JPS61207028A - 電子デバイスの試験方法 - Google Patents
電子デバイスの試験方法Info
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- JPS61207028A JPS61207028A JP60048070A JP4807085A JPS61207028A JP S61207028 A JPS61207028 A JP S61207028A JP 60048070 A JP60048070 A JP 60048070A JP 4807085 A JP4807085 A JP 4807085A JP S61207028 A JPS61207028 A JP S61207028A
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
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- G01R31/302—Contactless testing
- G01R31/305—Contactless testing using electron beams
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- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (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。
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ＶＬＳ Ｉ等の電子デバイスの特性評価あるい
は障害検出を荷電ビームにより非接触状態で行う試験装
置および試験方法に関し、特にＭＯＳキャパシタのゲー
トリークの値、ｐｎ接合の接合リークの値、ＭＯＳキャ
パシタの容量等を測定する試験方法、試験装置に関する
ものである。
は障害検出を荷電ビームにより非接触状態で行う試験装
置および試験方法に関し、特にＭＯＳキャパシタのゲー
トリークの値、ｐｎ接合の接合リークの値、ＭＯＳキャ
パシタの容量等を測定する試験方法、試験装置に関する
ものである。
今後の電子デバイスとりわけＶＬＳＩ等の高品質かつ低
価格の実現のためには、サブミクロン領域での微細加工
技術および各製造段階途中における電子デバイスの試験
装置の開発、試験法の確立が不可欠である。従来の電子
デバイスの電気的特性試験には、接触式の機械的探針法
が用いられてきたが、特に空間分解能の点からサブミク
ロン領域への通用は不可能である。これに対処するため
に、近年、高分解能の非接触式電子ビームテスタが用い
られるようになってきた。上記の電子ビームテスタとし
ては、たとえば、「電子プローブを使用するＶＬＳ Ｉ
試験Ｊ （ＶＬＳＩ ＴＥＳＴＩＮＧ ＵＳＩＮＧ
ＥＬＥＣＴＲＯＮ ＰＲＯＢＥ、Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ ＋１９７９、
ｖｏｌ、１．ｐ、２８５）に記載されているものがある
。
価格の実現のためには、サブミクロン領域での微細加工
技術および各製造段階途中における電子デバイスの試験
装置の開発、試験法の確立が不可欠である。従来の電子
デバイスの電気的特性試験には、接触式の機械的探針法
が用いられてきたが、特に空間分解能の点からサブミク
ロン領域への通用は不可能である。これに対処するため
に、近年、高分解能の非接触式電子ビームテスタが用い
られるようになってきた。上記の電子ビームテスタとし
ては、たとえば、「電子プローブを使用するＶＬＳ Ｉ
試験Ｊ （ＶＬＳＩ ＴＥＳＴＩＮＧ ＵＳＩＮＧ
ＥＬＥＣＴＲＯＮ ＰＲＯＢＥ、Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ ＋１９７９、
ｖｏｌ、１．ｐ、２８５）に記載されているものがある
。
しかし従来のこの種の装置は、外部端子から接触式手段
により電子デバイスへテスト信号を入力しており、検出
手段としてのみ電子ビームを使用する装置であるために
、完成品の機能検査等に用いられ、製造途中での試験に
は用いられなかった。
により電子デバイスへテスト信号を入力しており、検出
手段としてのみ電子ビームを使用する装置であるために
、完成品の機能検査等に用いられ、製造途中での試験に
は用いられなかった。
また、電圧コントラストを像として表示するか、または
ある点の電位の時間変化を観察するためのプローブとし
て電子ビームを用いており、電圧の供給源としての電子
ビームの使い方がなされていなかった。
ある点の電位の時間変化を観察するためのプローブとし
て電子ビームを用いており、電圧の供給源としての電子
ビームの使い方がなされていなかった。
このような問題点を解決するために本発明は、一次荷電
ビームを電子デバイスの所定の位置に照射する手段と、
この電子デバイスの照射点の電位を測定する手段と、電
子デバイスの基板に流れる基板電流を測定する手段とを
存する試験装置において、基板電流特性および照射点電
位特性を出力する出力手段を設けるようにしたものであ
る。
ビームを電子デバイスの所定の位置に照射する手段と、
この電子デバイスの照射点の電位を測定する手段と、電
子デバイスの基板に流れる基板電流を測定する手段とを
存する試験装置において、基板電流特性および照射点電
位特性を出力する出力手段を設けるようにしたものであ
る。
また試験方法として、基板電流対照射点電位特性を求め
ることによって電子デバイスの良否を判定するようにし
たものである。
ることによって電子デバイスの良否を判定するようにし
たものである。
さらに他の試験方法として、基板電流特性および照射点
電位特性を出力することによって電子デバイスの判定・
算出をするようにしたものである。
電位特性を出力することによって電子デバイスの判定・
算出をするようにしたものである。
第４図〜第８図は本発明の詳細な説明するための図であ
る。第４図は一次荷電ビームとして電子ビームを照射し
た場合の二次電子放出比δの加速電圧依存性を示してい
る。二次電子放出比δは試料の材質により数百ボルトか
ら二千ボルト程度までのいずれかの加速電圧でピークを
持ち、その以上の領域では加速電圧の増加と共に減少す
る。この加速電圧の大きさによって二次電子放出比δは
１よりも太き（なったり小さくなったりする。
る。第４図は一次荷電ビームとして電子ビームを照射し
た場合の二次電子放出比δの加速電圧依存性を示してい
る。二次電子放出比δは試料の材質により数百ボルトか
ら二千ボルト程度までのいずれかの加速電圧でピークを
持ち、その以上の領域では加速電圧の増加と共に減少す
る。この加速電圧の大きさによって二次電子放出比δは
１よりも太き（なったり小さくなったりする。
第５図はｐｎ接合に荷電ビームを照射する場合の説明図
である。■は一次荷電ビーム、２は半導体基板、３は半
導体基板中に形勢されたウェル領域である。半導体基板
２がｎ型の場合にはウェル領域３はｐ型であり、半導体
基板２がｐ型の場合にはウェル領域３はｎ型である。
である。■は一次荷電ビーム、２は半導体基板、３は半
導体基板中に形勢されたウェル領域である。半導体基板
２がｎ型の場合にはウェル領域３はｐ型であり、半導体
基板２がｐ型の場合にはウェル領域３はｎ型である。
第６図はｐｎ接合に電子ビームを照射した場合の接合間
の電圧（チャージアンプ電圧）と基板電流（接合リーク
電流）の関係の実測例を示した図である。ここでは、半
導体基板２はｎ型シリコン、ウェル領域３はｐ型である
。加速電圧は４ｋＶ、ビーム電流は２００ｐＡである。
の電圧（チャージアンプ電圧）と基板電流（接合リーク
電流）の関係の実測例を示した図である。ここでは、半
導体基板２はｎ型シリコン、ウェル領域３はｐ型である
。加速電圧は４ｋＶ、ビーム電流は２００ｐＡである。
接合間の電圧および基板電流は、時間とともに増加し飽
和する。
和する。
実線は電子ビームを用いた測定による基板電流−接合間
の電圧の測定結果、破線が通常の機械的探針法を用いて
測定した結果である。実線の場合では電子ビームの電流
値を一定として測定しているのに対して破線の場合には
電極に加える電圧を一定として測定している。電圧を供
給するか電流を供給するかの違いによって基板電流の測
定値が異なり、本発明におけるような電流を供給する場
合の方が基板電流が太き（測定される。機械的探針法で
電流源を接続して同様の測定を行うと、破線のような電
流−電圧特性が得られる。第６図において、４はリーク
が大きく不良である電子デバイスの電流−電圧特性、５
．６は良品の電子デバイスの電流−電圧特性である。不
良の電子デバイスでは途中から電位はほとんど上昇しな
いで基板電流が急激に上昇する。これに対して良品の電
子デバイスでは、基板電流は飽和するかピークをもった
後に減少する。接合リークによって電子デバイスの良否
を判定する場合には、基板電流■の時間微分（ｄｌ／ｄ
ｔ）と接合間の電圧の時間微分（ｄＶ／ｄｔ）との比Ｇ
＝ｄＩ／ｄＶを求め、Ｇの値がある値よりも大きいか小
さいかで良否を判定すればよい。すなわち正常なｐｎ接
合では、時間とともに基板電流は飽和しＧの値は小さく
なる。
の電圧の測定結果、破線が通常の機械的探針法を用いて
測定した結果である。実線の場合では電子ビームの電流
値を一定として測定しているのに対して破線の場合には
電極に加える電圧を一定として測定している。電圧を供
給するか電流を供給するかの違いによって基板電流の測
定値が異なり、本発明におけるような電流を供給する場
合の方が基板電流が太き（測定される。機械的探針法で
電流源を接続して同様の測定を行うと、破線のような電
流−電圧特性が得られる。第６図において、４はリーク
が大きく不良である電子デバイスの電流−電圧特性、５
．６は良品の電子デバイスの電流−電圧特性である。不
良の電子デバイスでは途中から電位はほとんど上昇しな
いで基板電流が急激に上昇する。これに対して良品の電
子デバイスでは、基板電流は飽和するかピークをもった
後に減少する。接合リークによって電子デバイスの良否
を判定する場合には、基板電流■の時間微分（ｄｌ／ｄ
ｔ）と接合間の電圧の時間微分（ｄＶ／ｄｔ）との比Ｇ
＝ｄＩ／ｄＶを求め、Ｇの値がある値よりも大きいか小
さいかで良否を判定すればよい。すなわち正常なｐｎ接
合では、時間とともに基板電流は飽和しＧの値は小さく
なる。
接合リークが大きいと基板電流は飽和しないでＧの値は
大きくなる。従って、Ｇの大小で接合リークの良否の判
定ができる。ここで、リークの有無はｄｌ／ｄｔだけ観
察していても検出できる。しかしこの基板電流が飽和す
るがどうががわかるまでには時間がかかり、Ｇ＝ｄＩ／
ｄＶを検出するほうが早く電子デバイスの良否の判定を
行うことができる。また第６図に示すように電子ビーム
を用いた測定結果は、時間とともに、機械的探針法を用
いて電圧を供給した測定結果に漸近している。
大きくなる。従って、Ｇの大小で接合リークの良否の判
定ができる。ここで、リークの有無はｄｌ／ｄｔだけ観
察していても検出できる。しかしこの基板電流が飽和す
るがどうががわかるまでには時間がかかり、Ｇ＝ｄＩ／
ｄＶを検出するほうが早く電子デバイスの良否の判定を
行うことができる。また第６図に示すように電子ビーム
を用いた測定結果は、時間とともに、機械的探針法を用
いて電圧を供給した測定結果に漸近している。
従って、この電流−電圧特性から接合リークの大小だけ
でなく、接合リークの値が定量的に測定できる。
でなく、接合リークの値が定量的に測定できる。
この電子ビームを第７図に示すＭＯＳキャパシタの金属
電極７に照射すると、二次電子放出比δ〉１ならば電子
デバイスの電極７は正に帯電し、二次電子放出比δく１
ならば負に帯電する。このため時間とともに電極７の電
位は変化する。８は絶縁膜、９は半導体基板である。第
８図はこのＭＯＳキャパシタに電子ビームを照射した場
合の電極電位７ａ、基板電流７ｂの時間変化の実測例で
ある。半導体基板９はシリコン、絶縁膜８は厚さ１２０
０人のシリコン酸化膜であり、電極７は５００μｍ角の
ポリシリコンである。加速電圧は３ｋＶであり、二次電
子放出比δ〈ｌで負に帯電する場合を示している。時間
とともに電極電位７ａは負の方に変化している。その変
化の仕方は指数関数的であり、初め変化量が大きく徐々
に減少し飽和している。これに対して基板電流７ｂの変
化量は、初め大きく、その後徐々に減少しているが、基
板電流自体は、正常なＭＯＳキャパシタでは、あるピー
ク値に達した後に零に減少する。ゲートリークの多いＭ
ＯＳキャパシタでは基板電流は零には減少しない。従っ
て、ゲートリークの大小は、接合リークの場合と同じよ
うにＧの値の大小、あるいは、（ｄ Ｉ／ｄ ｔ）／Ｖ
の大小で検出することができる。なお、ＭＯＳキャパシ
タの電極７を正に帯電させるには、二次電子放出比δ〉
１となる加速電圧で電子ビームを照射するが、正に帯電
したイオンビームを照射すればよい。
電極７に照射すると、二次電子放出比δ〉１ならば電子
デバイスの電極７は正に帯電し、二次電子放出比δく１
ならば負に帯電する。このため時間とともに電極７の電
位は変化する。８は絶縁膜、９は半導体基板である。第
８図はこのＭＯＳキャパシタに電子ビームを照射した場
合の電極電位７ａ、基板電流７ｂの時間変化の実測例で
ある。半導体基板９はシリコン、絶縁膜８は厚さ１２０
０人のシリコン酸化膜であり、電極７は５００μｍ角の
ポリシリコンである。加速電圧は３ｋＶであり、二次電
子放出比δ〈ｌで負に帯電する場合を示している。時間
とともに電極電位７ａは負の方に変化している。その変
化の仕方は指数関数的であり、初め変化量が大きく徐々
に減少し飽和している。これに対して基板電流７ｂの変
化量は、初め大きく、その後徐々に減少しているが、基
板電流自体は、正常なＭＯＳキャパシタでは、あるピー
ク値に達した後に零に減少する。ゲートリークの多いＭ
ＯＳキャパシタでは基板電流は零には減少しない。従っ
て、ゲートリークの大小は、接合リークの場合と同じよ
うにＧの値の大小、あるいは、（ｄ Ｉ／ｄ ｔ）／Ｖ
の大小で検出することができる。なお、ＭＯＳキャパシ
タの電極７を正に帯電させるには、二次電子放出比δ〉
１となる加速電圧で電子ビームを照射するが、正に帯電
したイオンビームを照射すればよい。
第１図は本発明の特許請求の範囲第１項に記載した試験
装置の一実施例を示した図である。１は電子顕微鏡の鏡
筒部分（図示されない）から照射された電子ビーム、１
１は電子デバイス、１２は試料台である。１３は電子デ
バイス１１の照射点電位としての電極電位を測定するた
めのエネルギー分析器、１４は電子デバイスから放出さ
れたニー次電子を検出して電子ビームの照射位置を求め
るための二次電子検出器、１５は基板電流を測定する電
流計、１６は上記基板電流の微分を求めるための微分回
路、１７はエネルギー分析器１３に加える分析電圧を発
生する電位測定回路であり、この分析電圧から電子デバ
イスの電極電位が測定できる。エネルギー分析器１３に
ついては、たとえば、「定量的電位測定のための二次電
子検出システムＪ （Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｂｌｅｃｔ
ｒｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ’５ｆｏｒ
Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｍｅａ
ｓｕｒｅｓｅｎｔｓ＋Ｓｃａｎｎｉｎｇ、 １９８３．
ｖｏｌ 、 ５． ｐ、 １５１）に記載されている
ものがある。１８はこの照射点電位の時間微分を求める
微分回路である。微分回路１６から出力される基板電流
の時間微分と微分回路１８から出力される電極電位の時
間微分との比を比算出手段としての除算器１９で求めて
表示袋２２０に表示する。表示装置２１は基板電流−電
極電位特性を表示するための表示手段である。
装置の一実施例を示した図である。１は電子顕微鏡の鏡
筒部分（図示されない）から照射された電子ビーム、１
１は電子デバイス、１２は試料台である。１３は電子デ
バイス１１の照射点電位としての電極電位を測定するた
めのエネルギー分析器、１４は電子デバイスから放出さ
れたニー次電子を検出して電子ビームの照射位置を求め
るための二次電子検出器、１５は基板電流を測定する電
流計、１６は上記基板電流の微分を求めるための微分回
路、１７はエネルギー分析器１３に加える分析電圧を発
生する電位測定回路であり、この分析電圧から電子デバ
イスの電極電位が測定できる。エネルギー分析器１３に
ついては、たとえば、「定量的電位測定のための二次電
子検出システムＪ （Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｂｌｅｃｔ
ｒｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ’５ｆｏｒ
Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｍｅａ
ｓｕｒｅｓｅｎｔｓ＋Ｓｃａｎｎｉｎｇ、 １９８３．
ｖｏｌ 、 ５． ｐ、 １５１）に記載されている
ものがある。１８はこの照射点電位の時間微分を求める
微分回路である。微分回路１６から出力される基板電流
の時間微分と微分回路１８から出力される電極電位の時
間微分との比を比算出手段としての除算器１９で求めて
表示袋２２０に表示する。表示装置２１は基板電流−電
極電位特性を表示するための表示手段である。
次に上記構成の試験装置の動作について説明する。まず
電子デバイス１１上の所定の位置に電子ビーム１を照射
する。これに伴って電子デバイス１１の電極電位および
基板電流が時間と共に変化する。この変化を測定し、基
板電流−電極電位特性を表示装置２１に表示する。また
は、上記基板電流、電極電位の時間変化を微分回路１６
．１８で検出し、基板電流の微分信号と電極電位の時間
微分との比を除算器１９で求める。この除算器１９のあ
とに差動アンプをおき、除算器１９の出力と基準値を比
較して、この基準値よりも大きいかどうかで電子デバイ
スの良否判定を行うこともできる。容量測定を行う場合
には基板電流測定用電流計１５の出力と電極電位の時間
微分との比を求めるようにすればよい。なお本実施例に
おいては微分回路１６．１８を用いているが、電流計１
５、電位測定回路１７の出力を計算機に入力し、微分計
算を行う構成でもよい。
電子デバイス１１上の所定の位置に電子ビーム１を照射
する。これに伴って電子デバイス１１の電極電位および
基板電流が時間と共に変化する。この変化を測定し、基
板電流−電極電位特性を表示装置２１に表示する。また
は、上記基板電流、電極電位の時間変化を微分回路１６
．１８で検出し、基板電流の微分信号と電極電位の時間
微分との比を除算器１９で求める。この除算器１９のあ
とに差動アンプをおき、除算器１９の出力と基準値を比
較して、この基準値よりも大きいかどうかで電子デバイ
スの良否判定を行うこともできる。容量測定を行う場合
には基板電流測定用電流計１５の出力と電極電位の時間
微分との比を求めるようにすればよい。なお本実施例に
おいては微分回路１６．１８を用いているが、電流計１
５、電位測定回路１７の出力を計算機に入力し、微分計
算を行う構成でもよい。
第２図は本発明の特許請求の範囲第５項に記載した試験
方法の一実施例を示したフローチャートである。この試
験方法においては、基板電流および電極電位を測定し、
この測定データを計算機に入力し、計算処理により電子
デバイスの良否判定、容量測定を行っている。まずステ
ップ３０においてビームの位置合わせを行った後、ステ
ップ３１においてビーム照射を開始するとともにタイマ
をスタートする。この後ステップ３２において、時間ｔ
、基板電流！、電極電位Ｖをステップ３３に示すある時
間間隔ごとに測定し、計算機のメモリに記憶する。この
時間間隔は一定でもよいが、第８図に示したように荷電
ビーム照射直後は照射点電位、基板電流の時間変化が大
きいので、初めは時間間隔を短くし、電極電位が飽和し
てきたら時間間隔を長くするようにした方が効率的であ
る。
方法の一実施例を示したフローチャートである。この試
験方法においては、基板電流および電極電位を測定し、
この測定データを計算機に入力し、計算処理により電子
デバイスの良否判定、容量測定を行っている。まずステ
ップ３０においてビームの位置合わせを行った後、ステ
ップ３１においてビーム照射を開始するとともにタイマ
をスタートする。この後ステップ３２において、時間ｔ
、基板電流！、電極電位Ｖをステップ３３に示すある時
間間隔ごとに測定し、計算機のメモリに記憶する。この
時間間隔は一定でもよいが、第８図に示したように荷電
ビーム照射直後は照射点電位、基板電流の時間変化が大
きいので、初めは時間間隔を短くし、電極電位が飽和し
てきたら時間間隔を長くするようにした方が効率的であ
る。
ステップ３４において照射点電位が飽和してきたら一次
荷電ビームの照射、タイマを停止しステップ３５へ進む
。電極電位が飽和しても基板電流が飽和しない場合はリ
ークが多い場合であるので、ステップ３５からステップ
４０へ進む。ステップ４０において一次荷電ビームの照
射、タイマを停止し、ステップ４１においてゲートリー
ク大と判断する。この場合容量の測定は行わない。ステ
ップ３５において基板電流が飽和したらステップ３６に
進み、一次荷電ビームの照射、タイマを停止する。次に
ステップ３７において基板電流Ｉの時間積分から電荷量
Ｑの時間変化を次式により求める。
荷電ビームの照射、タイマを停止しステップ３５へ進む
。電極電位が飽和しても基板電流が飽和しない場合はリ
ークが多い場合であるので、ステップ３５からステップ
４０へ進む。ステップ４０において一次荷電ビームの照
射、タイマを停止し、ステップ４１においてゲートリー
ク大と判断する。この場合容量の測定は行わない。ステ
ップ３５において基板電流が飽和したらステップ３６に
進み、一次荷電ビームの照射、タイマを停止する。次に
ステップ３７において基板電流Ｉの時間積分から電荷量
Ｑの時間変化を次式により求める。
ｑ（ｔ）＝ｒｔｏ）ｄｔ
次にステップ３８において、容量ＣをＣ（Ｌ’）＝（ｄ
Ｑ／ｄ ｔ）／ （ｄＶ／ｄ ｔ）あるいはＣ（ｔ）
＝ｄＱ／ｄＶにより求める。ここでビーム電流が一定の
場合にはＣ（ｔ）＝ Ｉ／ （ｄ Ｖ／ｄ ｔ”）によ
り容量を求めてもよい。次にステップ３９において、こ
の容ｉｌＣあるいは容量Ｃ−電極電位Ｖをプロット表示
し、この試験方法における処理を終了する。
Ｑ／ｄ ｔ）／ （ｄＶ／ｄ ｔ）あるいはＣ（ｔ）
＝ｄＱ／ｄＶにより求める。ここでビーム電流が一定の
場合にはＣ（ｔ）＝ Ｉ／ （ｄ Ｖ／ｄ ｔ”）によ
り容量を求めてもよい。次にステップ３９において、こ
の容ｉｌＣあるいは容量Ｃ−電極電位Ｖをプロット表示
し、この試験方法における処理を終了する。
第３図は本実施例により測定した容′ＭＣ−電極電位Ｖ
プロットである。測定に用いた電子デバイスは、ｎ型シ
リコン基板上の１２００人の酸化膜の上に形成したポリ
シリコンゲートのＭＯＳキャパシタであり、ゲート金属
は５００μｍ角である。
プロットである。測定に用いた電子デバイスは、ｎ型シ
リコン基板上の１２００人の酸化膜の上に形成したポリ
シリコンゲートのＭＯＳキャパシタであり、ゲート金属
は５００μｍ角である。
実線は電子ビームによる測定結果、破線は機械的探針法
を用いたｑｕｓｉｓｔａｔｉｃ Ｃ−Ｖ測定の結果であ
る。電極電位の低い領域すなわちビーム照射直後の領域
は、電子ビームを用いた方法の方が容量が急激に変化し
ており、２つの実験結果はあまり一致していないが、電
極電位が飽和する領域では両者の絶対値はよく一致して
いる。従って電位が飽和した領域で容量の絶対値の測定
ができる。また電位が飽和していない領域では、容量の
増加の割合、立ち上がりからＭＯＳキャパシタのＶＦＩ
の異常等が検出できる。
を用いたｑｕｓｉｓｔａｔｉｃ Ｃ−Ｖ測定の結果であ
る。電極電位の低い領域すなわちビーム照射直後の領域
は、電子ビームを用いた方法の方が容量が急激に変化し
ており、２つの実験結果はあまり一致していないが、電
極電位が飽和する領域では両者の絶対値はよく一致して
いる。従って電位が飽和した領域で容量の絶対値の測定
ができる。また電位が飽和していない領域では、容量の
増加の割合、立ち上がりからＭＯＳキャパシタのＶＦＩ
の異常等が検出できる。
以上説明したように本発明は、基板電流特性および照射
点電位特性を出力する出力手段を設けることにより、ま
た、基板電流対照射点電位特性を求めることによって電
子デバイスの良否を判定することにより、非接触で電子
デバイスのリークの値の測定を行うことができ、微細な
電子デバイスの検査を製造途中で行うことができる効果
がある。
点電位特性を出力する出力手段を設けることにより、ま
た、基板電流対照射点電位特性を求めることによって電
子デバイスの良否を判定することにより、非接触で電子
デバイスのリークの値の測定を行うことができ、微細な
電子デバイスの検査を製造途中で行うことができる効果
がある。
さらに、基板電流特性および照射点電位特性を出力する
手段を有することにより、非接触で電子デバイスの容量
の測定を行うことができる効果もある。
手段を有することにより、非接触で電子デバイスの容量
の測定を行うことができる効果もある。
第１図は本発明に係わる電子デバイスの試験装置の一実
施例を示す系統図、第２図は本発明に係わる電子デバイ
スの試験方法の一実施例を説明するためのフローチャー
ト、第３図はＭＯＳキャパシタの容量Ｃ−電電極電位時
特性示すグラフ、第４図は二次電子放出比δの加速電圧
依存性を示すグラフ、第５図はｐｎ接合に荷電ビームを
照射する場合の説明図、第６図はチャージアップ電圧−
接合リーク電流特性を示すグラフ、第７図はＭＯＳキャ
パシタの構造を示す断面図、第８図はＭＯＳキャパシタ
における照射時間−電極電位、基板電流特性を示すグラ
フである。 １・・・・一次荷電ビーム、２．９・・・・半導体基板
、３・・・・ウェル領域、７・・・・金属電極、８・・
・・絶縁膜、１１・・・・電子デバイス、１２・・・・
試料台、１３・・・・エネルギー分析器、１４・・・・
二次電子検出器、１５・・・・電流計、１６．１８・・
・・微分回路、１７・・・・電位測定回路、１９・・・
・除算回路、２０．２１・・・・表示装置。 第１図 瀉 ３１１！！！ ケ゛′−Ｆ１ど／Ｅ（Ｖン 第 ２ 図
施例を示す系統図、第２図は本発明に係わる電子デバイ
スの試験方法の一実施例を説明するためのフローチャー
ト、第３図はＭＯＳキャパシタの容量Ｃ−電電極電位時
特性示すグラフ、第４図は二次電子放出比δの加速電圧
依存性を示すグラフ、第５図はｐｎ接合に荷電ビームを
照射する場合の説明図、第６図はチャージアップ電圧−
接合リーク電流特性を示すグラフ、第７図はＭＯＳキャ
パシタの構造を示す断面図、第８図はＭＯＳキャパシタ
における照射時間−電極電位、基板電流特性を示すグラ
フである。 １・・・・一次荷電ビーム、２．９・・・・半導体基板
、３・・・・ウェル領域、７・・・・金属電極、８・・
・・絶縁膜、１１・・・・電子デバイス、１２・・・・
試料台、１３・・・・エネルギー分析器、１４・・・・
二次電子検出器、１５・・・・電流計、１６．１８・・
・・微分回路、１７・・・・電位測定回路、１９・・・
・除算回路、２０．２１・・・・表示装置。 第１図 瀉 ３１１！！！ ケ゛′−Ｆ１ど／Ｅ（Ｖン 第 ２ 図
Claims (8)
- （１）一次荷電ビームを電子デバイスの所定の位置に照
射する手段と、上記電子デバイスの照射点の電位を測定
する手段と、上記電子デバイスの基板に流れる基板電流
を測定する手段とを有する試験装置において、上記基板
電流特性および上記照射点の電位特性を出力する出力手
段を備えたことを特徴とする電子デバイスの試験装置。 - （２）出力手段は、基板電流対照射点電位特性を表示す
る表示手段であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の電子デバイスの試験装置。 - （３）出力手段は、基板電流および照射点電位の時間変
化を測定する測定手段と、上記基板電流または基板電流
の時間微分と上記照射点電位または照射点電位の時間微
分との比を求める比算出手段であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の電子デバイスの試験装置。 - （４）一次荷電ビームを電子デバイスの所定の位置に照
射する手段と、上記電子デバイスの照射点の電位を測定
する手段と、上記電子デバイスの基板に流れる基板電流
を測定する手段とを有する試験装置を用いる電子デバイ
スの試験方法において、上記基板電流に対する照射点電
位の特性を求めることによって電子デバイスの良否を判
定する電子デバイスの試験方法。 - （５）一次荷電ビームを電子デバイスの所定の位置に照
射する手段と、上記電子デバイスの照射点の電位の時間
的変化を測定する手段と、上記電子デバイスの基板に流
れる基板電流の時間変化を測定する手段と、上記基板電
流と照射点電位の時間変化を記憶する計算機を有する試
験装置を用いる電子デバイスの試験方法において、上記
基板電流の特性および上記照射点電位の特性を出力し、
電子デバイスの判定・算出をすることを特徴とする電子
デバイスの試験方法。 - （６）基板電流特性および照射点電位特性は、基板電流
の時間微分と照射点電位または照射点電位の時間微分と
の比であり、電子デバイスの判定・算出は、電子デバイ
スの良否の判定であることを特徴とする特許請求の範囲
第５項記載の電子デバイスの試験方法。 - （７）基板電流特性および照射点電位特性は、基板電流
の積分から求められた電荷量の照射点電位に対する微分
すなわち電荷量の時間微分と照射点電位の時間微分との
比であり、電子デバイスの判定・算出は、電子デバイス
の容量の算出であることを特徴とする特許請求の範囲第
５項記載の電子デバイスの試験方法。 - （８）基板電流特性および照射点電位特性は、基板電流
と照射点電位の時間微分との比であり、電子デバイスの
判定・算出は、電子デバイスの容量の算出であることを
特徴とする特許請求の範囲第５項記載の電子デバイスの
試験方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60048070A JPH07105429B2 (ja) | 1985-03-11 | 1985-03-11 | 電子デバイスの試験方法 |
| EP86301721A EP0196804B1 (en) | 1985-03-11 | 1986-03-11 | Method and apparatus for testing integrated electronic device |
| DE8686301721T DE3677034D1 (de) | 1985-03-11 | 1986-03-11 | Methode und geraet zum testen eines integrierten elektronischen bauteils. |
| US07/166,763 US4980639A (en) | 1985-03-11 | 1988-03-03 | Method and apparatus for testing integrated electronic device |
| US07/592,560 US5097204A (en) | 1985-03-11 | 1990-10-03 | Method and apparatus for evaluating the capacitance of an integrated electronic device using an e beam |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60048070A JPH07105429B2 (ja) | 1985-03-11 | 1985-03-11 | 電子デバイスの試験方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61207028A true JPS61207028A (ja) | 1986-09-13 |
| JPH07105429B2 JPH07105429B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=12793083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60048070A Expired - Lifetime JPH07105429B2 (ja) | 1985-03-11 | 1985-03-11 | 電子デバイスの試験方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07105429B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003066118A (ja) * | 2001-08-29 | 2003-03-05 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体装置の故障解析方法 |
| WO2017038293A1 (ja) * | 2015-09-02 | 2017-03-09 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | 回路検査方法および試料検査装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5481075A (en) * | 1977-11-24 | 1979-06-28 | Cho Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Method of detecting article image using electron beam |
-
1985
- 1985-03-11 JP JP60048070A patent/JPH07105429B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5481075A (en) * | 1977-11-24 | 1979-06-28 | Cho Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Method of detecting article image using electron beam |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2003066118A (ja) * | 2001-08-29 | 2003-03-05 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体装置の故障解析方法 |
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| KR20180036739A (ko) * | 2015-09-02 | 2018-04-09 | 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 | 회로 검사 방법 및 시료 검사 장치 |
| CN107923939A (zh) * | 2015-09-02 | 2018-04-17 | 株式会社日立高新技术 | 电路检查方法以及样品检查装置 |
| JPWO2017038293A1 (ja) * | 2015-09-02 | 2018-07-26 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 回路検査方法および試料検査装置 |
| US10712384B2 (en) | 2015-09-02 | 2020-07-14 | Hitachi High-Tech Corporation | Circuit inspection method and sample inspection apparatus |
| CN107923939B (zh) * | 2015-09-02 | 2021-11-19 | 株式会社日立高新技术 | 电路检查方法以及样品检查装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07105429B2 (ja) | 1995-11-13 |
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |