JPS61124044A - 電子ビ−ムプロ−バの測定位置決め装置 - Google Patents

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】 〔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部品の微
細回路の動作解析、故障診断等の検査を行う電子ビーム
プローバにおいて、試料上の測定部を電子ビーム走査領
域に位置決めする測定位置決め装置に関するものである
。

この種の電子ビームブローハは、真空チャンバ内の試料
に電子ビーム鏡筒から放射する電子ビームを当てて各種
の検査を行うようになっている。

ここで、一般に電子ビーム鏡筒からの電子ビーム走査領
域は固定的に定められ、これに対し真空チャンバ内の試
料を二次元平面に移動して、試料上の測定部を自由に変
えることが可能に構成される。

このことから、試料が載置されるステージには試料上の
測定部と電子ビーム走査領域を位置決めする手段が装備
されている。

〔従来の技術〕

ところで、従来上記試料の測定位置決め手段は、Ｘ方向
に直線移動するＸステージとそれと直角のＹ方向に直線
移動するＹステージが上下に重ねられ、上方の二次元的
に移動するステージに試料が載置された構成である。そ
して、上記ＸＹＸステージ試料と切離し得ないことから
、ＸＹＸステージ真空チャンバ内に設置されており、チ
ャンバの外のモータで移動するようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の構成のものにあっては、上下２段に重ンリたＸＹ
Ｘステージら成り、これが真空チャンバ内に収納される
ことから、真空チャンバの容積が必然的に大きくなる。

このため、真空装置が大型化し、排気時間も長くかかる
。また、電子ビームへの影響を無（すにはステージ側の
部品を非磁性材料で作る必要があるが、ＸＹステージの
部品点数が多いことから、加工が煩雑である等の問題が
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記問題点に鑑み、試料を二次元的に移動す
るステージの構成を偏平化し、真空チャンバを薄形化す
るようにした電子ビームブローバの測定位置決め装置を
提供することを目的とする。

その手段は、正逆回転する円形の回転ステージと、該回
転ステージ内に正逆回転可能に組付けられて試料を載置
する遊星回転ステージとを有し、上記回転及び遊星回転
ステージを薄形の真空チャンバ底部にシールを施して設
置したことを特徴とするものである。

〔作用〕

上記構成に基づき、試料は回転及び遊星回転ステージの
回転変位により二次元的に移動してその冬測定部を電子
ビーム走査領域に位置決めすることができ、且つ回転及
び遊星回転ステージのみが真空チャンバの底部に底面を
成すように設置されて真空チャンバの薄形化を可能にし
、ステージ以外の駆動部のすべてをチャンバ外部の配置
にし得るものである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて具体的に説明
する。

第１図ないし第３図において、符号ｌは電子ビームプロ
ーバであり、底の抜けた薄い箱形のケース２が真空ポン
プ３等に配置されて内部に真空チ中ンバ４を形成するも
のであり、ケース２の上部でチャンバ４内に向けて電子
ビーム鏡筒５が固定的に取付けられている。また、符号
６は円板状の回転ステージであり、この回転ステージ６
の中心から外れた個所で開口する孔７の内部に円板状の
遊星回転ステージ８が挿入されている。このステージ８
の直径は例えばステージ７の略半径と等しく、回転中心
がステージ７の半径の略％の個所である。そして、回転
ステージ７がケース２の底部に開口する孔９にシール材
１０を介して底面を成すように設置され、遊星回転ステ
ージ８も同様に孔７に対しシール材１０を介して底面を
成すように設置され、真空チャンバ４内でステージ８の
中心から外れた位置に試料１１が載置される。

また、上記ステージ６．８の駆動部として、真空チャン
バ４の外部で回転ステージ６の中心に回転軸１２が一体
的に取付けられ、ステージ６の全周に設置された円形の
ギヤ１３にモータ１４のギヤ１５が噛合っている。回転
軸１２は軸受１６で支持され、この軸１２の途中に設け
られるキャリヤ１７から立設する支持軸１８で遊星回転
ステージ８の中心が回転自在に支持される。また、ステ
ージ８の全周にもギヤ１９が設置され、このギヤ１９に
ギヤリヤ１７上に載置されたモータ２０のギヤ２１が噛
合い、回転ステージ６のいずれの回転位置においてもス
テージ８を各別に回転することが可能になっている。

更に、ステージ８の裏側に試料駆動回路２２が取付けら
れ、試料１１と短い距離で結線されている。

次いで、このように構成された装置の作用について説明
する。先ず、モータ１４を正逆転駆動してギヤ１３．１
５により回転ステージ６を回転すると、キャリヤ１７、
支持軸１８と共に遊星回転ステージ８も一緒に回転して
、試料ｌ［は円周方向に移動する。そして、ステージ６
の回転位置で、モータ２０を同様に正逆転駆動してギヤ
１９゜２１により遊星回転ステージ８を回転すると、試
料１１は更に径方向に移動するものであり、こうして試
料１１は二次元的に移動してステージ６の全域のすべて
の個所に位置することが可能となる。

そこで、走査ビーム中心と試料測定部の位置決めを第４
図により説明する。先ず、ステージ８をθ、たけ正転し
て測定部Ｐをステージ６のビー１、中心０の回転軌跡ｍ
に移し、この場合の軌跡ｍ上の測定部の位置Ｐ′とビー
ム中心Ｏのなず角度θ２だけステージ６を逆転させるの
である。これにより、試料１１の測定部Ｐとビーム中心
Ｏが一敗するように位置決めされる。

こうして、位置決めされた状態において、真空チャンバ
４を真空にし、電子ビーム鏡筒５から電子ビームを放射
し、試料１１を駆動口、路２２により動作して試料１１
の各種検査が行われる。

尚、回転ステージ６と遊星回転ステージ８の回転により
位置決めする場合に、試料１１も回転してその姿勢が変
化し、これにより電子ビーム走査した後の二次電子像も
回転したものになる。そこで、これを補正するには電子
ビームの走査方向を上記ステージ６．８の回転変位と等
しく回転されば良い。以上、本発明の一実施例について
述べたが、上記実施例のみに限定されるものではなく、
特にステージ６．８の回転機構は他の種々の方法が考え
られる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明の測定位置決め
装置によれば、同一平面上の２種類の回転ステージによ
り位置決めされる機構であり、シールを施して真空チャ
ンバ底部に底面を成すように設置されるので、チャンバ
内部には試料のみが存在することになる。従って、チャ
ンバは大幅に薄形化して小型になり、且つ真空も容易に
なる。

また、ケースとステージのみを非磁性化すれば良いので
、加工が容易になる。更に、試料駆動回路と試料を結ぶ
結線の長さを短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の一実施例を示す断面図、第
２図と第３図は要部を上と下から見た斜視図、第４図は
位置決め方法の一例を示す説明図である。 図中、１は電子ビームプローバ、２はケース、４は真空
チャンバ、６は回転ステージ、８は＆ｆｆ１回転ステー
ジ、１０はシール材、１１は試料、をそれぞれ示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　正逆回転する円形の回転ステージと、該回転ステージ
   内に正逆回転可能に組付けられて試料を載置する遊星回
   転ステージとを有し、上記回転及び遊星回転ステージを
   薄形の真空チャンバ底部にシールを施して設置したこと
   を特徴とする電子ビームプローバの測定位置決め装置。