JPH0725724Y2 - マイクロパッド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔概要〕 集積回路の動作試験を行う際に、電子ビーム検査装置に
資料として用いられるマイクロパッドであって、電子ビ
ームの照射により発生する電子流を安定化させるマイク
ロパッドに関し、 常に検出電子の発生に規則性を持たせ、結果として各パ
ッドの電位状態を高精度で測定できることを目的とし、 セラミック基板の表面に配設された導体からなる複数の
パッドと、該セラミック基板の厚み方向に形成され該パ
ッドに外部と導通される配線パターンを接続する中継電
極とからなるマイクロパッドにおいて、該パッドと該中
継電極との結合領域の外方に該パッドに一体的に延在し
た平面パッドを備えて構成する。

又該パッドの配設領域以外の該セラミック基板の表面に
形成され外部の定電位電極と接続されて導体からなる定
電位パッドを備えて構成する。

〔産業上の利用分野〕

本考案は集積回路の動作試験を行う際に、電子ビーム検
査装置に資料として用いられるマイクロパッドであっ
て、電子ビームの照射により発生する電子流を安定化さ
せるマイクロパッドに関する。

近年のLSI集積回路の発達は目覚ましく、VLSI、ULSIと
呼ばれるほどに単位面積当たりの回路数が著しく向上し
ている。

微細加工技術の進歩は留まることを知らず、0.1μの線
幅描画も普通の技術レベルとなっている。

一方このような微細加工技術の結果として得られた所定
機能を持つLSIが、計画通りの回路となっているか、所
望の機能を発揮しているかどうかの試験が実施され、製
品としての評価が下される。

光学顕微鏡による人の目視による検査や、光学的人力に
よる画像解析装置を利用した光学的比較検査も行われて
いる。しかしながら、LSIチップの製造過程で幾重にも
層を重ねていくＮ型やＰ型等のウエルやチャネルの形成
により、最終的なLSIチップの平面画像は複雑となるの
で、光学的画像に基づいてLSIの良、不良を判断するこ
とが困難となる。

このため、得られたLSIが能動的な機能を正常に果たし
ているかどうかを試験し、所定の動作を満足した場合
に、LSIとして当初の計画通りのパターンが形成されて
いるものとして認めるような検査方式が一般的となって
いる。

それには、被検査体のLSIに、所定の電源を与えた上
で、予め定めた所定の信号を入力し、処理をさせた後の
出力信号、途中の回路上での状態を調べて、予め予定さ
れたように各電極の電圧が決められ変化しているかを調
べるものである。

このようにLSIの動作試験にはデジタル電圧計やオシロ
スコープ、各種ウエーブアナライザー等が使用される
が、LSIが微小化するなかで、計器の方はどうしても小
型化に限界があり、物理的容積が大きいため、電気容量
が大きく、即ち相対的にインピーダンスが大きく取れな
いないため、LSIの各電極の電位測定が正しく行われな
かった。

無接触で、被検査のLSIの電極に外乱を与えない検査方
法として、走査型電子顕微鏡を利用した電子ビーム（E
B）検査装置がLSIの製品テストに使用されるようになっ
た。

電子ビーム検査装置は限られた空間内を高真空にし、資
料に電子ビームを照射して走査するので、出来るだけ面
積が小さなものが望まれる。

一方LSIはそれ自体は微小であるが、その入出力端子は
装置への実装に備え可視的に大型に形成されているの
で、電子ビーム検査装置内の資料位置に設置することは
大変である。そこで、LSIの各端子を接続できる集中的
に小型化した代替電極のパッドを作り、このマイクロパ
ッドを資料位置に配置し、LSIは外に置いたままで、こ
れらマイクロパッドの電位を経時的に測定することによ
り、LSIの機能試験を実施するようになった。

〔従来の技術〕

第８図はEB検査装置の全体構成を示し、第９図は従来の
マイクロパッドの平面図である。

第８図において、１はEB装置であり、２はその制御装
置、３は２次電子や反射電子を検出する検出器、４はEB
装置１内の真空状態にされた資料位置に載置されるマイ
クロパッドである。

CPU5にはシグナル発生器６、LSIについてのデータベー
ス７が接続され、８は検査されるLSI、９は比較器、10
は表示装置である。被検査のLSI8の各入出力端子は所定
の配線で資料位置のマイクロパッド４の各パッドに各々
接続され、CPUは制御装置２、LSI8、比較器９を制御す
る。

データベース７には予め正常LSIの動作データが格納さ
れており、シグナル発生器６はLSI8の動作を調べる基準
信号を発生する。

LSI8には所定の電源も与えられており、基準信号が入力
されると動作し、その内部動作状態が時々刻々と変化す
る電位となって各入出力端子に現れる。この変化する電
位はマイクロパッド４の各パッドに伝えられているの
で、電子ビームを照射して、反射電子や、２次電子の強
度を検出器で検出し、入出力端子の電位データとして比
較器９に出力する。比較器９ではデータベース７からの
正常LSIの端子電位データと検出器３からの検出データ
とを比較しその結果を表示部10に表示する。これらの信
号が一致していたら被検査のLSI8は正常であり、不一致
の場合は欠陥製品である。このようにして生産ラインか
ら搬入されるLSI8を次々に検査する。

EB装置１内に載置されるマイクロパッド４は第９図
（イ）に示すように例えば2mm×2mmの広さのセラミック
基板12上に多数の50μ×50μの広さのパッド13を配設し
ている。

これらパッド13はセラミック基板12上の配設位置に再現
性があり、規則性を持たせ、かつより多数のパッド13が
得られるようにセラミック基板12の四辺に略平行に各々
一列に略四辺形状に配設されている。

図では２辺上のパッドのみを示して他の２辺上は省略し
て示す。

パッド13に囲まれたセラミック基板12の中央部は絶縁体
のセラミック基板12のみが延在する形となっている。

第９図（ロ）はマイクロパッド４のＡ部の拡大平面図を
示し、各パッド13は例えば導体の金の薄膜より構成さ
れ、各パッド13からセラミック基板12の各端部に延びる
引出線のパターン15が形成されている。そして各引出線
のパターン15は、EB装置１外の被検査LSI8の各入出力端
子に予め定められた順番に各々接続される。

第10図（イ）は第９図（ロ）のＢ部分の更に拡大した平
面図を示し、第10図（ロ）は第10図（イ）のＣ−Ｃ線に
おける断面図である。

ここで引出線のパターン15はセラミック基板12の内に埋
設されており、このときパッド13とパターン15の一端と
はセラミック基板12の厚み方向に形成される中継電極18
により接続される。この中継電極18をセラミック基板12
上に形成する際、中継電極18の上端面が図示のように凹
凸になることが多々あり、更にその上に形成されるパッ
ド13の表面もそれにつれて図示のように凹凸になってい
ることが多く、均一になることが少ない。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記のような、従来のマイクロパッドにあっては、セラ
ミック基板12の４辺に沿って略４辺形状に配設したパッ
ドに囲まれる中央部はセラミック基板12が露出している
ため、走査用の電子ビームが照射されると静電気が発生
し、電荷が蓄積されていき各スペースのセラミック基板
12部分の電位が不安定になってしまう。

このように検査されるパッド13の近くに電圧の不安定部
が大きな領域として存在すると、照射電子により発生す
る反射電子や２次電子の飛跡が不定となり、これら電子
流の検出が乱されてパッド13の電位の測定精度が悪くな
り、結果として集積回路の動作検査が正確に行われない
という問題があった。

又表面が均一でない凹凸になっているパッド13の表面に
電子ビームを走査させると、凹凸の位置によっては、パ
ッド13からの２次電子放出が不安定となるために、その
パッド13の位置決定、パッドの電位測定上の精度に悪影
響を与えてしまうという欠点があった。

本考案は常に検出電子の発生に規則性をもたせ、結果と
して各パッドの電位状態を高精度で測定できるマイクロ
パッドを提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案に係るマイクロパッドは、セラミック基板の表面
に配設された導体からなる複数のパッドと、該セラミッ
ク基板の厚み方向に形成され該パッドに外部と導通され
る配線パターンを接続する中継電極とからなるマイクロ
パッドにおいて、該パッドと該中継電極との結合領域の
外方に該パッドに一体的に延在して形成した平面パッド
を備えて構成される。

又この本考案に係るマイクロパッドは、該パッドの配設
領域以外の該セラミック基板の表面に形成され外部の定
電位電極と接続されて導体からなる定電位パッドとを備
えて構成される。

〔作用〕

本考案のマイクロパッドでは、走査電子ビームは均一に
平面は平面パッドの表面を走査するので、２次電子放出
が安定し、パッドの位置決定やパッドの電位測定精度が
向上する。

又更に本考案のマイクロパッドでは、定電位パッドをグ
ランド電位や所定の定電圧に固定することにより、マイ
クロパッド以外の領域のセラミック基板面の電位が変動
するのを防止して、走査電子ビームにより発生する電子
流の測定を外乱に影響されることなく高精度を行うこと
ができる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本考案の実施例を説明する。

第１図は本考案の一実施例に係るマイクロパッドの全体
平面図であり、第２図は第１図のＡ指示部の拡大平面図
であり、第３図は第２図のＢ指示部の拡大平面図であ
り、第４図は第３図のＣ−Ｃ線における断面図である。

第１図において、例えば略2mm×2mm広さの四角形のセラ
ミック基板25表面にはマトリックス状に多数のパッド26
が形成されている。

これらパッド26は例えば、金の薄膜からなり、同形の数
10μ角の長方形であり、隣接する距離は10〜20μであ
る。これらパッド26はセラミック基板25の４辺に略平行
に配設されており、本実施例では４列からなる帯域を形
成し、セラミック基板25の中央部にはパッドを形成して
いない。

第２図は第１図のＡ部を示すが、セラミック基板25の中
央部から端部に向かう方向でいずれの部分を取っても略
同一構成であり、第２図はその代表として採用してい
る。第２図において、セラミック基板25の周縁側、最外
側のパッド26はセラミック基板25の表面に形成された引
出し用の配線パターン27の一端と接続されている。

第３図、第４図において、最外側のパッド26に並んで隣
接する内側のパッド26はセラミック基板25の厚み方向に
延びて形成された中継電極28の上端と溶着し電気的に導
通している。

この中継電極28の下端はセラミック基板25内に埋設され
た引出し用の配線パターン27の一端とセラミック基板25
内で接続されている。この中継電極28の上端面29は凹凸
になっており、これに結合して上方に形成されたパッド
26の中央部も凹凸となっている。バッド26の中継電極28
との結合領域の外方でセラミック基板25の中央寄りには
平面パッド30がバッド26から延在して形成されている。
この平面パッド30の上面は平坦で均一となっており、パ
ッド26と同一材質で一体形成されている。

同様にしてセラミック基板25上の全てのパッド26には平
面パッド30が一体形成されており、電子ビーム走査はこ
の平面パッド30上面を走査するようにする。これにより
平面パッド30からの反射電子や２次電子の放出が安定
し、検査される集積回路の各入出力端子の動作中の電位
が高精度に測定できる。

又各パッド26、平面パッド30の位置決定も正確になり、
電極位置の誤差も少なくなる。

第５図は本考案の他の実施例の全体平面図を示すもので
あり、第６図は第５図のＥ指示部の拡大図であり、第７
図は第６図のＤ−Ｄ線断面図である。第５図において、
セラミック基板25の４辺に沿って４列になって配設した
パッド26の帯域に囲まれるセラミック基板25の中央部を
例えば４分割し、４枚の大きな定電位パッド36〜39（pa
dA〜Ｄ）を形成した。又パッド26の帯域を囲むセラミッ
ク基板25の周縁部には外周用の定電位パッド40（padD）
を形成し、この外周の定電位パッド40から引出し用パタ
ーンをセラミック基板25上に形成し、図示外のグランド
に接続もしくは一定電圧源に接続してパッド40を定電位
に保つようにしている。

一方セラミック基板25の中央部の定電位パッド36〜39は
第６図、第７図に示すようにセラミック基板25の外部の
グランド、もしくは一定電圧源に接続される。即ちセラ
ミック基板25中央部寄りのパッド26は、中継電極28及び
セラミック基板25内に埋設された引出し用パターン27を
介してセラミック基板25の外と導通がとられるようにな
っている。この中央寄りのバッド26と定電位パッド36と
はこれらの間のセラミック基板25表面に形成した継ぎパ
ッド41により接続されており、同様に他の定電位パッド
37〜39もセラミック基板25外部に導通がとられている。
これによりセラミック基板25上面には電位的ち浮いてい
る領域がなくなり、走査電子ビームが走査するパッド26
の近くに不安定な電位領域がなくなるため、電子照射に
より発生する反射電子や２次電子の放出が安定し、高精
度に各パッド26の電位測定ができる。

なお、上記説明では定電位パッド36〜39、40を４分割と
外周一体形であるとしたが、それに限るものでなく、セ
ラミック基板25の空き部を定電位にするならどのような
分割であってもよい。

〔考案の効果〕

以上の説明から明らかならうに、本考案によれば、パッ
ドの表面の凹凸形状の影響をなくし、電子ビーム照射に
より発生する２次電子や反射電子の放出を安定化、規則
化できるため、パッドの位置決定や電位決定が高精度に
行われる。

又本考案によれば、セラミック基板上に電位の不安定な
部分をなくしたので、これによる放出電子の外乱が除去
され、電子流の測定が安定化、規則化されパッドの電位
や位置測定が高精度となる。

結果としてLSIの動作試験中におけるパッドの電位変化
が正確に把握できるので、LSIの機能検査が迅速正確に
行われるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係るマイクロパッドの全体
平面図、第２図は第１図のＡ指示部の拡大平面図、第３
図は第２図のＢ指示部の拡大平面図、第４図は第３図の
Ｃ−Ｃ線断面図、第５図は本考案の他の実施例の全体平
面図、第６図は第５図のＥ指示部の拡大平面図、第７図
は第６図のＤ−Ｄ線断面図であり、第８図は一般的な電
子ビーム検査装置の全体構成図、第９図は従来のマイク
ロパッドの平面図、第10図は従来のマイクロパッドの拡
大した図である。 25……セラミック基板、26……パッド、27……配線パタ
ーン、28……中継電極、30……平面パッド、36〜39、40
……定電位パッド、41……継ぎパッドである。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】セラミック基板（25）の表面に配設された
   導体からなる複数のパッド（26）と、該セラミック基板
   （25）の厚み方向に形成され該パッド（26）に外部と導
   通される配線パターン（27）を接続する中継電極（28）
   とからなるマイクロパッドにおいて、該パッド（26）と
   該中継電極（28）との結合領域の外方に該パッド（26）
   に一体的に延在して形成した平面パッド（30）を備えた
   ことを特徴とするマイクロパッド。
2. 【請求項２】セラミック基板（25）の表面に配設された
   導体からなる複数のパッド（26）と、該パッド（26）の
   配設領域以外の該セラミック基板（25）の表面に形成さ
   れ、外部の定電位電極と接続されて導体からなる定電位
   パッド（36、37、38、39、40）とを備えたマイクロパッ
   ド。