置不動に装着されるこ
とから、電子ビーム15を偏向、走査させることができ
る範囲内に集中して形成する必要がある0例えば、2〜
3mm口の範囲内に必要とする数の測定パッド4を形成
する必要がある。例えば、20X20の合計400ピン
構造のLSIを試験するためには、2〜3mm口の中に
20X20の測定パッド4を形成する必要がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional integrated circuit testing apparatus shown in FIG. Since the electron beam 15 is attached to a
It is necessary to form the required number of measurement pads 4 within a 3 mm opening. For example, in order to test an LSI having a 20×20 pin structure with a total of 400 pins, it is necessary to form a 20×20 measurement pad 4 in a 2 to 3 mm opening.

これに対応するためには、基板3を複雑、かつ、微細な
多層配線構造にする必要があり、また、この基板3は、
鏡筒1内を真空にさせた場合に大気圧に充分に耐え得る
ものでなければならず、このためには、セラミックで形
成することが必要とされる。この結果、かかる第4図従
来例の集積回路試験装置においては、基板3の作成に多
額の費用がかかり、これが問題となっていた。
In order to cope with this, it is necessary to make the board 3 a complex and fine multilayer wiring structure, and this board 3 also has a
It must be able to sufficiently withstand atmospheric pressure when the inside of the lens barrel 1 is evacuated, and for this purpose, it is necessary to be made of ceramic. As a result, in the conventional integrated circuit testing apparatus shown in FIG. 4, a large amount of cost is required to prepare the substrate 3, which has been a problem.

そして、また、PGA容器にパッケージ化された多ピン
構造のLSIの多ピン化は益々進む傾向にあるが、第4
図従来例が使用しているような基板、即ち、電子ビーム
の偏向、走査可能領域内に測定パッドを集中配置し、配
線の複雑化、微細化を要する基板につき、現在以上の配
線の複雑化、微細化を図ることは技術上、不可能に近い
Furthermore, the number of pins in LSIs with a multi-pin structure packaged in a PGA container is increasing.
Figure: A board like the one used in the conventional example, in which measurement pads are concentrated in the electron beam deflection and scannable area, requires complicated wiring and miniaturization, making the wiring even more complicated than the current one. , it is technologically almost impossible to achieve miniaturization.

そこで、試験対象のLSIを装着すべき基板につき、構
造の簡単な基板を使用し、基板作成費用の低減化を図る
と共に、LSIの更なる多ピン化にも対応できるように
構成された集積回路試験装置の開発が要請されていた。
Therefore, for the board on which the LSI to be tested is mounted, a board with a simple structure is used to reduce the cost of manufacturing the board, and the integrated circuit is configured so that it can support the further increase in the number of pins of the LSI. There was a request to develop a test device.

ここに、試験対象のLSIの外部ピンと時間−ピッチの
測定パッドを形成してなる、配線構造の簡単な基板を使
用することができれば、この要請に応えることができる
If it is possible to use a substrate with a simple wiring structure, which has external pins of the LSI to be tested and time-pitch measurement pads formed thereon, this requirement can be met.

しかしながら、この場合には、基板の下面上、測定パッ
ドの形成領域は、電子ビームの偏向、走査可能領域より
も遥かに広くなってしまう。
However, in this case, the area where the measurement pad is formed on the lower surface of the substrate becomes much wider than the area where the electron beam can be deflected and scanned.

そこで、本発明者は、鏡筒に可動ステージを設け、試験
対象であるLSIを装着する基板をこの可動ステージに
搭載し、測定パッド形成領域をいくつかの領域に区分し
、可動ステージを移動して、区分された測定パッド形成
領域ごとに電子ビームを走査して測定パッドの電圧測定
を行うことができる集積回路試験装置を開発した。
Therefore, the inventor provided a movable stage in the lens barrel, mounted the board on which the LSI to be tested is mounted on this movable stage, divided the measurement pad forming area into several regions, and moved the movable stage. We developed an integrated circuit testing device that can measure the voltage of a measurement pad by scanning an electron beam in each divided measurement pad formation area.

しかしながら、かかる集積回路試験装置においては、電
子ビームの偏向中心軸に一致ないし近傍する測定パッド
と、電子ビームの偏向中心軸から離れた測定パッドでは
、分析特性に差が生じてしまい、このなめ、高精度の電
圧測定を行うことができないという問題点があることを
新たに発見した。
However, in such integrated circuit testing equipment, there is a difference in analysis characteristics between measurement pads that coincide with or near the central axis of electron beam deflection and measurement pads that are distant from the central axis of electron beam deflection. We have newly discovered that there is a problem in that it is not possible to perform highly accurate voltage measurements.

本発明は、かかる点に鑑み、試験対象のLSIを装着す
る基板として、試験対象のLSIの外部ピンと時間−ピ
ッチの測定パッドを形成してなる配線構造の簡単な基板
を使用することができ、しかも、分析特性に差のない高
精度の電圧測定を行うことができるようにした集積回路
試験装置を提供することを目的とする。
In view of this point, the present invention makes it possible to use a board with a simple wiring structure in which external pins of the LSI to be tested and time-pitch measurement pads are formed as a board on which the LSI to be tested is mounted. Moreover, it is an object of the present invention to provide an integrated circuit testing device that can perform highly accurate voltage measurements without any difference in analytical characteristics.

[課題を解決するための手段] 本発明による集積回路試験装置は、その構成要素を、例
えば、実施例図面第1図に対応させて説明すると、その
内部に電子ビーム照射機構14.16.17.18.2
0を設け、かつ、電子ビーム照射方向に開口部2を形成
された鏡筒1と、開口部2を鏡筒1の外側において囲み
、電子ビーム15の偏向中心軸に直交する方向に二次元
的に移動可能に配置された可動ステージ26と、この可
動ステージ26に装着されて開口部2を閉塞し、鏡筒1
の隔壁として機能し、その鏡筒外側部分に試験対象であ
るLSI6をソケット5を介して装着され、その鏡筒内
側部分にLSI6の外部ピン9と電気的に接続される測
定パッド4をLSI6の外部ピン9のピッチと時間−の
ピッチで形成されてなる基板28と、電子ビーム15の
照射により測定パッド4から放出される二次電子22の
エネルギー分析を行うエネルギー分析器23と、このエ
ネルギー分析器23を通過した二次電子22を二次電子
信号として検出する二次電子検出器25と、可動ステー
ジ26の位置決めを行う可動ステージ位置決め手段27
とを設け、この可動ステージ位置決め手段27は、測定
パッド4中、電圧測定の対象とする測定パッドが電子ビ
ーム15の偏向可能領域内に位置するように可動ステー
ジ26を移動させた後、電子ビーム15を走査すること
により得られる二次電子信号の処理を通して電圧測定の
対象である測定パッドのステージ座標系における重心座
標を算出し、電子ビーム15の偏向中心座標が前記重心
座標に略一致するように可動ステージ26を移動させる
ことができるように構成する、というものである。
[Means for Solving the Problems] The integrated circuit testing apparatus according to the present invention has an electron beam irradiation mechanism 14, 16, 17 inside thereof, for example, to explain its components in accordance with FIG. 1 of the embodiment drawings. .18.2
0 and an opening 2 formed in the electron beam irradiation direction, and a lens barrel 1 that surrounds the opening 2 on the outside of the lens barrel 1 and is two-dimensional in a direction perpendicular to the central axis of deflection of the electron beam 15. A movable stage 26 is mounted on the movable stage 26 to close the opening 2 and close the lens barrel 1.
The LSI 6 to be tested is attached to the outer part of the lens barrel via the socket 5, and the measurement pad 4, which is electrically connected to the external pin 9 of the LSI 6, is attached to the inner part of the lens barrel. A substrate 28 formed by the pitch of the external pins 9 and a pitch of time -, an energy analyzer 23 that analyzes the energy of the secondary electrons 22 emitted from the measurement pad 4 by irradiation with the electron beam 15, and this energy analyzer 23. a secondary electron detector 25 that detects the secondary electrons 22 that have passed through the device 23 as a secondary electron signal; and a movable stage positioning means 27 that positions the movable stage 26.
The movable stage positioning means 27 moves the movable stage 26 so that the measurement pad that is the object of voltage measurement among the measurement pads 4 is located within the deflectable region of the electron beam 15, and then moves the electron beam. Through processing of the secondary electron signal obtained by scanning the electron beam 15, the barycenter coordinates in the stage coordinate system of the measurement pad that is the object of voltage measurement are calculated, and the deflection center coordinates of the electron beam 15 are made to approximately match the barycenter coordinates. The structure is such that the movable stage 26 can be moved at any time.

[作用] かかる本発明においては、可動ステージ26を設け、試
験対象であるLSI6を装着すべき基板28を可動ステ
ージ26に装着し、測定パッド4中、電圧測定の対象と
する測定パッドの重心位置が電子ビーム15の偏向中心
座標に略一致するように可動ステージ26を移動させる
ことができるので、測定パッド4を電子ビーム15の偏
向可能領域内に集中配置してなる配線構造の複雑な基板
を使用しなくとも、測定パッド4をLSI6の外部ピン
9のピッチと時間−のピッチで形成してなる構造簡単な
基板28を使用することができる。
[Function] In the present invention, the movable stage 26 is provided, the board 28 to which the LSI 6 to be tested is mounted is mounted on the movable stage 26, and the center of gravity of the measurement pad to be measured for voltage among the measurement pads 4 is set. Since the movable stage 26 can be moved so that the coordinates substantially coincide with the deflection center coordinates of the electron beam 15, it is possible to move the movable stage 26 so that the measurement pads 4 are concentrated in the area where the electron beam 15 can be deflected. Even if it is not used, a substrate 28 with a simple structure in which the measurement pads 4 are formed at a pitch equal to the pitch of the external pins 9 of the LSI 6 can be used.

しかも、本発明によれば、電圧測定の対象である測定パ
ッドの全てに対して電子ビーム15を同一偏向で照射す
ることができるので、分析特性に差のない高精度の電圧
測定を行うことができる。
Moreover, according to the present invention, since the electron beam 15 can be irradiated with the same polarization to all the measurement pads that are the targets of voltage measurement, it is possible to perform highly accurate voltage measurement without any difference in analytical characteristics. can.

[実施例〕 以下、第1図〜第3図を参照して、本発明の一実施例に
つき説明する。なお、第1図において第4図に対応する
部分には同一符号を付し、その重複説明は省略する。
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. In FIG. 1, parts corresponding to those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and redundant explanation thereof will be omitted.

第1図は本発明の一実施例の要部を示す概念図であり、
本実施例が第4図従来例と異なる点は、■鏡筒1の開口
部2を鏡筒1の外側部分において囲み、電子ビーム15
の偏向中心軸に直交する方向に二次元的に移動可能に配
置された可動ステージ26が設けられている点、■可動
ステージ26を移動し、その位置決めを行う可動ステー
ジ位置決め手段27が設けられている点、■LSI6を
装着する基板として、LSI6に形成されている外部ピ
ン9と時間−ピッチの測定パッド4が形成されてなる配
線構造の簡単な基板28が用意され、この基板28が可
動ステージ26に装着されている点であり、その他につ
いては、第4図従来例と同様に構成されている。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing the main parts of an embodiment of the present invention,
This embodiment is different from the conventional example shown in FIG.
A movable stage 26 is provided which is arranged to be two-dimensionally movable in a direction perpendicular to the central axis of deflection. (2) A movable stage positioning means 27 for moving and positioning the movable stage 26 is provided. (1) As a board on which the LSI 6 is mounted, a board 28 with a simple wiring structure consisting of external pins 9 formed on the LSI 6 and time-pitch measurement pads 4 is prepared, and this board 28 is used as a movable stage. 26, and the other features are the same as the conventional example shown in FIG.

ここに、可動ステージ位置決め手段27は、可動ステー
ジ26を移動する可動ステージ移動機構29と、この可
動ステージ移動機構29による可動ステージ26の移動
を制御する可動ステージ移動制御回路30と、この可動
ステージ移動制御回路30を介して可動ステージ26の
移動を手動操作できる可動ステージ手動操作部31と、
測定対象である測定パッドのステージ座標系における重
心座標を算出し、これを可動ステージ移動制御回路30
に供給し、電子ビーム15の偏向中心軸を測定パッドの
重心座標に一致させる測定パッド・ステージ座標系重心
座標算出回路32とを設けて構成されている。なお、可
動ステージ移動制御回路30は、現在の電子ビーム15
の偏向中心座標を記憶し、この座標を後述する加算器3
5の一方の入力端子に供給するように構成されている。
Here, the movable stage positioning means 27 includes a movable stage moving mechanism 29 that moves the movable stage 26, a movable stage movement control circuit 30 that controls the movement of the movable stage 26 by the movable stage moving mechanism 29, and a movable stage movement control circuit 30 that controls the movement of the movable stage 26. a movable stage manual operation unit 31 that can manually operate the movement of the movable stage 26 via the control circuit 30;
The coordinates of the center of gravity of the measurement pad to be measured in the stage coordinate system are calculated, and this is calculated by the movable stage movement control circuit 30.
A measuring pad/stage coordinate system barycenter coordinate calculation circuit 32 is provided for supplying the electron beam 15 to the center of gravity of the measurement pad and aligning the center axis of deflection of the electron beam 15 with the coordinates of the center of gravity of the measurement pad. Note that the movable stage movement control circuit 30 controls the current electron beam 15.
Adder 3 stores the deflection center coordinates of
5 is configured to be supplied to one input terminal of 5.

この測定パッド・ステージ座標系重心座標算出回路32
は、二次電子信号と偏向位置制御信号とから、電圧測定
の対象である測定パッドの、電子ビーム偏向座標系にお
ける重心座標を算出する測定パッド・電子ビーム偏向座
標系重心座標算出回路33と、この測定パッド・電子ビ
ーム偏向座標系重心座標算出回路33によって得られた
電圧測定の対象である測定パッドの重心座標のχ、Y成
分をステージ座標系のスケールに変換するスケール変換
回路34と、加算器35とを設けて構成されている。こ
の加算器35は、可動ステージ移動制御回路30から供
給される電子ビーム15の偏向中心座標と、スケール変
換した電圧測定の対象である測定パッドの重心座標とを
加算し、電子ビーム15の偏向中心座標軸が位置すべき
ステージ座標を算出するものである。
This measurement pad/stage coordinate system gravity center coordinate calculation circuit 32
a measurement pad/electron beam deflection coordinate system barycenter coordinate calculation circuit 33 that calculates the barycenter coordinate in the electron beam deflection coordinate system of the measurement pad that is the object of voltage measurement from the secondary electron signal and the deflection position control signal; A scale conversion circuit 34 converts the χ and Y components of the barycenter coordinate of the measurement pad, which is the object of voltage measurement, obtained by the measurement pad/electron beam deflection coordinate system barycenter coordinate calculation circuit 33 to the scale of the stage coordinate system, and It is configured by providing a container 35. This adder 35 adds the deflection center coordinates of the electron beam 15 supplied from the movable stage movement control circuit 30 and the gravity center coordinates of the measurement pad that is the subject of scale-converted voltage measurement. This is to calculate the stage coordinates where the coordinate axes should be located.

ここに、第2図及び第3図は可動ステージ26の位置決
め方法の説明に使用する図であり、第2図は基板28の
下面の一部分のSEM (走査電子顕微鏡)像を示して
いる。このSEM像の大きさは電子ビーム15の偏向可
能領域に一致している。
2 and 3 are diagrams used to explain the positioning method of the movable stage 26, and FIG. 2 shows an SEM (scanning electron microscope) image of a portion of the lower surface of the substrate 28. The size of this SEM image corresponds to the deflectable region of the electron beam 15.

また、第3図はステージ座標系と電子ビーム偏向領域と
の関係を示す図である。なお、4Aは測定パッド4中、
特に電圧測定の対象である測定パッドを示している。
Further, FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the stage coordinate system and the electron beam deflection area. In addition, 4A is the measurement pad 4,
In particular, it shows the measurement pad that is the object of voltage measurement.

本実施例においては、まず、可動ステージ手動操作部3
1を操作し、SEM像を観察しながら、第2図に示すよ
うに、測定対象である測定パッド4Aが電子ビーム15
の偏向可能領域内に位置するように可動ステージ26の
移動を行う、このときの電子ビーム15の偏向中心位置
のステージ座標(Xs 、 Ys )は加算器35の一
方の入力端子に供給される。なお、この可動ステージ2
6の移動は、自動的に行うこともできる。この場合には
、測定パッド4Aに他の測定パッドと異なる電圧、例え
ば、数■、低い電圧を印加してステージ走査像を得、こ
れによって、測定パッド4Aのステージ座標における概
略的な重心座標を算出し、この結果から測定パッド4A
が電子ビーム偏向可能領域内に位置するように可動ステ
ージ26を自動的に移動させれば良い。
In this embodiment, first, the movable stage manual operation section 3
1 and while observing the SEM image, as shown in FIG.
The stage coordinates (Xs, Ys) of the deflection center position of the electron beam 15 at this time when the movable stage 26 is moved so as to be located within the deflectable region are supplied to one input terminal of the adder 35. Furthermore, this movable stage 2
Movement 6 can also be performed automatically. In this case, a voltage different from that of the other measurement pads, for example, a voltage several times lower than that of the other measurement pads, is applied to the measurement pad 4A to obtain a stage scanning image. Calculate and use the measurement pad 4A from this result.
The movable stage 26 may be automatically moved so that the electron beam is located within the electron beam deflectable region.

次に、電子ビーム15を走査させて測定パッド・電子ビ
ーム偏向座標系重心座標算出回路33において測定パッ
ド4Aの電子ビーム偏向座標系における重心座標(XB
 、 Ya )を算出させる。このようにすると、この
測定パッド・電子ビーム偏向座標系重心座標算出回Ft
@33において得られた重心座標(XB 、 YB )
のX成分、Y成分は、スケール変換回路34において、
ステージ座標系におけるスケールに変換される。ここに
、α及びβをそれぞれステージ座標系と電子ビーム偏向
座標系とを対応ずけるX方向及びY方向の係数とすれば
、スケール変換回路34の出力は、(aXB、βYB)
となる。
Next, the electron beam 15 is scanned, and the barycenter coordinate (XB
, Ya). In this way, this measurement pad/electron beam deflection coordinate system barycenter coordinate calculation time Ft
Center of gravity coordinates obtained at @33 (XB, YB)
In the scale conversion circuit 34, the X component and Y component of
Converted to scale in stage coordinate system. Here, if α and β are coefficients in the X direction and Y direction that correspond to the stage coordinate system and the electron beam deflection coordinate system, respectively, then the output of the scale conversion circuit 34 is (aXB, βYB)
becomes.

したがって、加算器35においては、(XS、Ys )
+ (aXB、βYa)なる演算が行われ、(XS +
(ZXB 、Y5+βYa)なる結果を得ることができ
る。この座標(Xs+αXB 、 Ys +βYB)は
、電子ビーム15の偏向中心軸が位置すべき座標である
から、この座標が可動ステージ移動制御回路30に供給
され、可動ステージ移動制御回路30は、電子ビーム1
5の偏向中心座標が座標(X s+αX B 、 Y 
s+βYll)となるように、即ち、第2図にベクトル
37で示すように可動ステージ26を移動すべく可動ス
テージ移動機構29を制御する。ここに、測定パッド4
Aの重心座標と、電子ビーム15の偏向中心座標とが略
一致するので、その後、測定パッド4Aに対する電子ビ
ーム15の照射を行い、測定パッド4Aの電圧測量を行
うことができる。以後、他の測定対象である測定パッド
についても、同様にして可動ステージ29の移動、位置
決めを行い、電圧の測定を行うことができる。
Therefore, in the adder 35, (XS, Ys)
+ (aXB, βYa) is performed, and (XS +
The following result can be obtained: (ZXB, Y5+βYa). These coordinates (Xs+αXB, Ys+βYB) are the coordinates where the deflection center axis of the electron beam 15 should be located, so these coordinates are supplied to the movable stage movement control circuit 30, and the movable stage movement control circuit 30
The deflection center coordinates of 5 are the coordinates (X s + αX B , Y
The movable stage moving mechanism 29 is controlled so that the movable stage 26 is moved so as to be s+βYll), that is, as shown by a vector 37 in FIG. Here, measuring pad 4
Since the barycenter coordinates of A and the deflection center coordinates of the electron beam 15 substantially match, the measurement pad 4A can then be irradiated with the electron beam 15 and the voltage of the measurement pad 4A can be measured. Thereafter, for other measurement pads to be measured, the movable stage 29 can be moved and positioned in the same manner, and the voltage can be measured.

かかる本実施例によれば、可動ステージ26を設け、基
板28を可動ステージ26に装着し、測定パッド4中、
電圧測定の対象とする測定パッド4Aの重心位置が電子
ビーム偏向中心軸に略一致するように可動ステージ26
を移動させることができる構成としたことにより、第4
図従来例のように測定パッド4を電子ビーム15の偏向
可能領域内に集中配置してなる配線構造の複雑な基板3
を使用しなくとも、測定パッド4をLSI6の外部ピン
9のピッチと時間−のピッチで形成してなる配線構造の
簡単な基板28を使用することができ、しかも、電圧測
定の対象である測定パッド4Aの全てに対して同一偏向
で電子ビーム15を照射することができるので、分析特
性に差のない高精度の電圧測定を行うことができ゛る。
According to this embodiment, the movable stage 26 is provided, the substrate 28 is mounted on the movable stage 26, and the inside of the measurement pad 4 is
The movable stage 26 is moved so that the center of gravity of the measurement pad 4A, which is the object of voltage measurement, approximately coincides with the central axis of electron beam deflection.
By having a configuration that allows the fourth
Figure 3: A substrate 3 with a complicated wiring structure in which the measurement pads 4 are concentrated in the area where the electron beam 15 can be deflected, as in the conventional example.
It is possible to use a substrate 28 with a simple wiring structure in which the measurement pads 4 are formed at a pitch equal to the pitch of the external pins 9 of the LSI 6 and the pitch of the external pins 9 of the LSI 6. Since all of the pads 4A can be irradiated with the electron beam 15 with the same polarization, highly accurate voltage measurements with no difference in analytical characteristics can be performed.

[発明の効果コ 以上のように、本発明によれば、可動ステージを設け、
試験対象であるLSIt−搭載すべき基板を可動ステー
ジに装着し、測定パッド中、電圧測定の対象とする測定
パッドの重心座標が電子ビーム偏向中心座標に略一致す
るように可動ステージを移動させることができる構成と
したことにより、測定パッドを電子ビームの偏向可能領
域内に集中配置してなる配線構造の複雑な基板を使用し
なくとも、測定パッドをLSIの外部ピンのピッチと時
間−のピッチで形成してなる配線構造の簡単な基板を使
用することができ、しかも、電圧測定の対象である測定
パッドの全てに対して同一偏向で電子ビームを照射する
ことができるので、分析特性に差のない高精度の電圧測
定を行うことができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a movable stage is provided,
LSIt - the board to be tested is mounted on the movable stage, and the movable stage is moved so that the center of gravity coordinates of the measurement pad that is the target of voltage measurement among the measurement pads approximately coincides with the electron beam deflection center coordinates. By adopting a configuration that allows measurement pads to be placed in a concentrated area within the area where the electron beam can be deflected, it is not necessary to use a board with a complicated wiring structure, and the measurement pads can be placed at the same pitch as the external pins of the LSI. It is possible to use a substrate with a simple wiring structure made of It is possible to perform high-precision voltage measurements without any noise.

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

第1図は本発明の一実施例の要部を示す概念図、第2図
は基板下面のSEM像を示す図、第3図はステージ座標
系と電子ビーム偏向可能領域との関係を示す図、 第4図は従来の集積回路試験装置の要部を示す概念図で
ある。 26・・・可動ステージ 27・・・可動ステージ位置決め手段 28・・・基板
FIG. 1 is a conceptual diagram showing the main parts of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a SEM image of the bottom surface of the substrate, and FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the stage coordinate system and the electron beam deflectable area. , FIG. 4 is a conceptual diagram showing the main parts of a conventional integrated circuit testing device. 26...Movable stage 27...Movable stage positioning means 28...Substrate

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)その内部に電子ビーム照射機構を設け、かつ、電
子ビーム照射方向に開口部を形成された鏡筒と、 前記開口部を前記鏡筒の外側において囲み、電子ビーム
の偏向中心軸に直交する方向に二次元的に移動可能に配
置された可動ステージと、該可動ステージに装着されて
、前記開口部を閉塞し、前記鏡筒の隔壁として機能し、
その鏡筒外側部分に試験対象である集積回路をソケット
を介して装着され、その鏡筒内側部分に前記集積回路の
外部ピンと電気的に接続される測定パッドを前記集積回
路の外部ピンのピッチと略同一のピッチで形成されてな
る基板と、 前記電子ビームの照射により前記測定パッドから放出さ
れる二次電子のエネルギー分析を行うエネルギー分析器
と、 該エネルギー分析器を通過した二次電子を二次電子信号
として検出する二次電子検出手段と、前記可動ステージ
の位置決めを実行する可動ステージ位置決め手段とを設
け、 該可動ステージ位置決め手段は、前記測定パッド中、電
圧測定の対象とする測定パッドが前記電子ビームの偏向
可能領域内に位置するように前記可動ステージを移動さ
せた後、前記電子ビームを走査することにより得られる
前記二次電子信号の処理を通して前記電圧測定の対象で
ある測定パッドのステージ座標系における重心座標を算
出し、前記電子ビームの偏向中心座標が前記重心座標に
略一致するように前記可動ステージを移動させることが
できるように構成されていることを特徴とする集積回路
試験装置。
(1) A lens barrel in which an electron beam irradiation mechanism is provided and an opening is formed in the electron beam irradiation direction, and the opening is surrounded on the outside of the lens barrel and is perpendicular to the central axis of deflection of the electron beam. a movable stage disposed so as to be two-dimensionally movable in a direction of
The integrated circuit to be tested is attached to the outer part of the lens barrel via a socket, and the measurement pad electrically connected to the external pins of the integrated circuit is attached to the inner part of the lens barrel. A substrate formed with substantially the same pitch; an energy analyzer that analyzes the energy of secondary electrons emitted from the measurement pad by irradiation with the electron beam; A secondary electron detection means for detecting as a secondary electron signal and a movable stage positioning means for positioning the movable stage are provided, and the movable stage positioning means is configured to detect a measurement pad to be subjected to voltage measurement among the measurement pads. After moving the movable stage to be located within the deflectable region of the electron beam, the measurement pad that is the object of the voltage measurement is processed through the processing of the secondary electron signal obtained by scanning the electron beam. An integrated circuit test characterized in that the movable stage is configured to calculate barycenter coordinates in a stage coordinate system and move the movable stage so that the deflection center coordinates of the electron beam substantially match the barycenter coordinates. Device.
(2)前記電圧測定の対象である測定パッドを前記電子
ビームの偏向可能領域内に位置させるための前記可動ス
テージの移動を、走査電子顕微鏡像を観測しながらの手
動操作を通して行うことができるように構成されている
ことを特徴とする請求項1記載の集積回路試験装置。
(2) The movement of the movable stage to position the measurement pad, which is the object of the voltage measurement, within the deflectable region of the electron beam can be performed through manual operation while observing a scanning electron microscope image. 2. The integrated circuit testing apparatus according to claim 1, wherein the integrated circuit testing apparatus is configured as follows.
(3)前記電圧測定の対象である測定パッドを前記電子
ビームの偏向可能領域内に位置させるための前記可動ス
テージの移動を、前記電圧測定の対象とする測定パッド
に対して他の測定パッドと異なる電圧を印加してステー
ジ走査を行うことにより得られるステージ走査像から前
記測定パッドの概略的なステージ座標を得、この結果に
基づいて、自動的に行うことができるように構成されて
いることを特徴とする請求項1記載の集積回路試験装置
(3) Move the movable stage to position the measurement pad, which is the object of the voltage measurement, within the deflectable region of the electron beam, with respect to the measurement pad, which is the object of the voltage measurement, with respect to other measurement pads. The method is configured to obtain approximate stage coordinates of the measurement pad from a stage scanning image obtained by performing stage scanning while applying different voltages, and to automatically perform the process based on this result. The integrated circuit testing device according to claim 1, characterized in that:
(4)前記電圧測定の対象とする測定パッドの前記ステ
ージ座標系における重心座標の算出は、前記電子ビーム
の、偏向中心軸を原点とする電子ビーム偏向座標系にお
ける重心座標を算出した後、該重心座標のX、Y成分を
ステージ座標系のスケールに変換し、更に、このスケー
ル変換した重心座標をステージ座標系で表示した電子ビ
ーム偏向中心軸の座標と加算することにより行うことが
できるように構成されていることを特徴とする請求項1
記載の集積回路試験装置。
(4) Calculation of the barycentric coordinates in the stage coordinate system of the measurement pad that is the target of the voltage measurement is performed after calculating the barycentric coordinates in the electron beam deflection coordinate system with the deflection center axis of the electron beam as the origin. This can be done by converting the X and Y components of the center of gravity coordinates to the scale of the stage coordinate system, and then adding the scale-converted center of gravity coordinates to the coordinates of the electron beam deflection center axis expressed in the stage coordinate system. Claim 1 characterized in that:
Integrated circuit test equipment as described.
JP2193715A 1990-07-20 1990-07-20 Integrated circuit testing device Pending JPH0479252A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007263577A (en) * 2006-03-27 2007-10-11 Tokyo Electric Power Co Inc:The Measuring system by potentiometric method, and connecting member used therein

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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