JPS6252841A - 電位分布像表示装置 - Google Patents
電位分布像表示装置Info
- Publication number
- JPS6252841A JPS6252841A JP60191395A JP19139585A JPS6252841A JP S6252841 A JPS6252841 A JP S6252841A JP 60191395 A JP60191395 A JP 60191395A JP 19139585 A JP19139585 A JP 19139585A JP S6252841 A JPS6252841 A JP S6252841A
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- Japan
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- potential
- sample
- potential distribution
- brightness
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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、表面に保護絶縁膜を有する試料の電位分布の
観察に用いられる電位分布像表示装置に関する。
観察に用いられる電位分布像表示装置に関する。
（従来の技術）
一般に、ＬＳＩやＶＬＳＩ等の半導体集積回路の内部電
位分布のｖＡ察にあたっては、走査型１子顕微鏡のボル
テージコントラスト像が用いられている。そして、電位
の定同化にあたっては、２次電子のエネルギー分光法が
用いられている。ここで、２次電子のエネルギー分光法
とは、試料から放出される２次電子の看が試料の電位に
応じて変化することを利用して電位分布像を間接的に得
る方法である。
位分布のｖＡ察にあたっては、走査型１子顕微鏡のボル
テージコントラスト像が用いられている。そして、電位
の定同化にあたっては、２次電子のエネルギー分光法が
用いられている。ここで、２次電子のエネルギー分光法
とは、試料から放出される２次電子の看が試料の電位に
応じて変化することを利用して電位分布像を間接的に得
る方法である。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、電位分布が一定で表面に保護絶縁膜が設
けられた試料に電子ビームを照射し続番ノると、保護絶
縁膜が下８ＩＳ電極の電位分布に応じて帯電されてしま
うチャージアップ現象が発生し、電位コントラストが次
第に消失して測定が困難になるという欠点がある。電位
分布一定の絶縁膜に覆われた試料に電子ビームを照射し
続けると、絶縁膜が下部電極の電位分布に応じて帯電し
ていくため、電位コントラストは次第に消失していく。
けられた試料に電子ビームを照射し続番ノると、保護絶
縁膜が下８ＩＳ電極の電位分布に応じて帯電されてしま
うチャージアップ現象が発生し、電位コントラストが次
第に消失して測定が困難になるという欠点がある。電位
分布一定の絶縁膜に覆われた試料に電子ビームを照射し
続けると、絶縁膜が下部電極の電位分布に応じて帯電し
ていくため、電位コントラストは次第に消失していく。
一般に、電位コントラストの消失までの電子線照射量と
下部電極電位との間には密接な関係がある。
下部電極電位との間には密接な関係がある。
従って、照射開始から適当な間隔をおいて数画面の像を
取込み、その各点での輝度の時間変化をブＯットし減哀
若しくは増加の時定数を求めることにより下部電極の電
位情報を得ることができる。
取込み、その各点での輝度の時間変化をブＯットし減哀
若しくは増加の時定数を求めることにより下部電極の電
位情報を得ることができる。
本発明は上記開角・点に鑑みてなされたもので、その目
的は、保護Ｊ１８緑膜のチャージアップによる電位コン
トラストの消失効果自体を利用して、保護絶縁腰下の内
部電位分布像情報を得ることにある。
的は、保護Ｊ１８緑膜のチャージアップによる電位コン
トラストの消失効果自体を利用して、保護絶縁腰下の内
部電位分布像情報を得ることにある。
に問題点を解決するための手段）
前記した問題点を解決する本発明は、保護絶縁膜を有し
該絶縁膜下の電位分布が一定の試料に連続的に電子ビー
ムを照射する手段と、該試料から放射される２次電子信
号を適当な時間間隔でサンプリングして該試料に関連し
た複数の画像信号を取込む手段と、取込まれた複数の画
像信号に基づいてＩ！ｊ像上の各点における輝度の時定
数を求めこれら時定数を電位情報として出力する手段と
で構成されたことを特徴とするものである。
該絶縁膜下の電位分布が一定の試料に連続的に電子ビー
ムを照射する手段と、該試料から放射される２次電子信
号を適当な時間間隔でサンプリングして該試料に関連し
た複数の画像信号を取込む手段と、取込まれた複数の画
像信号に基づいてＩ！ｊ像上の各点における輝度の時定
数を求めこれら時定数を電位情報として出力する手段と
で構成されたことを特徴とするものである。
（実施例）
以下、図面を参照し本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図である
。図において、１０は走査型電子顕微鏡部であり、ビー
ム制ｔｌ１１１，２次電子検出器１２等が設けられてい
る。尚、該走査型電子顕微鏡部１０の底部には試料１３
が配置されている。２０はビーム制御部１１に制御信号
を加えるビーム制御回路、３０は２次１子検出器１２の
検出信号から試料１３の画像信号を取込み、所定の画像
処理を行う画像処理装置、４０は各部の動作を制御する
演算制御部（ＣＰｔＪ）、５０は電位情報を表示するＣ
ＲＴ等の表示器である。
。図において、１０は走査型電子顕微鏡部であり、ビー
ム制ｔｌ１１１，２次電子検出器１２等が設けられてい
る。尚、該走査型電子顕微鏡部１０の底部には試料１３
が配置されている。２０はビーム制御部１１に制御信号
を加えるビーム制御回路、３０は２次１子検出器１２の
検出信号から試料１３の画像信号を取込み、所定の画像
処理を行う画像処理装置、４０は各部の動作を制御する
演算制御部（ＣＰｔＪ）、５０は電位情報を表示するＣ
ＲＴ等の表示器である。
このような構成において、試料１３の電位コントラスト
が消失するまでの電子ビーム照射色と保護絶縁膜の下部
における電位分布とには密接な関係があることが知られ
ている。従って、電子ビームの照射開始時から適当な時
間間隔で試料１３から放射される２次電子信号をサンプ
リングして、試料１３に関連した複数の画像信号を取込
み、取込まれた複数の画像信号に基づいて画像上の各点
における輝度の時定数（時間的変化）を求め、これら時
定数を擬似カラーや輝度変調により電位情報どして表示
器５０で表示することにより、保護絶縁膜の下部におけ
る電位分布の状態を略定量的に把握することができる。
が消失するまでの電子ビーム照射色と保護絶縁膜の下部
における電位分布とには密接な関係があることが知られ
ている。従って、電子ビームの照射開始時から適当な時
間間隔で試料１３から放射される２次電子信号をサンプ
リングして、試料１３に関連した複数の画像信号を取込
み、取込まれた複数の画像信号に基づいて画像上の各点
における輝度の時定数（時間的変化）を求め、これら時
定数を擬似カラーや輝度変調により電位情報どして表示
器５０で表示することにより、保護絶縁膜の下部におけ
る電位分布の状態を略定量的に把握することができる。
このような手順を示すと、以下のようになる。
まず、試料１３に測定対象となる電位分布を与えて走査
型電子顕微鏡部１０のビームブランキングを解除したり
、ストロボ動作の場合には試料１３に対して参照位相で
十分に電子ビーム照射を行った模に測定対↑の位相に切
換える。その後、続いて適当な間隔をおきながら複数の
画像を画像処理装置３０に取込む。尚、この問も試料１
３には連続的に電子ビームを照射するようにする。
型電子顕微鏡部１０のビームブランキングを解除したり
、ストロボ動作の場合には試料１３に対して参照位相で
十分に電子ビーム照射を行った模に測定対↑の位相に切
換える。その後、続いて適当な間隔をおきながら複数の
画像を画像処理装置３０に取込む。尚、この問も試料１
３には連続的に電子ビームを照射するようにする。
第２図はこのようにして取込まれた複数の画像例図であ
り、（ａ）は取込開始時点の画像を示し、（ｂ）は０秒
後の画像を示し、（０）は２０秒後の画像を示している
。
り、（ａ）は取込開始時点の画像を示し、（ｂ）は０秒
後の画像を示し、（０）は２０秒後の画像を示している
。
第３図は第２図の各領域Ａ−Ｄの時刻に対する輝度の変
化の状態を示した特性例図であり、領域Ａは略直線的に
輝度が高くなり、領域８は指数函数的に輝度が低くなり
、領域Ｃは指数函数的に輝度が高くなり、領１ｊｌｌ
Ｄは略一定の輝度になっている。
化の状態を示した特性例図であり、領域Ａは略直線的に
輝度が高くなり、領域８は指数函数的に輝度が低くなり
、領域Ｃは指数函数的に輝度が高くなり、領１ｊｌｌ
Ｄは略一定の輝度になっている。
画像処理＠置３０又は演惇制御部４０は、このようにし
て取込まれた画像の各点における各時刻での輝度の時定
数を求め、各点の時定数を擬似カラー又は輝度変調によ
り、例えば第４図に示すように表示器５０で表示する。
て取込まれた画像の各点における各時刻での輝度の時定
数を求め、各点の時定数を擬似カラー又は輝度変調によ
り、例えば第４図に示すように表示器５０で表示する。
このようにして得られる表示画像は保護絶縁膜下の電位
分布に対応したものとなり、電位分布の定最的りｌ察を
行うことができる。
分布に対応したものとなり、電位分布の定最的りｌ察を
行うことができる。
尚、上記実施例では、複数の画像の各点における輝度の
時定数を求める例について説明したが、例えば第５図に
示すように、時刻Ａ＋ 、 Ａ２ 、 ＢＬ 、Ｂ２
（Ａ２−△１−８２ Ｂ＋ ＞において取込まれた
画像に対して（Ａ＋ −Ａ？ ）、（Ｂｔ−Ｂｚ）の２
組の減算画像を作り比較することによっても、電位分布
パターンを抽出することができるＯ第５図の場合、曲線
ＥはＡｔ Ａ２間テノ変化が小さくＢＩ Ｂ２間で
の変化が大きいことから電位が比較的高いことを示し、
曲線ＦはΔ１−Ａｚ間での変化が大ぎ＜Ｂｌ Ｂ２間
での変化が小さいことから電位が比較的低いことを示し
ている。
時定数を求める例について説明したが、例えば第５図に
示すように、時刻Ａ＋ 、 Ａ２ 、 ＢＬ 、Ｂ２
（Ａ２−△１−８２ Ｂ＋ ＞において取込まれた
画像に対して（Ａ＋ −Ａ？ ）、（Ｂｔ−Ｂｚ）の２
組の減算画像を作り比較することによっても、電位分布
パターンを抽出することができるＯ第５図の場合、曲線
ＥはＡｔ Ａ２間テノ変化が小さくＢＩ Ｂ２間で
の変化が大きいことから電位が比較的高いことを示し、
曲線ＦはΔ１−Ａｚ間での変化が大ぎ＜Ｂｌ Ｂ２間
での変化が小さいことから電位が比較的低いことを示し
ている。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、保護絶縁膜のチ
ャージアップによる電位コントラストの消失効果自体を
利用して、保護絶縁膜下の内部１位分布像情報を得るこ
とができ、各種の半導体集積回路の製品検査等に有効で
ある。
ャージアップによる電位コントラストの消失効果自体を
利用して、保護絶縁膜下の内部１位分布像情報を得るこ
とができ、各種の半導体集積回路の製品検査等に有効で
ある。
第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図は第１図の装置において取込まれる画像例図、第３図
は第２図の各領域の時刻に対する輝度の変化の状態を示
した特性例図、第４図は第１図の表示器の表示例図、第
５図は本発明の他の実施例の動作を説明するための各領
域の時刻に対する輝度の変化の状態を示した特性例図で
ある。 １０・・・走査型電子顕微鏡部 １１・・・ビーム制御８Ｉｌ １２・・・２次電子検出
器１３・・・試料 ２０・・：ビームυ制御回
路３０・・・画像処理装置 ４０・・・演算側師部（ＣＰＵ） ５０・・・表示器 特許出願人 日本電子株式会社 代 理 人 弁理士 井島藤治 外１名 第１ 図 第２図 （ａ） （ｂ） （ｃ
）取込開始 ｒ＄％Ｉ
２ｎυ後第後回３ 第４図
図は第１図の装置において取込まれる画像例図、第３図
は第２図の各領域の時刻に対する輝度の変化の状態を示
した特性例図、第４図は第１図の表示器の表示例図、第
５図は本発明の他の実施例の動作を説明するための各領
域の時刻に対する輝度の変化の状態を示した特性例図で
ある。 １０・・・走査型電子顕微鏡部 １１・・・ビーム制御８Ｉｌ １２・・・２次電子検出
器１３・・・試料 ２０・・：ビームυ制御回
路３０・・・画像処理装置 ４０・・・演算側師部（ＣＰＵ） ５０・・・表示器 特許出願人 日本電子株式会社 代 理 人 弁理士 井島藤治 外１名 第１ 図 第２図 （ａ） （ｂ） （ｃ
）取込開始 ｒ＄％Ｉ
２ｎυ後第後回３ 第４図
Claims (1)
- 保護絶縁膜を有し該絶縁膜下の電位分布が一定の試料に
連続的に電子ビームを照射する手段と、該試料から放射
される２次電子信号を適当な時間間隔でサンプリングし
て該試料に関連した複数の画像信号を取込む手段と、取
込まれた複数の画像信号に基づいて画像上の各点におけ
る輝度の時定数を求めこれら時定数を電位情報として出
力する手段とで構成されたことを特徴とする電位分布像
表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60191395A JPS6252841A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 電位分布像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60191395A JPS6252841A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 電位分布像表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6252841A true JPS6252841A (ja) | 1987-03-07 |
Family
ID=16273888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60191395A Pending JPS6252841A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 電位分布像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6252841A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0785441A2 (en) | 1996-01-12 | 1997-07-23 | Nec Corporation | Method of producing clear potential contrast image through scanning with electron beam for diagnosis of semiconductor device and electron beam testing system used therein |
| JP2008123716A (ja) * | 2006-11-08 | 2008-05-29 | Hitachi High-Technologies Corp | 時定数測定機能を搭載した走査型電子顕微鏡 |
| JP2008282630A (ja) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子線装置 |
| WO2011016208A1 (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-10 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 走査型電子顕微鏡及び試料観察方法 |
| WO2013151073A1 (ja) * | 2012-04-04 | 2013-10-10 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 電子顕微鏡、電子顕微鏡の観察条件の設定方法、および電子顕微鏡による観察方法 |
-
1985
- 1985-08-30 JP JP60191395A patent/JPS6252841A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0785441A2 (en) | 1996-01-12 | 1997-07-23 | Nec Corporation | Method of producing clear potential contrast image through scanning with electron beam for diagnosis of semiconductor device and electron beam testing system used therein |
| US5995647A (en) * | 1996-01-12 | 1999-11-30 | Nec Corporation | Method of producing clear potential contrast image through scanning with electron beam for diagnosis of semiconductor device and electron beam testing system used therein |
| JP2008123716A (ja) * | 2006-11-08 | 2008-05-29 | Hitachi High-Technologies Corp | 時定数測定機能を搭載した走査型電子顕微鏡 |
| US7763852B2 (en) | 2006-11-08 | 2010-07-27 | Hitachi High-Technologies Corporation | Scanning electron microscope having time constant measurement capability |
| US8274048B2 (en) | 2006-11-08 | 2012-09-25 | Hitachi High-Technologies Corporation | Scanning electron microscope having time constant measurement capability |
| JP2008282630A (ja) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子線装置 |
| WO2011016208A1 (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-10 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 走査型電子顕微鏡及び試料観察方法 |
| JP5639590B2 (ja) * | 2009-08-07 | 2014-12-10 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 走査型電子顕微鏡及び試料観察方法 |
| US9991092B2 (en) | 2009-08-07 | 2018-06-05 | Hitachi High-Technologies Corporation | Scanning electron microscope and sample observation method |
| US10840060B2 (en) | 2009-08-07 | 2020-11-17 | Hitachi High-Tech Corporation | Scanning electron microscope and sample observation method |
| WO2013151073A1 (ja) * | 2012-04-04 | 2013-10-10 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 電子顕微鏡、電子顕微鏡の観察条件の設定方法、および電子顕微鏡による観察方法 |
| JP2013214467A (ja) * | 2012-04-04 | 2013-10-17 | Hitachi High-Technologies Corp | 電子顕微鏡、電子顕微鏡の観察条件の設定方法、および電子顕微鏡による観察方法 |
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