JPH0658999A - 電子ビーム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は電子ビーム装置に関し、試料チップ
の電圧測定点設定登録作業を自動化して作業能率および
作業精度を向上させることを目的とする。 【構成】 試料チップのマスクパターンデータをパター
ン表示させて、作業者が表示中の配線にプローブ点を指
定して登録し、このプローブ点に基づいて試料チップの
電圧測定試験を行う電子ビーム装置において、指定され
たプローブ点の近傍を配線の幅に応じて自動的に拡大し
て表示させると同時に指定されたプローブ点座標を表示
させ、作業者の判断によって配線上の正確な位置にプロ
ーブ点を再指定できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子ビーム装置に係り、
特にＬＳＩチップの内部配線の電圧測定などに用いる電
子ビーム装置に関する。

【０００２】従来、ＬＳＩチップの内部配線の電圧測定
は、電子顕微鏡でＬＳＩチップの実物を観察して、検査
対象とする配線にプローブを接触させることによって行
っていた。

【０００３】しかしながら、近年ではＬＳＩチップの集
積度の増大に伴って、ＬＳＩチップの内部配線はますま
す微細化したため、生産されたＬＳＩチップに対する検
査工程においては検査対象となる配線数が増大して、作
業者の負担が著しく増大するに到っている。

【０００４】そこで、作業者の負担を軽減するために、
電子ビーム装置の制御部に接続されたＣＡＤ（Computer
-Aided Design）システムによって、設計時に作成され
た試料チップの構成回路を示すマスクパターンをモニタ
画面に表示させ、作業者がモニタ画面上で検査対象とす
るプローブ点を指定すると、これを制御部が登録し、実
際の電圧測定試験は登録されたプローブ点を制御部が試
料チップの回路パターンとマッチングして制御部が自動
的に行うことのできる電子ビーム装置が提案されてい
る。

【０００５】

【従来の技術】図６は一般的な電子ビーム装置の構成を
示す。同図中、１０はプローブ点の設定登録処理全般を
制御する登録処理制御部を、１１は検査対象とする試料
チップに関するマスクパターンデータを管理するＣＡＤ
部を、１２はＣＡＤ部１１のデータの一部を図形表示す
るマスク図表示部を、１３はプローブ点を指定して入力
するプローブ点入力部を、１４は指定されたプローブ点
を登録する測定点登録部を、それぞれ示す。

【０００６】そして、前記ＣＡＤ部１１はＣＡＤデータ
処理部１１ａおよびＣＡＤデータ記憶部１１ｂによって
構成され、前記プローブ点入力部１３はプローブ点座標
指定手段１３ａおよび座標検知部１３ｂによって構成さ
れている。

【０００７】また、２０は設定登録されたプローブ点の
データに基づいて試料チップの検査工程の制御を行う電
子ビーム装置制御部を、２１は電子ビーム鏡筒を、２２
は試料チップを載置するステージを、２３は検査対象と
なる試料チップを、２４は試料チップからの２次電子ま
たは反射電子を検出する検出器を、２５は検出器２４か
らの検出信号に所定の処理を加える信号処理部２５を、
それぞれ示す。

【０００８】図６の装置構成においては、最初にＣＡＤ
部１１から試料チップ２３のマスクパターンデータを選
択する。作業者はこのデータの中から試料チップ２３内
においてプローブ点の指定を行おうとする近傍部分のマ
スクパターンデータをマスク図表示部１２によって表示
させる。

【０００９】そして、プローブ点入力部１３におけるプ
ローブ点座標指定手段１３ａ（例えば、マウスなどのポ
インティングデバイス）によってプローブ点を指定す
る。登録処理制御部１０は指定されたプローブ点を測定
点登録部１４に登録する。

【００１０】したがって、測定点登録部１４にすべての
プローブ点が登録された後、各プローブ点をＣＡＤ部１
１のデータとマッチングさせて実際の試料チップ２３に
おける測定点を算出し、電子ビーム装置制御部２０によ
って電子ビーム装置において電子ビームを照射して各測
定点についての２次電子および反射電子を検出器２４に
よって検出し、その結果を信号処理部２５によって解析
することによって、試料チップの内部回路に対する動作
試験を行うことができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述した一般的な電子
ビーム装置によるプローブ点の設定登録作業において
は、プローブ点の指定を行おうとする近傍部分のマスク
パターンデータをマスク図表示部１２によって表示させ
る際に、全体のパターンの中における配線位置を正確に
確認するために、配線の幅と比較してかなり広い範囲の
マスク図を表示させていた。

【００１２】例えば、２μｍ幅の配線を基本とするＬＳ
Ｉチップを表示させる場合には、縦横がおよそ１００μ
ｍ程度の範囲の視野を含むマスク図を一度に表示させ、
その中でひとつの配線に対するプローブ点の指定を行っ
ていた。

【００１３】この場合、マスク図表示部１２における表
示解像度が縦横それぞれ５００画素のサイズであったと
すると、表示される配線の幅を構成する画素数はわずか
１０画素程度となってしまい、正確に配線の中央部をプ
ローブ点として指定することが著しく困難であるという
問題点があった。

【００１４】このような問題を回避する方法としては、
プローブ点として指定しようとしている配線のごく近傍
を手動でさらに拡大表示させて、大きく表示された配線
の中央部を指定するという方法（例えば、上記２μｍ幅
の配線を基本とするＬＳＩチップの場合には縦横５〜１
０μｍ程度の視野で拡大表示させる）があった。

【００１５】しかしながら、手動で拡大表示させる場合
には、その拡大操作について作業時間を要し、これが試
験効率の低下につながるという問題点があった。また、
拡大表示された結果として全体のパターンの中における
配線位置を正確に確認することが困難となり、意図する
配線とは異なる配線に対して誤ってプローブ点を指定す
る危険性が増大するという問題点があった。

【００１６】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、試料チップの電圧測定点設定登録作業を自動化
して作業能率および作業精度を向上させた電子ビーム装
置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに請求項１記載の発明になる電子ビーム装置では、Ｃ
ＡＤ部内に記憶された試料チップのマスクパターンデー
タをパターン表示するマスク図表示部と、前記パターン
表示中の一点をプローブ点として指定するプローブ点入
力部と、指定された前記プローブ点を登録する測定点登
録部と、前記測定点における電圧測定を自動制御で行う
電子ビーム装置制御部とを具備する電子ビーム装置にお
いて、前記マスク図表示部によって前記マスクパターン
データが広域視野表示されているときに前記プローブ点
入力部で指定された前記プローブ点に対応する配線の幅
を前記ＣＡＤ部のデータによって検知する配線幅検知手
段と、前記配線幅検知手段に検知された配線の幅に対応
して拡大表示倍率を自動的に設定し、これに基づく拡大
表示データを生成する表示データ生成手段とを具備し、
前記拡大表示データに基づいて拡大視野表示されたパタ
ーン表示における前記プローブ点近傍の配線を前記プロ
ーブ点入力部で再指定できる構成とした。

【００１８】また、請求項２記載の発明になる電子ビー
ム装置では、前記プローブ点に対応する配線が存在しな
い場合に、前記プローブ点近傍に位置する配線に関する
データを前記ＣＡＤ部のデータによって検知する指定配
線検知手段と、前記指定配線検知手段によって検知され
る前記プローブ点近傍の配線が複数存在する場合に、前
記プローブ点に対応すべき配線の候補を自動的に選別
し、これに対して前記ＣＡＤ部のデータに基づく優先選
択順位をつける配線候補記憶手段とを具備し、前記拡大
表示データに基づいて拡大視野表示されたパターン表示
における前記プローブ点近傍の配線について、前記優先
選択順位にしたがってその中央部に対して前記プローブ
点を設定する構成とした。

【００１９】

【作用】上記請求項１記載の構成によれば、指定された
プローブ点において配線幅検知手段が検知した配線の幅
に基づいて、表示データ生成手段は拡大表示データを生
成し、マスク図表示部は拡大表示データに基づいてプロ
ーブ点近傍の配線をパターン表示する。そして、拡大視
野表示されたパターン表示を確認しながら、プローブ点
入力部によって正確な位置にプローブ点を再指定するこ
とができる。

【００２０】また、請求項２記載の構成によれば、プロ
ーブ点に対応する配線が存在しない場合には、指定配線
検知手段によって検知され、配線候補記憶手段によって
優先選択順位をつけられたプローブ点近傍の配線がマス
ク図表示部によって拡大視野表示される。そして、優先
選択順位によって指定される配線の中央部に対してプロ
ーブ点を設定することができる。

【００２１】

【実施例】図１は本発明になる電子ビーム装置の要部の
構成を示す。同図中、図６と同一構成部分については同
一符号を付し、その説明を省略する。

【００２２】図１（Ａ）は装置要部を構成する各手段を
個別に示す。同図中、１は表示データ生成手段を、２は
指定配線検知手段を、３は配線幅検知手段を、４は配線
候補記憶手段を、それぞれ表す。これらは、図６におけ
る登録処理制御部１０，ＣＡＤ部１１，マスク図表示部
１２のいずれかに内蔵されて使用される。

【００２３】図１（Ｂ）は装置の第１実施例を構成する
場合の要部の構成を示す。すなわち、配線幅検知手段３
は指定されたプローブ点に関するデータからプローブ点
に存在する配線の幅を検知して、これを表示データ生成
手段１に伝える。表示データ生成手段１はこの幅に対応
してマスクパターンの拡大表示倍率を自動的に設定し
て、これに基づいて拡大表示データを生成する。

【００２４】図１（Ｃ）は装置の第２実施例を構成する
場合の要部の構成を示し、表示データ生成手段１および
配線幅検知手段３については図１（Ｂ）と同一の動作が
行われるほか、指定されたプローブ点に配線が存在しな
かったときに、指定配線検知手段２および配線候補記憶
手段４が動作する。

【００２５】すなわち、指定されたプローブ点に配線が
存在しなかったときには、配線幅検知手段３は指定配線
検知手段２に対して配線を検知する指示を伝える。これ
を受けて、指定配線検知手段２は指定されたプローブ点
近傍に位置する配線を検知する。さらに、複数の近接配
線が存在する場合には配線候補記憶手段４によってこれ
らに優先選択順位をつけて、これを指定配線検知手段２
に伝える。

【００２６】指定配線検知手段２は優先選択順位を含む
近接配線の情報を配線幅検知手段３に伝える。配線幅検
知手段３は最も優先選択順位の高い近接配線について配
線の幅を検知して、これを表示データ生成手段１に伝え
る。表示データ生成手段１はこの幅に対応してマスクパ
ターンの拡大表示倍率を自動的に設定して、これに基づ
いて拡大表示データを生成する。

【００２７】図２は本発明になる電子ビーム装置の第１
実施例の処理フローを示し、図中の１００〜１０８は各
処理のステップ番号を示す。なお、以下の説明文中にて
特に断りなく符号を使用するときは、図１または図６に
おける符号を使用するものとする。

【００２８】図２において試料チップにおける電圧測定
点の登録作業が開始されると（ステップ１００）、最初
に測定対象とする試料チップ２３の配線パターンデータ
をＣＡＤ部１１から読み出して、マスク図表示部１２に
属するモニタにこれを広域視野表示する（ステップ１０
１）。ここで、広域視野表示とは、配線パターンを確認
しやすいように広範囲を小さくパターン表示させること
である。

【００２９】作業者は、上記によって広域視野表示され
たモニタ上のパターン表示（図４（Ａ）にて一例を表示
する）を確認して、例えばマウスなどのポインティング
デバイスにより構成されるプローブ点座標指定手段１３
ａによって、広域視野表示された配線パターン中におい
て電子ビーム装置による電圧測定点として指定しようと
する配線を示す配線パターンをプローブ点として指定す
る（ステップ１０２）。

【００３０】指定されたプローブ点およびその近傍の配
線幅は配線幅検知手段３により検知され、配線幅に対応
して適切な表示がなされるように、表示データ生成手段
１によって拡大表示データが生成される。

【００３１】そして、マスク図表示部１２が拡大表示デ
ータに基づいて指定されたプローブ点およびその近傍の
配線を拡大視野表示する（図４（Ｂ）にて一例を表示す
る）。同時に、指定されたプローブ点座標の位置をモニ
タに表示する（ステップ１０３）。ここで、拡大視野表
示とは、プローブ点座標を確認しやすいように狭い範囲
を大きくパターン表示させることである。

【００３２】ここで、拡大視野表示された配線パターン
表示においてプローブ点座標の指定に変更の必要がある
かどうか、すなわち、プローブ点座標が意図する測定点
に合致しているかどうかを作業者が判断する（ステップ
１０４）。

【００３３】この結果、変更の必要があると判断した場
合には、拡大視野表示された配線パターン表示中の一点
を作業者がプローブ点座標指定手段１３ａによって指定
し（ステップ１０５）、また、変更の必要がないと判断
した場合には、そのままのプローブ点座標を測定点とし
て登録させる（ステップ１０６）。

【００３４】以上の作業の後、測定点として登録すべき
プローブ点座標をすべて指定したかどうかを確認し（ス
テップ１０７）、まだ登録すべきプローブ点座標の指定
の必要があればステップ１０１へ戻り、すべてのプロー
ブ点座標の指定が終了していれば、電圧測定点の登録作
業を終了する（ステップ１０８）。

【００３５】これによって、全体のパターンの中におけ
る配線位置を正確に確認すると同時に、プローブ点とし
て配線の中央部を正確に指定することが可能となり、プ
ローブ点指定作業の作業能率および作業精度を向上させ
て、試験効率を向上させることができる。

【００３６】図３は本発明になる電子ビーム装置の第２
実施例の処理フローを示し、図中の２００〜２１０は各
処理のステップ番号を示す。なお、以下の説明文中にて
特に断りなく符号を使用するときは、図１または図６に
おける符号を使用するものとする。

【００３７】図３において試料チップにおける電圧測定
点の登録作業が開始されると（ステップ２００）、最初
に測定対象とする試料チップ２３の配線パターンデータ
をＣＡＤ部１１から読み出して、マスク図表示部１２に
属するモニタにこれを広域視野表示する（ステップ２０
１）。

【００３８】作業者は、上記によって広域視野表示され
たモニタ上のパターン表示（図５（Ａ）にて一例を表示
する）を確認して、例えばマウスなどのポインティング
デバイスにより構成されるプローブ点座標指定手段１３
ａによって、広域視野表示された配線パターン中におい
て電子ビーム装置による電圧測定点として指定しようと
する配線を示す配線パターンをプローブ点として指定す
る（ステップ２０２）。

【００３９】すると、指定されたプローブ点座標に配線
が存在するかどうかを配線幅検知手段３が検知して（ス
テップ２０３）、指定されたプローブ点座標に配線が存
在する場合にはステップ２０６へ分岐する。

【００４０】また、指定されたプローブ点座標に配線が
存在しない場合には、プローブ点およびその近傍の配線
幅を配線幅検知手段３によって検知し、図２の場合と同
様に拡大表示データを生成してプローブ点およびその近
傍の配線を拡大視野表示する（図５（Ｂ）にて一例を表
示する）とともに、指定されたプローブ点座標の位置を
モニタに表示する（ステップ２０４）。

【００４１】このとき、プローブ点近傍の配線候補には
配線候補記憶手段４によって優先選択順位がつけられて
おり、それら配線候補は例えば点滅表示によって示され
ているので、作業者がプローブ点座標指定手段１３ａに
よって配線候補のひとつを指定する（ステップ２０
５）。

【００４２】そして、ステップ２０６においては、指定
配線検知手段２によってプローブ点が指定されている配
線の中心軸にプローブ点座標を自動的に設定し、これを
マスク図表示部１２が表示する。これを作業者が確認し
て、プローブ点座標の設定に誤りがあると判断した場合
にはステップ２０１からの作業をやり直す（ステップ２
０７）。

【００４３】また、プローブ点座標の設定が正しいと判
断した場合には、自動設定されたプローブ点座標を測定
点登録部１４によって測定点として登録し（ステップ２
０８）、測定点として登録すべきプローブ点座標をすべ
て指定したかどうかを確認する（ステップ２０９）。

【００４４】そして、まだ登録すべきプローブ点座標の
指定の必要があればステップ２０１へ戻り、すべてのプ
ローブ点座標の指定が終了していれば、電圧測定点の登
録作業を終了する（ステップ２１０）。

【００４５】これによって、全体のパターンの中におけ
る配線位置を正確に確認すると同時に、測定対象とする
配線の中央部をプローブ点として自動設定することがで
きるため、プローブ点指定作業の作業能率および作業精
度をさらに向上させて、試験効率を大幅に向上させるこ
とができる。

【００４６】図４は本発明になる電子ビーム装置の第１
実施例による配線パターンの表示例を示し、図４（Ａ）
は広域視野表示された配線パターンの一例を、図４
（Ｂ）は拡大視野表示された配線パターンの一例を、そ
れぞれ示す。

【００４７】すなわち、図４（Ａ）のパターン表示中に
おいて破線で囲った位置をプローブ点座標指定手段で指
定すると、図４（Ｂ）のようにパターン表示が拡大視野
表示に切り替わり、指定されたプローブ点座標が例えば
×印にて示される。そこで、作業者がこのプローブ点座
標の位置が例えば不都合であると判断した場合には、再
びプローブ点座標指定手段でプローブ点座標を指定す
る。

【００４８】図５は本発明になる電子ビーム装置の第２
実施例による配線パターンの表示例を示し、図５（Ａ）
は広域視野表示された配線パターンの一例を、図５
（Ｂ）は拡大視野表示された配線パターンの一例を、そ
れぞれ示す。

【００４９】すなわち、図５（Ａ）のパターン表示中に
おいて破線で囲った位置をプローブ点座標指定手段で指
定すると、図５（Ｂ）のようにパターン表示が拡大視野
表示に切り替わる。そして、配線候補記憶手段によって
優先選択順位が最高であると判断された縦方向の配線の
中央部に対してプローブ点座標が自動的に設定され、作
業者はその当否を指示するのみでよい。

【００５０】

【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、指定されたプローブ点近傍の配線を拡大視野表示に
よって確認し、さらに正確なプローブ点の指定が可能と
なるため、作業能率および作業精度を向上させて、試験
効率を向上させることができるという特長がある。

【００５１】また、請求項２記載の発明によれば、プロ
ーブ点に対応する配線が存在しない場合には、プローブ
点近傍の配線を検知して所定の優先選択順位をつけ、優
先選択順位によって指定される配線の中央部に対するプ
ローブ点の設定を半自動的に行うことができるため、作
業能率および作業精度をさらに向上させて、試験効率を
大幅に向上させることができるという特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる電子ビーム装置の要部の構成を示
す図である。

【図２】本発明になる電子ビーム装置の第１実施例の処
理フローを示す図である。

【図３】本発明になる電子ビーム装置の第２実施例の処
理フローを示す図である。

【図４】本発明になる電子ビーム装置の第１実施例によ
る配線パターンの表示例を示す図である。

【図５】本発明になる電子ビーム装置の第２実施例によ
る配線パターンの表示例を示す図である。

【図６】一般的な電子ビーム装置の構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 表示データ生成手段 ２ 指定配線検知手段 ３ 配線幅検知手段 ４ 配線候補記憶手段 １0 登録処理制御部 １1 ＣＡＤ部 １1 ａ ＣＡＤデータ処理部 １1 ｂ ＣＡＤデータ記憶部 １2 マスク図表示部 １3 プローブ点入力部 １3 ａ プローブ点座標指定手段 １3 ｂ 座標検知部 １4 測定点登録部 ２0 電子ビーム装置制御部 ２1 電子ビーム鏡筒 ２2 ステージ ２3 試料チップ ２4 検出器 ２5 信号処理部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＣＡＤ部（１１）内に記憶された試料チ
   ップ（２３）のマスクパターンデータをパターン表示す
   るマスク図表示部（１２）と、 前記パターン表示中の一点をプローブ点として指定する
   プローブ点入力部（１３）と、 指定された前記プローブ点を登録する測定点登録部（１
   ４）と、 前記測定点における電圧測定を自動制御で行う電子ビー
   ム装置制御部（２０）とを具備する電子ビーム装置にお
   いて、 前記マスク図表示部（１２）によって前記マスクパター
   ンデータが広域視野表示されているときに前記プローブ
   点入力部（１３）で指定された前記プローブ点に対応す
   る配線の幅を前記ＣＡＤ部（１１）のデータによって検
   知する配線幅検知手段（３）と、 前記配線幅検知手段（３）に検知された配線の幅に対応
   して拡大表示倍率を自動的に設定し、これに基づく拡大
   表示データを生成する表示データ生成手段（１）とを具
   備し、 前記拡大表示データに基づいて拡大視野表示されたパタ
   ーン表示における前記プローブ点近傍の配線を前記プロ
   ーブ点入力部（１３）で再指定できる構成としたことを
   特徴とする電子ビーム装置。
2. 【請求項２】 前記プローブ点に対応する配線が存在し
   ない場合に、前記プローブ点近傍に位置する配線に関す
   るデータを前記ＣＡＤ部（１１）のデータによって検知
   する指定配線検知手段（２）と、 前記指定配線検知手段（２）によって検知される前記プ
   ローブ点近傍の配線が複数存在する場合に、前記プロー
   ブ点に対応すべき配線の候補を自動的に選別し、これに
   対して前記ＣＡＤ部（１１）のデータに基づく優先選択
   順位をつける配線候補記憶手段（４）とを具備し、 前記拡大表示データに基づいて拡大視野表示されたパタ
   ーン表示における前記プローブ点近傍の配線について、
   前記優先選択順位にしたがってその中央部に対して前記
   プローブ点を設定する構成としたことを特徴とする請求
   項１記載の電子ビーム装置。