JPS629218B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の技術分野 本発明は集積回路解析装置に係り、特に電子ビ
ームによつて試料を照射して集積回路内部の電圧
などを解析する電子ビームステージの移動と電子
レンズ系の倍率切り換えを別に設けた光学顕微鏡
のステージの移動と光学レンズ系の倍率切り換え
機構と連動させるようにした集積回路解析装置に
関する。

(2) 技術の背景 近時、集積回路内部の電圧等を測定して集積回
路を解析する装置としてステージ上に載置した集
積回路試料上に照射して、試料上を端から端まで
フレーム走査して所定の測定位置を選択してい
る。所定の測定位置を選択した後に該測定位置の
電圧などを測定して試料の解析を行つている。こ
の場合、電子ビームを照射する必要のない測定場
所にも大量の電子ビームが照射されるために集積
回路の他の素子に特性変化をもたらすために、電
子ビームの照射によつて測定部以外にダメージを
与えない集積回路解析装置が要望されてした。

(3) 従来技術と問題点 第１図は従来の電子ビームを用いた集積回路解
析装置を示す略線図であり、同図に於て、電子銃
１のカソード２より発射された電子ビーム３はブ
ランキング用電極４、コンデンサレンズ５のアパ
ーチヤ６を介して所定形状に集束されると共に方
向づけされる。

更に、電子ビーム３は走査偏向用のＸ軸偏向電
電極７とＹ軸偏向電極８を介してＸ軸及びＹ軸方
向に走査偏向制御され、対物レンズ９を介して試
料１０に照射投影される。

上記試料１０はＸ軸又はＹ軸方向に移動するス
テージ１１上に載置され、サーボモータや移動駆
動手段等よりなるステージ移動装置１２により所
定の一方向に連続的に移動するように構成されて
いる。

上述の構成に於て、例えば試料１０の点１４で
測定を行うとすれば電子ビーム３はステージ移動
装置と走査偏向用のＸ軸及びＹ軸偏向電極に加え
る制御信号との共動により試料上をフレーム走査
１３して点１４を検出し、電圧測定等を行つて集
積回路試料１０の解析が行われる。

このためにフレーム走査１３された途中にある
多くの素子には電子ビーム３の熱エネルギが与え
られて特性変化をもたらす危険を含んでいた。

(4) 発明の目的 本発明は上記従来の欠点に鑑み、集積回路の解
析個所の選択表示には並列的に光学顕微鏡を用い
て解析個所の位置を予め目視によつて定め、電圧
測定を行う時に測定個所のみに電子ビームを照射
して電圧等測定することで集積回路内の他の素子
にダメージを与えない集積回路解析装置を得るこ
とを目的とするものである。

(5) 発明の構成 そして、この目的は本発明の構成である、電子
ビームより集積回路内部の電圧等を測定して集積
回路の動作を解析する集積回路装置において、該
集積回路解析装置内の電子ビームが照射される試
料を載置するステージの移動及び電子ビームの電
子レンズ系の倍率切り換えを光学顕微鏡のステー
ジの移動及び光学レンズ系の倍率切り換えと連動
させるようにしてなることを特徴とする集積回路
解析装置を提供することで達成される。

以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

第２図は本発明の集積回路解析装置の略線的構
成を示す図であり、第１図と同一部分には同一符
号を付して重複説明は省略する。

電子ビーム装置は試料１０の上部にマイクロチ
ヤンネルプレートの如き電子検出器１６を有し、
該電子検出器１６よりの検出された測定電圧等は
信号処理回路１７を通して陰極線管等の表示装置
１８に表示される。

更に、ブランキング用電極４には動作モード切
り換え回路２０で与えた切り換え状態に応じてビ
ーム消去回路１９を通して制御信号が与えられ電
子ビーム消去等が行われる。

又、Ｘ軸及びＹ軸偏向電極７，８には偏向系制
御回路２１よりの偏向電圧が与えられ、該偏向電
圧によつて偏向角θが定められて試料１０上の視
野範囲Ｌが定められる。

本発明では上述の如き電子ビーム装置の他に光
学顕微鏡２２を用意し該光学顕微鏡の下端に配設
したステージ２５上に電子ビーム装置の測定試料
１０と同一種類の試料２４をステージ１１と同じ
位置に同じ方向に向けて載置する。ステージ１１
と２５はそれぞれステージ移動装置１２，２６で
Ｘ軸及びＹ軸方向に移動されるように構成され
る。ステージ移動装置１２，２６のサーボ用のパ
ルスモータ等はモータ駆動回路２７，２８で夫々
駆動制御され、上記モータ駆動回路２７，２８は
コンピユータ内のステージ移動制御回路２９で同
期をとつて駆動されるため電子ビーム装置用ステ
ージ１１と光学顕微鏡のステージ２５とは同期し
て移動する。

更に、光学顕微鏡２２の光学系の倍率は低倍か
ら高倍率までの複数の倍率レンズ系２３ａ，２３
ｂ……を有し、これら光学系は回転台２３を回動
することで目視位置を通る光学顕微鏡の中心線３
３上に倍率レンズ系２３ａ，２３ｂを持ちきたす
ことができるので、この回動状態をマイクロスイ
ツチ等の検出手段３０で検出し、倍率レンズ系の
倍率に応じた電圧又は電流を倍率検出回路３１に
よつて発生させて偏向系制御回路２１に加える。

即ち、光学顕微鏡２２の倍率レンズ系の倍率が
例えば視野角がθ_１で試料２４上の視野範囲が
L₁で表される範囲ならば電子ビーム装置の偏向
角θをθ＝θ_１に視野Ｌ＝L₁となるように偏向
電極７，８に加える制御電圧をコントロールすれ
ばよい。

なお、上記実施例では倍率検出回路３１の出力
を直接偏向系制御回路２１に与えたが、これら倍
率検出回路よりの制御信号をコンピユータに加え
て、コンピユータで偏向系制御回路に与える偏向
用制御信号を基準の偏向量と共に演算してＸ軸及
びＹ軸偏向手段をコントロールしてもよい。

上記構成に於て、ステージ１１，２５に載置し
た同一種類の試料の測定すべき点１４を検出する
ためには電子ビーム装置動作モード切り換え回路
をブランキング状態にするか完全に停止状態とし
てステージ１１，２５を移動させ、光学顕微鏡２
２の倍率レンズ系を適当に選択して視野 L₁内
に測定すべき点１４を見出した状態で電子ビーム
３を「オン」状態とすればステージ１１と２５は
同期移動し、且つ光学顕微鏡の倍率と電子ビーム
装置の偏向角で定まる視野が等しくなるように構
成されているために測定すべき点１４に直接電子
ビーム３が照射され、この部分の２次電子等を検
出して表示装置１８に表示して集積回路の解析を
行うことができる。

(7) 発明の効果 以上、詳細に説明したように、本発明の集積回
路解析装置によれば試料の測定個所選択のために
電子ビームを照射しないために測定点以外の素子
に熱的なダメージを与えることなく集積回路の解
析を行うことができる特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の集積回路解析装置として電子ビ
ームを用いるものの略線図、第２図は本発明の集
積回路解析装置の略線図である。 １……電子銃、３……電子ビーム、７，８……
Ｘ軸及びＹ軸偏向電極、１０，２４……試料、１
１，２５……ステージ、１２，２６……ステージ
移動装置、１４……測定点、１６……検出器、１
８……表示装置、２０……動作モード切り換え回
路、２１……偏向系制御回路、２２……光学顕微
鏡、２３……回転台、２７，２８……モータ駆動
回路、２９……ステージ移動制御回路、３０……
検出手段、３１……倍率検出回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電子ビームにより集積回路内部の特性を測定
   し集積回路の動作を解析する集積回路解析装置に
   おいて、第１のステージを有し第１の試料に電子
   ビームを照射する電子ビーム装置と、第２のステ
   ージを有し前記第１の試料と同一形状の第２の試
   料の測定位置を選定する光学装置と、前記第１の
   ステージに第１の試料を載置するとともに前記第
   ２のステージに第２の試料を載置して前記第２の
   試料の測定位置を観測しながら前記第１の試料の
   解析を行うように前記第１のステージと前記第２
   のステージを連動させるステージ移動手段と、前
   記光学装置の倍率を切換えることにより前記第２
   の試料の測定すべき視野を決定する倍率検出手段
   と、該倍率検出手段から出力される光学装置の倍
   率に従つて前記電子ビーム装置の電子ビームの偏
   向領域を制御して前記第１の試料の視野を決定す
   る偏向制御手段とを有することを特徴とする集積
   回路解析装置。 ２ 前記第１の試料の検出すべき位置と視野とが
   決定されるまで前記ビームの前記第１の試料への
   照射を停止させることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の集積回路解析装置。