JPS6288332A - 試験装置 - 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】 〔概要〕 真空チャンバ因にＬＳＩ等を封入し、電子ビームを照射
してＭ能試験を行う場合、試験機と１、Ｓ夏とを高速の
試験信−）波形−・の影響を小さくするように接９Ｆ７
ｔ　シ、［１つ試験機を真空チャンバの外に設置するこ
とを可能とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は例えばＬＳＩの如き被試験品に、真空チャンバ
内で、電子ビームを照射して、性能試験を行う試験装置
に係り、特に該真空チャンバの夕）から、被試験品を試
験するために１受受する、高速の試験信号波形−・の影
響を小さくする試験装置に関する。

近年、半導体技術の発展に伴い、各種のＩ　Ｃ及びＩ、
Ｓ［が提供されるようになり、これらのＩＣ及びＬＳＩ
の性能を試験する上で、電子ビームを照射して試験する
ことを求められることがある。

１、ｓＩに電子ビームを照射するには、真空チャンバ内
にＬＳＩを封入する必要があり、且つ性能を試験するに
は、試験装置からＬＳＩに試験信号を供給し、その結果
を受信して判定を行う必要がある。

ＬＳＩとは高速の信号波形を授受する必要があるため、
真空シールが可能で且つ高速信号波形の伝送に辱える影
響を小さくする接続方式が必要である。

〔従来の技術〕

第４図は従来の接続方法を説明する図である。

第４図ｔａ＋は台８と共に真空チャンバを構成するケー
ス２に、電子ビーム照射装置１及び試験装置のテストヘ
ッド７と、ＬＳＩ３を取付けたソケット４とを接続する
ケーブル６を取付けたものである。

ステージ５は、Ｌ　Ｓ　Ｉ　３を電子ビーム照射装置１
の下に位置付けするため、台８−１：を水平移動するこ
とが可能である。従ってケーブル６には、ステージ５の
移動量をカバーする配線長が必要である。

テストヘノＦ　７から送出される試験信号は、ケーブル
６を経て真空チャンバ内に入り、ソケット４を経て■、
Ｓ＋３に供給される。そして電子ビーム照射装置１から
は、電子ビーム力月、３１３に照射される。又Ｌ　Ｓ　
Ｉ　３から送出される信号は、ケーブル６を経てテスト
ヘッド７に送出され、Ｌ　ｓＩ３の良否が判定される。

しかしながら、上記第４１４ａｌに示す従来例の場合、
ケーブル６の配線長が長いため、高速の信号波形に歪が
発生ずる。従って、ＬＳＩ３の性能試験に限界が発生ず
るという問題があった。

このため、第４図ｆｂｌに示されるような接続方式％式
％ 第４図（ｂｌは水平移動が可能な台８と図示されざるフ
レームに固定支持されたケース２により構成される真空
チャンバ内に、Ｌ　Ｓ　Ｉ　３を取イ」けたテストヘッ
ド７を直接封入したものである。又電子ビーム照射装置
１は第４図ｆａ）と同様、ケース２に取付けられている
。尚、台８とケース２は摺動可能に設けられており、摺
動面にシール材を有する。

テストヘッド７からは直接Ｌ　Ｓ　Ｔ　３に試験信号が
供給される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、第４図（ｂｌに示す従来例の場合、テスｔ　
−・ソド７が真空チャンバ内に封入されるため、真空チ
ャンバの容積が大きくなり、排気時間が長くなると共に
、テストヘッド７の発熱を外部に放出する機構が必要と
なるという問題がある。

本発明はこのような問題点に鑑み、テストヘッド７とＬ
ＳＩ３との接続距離を短く出来、試験信号波形への影響
を小さくすることが出来る接続方式を提供することを目
的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の詳細な説明する図である。

第１図（ａｌにおいて、■は電子ビーム照射装置であり
、後述する１、、　Ｓ　Ｉ　３に電子ビームを照射する
もの、１３は真空チャンバであり、後述する台８と、台
８に対しで摺動可能なケース２と、台８とケース２の間
のケース２側に設けられ、ケース２内の気密を保つ真空
シール部材１４とを含んでなるもの、３はＬＳＩで、被
試験体の一つであり、電子ビームが照射されて性能試験
が行われるものである。

４はソケットであり、ＬＳＩ３の端子が挿入接続される
もの、７はテストヘッドであり、図示しない移動装置に
よって台８に対して−１−下動可能に設けられてなると
共に、Ｌ　Ｓ　Ｉ　３に対してソケット４及びテストヘ
ッド７とソケット４を接続する電線１２を介して駆動信
号を入力し、その駆動１δ号に対する出力を監視してＬ
　Ｓ　Ｔ　３の良否の判定を行うものである。

８は台であり、図示されざるＸ−Ｙ駆動装置に接続され
゛（水平移動可能に設けられており、電子ビーム照射装
置１からの電子ビーｉ、のＬ　Ｓ　Ｉ　３−１−の照射
位置を順次変更するもの、９ばソノｙ／Ｌ搭叔台であり
、ソｂソト４が搭載されると共に、テスト・＼ソゲ”　
７とソケソ１−４とを接続する電線１２を収納している
ものである。

１０は収納ケースであり、ケス１−ヘッド７に固定され
でおり、ソケット搭載台９をデス１ヘツト７るこ結合ず
ろと共に、台８との間の隙間を寒くことによって真空チ
ャンバ１３の気密を保持するもの、１１は真空シール部
材であり、収納ケース１０と電線１２とを気密に保持す
るものである。

第１図（１，１１ｉｌｌ第１図ｆａｌのＡ−Ｂ線断面図
であり、図に示すように収納ケース１０は例えば円形で
あり、電線Ｉ２はソゲノド４を挾み、ソケット４の端子
に接続、し易いように配列する。

電線１２はテスト−・ソＦ７とソケット４とを短い距離
で接′！ｒｋ、Ｉ−”、収納ｂ−ス１０と真空シール部
材１１は、真空チャンバ１３内に空気が侵入することを
１ｉｔｌ　＋Ｌ　する構成とする。

〔作用〕

上記の如く構成することにより、１、ＳＩ３の試験は以
上のように行われる。まず、真空チャンバ１３の空気を
図示しない排気装置６′に３１、って排気し、真空点な
るとテスト・＼・ノＦ　７から′１「線１２を経て、ソ
ケット４の端子に試験信％３が送出される。ソノｒソト
４！こ挿入されたｌ　Ｓ　ｌ　３はこの試験信号に２１
（つき、内部回路により処理した信号を、電線１２を経
てテスト・＼・ノド７に送出する。

ぞして、テスｔ□　”’　ノド７では、電線１２を介Ｌ
７て得られた信号に基づいて、ｌ　Ｓ　Ｉ　３がｌｔ−
常に動作したか否かを判定する。尚、異常動イ１した場
合は、Ｌ、　Ｓ　Ｉ　３の内部のどの部分に異常が発生
Ｌ７ているかを検出する為に、電子ビーム照射装置１を
駆動して、異常個所の検出を行う。

以−ト説明した如く、ソケット４はテストヘノ１７Ｇこ
固定でよ）す、台Ｂの移十カＦ１！離に１１１幻ニアた
配線長を必要とせず、電線１２ば接続距離を短くするこ
とが出来、殆ど信号波ｊ［ｊに影響をりえずに信号を伝
送することが可能となると共に、テストヘッド７は真空
チャンバ１３の外に配置出来るので、ファン等の簡便な
放熱機構を採用することが可能となる。

〔実施例〕

第２図、第３図は本発明の接続方式が適用される試験機
の構成を示す概略図であり、第２図は試験機の側面図、
第３図は試験機の平面図である。

図において、２０は電子ビーム照射装置であり、例えば
走査型電子顕ａｔ＆？（スキャンニング・エレクトロン
・マイクロスコープ：ＳＴΣＭ）の電子銃とレンズ系か
ら構成されて成るものである。

２１は真空チャンバであり、夕）側ケース２２、Ａ側ケ
ース２２が載置される載置台２３、公知の平面移動機構
に支持されており、蔽ｉＷ台２３に対して図中−二点鎖
線で示す位置迄水平移動可能に設Ｕられた移動テーブル
２４、載置台２３と移動テーブル２４との間を寒く真空
シール部材であるＯリング２５等から構成されるもので
ある。

２６１、よソケット搭載台であり、被試験体であるＬＳ
Ｉが挿入されるソケットを搭載支持するもの、２７は収
納ケースであり、ソケットに（ｊ（給するイ１−１号線
（図示しない）を収納すると共に、載置台２３と移動テ
ーブル２４との摺動面である夕１周面にケース２２内の
気密を保つための真空シール部材（図示しない）を備え
るものである。

２８はテストヘッドであり、１１ｖ納ケース２７が一体
的に取付（Ｉられ、図示しない（へ号線が収納７１′−
ス２７を介してソゲソ］・に接続されており、該１３号
線を介してソケットに挿入された１、、　Ｓ　Ｉに対し
て、各種動作を行わせるための駆動信号を供給し、該Ｌ
ＳＩより得られた処理１４号からＬＳＩの良否判定を行
うものであり、移動テーブル２４４こ対して］で下動ｉ
ｉＪ能に設けられるものである。

２９はモータであり、ねじ３０を回転駆動することによ
って、ナツト３１をＬ下動さゼて−Ｊ′ソト３１に固定
されたテスト−・ソｉ゛２８を移動テーブル２４に対し
てＬＦ動させるもの、３２はキャスターであり、装置の
筺体３３を移動可能にするためのものである。

３４はＴＶカメラであり、アーム４１に支持されており
、破線位置に位置付けられた収納ケース２７、ソケット
搭載台２６上のＬＳＩの位置を認識するためのもの、３
５は排気装置であり、ホース３６を介して真空チャンバ
２１内の空気を排出することによってチャンバ内を真空
にするためのものである。

３７は二次電子検知器であり、光ファイバー３７ａ、３
７ｂ、３７ｃ、３７ｄ　（途中部分の図示は省略する）
を介して導かれた多方向に放射する二次電子を検知する
もの、３８はエネルギーアナライザであり、中心部に電
子ビームの通過孔を有すると共に、極めて細かい目の金
網が３段で構成されており、二次電子の通過量を制限す
るもの、３９は絞りであり、−次電子の量を規制するた
めのものである。

以上説明した構成において、まず、モータ２９を回転駆
動することによって、テストヘッド２８と共に収納ケー
ス２７、ソケット搭載台２６を下方向に移動させ、その
」二端部を移動テーブル２４の上端面より下刃に位置付
ける。

しかる後、図示しない平面移動機構によって移動テーブ
ル２４を第２図の左方向に移動し、そして、モータ２９
を駆動して収納ケース２７を破線で示す位置に位置（＝
Ｉけする。

次いで、操作者が被試験体であるＬＳＩをソケット搭載
台２６上のソノトソ１−に挿入する。ＬＳＩがソケット
に挿入されている状態を、ＴＶカメラ３４により撮像し
、撮像結果からＬＳＩのソケット搭載台２６−Ｆにおけ
る搭載位置を検出する。ごの検出結果は図示されない制
御装置を介してメモリ内に格納される。

この後、前述の順序と逆の順序でテストヘッド２８等を
上下動及び水平移動させて、収納ケース２７、ソケット
搭載台２６を第２図の実線で示す位置に位置付ける。

次に排気装置３５が駆動され、真空チャンバ２１内の空
気を排出することによっ゛ζチャンバ２１内を真空にす
る。

この状態で、テス］・ヘッド２８は収納ケース２７内の
信号線を介して、ソケットに挿入されたＬＳＩに各種動
作を行わせるため、駆動信号を供給し、そしてＬＳＩの
内部回路で処理した結果の信号を受取り、ＬＳＩが所望
の動作をするか否かを判定する。

テストヘッド２８での判定結果が異常であった場合は、
まず、ＬＳＩに所定の電圧（５■）を供給すると共に、
走査型電子顕微鏡２１を駆動して電子ビームをＬ　Ｓ　
Ｉ　」二に照射する。

この時の二次電子を光ファイバー３７ａ〜３７ｄを介し
て二次電子検知器３７で検出し、この検出結果に基づい
て、図示しない制御装置が所定のエネルギー分布となっ
ているか否かを判定し、パターンの断線、短絡を検知す
る。

以上説明したように、本発明においては、テストヘッド
を移動テーブルに載置しているので、被試験体であるＬ
ＳＩとテストへ・ノドとを接続するための配線長を短く
することが出来、信号波形への影響を小さくすることが
出来る。

又テストヘッドは真空チャンバの外側に配置されている
ため、真空チャンバ内の排気時間も短くて済み、さらに
は、テストヘッドの放熱は、例えばテストヘッドを支持
する支持台４０」−に設けるファン等の空冷を採用する
ことが可能となり、安価で且つ効率の良い放熱機構を採
用することが可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明は真空チャンバを小さくする
と共に、殆ど信号波形に影響を与−えずに試験機と被試
験品との間の試験信号授受を可能とし、テストヘッドの
放熱も容易とすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明する図、第２図は試験
機の側面図、 第３図は試験機の平面図、 第４図は従来の接続方法を説明する図である。 図において、 ｌは電子ビーム照ｉｔ装置、２はケース、３はＬＳＩ、
　　　　　　　　４はソノノ　ノド、５番Ｊステージ、
　　　　　　６はゲーブル、７ｉ：１ラーストヘノｌ、
　　　　８は台、９はソゲソト搭載台、　　１０ば収納
ケース、１１は真空シール、　　　　　１２は電線、１
３は真空チャンバである。 免・１　園

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被試験体（３）が搭載される搭載台（９）と、該被試験
   体（３）を試験するための試験信号を送出するテストヘ
   ッド（７）と、 該テストヘッド（７）からの試験信号を被試験体（３）
   に供給する電線（１２）と、 該搭載台（９）を収納可能で、且つ該被試験体（３）の
   雰囲気を真空状態に保持する真空チャンバ（１３）と、 真空状態において、該被試験体（３）に電子ビームを照
   射する電子ビーム照射装置（１）とを少なくとも備えた
   試験装置であって、 前記真空チャンバ（１３）の側壁の一部を、気密を保持
   した状態で当該真空チャンバ（１３）に対して移動可能
   な移動台（８）とし、前記搭載台（９）を当該移動台（
   ８）の真空チャンバ側に配置し、且つ前記テストヘッド
   （７）を反対側に配置して成り、該移動台（８）を移動
   することによって、該電子ビームの照射位置合わせを行
   うようにした試験装置。