JPS597270A - 電子ビ−ムを用いた試料電位測定装置 - Google Patents

電子ビ−ムを用いた試料電位測定装置

Info

Publication number
JPS597270A
JPS597270A JP57117230A JP11723082A JPS597270A JP S597270 A JPS597270 A JP S597270A JP 57117230 A JP57117230 A JP 57117230A JP 11723082 A JP11723082 A JP 11723082A JP S597270 A JPS597270 A JP S597270A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sample
signal
electron
electron beam
potential
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57117230A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyomi Koyama
清美 小山
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP57117230A priority Critical patent/JPS597270A/ja
Publication of JPS597270A publication Critical patent/JPS597270A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/302Contactless testing
    • G01R31/305Contactless testing using electron beams

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ICやLSI等の試料の被測定部位電位を非
接触で測定する電子ビームを用いた試別゛…′位測定装
置の改良に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近年、ICやLSI等の半導体集積回路(試料)が高密
度化し、回路に使われるパターン幅が微細となり、金線
プローブを用いた電位測定が(イ゛1雌になってきた。
このため、試料に瓜加速の電子ビームを照射し、ビーム
照射面から放出される2次電子を検出して試料′電位を
測定する′r11子ビー広ビームた試料′M位測測定装
置開発されている。この装置の原理は以下の通りである
すなわち、電位を持った試料に電子ビームを照射すると
、試料面(ビーム照射面)から加用される2次市、子エ
ネルギは上記電位に応じて変化する。試料面から放出さ
れる2次市子全1+(イ)当な検出器により捕集すると
、検出信号電流は試料が低電位のとき大きく、高屯位の
とき小さくなる。これは、一般に電位コントラストと称
される。したがって、試料全動作状態におきこの試料に
電子ビームを照射して電位コントラストラ測定すること
により、試料の電位変化を非接触で測定できることにな
る。また、この装置I′i2〔μm〕以下の・やターン
を持つ回路にも適用することができ、半導体集積回路等
の試料の巾1位測定に極めて有効である。
第1図は従来の電子ビームを用いた試料部位測定装置を
示す概略構成図である。電子、8f 1力・ら7iv射
された電子ビームは、ブランキング板2及び偏向コイル
3を介して試料ステージ4上に載置された試料5に照」
;1される。試料5から放出された2次電子は電子検出
器6にて検出され、この検出信号が画像信号処理装置4
7に供給される。そして、この画像1菖号処理装随7に
より王妃検出信号が(…1像データや波形データ等に変
換され、この変換データがディスプレイモニタ8に表示
さ扛るものとなっている。なお、図中9は試料5に電圧
信号を印加し試料5を駆すfhするパターンジェネレー
タ、10はパターンジェネレータ9からのサングル信号
に同期して・やルス状の電圧を出力しブランキング板2
ffニドライブするブランキングドライバ、11は偏向
コイル3に偏向信号を印加し電子ビームの照射位1kを
電気的に可変するためのラスタソエネレータ。
12はコントロールロジック4示している。
このような装置では、周期的に同じ動作を行う試′#4
5の特定位相状態での電位を測定する場イ)、ブランキ
ング板2及びブランキングドライバ10等によシ藏子ビ
ームを断続させ、試料動作が希望位相の時刻にのみ試料
面に電子ビームが到達するようにする。このとき、電子
検出器6にはその位相に対応する2次電子伯号のみが検
出きれる。したがって、電子検出器6の検出18号の処
理によって、特定位相状態での試料面、位が測定される
ことになる。
ところが、この種の従来装置では先にも説明したように
、試料の特定位相状態での電位を制定するためブランキ
ング板やブランキングドライバ宿の電、子ビームをチョ
ップするための機構が必要となる。このため、電子光学
輪筒の構成が複雑化する宿−の問題を避けることができ
なかった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、電子ビームのチョッピング機構を用い
ることなく試料の特定位相状態での電位を測定すること
ができ、電子光学卿筒の構成簡略化をはかり得る電子ビ
ームを用いた試料部位測定装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明の骨子は、試料から放出された2次電子を検出す
る電子検出器の検出信号(2次電子検出信号)を試料の
駆動信号に同期させて信号処理することにある。すなわ
ち、電子ビームを試料の駆動信号に同期してストロが的
に照射する代りに、試料の駆動信号に同期して2次電子
検出信号の信号処理系への採り込み′f−fli制御す
ることにある。この場合、2次電子検出信号のサンプリ
ングをストロブ的に行うので、試料上への電子ビーム照
射は連続的であってもよい。ビーム照射による試料デバ
イスに与える影fllPは、低加速電圧領域では無情可
能であることが既に報告されている。また、試料面への
チオ−シアツブについては、1次ビームと放出2次市9
子とのチャージバランスを考えて照射条件k WJz定
すれば、特に間鴫とならない程度に抑えることが可能で
ある。なお、前記2次電子検出信号とは、単に試料面か
ら放出され電子検出器に捕集された2次11子信号にと
どまらず、これを増幅Wいは715ぴt、−電圧変換し
て得られる信号も含むものである。
本発明はこのような点に着目し、電子ビーム金柑いて試
料の被泪(I定部位のけ位を非接触で測定する試料1、
位測定装置において、上記試料に所定の電圧信号全印加
して該試料′f駆動する信号発生器と、上記畠;子ビー
ム照射により試料から放出される2次電子を検出する電
子検出器と、この電子検出器の検出信号を採り込み信号
処理して上記試料のビーム照射部電位を求める信号処理
系と、上記信号発生器から’1llt圧惰号と共に出力
さ扛るサンプル信号に同・期して上記信号処理系への検
出信号採り込み’fc fljl aする探り内み制御
回路とを設けるようにしたものである。
〔発明の効果〕
本発明によれば、試料から放出されf:、2次電子を検
出して得られる2次官子検出信号を、試料の駆動信号に
同期させて信号処理することにより、ブランキング板、
プランキングア/ぞ−チャ及びブランキングドライツク
等のビームチョッピング機構を用いることなく試料の特
定位相状態での電位を測定することができる。このため
、電子光学−節の構成を簡略化し得ると共に、次の(1
)〜(4)のような効果が得られる。
(1)  レンズやアライメント等のパラメータが減る
ので、箱子光学樟筒の設計が容易となる。
(2)  出来上がった電子光学鏡筒の調整が簡易であ
る。
(3)既存のSE’M(走査型電子顕微中)に伺ら手を
加えることなく、装置の実現が可能である。
(4)ビーム加速電圧を変えたときのブランキングJk
’z Jの変化及びそれに起因するノfルスビーム照射
タイミングのずれと云った問題がない。
〔発明の実施例〕
第2図は本発明の一実施例を示す概略構成図である。図
中21は電子銃で、この電子銃2ノから放射された甫、
子ビームは偏向コイル22によシX方向(紙面左右方向
)及びY方向(紙面表裏方向)[@向され、試料ステー
ジ23上に載置されたIC等の試料24に照射される。
この′成子ビーム照射によシ試料24から放出された2
次電子は、シンチレータやフォトマル善からなる電子検
出器25にて検出され、この検出信号は増幅器26を介
してサンフ0ルホールド回路27VC供給される。サン
プルホールド回路27は後述する遅延器28からの・や
ルスに同期して上記検出信号をサンプルホールドするも
のであり、このサンプルホールドされたアナログ信号は
アナログ・デジタル・コン・ぐ−タ(以下A/Dと略記
する)29によシデソタル信号に変換され画像メモIJ
 3oに供給される。そして、画像メモIJ s oに
書き込まれた情報が波形データ等にP、[され、ディス
プレイモニタ3)に表示されるものとなっている。
一方、コントロテルロノック32はラスタジェネレータ
33、・ぞターンジェネレータ34及び咥帆器28の各
動作を制御するものであり、前記偏向コイル22の励磁
主γ7ftはコントロールロジック32から指令を受け
たラスタジェネレータ33により可変される。また、ノ
やターンジェネレータ34はコントロールロジック32
からの指令により指定された・やターン(電圧信号)を
繰り返し発生すると共に、各周期でサンプル信号(同月
1・ぐルス)を出力す°るものであり、上記m圧信号は
前記試料24に印加され、さらに上言已サンプル信号は
遅延器28に送られる。遅延器28はコントロールロ・
シック32からの指令によシその遅延時間を可変するも
のであり、この遅延器28を介して遅延されたサンダル
信号は前記サンプルホールド回路27に与えられるもの
となっている。
このように構成された本装置の作用を81!3図(al
〜(c)’Th参照して説明する。いま、・ぐターンジ
ェネレータ34から所定の・母ターン信号が周期的に送
られ、試料24が駆動されているものとする。この状態
で試料24に電子ビーム全照射すると、電子検出器25
の検出信号も周期的波形、例えば第3図(a)に示す如
くなる。、一方、・臂ターンソエネレータ34からは1
1前記神ターン信丹と共[F3図1b+に示すサンプル
信号が出力される。このサンプル信号は+11 (IL
器28fY−通り時間τだけ遅れ、筺3図(clに示す
コマンド・やルスとkリザンデルホールド回路27に送
られ、これeこよりサンプルホール動作が開始さ1する
。この間゛m子ビーム照射位18が固定であるから、サ
ンプルホールド回路27では2次電子検出信号波形のO
”l相τの部分のみ全繰り返しサンプルホールドするこ
とになる。そして、上記サンプルホー ルド信号をA/
D 29によりデジモル化シた信号を画像メモIJ 3
oで順次力日算し、最後に平均をとることで検出信号の
S/Nを向上させることができる。このあと、さらに中
子ビーム照射位置を固定した状態で位相τ(遅延時間)
 ff1l11次変えてサンプリングすn、げ、試料2
4のある特定の点における電位の時間的変化が観測さn
ることになる。また、位相τを固定にして我子ビームの
照射位+*2走査すれば、位相τでの走査領域内の電位
分布が7〜.測さn、ることになる。
かくして本装置によれば、・やターンノエネレータ34
からのサンプル信号を僻延器28を通して遅延したサン
プルコマンド・マルスに同期して、2次電子検出信号を
サンプルホールド回路27によりサンプルホールドし、
このサンプルホールド信号をA1029及び画像メモリ
30等からなる信号処理系によシ信号処理することによ
り、試料の特定位相状態における試料電位を容易に測定
することができる。なお、前記遅延器28はサンプルホ
ールド回路27の動作時間遅れや信号の伝搬遅延の調整
等にも使われる。
すなわち、信号伝搬系の各−ヅ素での時間遅れが伴れば
、I¥延器28に指定する遅延時間を加減してやること
によシ、特定の位相で正しいサンプリングが行える。
第4図は他の実施例を示す概略構成図である。
なお、第2図と同一部分には同一符号を付して、その詳
しい説明は省略する。この実施例が先に説明した実施例
と異なる点は、前記A/Dzy及び画像メモリ30等の
信号処理系への2次電子検出信号の採り込みffj制御
手段全変更したことである。すなわち、前記サンプルホ
ールド回路27の代シにアナログスイッチ41が用いら
れ、このスイッチ4ノを介した2次電子検出信号がj+
’x 分器42及びサンプルホールド回路43を介して
前記A/D 29に供給されるものとなっている。ここ
で、アナログスイッチ4ノは前記遅延器29からのサン
プルコマンド・母ルスを入力したとき、一定時間だけO
Nするものである。
このような構成であっても先の実施例と同様の効果を奏
するのは勿論である。
なお、本発明は上述した各実施例に限定されるものでは
ない。例えば、前記試料から放出さ汎た2次電子を検出
する電子検出器は、シンチレータ・フォトマルに限るも
のではなく、半導体検出器その他電子を検出できるもの
であればよい。さらに、前記偏向コイルの代シには静電
偏向板を用いることが可能である。また、2次電子検出
信号のサンプリング処理系も、仕様に応じて適宜変更す
ることが可能である。その他、本発明の続旨を逸脱しな
い範囲で、種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の電子ビームを用いた試料電位用11定装
置を示す概略構成図、第2図は本発明の一実施例を示す
概略構成図、第3図(a)〜(c)は上記実施例の作用
を説明するための信号鼓形図、第4図は他の実施例を示
す概略構成図である。 21・・・電子銃、22・・・偏向コイル、23・・・
試料ステージ、24・・試料、25・・・電子検出器、
26・・・増幅器、27・・・サンゾルホールド回路、
28・・・遅延器、29・・・アナログ・デジタル・コ
ンバータ、30・・・画像メモリ、31・・・ディスプ
レイモニタ、32・・・コントロールロジック、33・
・・ラスタジェネレータ、34・・・・やターンノエネ
レータ、41・・アナログスイッチ、42・・・積分器
、43・・・サンプルホールド回路。 出1顧人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第1図 1 第2図 第3図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被測定試料に電子ビームを照射し、該試料から放
    出される2次電子信号に基づいて試料の電位を非接触で
    測定する試料電位測定装置において、上記試料に所定の
    電圧信号全印加して該試料を駆動する信号発生器と、前
    配電子ビーム照射によシ上記試料から放出される2次電
    子を検出する電子検出器と、この電子検出器の検出信号
    全課り込み該検出信号を信号処理して前記試料のビーム
    照射部電位を求める信号処理系と、前記信号発生器から
    電圧信号と共に出力されるサンプル信号に同期して上記
    信号処理系への検出信号採シ込みを制御する採シ込み制
    御回路とを具備して−なることを特徴とする電子ビーム
    を用いた試料電位測定装置。
  2. (2)前記採り込み制御回路は、前記電子検出器と信号
    処理系との間に設けられ、前記信号発生器から出力され
    るサンプル信号に同動して上記電子検出器の検出信号を
    サンプルホールドするサンプルホールド回路からなるも
    のであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    電子ビームを用いた試料電位測定装置。
  3. (3)前記採り込み制御回路は、前記電子検出器と信号
    処理系との間に設けられ、前記信号発生器から出力され
    るサンプル信号に同期して一定時間ONするスイッチ回
    路からなるものであること全特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の電子ビームを用いた試料電位測定装置0
JP57117230A 1982-07-06 1982-07-06 電子ビ−ムを用いた試料電位測定装置 Pending JPS597270A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57117230A JPS597270A (ja) 1982-07-06 1982-07-06 電子ビ−ムを用いた試料電位測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57117230A JPS597270A (ja) 1982-07-06 1982-07-06 電子ビ−ムを用いた試料電位測定装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS597270A true JPS597270A (ja) 1984-01-14

Family

ID=14706603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57117230A Pending JPS597270A (ja) 1982-07-06 1982-07-06 電子ビ−ムを用いた試料電位測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS597270A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60260864A (ja) * 1984-05-30 1985-12-24 シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト 測定点の電圧の検出および画像化方法ならびに装置
JPS6118846A (ja) * 1984-06-29 1986-01-27 インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション 修正信号発生装置
US5371459A (en) * 1991-07-15 1994-12-06 Siemens Aktiengesellschaft Method for particle beam testing of substrates for liquid crystal displays using parasitic currents

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60260864A (ja) * 1984-05-30 1985-12-24 シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト 測定点の電圧の検出および画像化方法ならびに装置
JPS6118846A (ja) * 1984-06-29 1986-01-27 インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション 修正信号発生装置
US5371459A (en) * 1991-07-15 1994-12-06 Siemens Aktiengesellschaft Method for particle beam testing of substrates for liquid crystal displays using parasitic currents
US5414374A (en) * 1991-07-15 1995-05-09 Siemens Aktiengesellschaft Method for particle beam testing of substrates for liquid crystal displays (LCD)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11043358B2 (en) Measuring apparatus and method of setting observation condition
EP0225969B1 (en) Apparatus and method for controlling irradiation of electron beam at fixed position in electron beam tester system
US4220853A (en) Method for the contactless measurement of the potential waveform in an electronic component and arrangement for implementing the method
JPS6333262B2 (ja)
US4097740A (en) Method and apparatus for focusing the objective lens of a scanning transmission-type corpuscular-beam microscope
JPS6255616A (ja) 走査型顕微鏡の作動方法および装置
JPH033185B2 (ja)
JP2965739B2 (ja) 集束イオンビーム装置
JPS597270A (ja) 電子ビ−ムを用いた試料電位測定装置
JPH10339711A (ja) 半導体装置の検査装置
JP2001227932A (ja) マスク検査装置
JP2730229B2 (ja) 荷電粒子ビーム照射型分析装置
JPS6028151A (ja) 走査形ストロボイオン顕微鏡
JPH03254053A (ja) 一次電子着地誤差の補正方法
JPH01232300A (ja) 電子ビーム装置における軸合わせ方法及び装置
JPS633258B2 (ja)
JPS59224038A (ja) 荷電粒子線走査型分析装置
JPS5848347A (ja) ストロボ走査型電子顕微鏡
JPS6251145A (ja) ストロボ走査形電子顕微鏡
JPS60117640A (ja) ストロボ電子ビ−ム装置
JPH09133737A (ja) 荷電粒子線試験装置及びその観測方法
JPH0136668B2 (ja)
JPS5833657B2 (ja) 走査型電子顕微鏡
JPH05259239A (ja) 電子ビーム装置
JPH0797092B2 (ja) X線光電子分析装置