JPH05226433A - Voltage measuring device - Google Patents
Voltage measuring deviceInfo
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- JPH05226433A JPH05226433A JP4023939A JP2393992A JPH05226433A JP H05226433 A JPH05226433 A JP H05226433A JP 4023939 A JP4023939 A JP 4023939A JP 2393992 A JP2393992 A JP 2393992A JP H05226433 A JPH05226433 A JP H05226433A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電圧測定装置、例え
ば、パッケージングされたLSIまたは開封されたLS
Iの端子電圧を測定するのに好適な電圧測定装置の改良
技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a voltage measuring device such as a packaged LSI or an unsealed LS.
The present invention relates to an improved technique of a voltage measuring device suitable for measuring the terminal voltage of I.
【0002】[0002]
【従来の技術】図7は従来の電圧測定装置の例である。
この例は、真空チャンバ1(鏡筒とも言う)の開口部1
aを閉鎖する基板2の大気側にソケット3を取り付け、
そのソケット3に着脱自在に装着されたLSI製品4
(以下、単にLSI)の各パッケージリード4a(以
下、単にリード)と、前記基板2の真空側に形成された
各測定端子2a(以下、端子)との間を電気的に接続す
ると共に、端子2aの直近に分析グリッド5を配置して
構成する。なお、6は電子ビームを発生する電子銃、7
は電子ビームを収束する電子レンズ、8は電子ビームを
パルス化するパルスゲート(いわゆるEBパルスゲー
ト)、9は収束及びパルス化された電子ビームB P を着
目端子2a上に偏向する偏向コイル、10は分析グリッ
ド5に与える電圧(以下、分析電圧Vr )を発生する分
析電圧発生器、11は分析電圧Vr に関連した量で分析
グリッド5を通過する着目端子2aからの2次電子BR
を検出する分析器、12は偏向コイル9を駆動する偏向
ドライバ、13はパルスゲート8を駆動するゲートドラ
イバ、14は真空チャンバ1の内部を真空状態に保つ排
気ポンプ、15はLSI4を実動作させるのに必要な例
えば基準位相データやストローブ信号及び電源電圧を発
生するLSI駆動回路、16は所定の検査シーケンスに
従って装置各部に必要な様々なデータや信号等を適宜に
発生する制御回路である。2. Description of the Related Art FIG. 7 shows an example of a conventional voltage measuring device.
This example shows an opening 1 of a vacuum chamber 1 (also called a lens barrel).
Attach the socket 3 to the atmosphere side of the substrate 2 that closes a,
LSI product 4 detachably attached to the socket 3
(Hereinafter, simply LSI) each package lead 4a (hereinafter
Bottom, simply leads) and formed on the vacuum side of the substrate 2
Electrical connection between each measuring terminal 2a (hereinafter referred to as terminal)
And place the analysis grid 5 in the immediate vicinity of the terminal 2a.
Constitute. Incidentally, 6 is an electron gun for generating an electron beam, and 7
Is an electron lens that focuses the electron beam, and 8 is the electron beam
Pulse gate for making pulse (so-called EB pulse gate
G), 9 is a focused and pulsed electron beam B PWear
Deflection coil 10 for deflection on the eye terminal 2a is an analysis grid.
Voltage applied to the terminal 5 (hereinafter referred to as analysis voltage Vr) Occurs
Analysis voltage generator, 11 is analysis voltage VrAnalysis in quantities related to
Secondary electron B from the target terminal 2a passing through the grid 5R
Analyzer for detecting, 12 is a deflection for driving the deflection coil 9
The driver 13 is a gate driver for driving the pulse gate 8.
Ibar 14 is an exhaust for keeping the inside of the vacuum chamber 1 in a vacuum state.
Air pump, 15 is an example required to actually operate LSI4
For example, the reference phase data, strobe signal and power supply voltage are generated.
LSI drive circuit, 16 is a predetermined inspection sequence
Therefore, various data and signals necessary for each part of the device are appropriately
It is a control circuit that is generated.
【0003】ここに、制御回路16は、装置の導入時や
システム調整時に2種類の電圧データ(以下、端子電圧
データ)を出力する。LSI駆動回路15はこれら2つ
データに応答して第1の参照電圧Vs-low と第2の参照
電圧Vs-highを発生し、これらの参照電圧を、所定の着
目端子2aに対して時間をずらして印加する。第1の参
照電圧Vs-low は例えば端子2aが取り得る最低の電
圧、第2の参照電圧Vs- highは例えば端子2aが取り得
る最高の電圧である。但し、何れも既知の電圧である必
要がある。Here, the control circuit 16 outputs two types of voltage data (hereinafter referred to as terminal voltage data) when the device is installed or when the system is adjusted. The LSI drive circuit 15 generates a first reference voltage V s-low and a second reference voltage V s-high in response to these two data, and outputs these reference voltages to a predetermined terminal 2a of interest. Apply with staggered time. The first reference voltage V s-low is, for example, the lowest voltage that can be taken by the terminal 2a, and the second reference voltage V s- high is, for example, the highest voltage that can be taken by the terminal 2a. However, it is necessary that both have known voltages.
【0004】今、着目端子2aにVs-low (またはV
s-high)を与えながら、その端子2aに電子ビームBP
を照射し、且つ、分析グリッド5に与える分析電圧Vr
を最低値から最大値まで掃引すると、分析グリッド5を
通過して分析器11に捕捉される2次電子BR の量は、
上記の掃引動作に伴ってほぼS字状に変化する。すなわ
ち、所定の最小値で安定的に推移する段階から、関数カ
ーブを描きつつ急激に増大する段階を経た後、所定の最
大値に至って安定化するようなS字状のカーブを描く。
図8は理想的なS字状カーブ(以下、Sカーブ)を示す
図であり、横軸は分析電圧Vr の大きさ、縦軸は二次電
子の量を表している。SL はSカーブのほぼ中央に設定
されたスライスレベル(以下、目標電圧)であり、この
目標電圧と分析器11の出力(2次電子信号量に相当す
る電圧値)が一致するように分析電圧をフィードバック
制御する。Now, V s-low (or V
s-high ), the electron beam B P
Of the analysis voltage V r applied to the analysis grid 5
When is swept from the minimum value to the maximum value, the amount of secondary electrons B R passing through the analysis grid 5 and captured by the analyzer 11 is
It changes into an almost S-shape with the above sweep operation. That is, an S-shaped curve is drawn such that after a stable transition at a predetermined minimum value, a step of rapidly increasing while drawing a function curve, and then reaching a predetermined maximum value and stabilizing.
FIG. 8 is a diagram showing an ideal S-shaped curve (hereinafter, S curve), the horizontal axis represents the magnitude of the analysis voltage V r , and the vertical axis represents the amount of secondary electrons. S L is a slice level (hereinafter referred to as a target voltage) set substantially in the center of the S curve, and the target voltage and the output of the analyzer 11 (voltage value corresponding to the secondary electron signal amount) are analyzed so that they match each other. Feedback control the voltage.
【0005】例えば、分析電圧がVR0のときにS0 なる
2次電子信号量が得られた場合は、Sカーブに沿って
「α(S0 −SL )」だけ右側にずらされた新たな分析
電圧V R1になり、さらに、このVR1に対応して得られた
S1 を用いて「α(S1 −SL)」だけ右側にずらされ
た新たな分析電圧VR2になる。すなわち、この例では、
Sカーブの傾きが小さい領域では分析電圧を増大側(但
し、S0 <SL のとき、S0 >SL のときは減少側)に
大きく変化させる一方、Sカーブの傾きが大きい領域で
は分析電圧を増大側(但し、S1 <SL のとき、S1 >
SL のときは減少側)に小さく変化させるようにして徐
々に目標電圧SL に収束させている。For example, the analysis voltage is VR0When S0Become
If the secondary electron signal amount is obtained, follow the S curve
"Α (S0-SL) ”Only new analysis shifted to the right
Voltage V R1And further, this VR1Obtained in response to
S1Using "α (S1-SL) ”Is just shifted to the right
New analysis voltage VR2become. That is, in this example,
In the region where the slope of the S curve is small, the analysis voltage is increased (however,
Then S0<SLThen S0> SLOn the decrease side)
In the area where the slope of the S curve is large while making a large change
Is for increasing the analysis voltage (however, S1<SLThen S1>
SLIf it is, decrease gradually to
Target voltage SLHas converged to.
【0006】収束の判定は分析電圧の変更幅が所定値以
内に収まったか否かで行い、収束状態での分析電圧の測
定を多数回繰り返し、その加算平均を測定結果(着目端
子2aの電圧に相当)として取り出す。ここで、上記の
αはフィードバックゲイン(いわゆる収束係数)であ
り、図9に示すように、Sカーブと目標電圧SL の交点
に接する直線の傾きβの逆数(但し、符号反転)で与え
られる。The determination of convergence is made based on whether the change width of the analysis voltage is within a predetermined value or not. The measurement of the analysis voltage in the converged state is repeated a number of times, and the averaging thereof is performed as a measurement result (the voltage of the terminal 2a of interest). Equivalent) to take out. Here, the above α is a feedback gain (so-called convergence coefficient), and is given by the reciprocal of the slope β of the straight line contacting the intersection of the S curve and the target voltage S L (however, sign inversion), as shown in FIG. ..
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の電圧測定装置にあっては、Sカーブの傾きで与え
られる一定のフィードバックゲインαを使用する構成と
なっていたため、例えば2次電子信号のS/N比が小さ
いときに、分析電圧が目標電圧SL から大きく外れ、発
散してしまうという問題点があった。However, in such a conventional voltage measuring device, since a constant feedback gain α given by the slope of the S curve is used, for example, the S of the secondary electron signal is changed. When the / N ratio is small, there is a problem that the analysis voltage largely deviates from the target voltage S L and diverges.
【0008】図10は実際のSカーブを示す図である。
2つの仮想線20、21に挟まれた範囲はノイズの影響
によって2次電子信号がばらつく範囲であり、実線22
はその範囲を代表させたものである。ばらつきが発生す
る主な原因は極めて短いパルス幅(例えば100ps)
のストロボ電子ビームを使用するため、2次電子信号の
S/N比が悪化するからである。FIG. 10 is a diagram showing an actual S curve.
The range between the two virtual lines 20 and 21 is the range in which the secondary electron signal varies due to the influence of noise, and the solid line 22
Represents the range. The main cause of variation is extremely short pulse width (eg 100 ps)
This is because the S / N ratio of the secondary electron signal deteriorates due to the use of the stroboscopic electron beam.
【0009】ここで、実線22で示す実際のSカーブ
は、図からも認められるようにS字状ではなく、1つの
ピークを有する山形になっている。これは、分析電圧を
高めていくと、ある電圧から上では分析器11における
2次電子の補足効率が低下するためである。したがっ
て、例えばVR0、VR1あるいはVR2のように、分析電圧
がピークの位置若しくはピークの左側に位置していれ
ば、その分析電圧が目標電圧SL に一致するように支障
なく増減コントロールされるものの、例えばVR3やVR4
のように、ピークの右側に位置している場合には、VR3
<SL 、VR4<SL であるから、何れも変更後の分析電
圧が増大側にコントロールされ、結局、制御意図から遠
ざかる方向、すなわち2次電子検出量が減少する方向に
分析電圧が制御されてしまう不具合がある。ちなみに、
図11は好ましくない測定結果を示す図である。同図
(a)の安定波形に対し、不具合波形では、同図(b)
に示すようにところどころに大きな変動が現れている。Here, the actual S-curve shown by the solid line 22 is not an S-shape but a mountain shape having one peak, as can be seen from the figure. This is because as the analysis voltage is increased, the efficiency of trapping secondary electrons in the analyzer 11 decreases above a certain voltage. Therefore, if the analysis voltage is located at the peak position or on the left side of the peak, such as V R0 , V R1, or V R2 , the analysis voltage can be controlled to increase or decrease so as to match the target voltage S L. However, for example, VR3 or VR4
As in the case which is located on the right side of the peak, V R3
Since <S L and V R4 <S L , the analysis voltage after change is controlled to the increasing side, and eventually the analysis voltage is controlled in the direction away from the control intention, that is, the direction in which the secondary electron detection amount decreases. There is a problem that it will be done. By the way,
FIG. 11 shows an unfavorable measurement result. In contrast to the stable waveform shown in FIG. 8A, the defective waveform shows a stable waveform in FIG.
As shown in, large fluctuations appear in places.
【0010】そこで、本発明は、フィードバックゲイン
を最適化することにより、分析電圧の収束動作を安定化
して測定精度の改善を図ることを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to optimize the feedback gain to stabilize the convergence operation of the analysis voltage and improve the measurement accuracy.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためその原理図を図1に示すように、被測定電圧
が印加される所定の端子に電子ビームを照射すると共
に、該端子の近傍に配置された分析グリッドに分析電圧
を与え、該分析電圧に関連して取り出される前記端子か
らの2次電子量を分析器で検出し、該分析器の出力が所
定の目標電圧となるように前記分析電圧を増減操作する
電圧測定装置であって、前記分析器の出力と目標電圧と
の偏差に所定の第1のゲインを適用して第1の電圧波形
及びその平均電圧に相当する第1の平均電圧を求めると
共に、前記分析器の出力と目標電圧との偏差に前記第1
のゲインよりも大きいかまたは同等な第2のゲインを適
用して第2の電圧波形及びその平均電圧に相当する第2
の平均電圧を求め、前記第1の平均電圧と第2の平均電
圧との差分に前記第1の電圧波形を加算した電圧を前記
分析電圧とし、且つ、測定回ごとの前記第2の電圧波形
の積算値の平均値を前記被測定電圧に対応する測定結果
として出力することを特徴とする。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention irradiates an electron beam to a predetermined terminal to which a voltage to be measured is applied as shown in the principle diagram of FIG. An analysis voltage is applied to an analysis grid arranged in the vicinity of, and the amount of secondary electrons from the terminal taken out in association with the analysis voltage is detected by the analyzer, and the output of the analyzer becomes a predetermined target voltage. A voltage measuring device for increasing / decreasing the analysis voltage as described above, which corresponds to a first voltage waveform and its average voltage by applying a predetermined first gain to the deviation between the output of the analyzer and the target voltage. The first average voltage is obtained, and the deviation between the output of the analyzer and the target voltage is calculated as the first average voltage.
A second gain corresponding to the second voltage waveform and its average voltage by applying a second gain that is greater than or equal to
Is obtained, and the voltage obtained by adding the first voltage waveform to the difference between the first average voltage and the second average voltage is set as the analysis voltage, and the second voltage waveform for each measurement The average value of the integrated values of is output as a measurement result corresponding to the measured voltage.
【0012】[0012]
【作用】本発明では、第1のゲインよりも第2のゲイン
を大きくすれば、ノイズ分が少ない(但し、オフセット
分を含む)第1の電圧波形及びその平均電圧が作られる
と共に、オフセット分を含まない(但し、ノイズ分が多
い)第2の電圧波形及びその平均電圧が作られる。そし
て、これらの電圧から、ノイズ分が少なく、かつオフセ
ット分も含まない最適な分析電圧が作られる。According to the present invention, if the second gain is made larger than the first gain, the first voltage waveform with less noise (but including the offset) and its average voltage are generated, and the offset is generated. A second voltage waveform that does not include (but has a lot of noise) and its average voltage are generated. Then, from these voltages, an optimum analysis voltage that has less noise and does not include offset is created.
【0013】したがって、分析電圧の収束係数が主とし
て第1のゲインで与えられ、分析電圧の揺らぎが抑えら
れて、発散が防止される。Therefore, the convergence coefficient of the analysis voltage is mainly given by the first gain, the fluctuation of the analysis voltage is suppressed, and the divergence is prevented.
【0014】[0014]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図2〜図6は本発明に係る電圧測定装置をLSI
試験装置に適用した例である。なお、従来例(図7)に
対応する部分には同一符号を付し、その重複説明を省略
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 2 to 6 show a voltage measuring device according to the present invention as an LSI.
It is an example applied to a test apparatus. The parts corresponding to those in the conventional example (FIG. 7) are designated by the same reference numerals, and the duplicate description thereof will be omitted.
【0015】図2において、分析器11からは、分析グ
リッド5への印加電圧(分析電圧)に関連した大きさの
2次電子信号が出力される。この信号は、測定位相点数
データをカウントするカウンタ回路30からの信号に応
答して、2次電子信号加算平均回路31で測定位相点ご
とに積算され、その加算平均値(2次電子信号量)が制
御計算機32に転送される。一方、分析電圧発生器10
には、制御計算機32からプローブ(端子)電圧データ
が与えられており、分析電圧発生器10はこのデータに
応じた電圧(分析電圧)を発生して分析グリッド5に印
加する。In FIG. 2, the analyzer 11 outputs a secondary electron signal having a magnitude related to the voltage applied to the analysis grid 5 (analysis voltage). In response to the signal from the counter circuit 30 that counts the number of measured phase point data, this signal is integrated by the secondary electronic signal arithmetic mean circuit 31 for each measured phase point, and the arithmetic mean value (secondary electronic signal amount) Are transferred to the control computer 32. On the other hand, the analysis voltage generator 10
Is supplied with probe (terminal) voltage data from the control computer 32, and the analysis voltage generator 10 generates a voltage (analysis voltage) according to this data and applies it to the analysis grid 5.
【0016】なお、33はディレイユニット(図7のゲ
ートドライバ13に相当)、34はクロックジェネレー
タである。制御計算機32は、後述する所定の測定プロ
グラムを実行するもので、例えばフィードバック電圧格
納用バッファ32a、電圧波形加算用バッファ32b、
プローブ電圧格納用バッファ32c、及び、測定電圧格
納用バッファ32d等の記憶空間を有し、測定プログラ
ムを実行しながら、逐次、これらバッファの内容を更新
する。Reference numeral 33 is a delay unit (corresponding to the gate driver 13 in FIG. 7), and 34 is a clock generator. The control computer 32 executes a predetermined measurement program which will be described later. For example, the feedback voltage storage buffer 32a, the voltage waveform addition buffer 32b,
It has a storage space such as the probe voltage storage buffer 32c and the measurement voltage storage buffer 32d, and updates the contents of these buffers sequentially while executing the measurement program.
【0017】図3は、測定プログラムの要部のフローチ
ャートである。このフローチャートでは、まず、ステッ
プ40で2次電子を取得すると、その2次電子量と所定
の目標電圧(図8のスライスレベルSL 参照)との偏差
に第2のゲインに相当する収束係数αを適用して第2の
電圧波形及びその平均電圧(第2の平均電圧)を求め、
次いで、ステップ41で上記偏差に第1のゲインに相当
する収束係数γを適用して第1の電圧波形及びその平均
電圧(第1の平均電圧)を求める。FIG. 3 is a flow chart of the main part of the measurement program. In this flowchart, first, when the secondary electrons are acquired in step 40, the convergence coefficient α corresponding to the second gain is calculated based on the deviation between the secondary electron amount and a predetermined target voltage (see the slice level S L in FIG. 8). To obtain the second voltage waveform and its average voltage (second average voltage),
Next, in step 41, the convergence coefficient γ corresponding to the first gain is applied to the deviation to obtain the first voltage waveform and its average voltage (first average voltage).
【0018】ここで、第2のゲインに相当する収束係数
αは、従来例(図9参照)と同様に、Sカーブと目標電
圧SL の交点に接する直線の傾きβの逆数(但し、符号
反転)で与えられるが、第1のゲインに相当する収束係
数γは上記αに、所定の係数k(kは0を越えかつ1以
下の数)を乗じた値で与えられる。すなわちγ=α・k
(但し0<k≦1)であり、γはαよりも常に小さい関
係(kが1未満の範囲のとき)か、または同等な関係
(kが1のとき)にある。Here, the convergence coefficient α corresponding to the second gain is the reciprocal of the slope β of the line tangent to the intersection of the S curve and the target voltage S L (however, the sign is the same as in the conventional example (see FIG. 9)). However, the convergence coefficient γ corresponding to the first gain is given by a value obtained by multiplying the above α by a predetermined coefficient k (k is a number that exceeds 0 and is 1 or less). That is, γ = α · k
(However, 0 <k ≦ 1), and γ is always smaller than α (when k is less than 1) or equivalent (when k is 1).
【0019】図4(a)は、第2のゲイン(α)を適用
して取得した第2の電圧波形及びその平均電圧(第2の
平均電圧)を示す図であり、また、図4(b)は、第1
のゲイン(γ)を適用して取得した第1の電圧波形及び
その平均電圧(第1の平均電圧)を示す図である。第2
の電圧波形の特徴は、ノイズ分が多く含まれること、オ
フセット分が含まれないことであり、これに対し、第1
の電圧波形の特徴は、オフセット分が含まれること、ノ
イズ分が含まれない(若しくは少ないノイズ分しか含ま
れない)ことである。すなわち、第1の電圧波形と第2
の電圧波形は互いに逆の特徴を持っている。FIG. 4A is a diagram showing a second voltage waveform obtained by applying the second gain (α) and its average voltage (second average voltage), and FIG. b) is the first
It is a figure which shows the 1st voltage waveform and its average voltage (1st average voltage) acquired by applying the gain ((gamma)) of. Second
The characteristic of the voltage waveform of is that a large amount of noise is included and the amount of offset is not included.
The characteristic of the voltage waveform of is that the offset component is included, and the noise component is not included (or only a small noise component is included). That is, the first voltage waveform and the second voltage waveform
The voltage waveforms of have opposite characteristics.
【0020】次に、ステップ43で第1の平均電圧と第
2の平均電圧の差分を求めてこの差分により第1の電圧
波形のオフセット分を補正し、新たな分析電圧(プロー
ブ電圧)を生成する。そして、ステップ44で今回の第
2の電圧波形と過去の第2の電圧波形とを加算平均して
測定結果を生成した後、ステップ45で測定終了を判定
するまで、ステップ40以降を繰り返す。Next, in step 43, the difference between the first average voltage and the second average voltage is obtained, and the offset of the first voltage waveform is corrected by this difference to generate a new analysis voltage (probe voltage). To do. Then, after the second voltage waveform of this time and the second voltage waveform of the past are added and averaged in step 44 to generate a measurement result, step 40 and subsequent steps are repeated until the end of measurement is determined in step 45.
【0021】以上のように、本実施例では、第1のゲイ
ン「γ」と第2のゲイン「α」を設定し、これらのゲイ
ンを用いて第1の電圧波形とその平均電圧(第1の平均
電圧)及び第2の電圧波形とその平均電圧(第2の平均
電圧)を生成し、これらの生成電圧から、新たな分析電
圧と測定結果を得ているので、オフセット分を補正して
正しい分析電圧を得られると共に、例えば、α>γ(す
なわち0<k<1)とした場合には、小さなゲイン
(γ)により、分析電圧の揺らぎを抑えることができ、
フィードバックループの発散を防止することができる。As described above, in this embodiment, the first gain "γ" and the second gain "α" are set, and these gains are used to calculate the first voltage waveform and its average voltage (first Average voltage) and the second voltage waveform and its average voltage (second average voltage) are generated. Since new analysis voltage and measurement result are obtained from these generated voltages, the offset component is corrected. When a correct analysis voltage can be obtained and, for example, α> γ (that is, 0 <k <1), a small gain (γ) can suppress fluctuations in the analysis voltage.
It is possible to prevent the divergence of the feedback loop.
【0022】なお、α=γ(すなわちk=1)とした場
合にも、電圧波形のオフセット分を補正できるので、S
/N比の悪い波形からでも充分な測定精度を得ることが
できる。図5はフィードバック制御された分析電圧のヒ
ストグラム解析図であり、それぞれの測定タイミングに
おける分析電圧の変動分(すなわちドリフト電圧)の出
現頻度をグラフ化したものである(但し、3σ以上を不
安定タイミングとして検出)。この図によれば、ほぼ平
均値を中心として左右に均等に広がるガウス分布が得ら
れる。ガウス分布から大きく外れた領域が極めて不安定
で発散しやすいフィードバック領域であり、かかる領域
にフィードバック電圧が存在する場合には、前述の第1
のゲイン(γ)をできるだけ小さくする(kを0に近づ
ける)のが望ましい。こうすると、図6のタイミング1
〜4までの正方向へのはみ出しを安定化させることがで
きる。なお、図6のタイミング5の負方向へのはみ出し
は、Sカーブの信号量が単調に減少するために基本的に
安定である。Even when α = γ (that is, k = 1), the offset of the voltage waveform can be corrected.
Sufficient measurement accuracy can be obtained even from a waveform with a poor / N ratio. FIG. 5 is a histogram analysis diagram of the analysis voltage subjected to feedback control, and is a graph showing the appearance frequency of the fluctuation amount (that is, drift voltage) of the analysis voltage at each measurement timing (however, if 3σ or more is an unstable timing. Detected as). According to this figure, a Gaussian distribution can be obtained that spreads laterally evenly around the average value. A region that greatly deviates from the Gaussian distribution is a feedback region that is extremely unstable and is likely to diverge, and when a feedback voltage exists in such a region, the first region described above is used.
It is desirable to make the gain (γ) of 1 as small as possible (k close to 0). By doing this, timing 1 in FIG.
The protrusion in the positive direction up to 4 can be stabilized. The protrusion of the timing 5 in the negative direction in FIG. 6 is basically stable because the signal amount of the S curve monotonously decreases.
【0023】[0023]
【発明の効果】本発明によれば、フィードバックゲイン
を最適化したので、分析電圧の収束動作を安定化して測
定精度の改善を図ることができる。According to the present invention, since the feedback gain is optimized, the convergence operation of the analysis voltage can be stabilized and the measurement accuracy can be improved.
【図1】本発明の原理図である。FIG. 1 is a principle diagram of the present invention.
【図2】一実施例の構成である。FIG. 2 is a configuration of an embodiment.
【図3】一実施例のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of an embodiment.
【図4】一実施例の第1の電圧波形(とその平均電圧)
及び第2の電圧波形(とその平均電圧)図である。FIG. 4 is a first voltage waveform (and its average voltage) of one embodiment.
FIG. 7 is a diagram of a second voltage waveform (and its average voltage).
【図5】一実施例のフィードバック制御された分析電圧
のヒストグラム解析図である。FIG. 5 is a histogram analysis diagram of feedback-controlled analysis voltage according to an embodiment.
【図6】図5のヒストグラム解析によって検出される不
安定タイミング図である。6 is an unstable timing diagram detected by the histogram analysis of FIG.
【図7】従来例の構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional example.
【図8】理想的なSカーブ図である。FIG. 8 is an ideal S curve diagram.
【図9】収束係数αの概念図である。FIG. 9 is a conceptual diagram of a convergence coefficient α.
【図10】実際のSカーブ図である。FIG. 10 is an actual S curve diagram.
【図11】安定波形との対比で示す好ましくない測定波
形図である。FIG. 11 is an unfavorable measurement waveform diagram shown in comparison with a stable waveform.
BP :電子ビーム SL :スライスレベル(目標電圧) γ:第1のゲイン α:第2のゲイン 2a:端子 5:分析グリッド 11:分析器B P : electron beam S L : slice level (target voltage) γ: first gain α: second gain 2a: terminal 5: analysis grid 11: analyzer
Claims (1)
ビームを照射すると共に、 該端子の近傍に配置された分析グリッドに分析電圧を与
え、 該分析電圧に関連して取り出される前記端子からの2次
電子量を分析器で検出し、 該分析器の出力が所定の目標電圧となるように前記分析
電圧を増減操作する電圧測定装置であって、 前記分析器の出力と目標電圧との偏差に所定の第1のゲ
インを適用して第1の電圧波形及びその平均電圧に相当
する第1の平均電圧を求めると共に、 前記分析器の出力と目標電圧との偏差に前記第1のゲイ
ンよりも大きいかまたは同等な第2のゲインを適用して
第2の電圧波形及びその平均電圧に相当する第2の平均
電圧を求め、 前記第1の平均電圧と第2の平均電圧との差分に前記第
1の電圧波形を加算した電圧を前記分析電圧とし、 且つ、測定回ごとの前記第2の電圧波形の積算値の平均
値を前記被測定電圧に対応する測定結果として出力する
ことを特徴とする電圧測定装置。1. A terminal which is irradiated with an electron beam to a predetermined terminal to which a voltage to be measured is applied, gives an analysis voltage to an analysis grid arranged in the vicinity of the terminal, and is taken out in association with the analysis voltage. A voltage measuring device for detecting an amount of secondary electrons from the analyzer by an analyzer and increasing / decreasing the analysis voltage so that the output of the analyzer reaches a predetermined target voltage. A predetermined first gain is applied to the deviation to obtain a first voltage waveform and a first average voltage corresponding to the average voltage thereof, and the deviation between the output of the analyzer and the target voltage is the first voltage. A second gain larger than or equal to the gain is applied to obtain a second voltage waveform and a second average voltage corresponding to the average voltage, and the first average voltage and the second average voltage are equal to each other. The voltage obtained by adding the first voltage waveform to the difference Was said analyzing voltage, and a voltage measuring device according to claim average value of the integrated value of the second voltage waveform for each measurement count to output as a measurement result corresponding to the voltage to be measured.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4023939A JPH05226433A (en) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | Voltage measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4023939A JPH05226433A (en) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | Voltage measuring device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05226433A true JPH05226433A (en) | 1993-09-03 |
Family
ID=12124503
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4023939A Withdrawn JPH05226433A (en) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | Voltage measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05226433A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009276296A (en) * | 2008-05-16 | 2009-11-26 | Mazda Motor Corp | Apparatus and method for voltage measurement |
-
1992
- 1992-02-10 JP JP4023939A patent/JPH05226433A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009276296A (en) * | 2008-05-16 | 2009-11-26 | Mazda Motor Corp | Apparatus and method for voltage measurement |
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