JPH05259239A - 電子ビーム装置 - Google Patents
電子ビーム装置Info
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- JPH05259239A JPH05259239A JP5570592A JP5570592A JPH05259239A JP H05259239 A JPH05259239 A JP H05259239A JP 5570592 A JP5570592 A JP 5570592A JP 5570592 A JP5570592 A JP 5570592A JP H05259239 A JPH05259239 A JP H05259239A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被験試料の内部配線の動作状態を観測する電
子ビーム装置に関し、画像上で測定対象を誤りなく見付
け出し、自動的にその電圧測定を行える電子ビーム装置
を提供することを目的とする。 【構成】 ステージ８と、電子銃２と、電子ビームをパ
ルス化する電子ビームパルス化部４と、被験試料１を駆
動させるパターン発生駆動部１２と、被験試料１の所定
部分の信号変化に応じて電子ビームパルス化部４の照射
位相を変化させる移相器１３と、二次電子９を検出する
検出器１１と、被験試料１の画像及び所定部分の電圧波
形を取得する電圧波形取得部１６と、位相器１３の異な
る位相毎に被験試料１の画像を取得するＳＥＭ画像取得
部１４と、ＳＥＭ画像取得部１４の画像間の差分をとっ
て所定部分を識別する画像差分配線識別部１５と、差分
後の画像上で所定の位置に電子ビーム３を照射する操作
偏向器６と、各構成要素を制御する制御計算機（３１）
とを有して構成する。
子ビーム装置に関し、画像上で測定対象を誤りなく見付
け出し、自動的にその電圧測定を行える電子ビーム装置
を提供することを目的とする。 【構成】 ステージ８と、電子銃２と、電子ビームをパ
ルス化する電子ビームパルス化部４と、被験試料１を駆
動させるパターン発生駆動部１２と、被験試料１の所定
部分の信号変化に応じて電子ビームパルス化部４の照射
位相を変化させる移相器１３と、二次電子９を検出する
検出器１１と、被験試料１の画像及び所定部分の電圧波
形を取得する電圧波形取得部１６と、位相器１３の異な
る位相毎に被験試料１の画像を取得するＳＥＭ画像取得
部１４と、ＳＥＭ画像取得部１４の画像間の差分をとっ
て所定部分を識別する画像差分配線識別部１５と、差分
後の画像上で所定の位置に電子ビーム３を照射する操作
偏向器６と、各構成要素を制御する制御計算機（３１）
とを有して構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子ビームを用いて半導
体集積回路等（以下ＬＳＩチップという）の被験試料の
内部配線の動作状態を観測する電子ビーム装置に係り、
特に測定対象となる部分を誤りなく見付け出し、自動的
にその部分の電圧測定が可能な電子ビーム装置に関す
る。
体集積回路等（以下ＬＳＩチップという）の被験試料の
内部配線の動作状態を観測する電子ビーム装置に係り、
特に測定対象となる部分を誤りなく見付け出し、自動的
にその部分の電圧測定が可能な電子ビーム装置に関す
る。
【０００２】電子ビーム装置は、走査形電子顕微鏡（Ｓ
ＥＭ）で観測される電位コントラスト（表面電位に応じ
て現われるＳＥＭ画像上のコントラスト）を利用し、Ｌ
ＳＩチップ内部の配線電位を直接測定する装置であり、
測定しようとする被験試料の動作に同期したトリガ信号
を基準として、位相を制御してサンプリングし、平均加
算することにより測定を行なう。
ＥＭ）で観測される電位コントラスト（表面電位に応じ
て現われるＳＥＭ画像上のコントラスト）を利用し、Ｌ
ＳＩチップ内部の配線電位を直接測定する装置であり、
測定しようとする被験試料の動作に同期したトリガ信号
を基準として、位相を制御してサンプリングし、平均加
算することにより測定を行なう。
【０００３】
【従来の技術】従来、電子ビーム装置を用いたＬＳＩチ
ップの検査においては、ＬＳＩチップ内部の配線の電圧
測定を行なうに際して、測定したい配線をステージを動
かしてＳＥＭ画像上で探索していた。
ップの検査においては、ＬＳＩチップ内部の配線の電圧
測定を行なうに際して、測定したい配線をステージを動
かしてＳＥＭ画像上で探索していた。
【０００４】或いは、ＬＳＩチップのマスクレイアウト
図上の座標と、ＬＳＩが搭載されているステージ上の座
標との対応をとって登録することにより、マスクレイア
ウト図上で指定した配線の近傍が映し出されるようにス
テージが移動して、取得したＳＥＭ画像上で配線を探索
していた。
図上の座標と、ＬＳＩが搭載されているステージ上の座
標との対応をとって登録することにより、マスクレイア
ウト図上で指定した配線の近傍が映し出されるようにス
テージが移動して、取得したＳＥＭ画像上で配線を探索
していた。
【０００５】このような方法では、ステージ機構系の誤
差のため、図８に示すように、マスクレイアウト図上で
指定した点（図中×印）が、ＳＥＭ画像上では配線から
ずれて、ＬＳＩチップ上の電子ビームを照射したい位置
に正しく対応していなかった。
差のため、図８に示すように、マスクレイアウト図上で
指定した点（図中×印）が、ＳＥＭ画像上では配線から
ずれて、ＬＳＩチップ上の電子ビームを照射したい位置
に正しく対応していなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年のＬＳＩの
高集積化に伴い、メモリ等のＬＳＩのチップ面積に対す
る周期的なレイアウトパターンの密度は相対的に高くな
ってきており、従来の電子ビーム装置により、こうした
ＬＳＩチップのＳＥＭ画像から測定したい配線を識別す
るのは、煩わしく、且つ誤る可能性が高いという問題が
あった。
高集積化に伴い、メモリ等のＬＳＩのチップ面積に対す
る周期的なレイアウトパターンの密度は相対的に高くな
ってきており、従来の電子ビーム装置により、こうした
ＬＳＩチップのＳＥＭ画像から測定したい配線を識別す
るのは、煩わしく、且つ誤る可能性が高いという問題が
あった。
【０００７】本発明は、上記問題点を解決するもので、
ＳＥＭ画像上で対象とする測定配線を誤りなく見付け出
し、自動的に配線の電圧測定を行える電子ビーム装置を
提供することを目的とする。
ＳＥＭ画像上で対象とする測定配線を誤りなく見付け出
し、自動的に配線の電圧測定を行える電子ビーム装置を
提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。上記課題を解決するために、請求項１に記載
の本発明の第１の特徴の電子ビーム装置は、被験試料１
を搭載するステージ８と、電子ビームを発する電子銃２
と、前記電子ビームをパルス化する電子ビームパルス化
部４と、前記被験試料１に対して周期的なパターンを供
給して駆動させるパターン発生駆動部１２と、前記被験
試料１の所定部分の周期的な信号変化に応じて前記電子
ビームパルス化部４の照射の位相を変化させる移相器１
３と、前記電子ビームパルス化部４からの電子ビーム３
の照射によって、前記被験試料１から発生する二次電子
９を検出する検出器１１と、前記検出器１１の出力信号
から前記被験試料１の画像及び前記所定部分の電圧波形
を取得する電圧波形取得部１６と、前記移相器１３の異
なる位相毎に前記被験試料１の画像を取得するＳＥＭ画
像取得部１４と、前記ＳＥＭ画像取得部１４の画像間の
差分をとって前記所定部分を識別する画像差分配線識別
部１５と、前記差分後の画像上で所定の位置に前記電子
ビーム３を照射する走査偏向器６と、前記各構成要素を
制御する制御計算機（３１）とを有して構成する。
図である。上記課題を解決するために、請求項１に記載
の本発明の第１の特徴の電子ビーム装置は、被験試料１
を搭載するステージ８と、電子ビームを発する電子銃２
と、前記電子ビームをパルス化する電子ビームパルス化
部４と、前記被験試料１に対して周期的なパターンを供
給して駆動させるパターン発生駆動部１２と、前記被験
試料１の所定部分の周期的な信号変化に応じて前記電子
ビームパルス化部４の照射の位相を変化させる移相器１
３と、前記電子ビームパルス化部４からの電子ビーム３
の照射によって、前記被験試料１から発生する二次電子
９を検出する検出器１１と、前記検出器１１の出力信号
から前記被験試料１の画像及び前記所定部分の電圧波形
を取得する電圧波形取得部１６と、前記移相器１３の異
なる位相毎に前記被験試料１の画像を取得するＳＥＭ画
像取得部１４と、前記ＳＥＭ画像取得部１４の画像間の
差分をとって前記所定部分を識別する画像差分配線識別
部１５と、前記差分後の画像上で所定の位置に前記電子
ビーム３を照射する走査偏向器６と、前記各構成要素を
制御する制御計算機（３１）とを有して構成する。
【０００９】また、本発明の第２の特徴の電子ビーム装
置は、請求項１に記載の電子ビーム装置において、前記
電子ビーム装置は、前記被験試料１の外観図を前記制御
計算機３１に入力する入力手段３２とを有し、前記制御
計算機３１は、前記外観図上の座標と前記ステージ８上
の座標との対応を取る。
置は、請求項１に記載の電子ビーム装置において、前記
電子ビーム装置は、前記被験試料１の外観図を前記制御
計算機３１に入力する入力手段３２とを有し、前記制御
計算機３１は、前記外観図上の座標と前記ステージ８上
の座標との対応を取る。
【００１０】更に、本発明の第３の特徴の電子ビーム装
置は、請求項１または２に記載の電子ビーム装置におい
て、前記パターン発生駆動部１２は、前記被験試料１の
所定部分のみが周期的に変化するパターンを供給して駆
動させる。
置は、請求項１または２に記載の電子ビーム装置におい
て、前記パターン発生駆動部１２は、前記被験試料１の
所定部分のみが周期的に変化するパターンを供給して駆
動させる。
【００１１】
【作用】本発明の電子ビーム装置では、例えば図２に示
す如く、電子ビームパルス化部４を偏向器４−１及び４
−２で、また移相器１３を移相器２６及び２７で構成
し、図３（１）に示すような偏向電圧を偏向器４−１及
び４−２に与えると共に、図３（２）に示すような試料
電圧を被験試料１に与える。
す如く、電子ビームパルス化部４を偏向器４−１及び４
−２で、また移相器１３を移相器２６及び２７で構成
し、図３（１）に示すような偏向電圧を偏向器４−１及
び４−２に与えると共に、図３（２）に示すような試料
電圧を被験試料１に与える。
【００１２】以下、図２の構成、図３の電圧波形を例に
作用を説明する。先ず、座標登録を行なう。被検試料１
のマスクレイアウト図を入力手段３２によって制御計算
機３１に入力し、マスクレイアウト図上の２点ｐ１及び
ｐ２で決定される領域を設定する。この領域に対応する
ステージ上の領域をＳＥＭ画像で取得し、それぞれのス
テージ座標を登録する。マスクレイアウト図上の２点ｐ
１及びｐ２で決定される領域と、ステージ上の２点Ｐ１
及びＰ２で決定される領域との座標変換式を求める。こ
の座標変換式により、マスクレイアウト図上で任意の点
を指定すれば、制御計算機３１で対応するステージ座標
を計算して、ステージコントローラ２８を介して指定し
た点にステージ８を移動させることができる。つまり、
指定した点の周囲の領域がＳＥＭ画像上に表示される。
作用を説明する。先ず、座標登録を行なう。被検試料１
のマスクレイアウト図を入力手段３２によって制御計算
機３１に入力し、マスクレイアウト図上の２点ｐ１及び
ｐ２で決定される領域を設定する。この領域に対応する
ステージ上の領域をＳＥＭ画像で取得し、それぞれのス
テージ座標を登録する。マスクレイアウト図上の２点ｐ
１及びｐ２で決定される領域と、ステージ上の２点Ｐ１
及びＰ２で決定される領域との座標変換式を求める。こ
の座標変換式により、マスクレイアウト図上で任意の点
を指定すれば、制御計算機３１で対応するステージ座標
を計算して、ステージコントローラ２８を介して指定し
た点にステージ８を移動させることができる。つまり、
指定した点の周囲の領域がＳＥＭ画像上に表示される。
【００１３】次に、被験試料１に特定パターンを入力し
て被験試料１を駆動させる。図３（２）に示す様な周期
的なパターンを入力する。移相器２６及び２７により位
相Ａ（Ａ１，Ａ２，…）の瞬間にパルス化した電子ビー
ムを照射するようにする。つまり、被験試料１へのパタ
ーンとパルスビームとの同期を取りつつ、被験試料１上
を２次元走査して、位相Ａにおける電位分布図を得る。
て被験試料１を駆動させる。図３（２）に示す様な周期
的なパターンを入力する。移相器２６及び２７により位
相Ａ（Ａ１，Ａ２，…）の瞬間にパルス化した電子ビー
ムを照射するようにする。つまり、被験試料１へのパタ
ーンとパルスビームとの同期を取りつつ、被験試料１上
を２次元走査して、位相Ａにおける電位分布図を得る。
【００１４】次に、マスクレイアウト図上で測定配線の
存在する地点を指定する。制御計算機３１は、上述の座
標変換式から測定配線を含む領域をＳＥＭ画像上に表示
する。また、測定対象である配線に、パターン発生駆動
部１２からパターンを供給して、上述の位相を固定して
取得したストロボＳＥＭ画像（２次元電位分布図）をＳ
ＥＭ画像取得部１４に格納し、取得する。
存在する地点を指定する。制御計算機３１は、上述の座
標変換式から測定配線を含む領域をＳＥＭ画像上に表示
する。また、測定対象である配線に、パターン発生駆動
部１２からパターンを供給して、上述の位相を固定して
取得したストロボＳＥＭ画像（２次元電位分布図）をＳ
ＥＭ画像取得部１４に格納し、取得する。
【００１５】ここで１フレームの走査が終了すると、次
に、異なる位相のストロボＳＥＭ画像を取得する。つま
り、位相Ｂ（Ｂ１，Ｂ２，…）の瞬間にパルスビームを
照射するように移相器２６及び２７を設定して、ＳＥＭ
画像を先に取得した画像とは別にＳＥＭ画像取得部１４
内に格納し、取得する。この時のＳＥＭ画像では、測定
対象の配線の電位レベルが変化しているため、対象配線
部分についてのみ、コントラストの明暗が最初のＳＥＭ
画像と異なる。
に、異なる位相のストロボＳＥＭ画像を取得する。つま
り、位相Ｂ（Ｂ１，Ｂ２，…）の瞬間にパルスビームを
照射するように移相器２６及び２７を設定して、ＳＥＭ
画像を先に取得した画像とは別にＳＥＭ画像取得部１４
内に格納し、取得する。この時のＳＥＭ画像では、測定
対象の配線の電位レベルが変化しているため、対象配線
部分についてのみ、コントラストの明暗が最初のＳＥＭ
画像と異なる。
【００１６】次に、画像差分・配線識別部１５により、
これら異なる位相に対して得られた２つのＳＥＭ画像間
の差分を取ると、コントラストの明暗の差がある対象配
線部分を浮き彫りにして表示し、識別が可能となる。
これら異なる位相に対して得られた２つのＳＥＭ画像間
の差分を取ると、コントラストの明暗の差がある対象配
線部分を浮き彫りにして表示し、識別が可能となる。
【００１７】位相Ａ（Ａ１，Ａ２，…）及び位相Ｂ（Ｂ
１，Ｂ２，…）でのフレーム走査を交互に繰り返し、上
述の差分操作を繰り返すことにより、更にＳ／Ｎ比の良
い表示が可能となり、対象配線部分を明確に識別するこ
とが可能となる。
１，Ｂ２，…）でのフレーム走査を交互に繰り返し、上
述の差分操作を繰り返すことにより、更にＳ／Ｎ比の良
い表示が可能となり、対象配線部分を明確に識別するこ
とが可能となる。
【００１８】従って、ＳＥＭ画像上で対象配線部分を識
別することで、人手を介さずに対象配線への電子ビーム
の照射位置を決定し、電圧波形取得部１６により対象配
線部分の電圧測定が可能となる。
別することで、人手を介さずに対象配線への電子ビーム
の照射位置を決定し、電圧波形取得部１６により対象配
線部分の電圧測定が可能となる。
【００１９】
【実施例】次に、本発明に係る実施例を図面に基づいて
説明する。図４に本発明の一実施例に係る電子ビーム装
置の構成図を示す。
説明する。図４に本発明の一実施例に係る電子ビーム装
置の構成図を示す。
【００２０】同図において、本実施例の電子ビーム装置
は、大きく電子ビーム鏡筒１０と、これを制御する制御
系とで構成されている。電子ビーム鏡筒１０内には、メ
モリＬＳＩ等の被験試料１に電子ビーム３を出射する電
子銃２と、ブランキング用偏向器４と、電子ビーム３の
フォーカシングを行う絞り５と、被験試料１上の所定の
位置に収束した電子ビーム３が照射するよう制御する走
査偏向器６と、レンズ７と、被験試料１を搭載するステ
ージ８と、被験試料１から放出される二次電子９を検出
する検出器１１とを備えている。
は、大きく電子ビーム鏡筒１０と、これを制御する制御
系とで構成されている。電子ビーム鏡筒１０内には、メ
モリＬＳＩ等の被験試料１に電子ビーム３を出射する電
子銃２と、ブランキング用偏向器４と、電子ビーム３の
フォーカシングを行う絞り５と、被験試料１上の所定の
位置に収束した電子ビーム３が照射するよう制御する走
査偏向器６と、レンズ７と、被験試料１を搭載するステ
ージ８と、被験試料１から放出される二次電子９を検出
する検出器１１とを備えている。
【００２１】また制御系２０は、Ａ／Ｄ変換器２１、フ
レームメモリ２２、画像処理装置２３、信号処理回路２
４、スイッチＳＷ、ＬＳＩテスタ２５、移相器２６及び
２７、ステージコントローラ２８、制御計算機３１、入
力装置３２、並びにＣＲＴ３３から構成されている。
レームメモリ２２、画像処理装置２３、信号処理回路２
４、スイッチＳＷ、ＬＳＩテスタ２５、移相器２６及び
２７、ステージコントローラ２８、制御計算機３１、入
力装置３２、並びにＣＲＴ３３から構成されている。
【００２２】Ａ／Ｄ変換器２１は検出器１１からの二次
電子信号１０１をディジタル値に変換する。フレームメ
モリ２２は、３つのフレームメモリ２２−１〜２２−３
を備え、Ａ／Ｄ変換器２１からの信号１０２をスイッチ
ＳＷを介して取り込んで、被験試料１のＳＥＭ画像とし
て記憶する。画像処理装置２３では、異なった位相に対
して構成されたフレームメモリ２２内のＳＥＭ画像間の
差分を取り、被験試料１の配線部を識別する。また、信
号処理回路２４は、電圧波形取得モードにおいて、スイ
ッチＳＷを介して信号１０２を取り込み、電圧波形を取
得する。
電子信号１０１をディジタル値に変換する。フレームメ
モリ２２は、３つのフレームメモリ２２−１〜２２−３
を備え、Ａ／Ｄ変換器２１からの信号１０２をスイッチ
ＳＷを介して取り込んで、被験試料１のＳＥＭ画像とし
て記憶する。画像処理装置２３では、異なった位相に対
して構成されたフレームメモリ２２内のＳＥＭ画像間の
差分を取り、被験試料１の配線部を識別する。また、信
号処理回路２４は、電圧波形取得モードにおいて、スイ
ッチＳＷを介して信号１０２を取り込み、電圧波形を取
得する。
【００２３】また、ＬＳＩテスタ２５は、被験試料１に
対しクロックＣＬＫに同期した周期的なパターンを入力
して、被験試料１を駆動させる。入力パターンは移相器
２６及び２７にも供給されて、移相器２６及び２７で
は、入力パターンに応じてブランキング用偏向器４を制
御して、パルス電子ビーム照射の位相を変える。また、
ステージコントローラ２８は、被験試料１を搭載するス
テージ８の位置を移動制御する。
対しクロックＣＬＫに同期した周期的なパターンを入力
して、被験試料１を駆動させる。入力パターンは移相器
２６及び２７にも供給されて、移相器２６及び２７で
は、入力パターンに応じてブランキング用偏向器４を制
御して、パルス電子ビーム照射の位相を変える。また、
ステージコントローラ２８は、被験試料１を搭載するス
テージ８の位置を移動制御する。
【００２４】制御計算機３１は、上記の各構成要素を制
御して電子ビーム装置全体を作動させる。入力装置３２
は、例えばディジタイザ等であり、被験試料１のＬＳＩ
チップレイアウト図を制御計算機３１に入力する。また
ＣＲＴ３３は、フレームメモリ２２からのビデオ信号を
基に画像を出力する。
御して電子ビーム装置全体を作動させる。入力装置３２
は、例えばディジタイザ等であり、被験試料１のＬＳＩ
チップレイアウト図を制御計算機３１に入力する。また
ＣＲＴ３３は、フレームメモリ２２からのビデオ信号を
基に画像を出力する。
【００２５】尚、本実施例では、電子ビームパルス化部
４をブランキング用偏向器４により、パターン発生駆動
部１２をＬＳＩテスタ２５により、移相器１３を移相器
２６及び２７により、ＳＥＭ画像取得部１４及び画像差
分配線識別部１５をフレームメモリ２２及び画像処理装
置２３により、電圧波形取得部１６を信号処理回路２４
により実現している。
４をブランキング用偏向器４により、パターン発生駆動
部１２をＬＳＩテスタ２５により、移相器１３を移相器
２６及び２７により、ＳＥＭ画像取得部１４及び画像差
分配線識別部１５をフレームメモリ２２及び画像処理装
置２３により、電圧波形取得部１６を信号処理回路２４
により実現している。
【００２６】次に本実施例の動作を図５に示すフローチ
ャートに沿って説明する。先ず、ステップＳ１で座標登
録を行なう。検査する被験試料１としてメモリＬＳＩ等
がステージ８上に搭載される。この被験試料１に対し
て、ＬＳＩテスタ２５から周期的なパターンが供給さ
れ、被験試料１が駆動する。
ャートに沿って説明する。先ず、ステップＳ１で座標登
録を行なう。検査する被験試料１としてメモリＬＳＩ等
がステージ８上に搭載される。この被験試料１に対し
て、ＬＳＩテスタ２５から周期的なパターンが供給さ
れ、被験試料１が駆動する。
【００２７】一方、被検査ＬＳＩのマスク・レイアウト
図、または拡大されたチップ写真等が、入力装置３２に
よって制御計算機３１に入力される。制御計算機３１で
は、マスクレイアウト図上の左下角の点ｐ１の座標（ｘ
１，ｙ１）、並びに右上角の点ｐ２の座標（ｘ２，ｙ
２）が設定される。また、マスクレイアウト図上の点ｐ
１及びｐ２で決定される領域に対応する領域をＳＥＭ画
像で取得し、それぞれのステージ座標を登録する。ここ
では、点ｐ１及びｐ２に対応する点Ｐ１及びＰ２の座標
を、それぞれ（Ｘ１，Ｙ１）及び（Ｘ２，Ｙ２）とする
（図６参照）。
図、または拡大されたチップ写真等が、入力装置３２に
よって制御計算機３１に入力される。制御計算機３１で
は、マスクレイアウト図上の左下角の点ｐ１の座標（ｘ
１，ｙ１）、並びに右上角の点ｐ２の座標（ｘ２，ｙ
２）が設定される。また、マスクレイアウト図上の点ｐ
１及びｐ２で決定される領域に対応する領域をＳＥＭ画
像で取得し、それぞれのステージ座標を登録する。ここ
では、点ｐ１及びｐ２に対応する点Ｐ１及びＰ２の座標
を、それぞれ（Ｘ１，Ｙ１）及び（Ｘ２，Ｙ２）とする
（図６参照）。
【００２８】ここで、マスクレイアウト図上の点ｐ１及
びｐ２で決定される領域と、ステージ上の点Ｐ１及びＰ
２で決定される領域との座標変換は、マスクレイアウト
図上の任意の点ｐ（ｘ，ｙ）に対応するステージ上の点
をＰ（Ｘ，Ｙ）とする時、次の座標変換式で表される。
びｐ２で決定される領域と、ステージ上の点Ｐ１及びＰ
２で決定される領域との座標変換は、マスクレイアウト
図上の任意の点ｐ（ｘ，ｙ）に対応するステージ上の点
をＰ（Ｘ，Ｙ）とする時、次の座標変換式で表される。
【００２９】
【数１】 次に、ステップＳ２では、特定パターンを入力して被験
試料１を駆動する。つまり、配線の電圧測定を開始する
前に、測定配線探索モードに入り、測定したい配線にの
み図３（２）に示す様な周期的パターンを供給して、被
験試料１を駆動する。
試料１を駆動する。つまり、配線の電圧測定を開始する
前に、測定配線探索モードに入り、測定したい配線にの
み図３（２）に示す様な周期的パターンを供給して、被
験試料１を駆動する。
【００３０】次に、ステップＳ３でマスクレイアウト図
上で測定配線の存在する地点を指定する。制御計算機３
１は、座標変換式（１）から測定配線を含む領域をＳＥ
Ｍ画像上に表示する。また、測定対象である配線に、パ
ターン発生駆動部１２からパターンを供給して、上述の
位相を固定して取得したストロボＳＥＭ画像を取得す
る。つまり、パターンと同期して、位相Ａの瞬間にパル
ス電子ビームを被験試料１に照射するように移相器２６
及び２７にタイミングを設定する。このタイミングで被
験試料１上を２次元走査し、この時のＳＥＭ画像を第１
フレームメモリ２２−１に取得して格納する。位相Ａで
は配線電位は負であるので、画像上では図７（１）に示
すような明るいコントラストとして表示される。（尚、
図７において、斜線部分が明るいコントラストを持つ部
分である。）ここで１フレームの走査が終了すると、次
に、ステップＳ４で異なる位相のストロボＳＥＭ画像を
取得する。つまり、次のフレームを位相Ｂのタイミング
で走査するように移相器２６及び２７を設定して、２次
元走査してＳＥＭ画像を先に取得した画像とは別の第２
フレームメモリ２２−２に格納する。位相Ｂでは配線電
位は正であるので、対象とする配線は、図７（２）に示
すように、位相Ａで走査した画像より暗いコントラスト
として現われる。
上で測定配線の存在する地点を指定する。制御計算機３
１は、座標変換式（１）から測定配線を含む領域をＳＥ
Ｍ画像上に表示する。また、測定対象である配線に、パ
ターン発生駆動部１２からパターンを供給して、上述の
位相を固定して取得したストロボＳＥＭ画像を取得す
る。つまり、パターンと同期して、位相Ａの瞬間にパル
ス電子ビームを被験試料１に照射するように移相器２６
及び２７にタイミングを設定する。このタイミングで被
験試料１上を２次元走査し、この時のＳＥＭ画像を第１
フレームメモリ２２−１に取得して格納する。位相Ａで
は配線電位は負であるので、画像上では図７（１）に示
すような明るいコントラストとして表示される。（尚、
図７において、斜線部分が明るいコントラストを持つ部
分である。）ここで１フレームの走査が終了すると、次
に、ステップＳ４で異なる位相のストロボＳＥＭ画像を
取得する。つまり、次のフレームを位相Ｂのタイミング
で走査するように移相器２６及び２７を設定して、２次
元走査してＳＥＭ画像を先に取得した画像とは別の第２
フレームメモリ２２−２に格納する。位相Ｂでは配線電
位は正であるので、対象とする配線は、図７（２）に示
すように、位相Ａで走査した画像より暗いコントラスト
として現われる。
【００３１】次に、ステップＳ５では、画像処理装置２
３において、第１フレームメモリ２２−１と第２フレー
ムメモリ２２−２の画像間の差分を取り、第３フレーム
メモリ２２−３に格納する。位相Ａと位相Ｂとで取得し
たＳＥＭ画像は、対象としている配線にのみ電圧コント
ラストの違いが現われているので、差分を取った画像
は、図７（３）に示すように対象配線の部分のみが輝度
を持つことになる。
３において、第１フレームメモリ２２−１と第２フレー
ムメモリ２２−２の画像間の差分を取り、第３フレーム
メモリ２２−３に格納する。位相Ａと位相Ｂとで取得し
たＳＥＭ画像は、対象としている配線にのみ電圧コント
ラストの違いが現われているので、差分を取った画像
は、図７（３）に示すように対象配線の部分のみが輝度
を持つことになる。
【００３２】このように位相Ａ（Ａ１，Ａ２，…）及び
位相Ｂ（Ｂ１，Ｂ２，…）でのフレーム走査を交互に繰
り返し、上述の差分操作を繰り返し行なって、第３フレ
ームメモリ２２−３に加算する処理を行なうことによ
り、更にＳ／Ｎ比の良い、対象配線部分の輝度を高める
ことが可能となる。
位相Ｂ（Ｂ１，Ｂ２，…）でのフレーム走査を交互に繰
り返し、上述の差分操作を繰り返し行なって、第３フレ
ームメモリ２２−３に加算する処理を行なうことによ
り、更にＳ／Ｎ比の良い、対象配線部分の輝度を高める
ことが可能となる。
【００３３】画像処理装置２３での差分操作により、画
像上に測定したい配線部分が現われると、次にステップ
Ｓ６で画像全体の重心を算出して、配線の中央部を求め
る。更にステップＳ７では、算出した重心に電子ビーム
の照射位置を設定し、電圧波形取得モードに切り換え
て、信号処理回路２４による配線電圧の測定を開始す
る。
像上に測定したい配線部分が現われると、次にステップ
Ｓ６で画像全体の重心を算出して、配線の中央部を求め
る。更にステップＳ７では、算出した重心に電子ビーム
の照射位置を設定し、電圧波形取得モードに切り換え
て、信号処理回路２４による配線電圧の測定を開始す
る。
【００３４】本実施例では、測定対象の配線に周期的パ
ターン信号を入力したが、入力する配線を隣り合う２本
の配線に加え、上述のようにして信号を加えた配線を識
別し、重心位置を算出することで、それらの中間に位置
する測定対象の配線位置を識別してもよい。
ターン信号を入力したが、入力する配線を隣り合う２本
の配線に加え、上述のようにして信号を加えた配線を識
別し、重心位置を算出することで、それらの中間に位置
する測定対象の配線位置を識別してもよい。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入力手段からマスクレイアウト図を入力して座標登録を
行ない、被験試料に特定パターンを入力して被験試料を
駆動させ、相異なる位相のＳＥＭ画像を取得して、これ
らの差分を取ることにより、ＳＥＭ画像上で対象配線部
分を明確に識別することとしたので、人手を介さずに対
象配線への電子ビームの照射位置を決定し、電圧波形取
得部により対象配線部分の電圧測定を行なうことがで
き、測定対象となる部分を誤りなく見付け出し、自動的
にその部分の電圧測定が可能な電子ビーム装置を提供す
ることができる。
入力手段からマスクレイアウト図を入力して座標登録を
行ない、被験試料に特定パターンを入力して被験試料を
駆動させ、相異なる位相のＳＥＭ画像を取得して、これ
らの差分を取ることにより、ＳＥＭ画像上で対象配線部
分を明確に識別することとしたので、人手を介さずに対
象配線への電子ビームの照射位置を決定し、電圧波形取
得部により対象配線部分の電圧測定を行なうことがで
き、測定対象となる部分を誤りなく見付け出し、自動的
にその部分の電圧測定が可能な電子ビーム装置を提供す
ることができる。
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】本発明の作用説明図である。
【図３】図３（１）は偏向器に与える偏向電圧波形図、
図３（２）は被験試料に与える電圧波形図である。
図３（２）は被験試料に与える電圧波形図である。
【図４】本発明の一実施例に係る電子ビーム装置の構成
図である。
図である。
【図５】実施例の動作を説明するフローチャートであ
る。
る。
【図６】マスクレイアウト図上の座標とステージ上の座
標の関係説明図である。
標の関係説明図である。
【図７】実施例のＳＥＭ画像の説明図であり、図７
（１）は位相ＡにおけるＳＥＭ画像、図７（２）は位相
ＢにおけるＳＥＭ画像、図７（３）は両者の差分画像で
ある。
（１）は位相ＡにおけるＳＥＭ画像、図７（２）は位相
ＢにおけるＳＥＭ画像、図７（３）は両者の差分画像で
ある。
【図８】座標登録により対応を取ったＳＥＭ画像（図８
（１））とマスクレイアウト図（図８（２））である。
（１））とマスクレイアウト図（図８（２））である。
１…被験試料 ２…電子銃 ３…電子ビーム ４…電子ビームパルス化部（ブランキング用偏向器） ５…絞り ６…走査偏向器 ７…レンズ ８…ステージ ９…二次電子 １０…電子ビーム鏡筒 １１…検出器 １２…パターン発生駆動部 １３…移相器 １４…ＳＥＭ画像取得部 １５…画像差分配線識別部 １６…電圧波形取得部 ２０…制御系 ２１…Ａ／Ｄ変換器 ２２…フレームメモリ ２３…画像処理装置 ２４…信号処理回路 ２５…ＬＳＩテスタ ２６，２７…移相器 ２８…ステージコントローラ ３１…制御計算機 ３２…入力手段（入力装置） ３３…ＣＲＴ ３５…ＬＳＩチップレイアウト図 ＳＷ…スイッチ
Claims (4)
- 【請求項１】 被験試料（１）を搭載するステージ
（８）と、 電子ビームを発する電子銃（２）と、 前記電子ビームをパルス化する電子ビームパルス化部
（４）と、 前記被験試料（１）に対して周期的なパターンを供給し
て駆動させるパターン発生駆動部（１２）と、 前記被験試料（１）の所定部分の周期的な信号変化に応
じて前記電子ビームパルス化部（４）の照射の位相を変
化させる移相器（１３）と、 前記電子ビームパルス化部（４）からの電子ビーム
（３）の照射によって、前記被験試料（１）から発生す
る二次電子（９）を検出する検出器（１１）と、 前記検出器（１１）の出力信号から前記被験試料（１）
の画像及び前記所定部分の電圧波形を取得する電圧波形
取得部（１６）と、 前記移相器（１３）の異なる位相毎に前記被験試料
（１）の画像を取得するＳＥＭ画像取得部（１４）と、 前記ＳＥＭ画像取得部（１４）の画像間の差分をとって
前記所定部分を識別する画像差分配線識別部（１５）
と、 前記差分後の画像上で所定の位置に前記電子ビーム
（３）を照射する走査偏向器（６）と、 前記各構成要素を制御する制御計算機（３１）とを有す
ることを特徴とする電子ビーム装置。 - 【請求項２】 前記被験試料（１）の外観図を前記制御
計算機（３１）に入力する入力手段（３２）を有し、 前記制御計算機（３１）は、前記外観図上の座標と前記
ステージ（８）上の座標との対応を取ることを特徴とす
る請求項１に記載の電子ビーム装置。 - 【請求項３】 前記パターン発生駆動部（１２）は、前
記被験試料（１）の所定部分のみが周期的に変化するパ
ターンを供給して駆動させることを特徴とする請求項１
または２に記載の電子ビーム装置。 - 【請求項４】 前記走査偏向器（６）は差分画像での重
心位置を求め、求めた重心位置に電子ビームを照射する
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の
電子ビーム装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5570592A JPH05259239A (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 電子ビーム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5570592A JPH05259239A (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 電子ビーム装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05259239A true JPH05259239A (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=13006308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5570592A Withdrawn JPH05259239A (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 電子ビーム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05259239A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08233910A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-13 | Nec Corp | Ｅｂテスティング方法における電位像のコントラスト調整方法 |
| JP2006177896A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Sii Nanotechnology Inc | 観察または加工位置特定方法および装置ならびに試料加工方法および装置 |
-
1992
- 1992-03-13 JP JP5570592A patent/JPH05259239A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08233910A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-13 | Nec Corp | Ｅｂテスティング方法における電位像のコントラスト調整方法 |
| JP2006177896A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Sii Nanotechnology Inc | 観察または加工位置特定方法および装置ならびに試料加工方法および装置 |
| JP4634134B2 (ja) * | 2004-12-24 | 2011-02-16 | エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 | 観察位置表示方法及び装置ならびに試料加工方法及び装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |