JPS631040A - ストロボ電子ビ−ム装置 - 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〕 本発明は、ストロボ電子ビーノ、装置における電子ビー
ムパルスの照射位相指定方式において、位相Ｏから２π
まで設定位相の中から間引いて位相指定を行う動作を間
引き位置をずらしながら複数回繰り返すことにより、全
段定位Ｉ目の指定を行う手段を有し、それにより位相走
査の周期を短くし、コンタミや絶縁膜の帯電の用言を低
減させることのできるストロボ電子ビーム装置である。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、ストロボ電子ビーム装置における電子ビーム
パルスの照射位相指定方式に係り、Ｊ１￥にコンタミや
絶縁膜の帯電の影習を低減させることのできる位相走査
手段を有するストロボ電子ビーム装置に関する。

〔従　来　の　技　術〕

ストロボ電子ビーム装置は、高速動作するＬＳＩの動作
り１コツクに同期して電子ビームパルスを該ＬＳＩ上の
内部配線に照射し、そこから放出される二次電子を検出
することにより、前記内部配線部分の電圧を測定するこ
とができる。そして、電子ビームパルスの照射位相を所
定微小量ずつずらして電圧測定を行うことにより、前記
内部配線部分の電圧変化波形を高時間分解能で測定する
ことができる。

この場合、得られる二次電子のＳ／Ｎを向上させるため
に、ＬＳＩの繰り返し周期を２πとすると、位相をＯか
ら２πまでずらして電圧波形測定を行う動作を複数回繰
り返し、それらの測定値を各位相毎に加算平均処理を行
う必要がある。

第４図（ａ）、　（ｂ）は、そのための従来の位相指定
方式を説明した図である。今、ＬＳＩの所定内部配線位
置において、その電圧■５が第４図＋ａ）に示すように
周期２πで繰り返し動作をしているとする。

従来方式においては、ＬＳＩの動作クロックに同期して
、電子ビームパルスの照射位相を各繰り返し動作周期毎
に、第４図ｔｂ＋に示すように位相Ｏから２πまでΔφ
間隔で順次増加させて指定を行い、２πまで指定し終え
たら、再び位相０に戻−２て同じ動作を繰り返して電圧
波形の測定を行なっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記方式によって電子ビームパルスの照射を行
った場合、第４図（Ｃ）に示すように電子ビームパルス
（ＥＢパルス）１８が照射される内部配線１６の上部に
は絶縁膜１７が被覆されているため、電子ビームパルス
１８を打ち続けて時間が経過するに従って絶縁膜が帯電
し、正しい電圧値を示ざなくなる。第４図（ｂｌに示し
た上記従来例の場合、各測定回毎の時間ｔの経過と、位
相φの増加とは互いに正比例の関係にあるため、測定さ
れる電圧波形は位相φの増加に従って、第４図（ｄ）に
示すように歪んでしまう。この影響は、電子ビームパル
ス１８を打ち続けることによって絶ａ１９にコンタミと
呼ばれる炭素よごれが付着するごとによっても生ずる。

このように、従来例においてはコンタミや絶縁膜の帯電
などの影響により、測定電圧波形が歪んでしまうという
問題点を有していた。また、上記問題点を解決するため
に、各繰り返し動作周期毎にランダムに照射位相を変え
て電圧波形の測定を行う方式があるが、動作実現のため
の回路が複雑になってしまうという問題点を有していた
。

本発明は上記問題点を解決するために、位相Ｏから２π
までの（旨定を間引いて行う動作を複数回繰り返しで全
設定位相の指定を行うことにより、コンクミや絶縁膜の
帯電の影響を簡単な構成で低減させることのできるスト
ロボ電子ビーノ、装置を提供することを目的とする。

〔問題点をＩＷ決するための手段〕

本発明は上記問題点を解決するために、電子ビームパル
ス（１０）の照射位相（１３）と位相Ｏから２πまで設
定位相の中から間引いて位Ｆ目指定を行い、該υｊ作を
前記間引き位相位置をずらしながら複数回繰り返すこと
により前記全設定位相の指定を行う位相走査子６　（１
，２，３）を有する。

該手段は第１図に示すように、デイレイ回路１、位相走
査回路２、及びオブセソト位相発生回路３から構成され
る。

〔作　　　用〕

上記手段において、位相走査回路１は位相０から２πま
で設定位相の中から間引いて位ト旧旨定を行う動作を複
数回繰り返す。オフセット位（目発生回路３は、各回毎
の間引き位相位置をずらすために、各回毎に位相オフセ
ントを指定する。デイレイ回路３は上記２つの回路によ
って指定された位相値に従って同期信号を遅延させて照
射位１Ｕ信努（１３）を発生させる。

以上の動作により、位相が０から２πまで指定される速
度は間引き母に比例し、それにより絶縁膜の帯電による
影響ばＯから２πの仝位（旧範囲に分散し低減される。

また、各回路は比較的節１ｉ′１．ナハードウェアで）
Ｒ成することが可能である。

〔実　　施　　例〕

以下、本発明の実施例につき詳細に説明を行う。

（本発明による実施例の構成（第１図））ＬＳＩクロッ
ク１５はＬＳＩ７に入力すると共に、分周回路４に入力
する。分周回路４からのクロック同期信号１４は、デイ
レイ回路１に入力する。デイレイ回路１は位相走査回路
２から入力される位相指定信号Ｉ２に従ってｉｉｊ記ク
コクロック同期信号１４延させ、遅延同期信号１３を出
力する。オフセント位相発生回路３は、デイレイ回路１
からの遅延同期信号１３、及び外部からの設定位相点数
Ｉｎ、位相走査分割口ｉｎ、及び位相ずらし■Δφの各
信号に従ってオフセット位相信号１１を発生ずる。位相
走査回路２は、上記各信号及びオフセット位相発生回路
３からのオフセット位相信号１１に従って位相指定信号
１２を発生し、デイレイ回路１へ供給する。−方、デイ
レイ回路１からの遅延同期信号１３は偏向器ドライバ５
を介してブランキング偏向器６を動作させ、該信号１３
に同期した重子ビームパルス（ＥＢパルス、以下同じ）
１０を発生させる。これによりＩＦ、Ｂパルス１０は上
記位相で、絶縁膜で覆われたＬＳＩ７上の所定の内部配
線位置に照射される。そして、これにより特には図示し
ないが二次電子が発生され、これを検出することにより
該位置の電圧が測定される。

（本発明による実施例の動作（第１図〜第３図））次に
、上記実施例の動作について、第２図の説明図及び第３
図のフローチャートを用いて説明を行う。今、第１図の
ＬＳＩ７の内部配線８の電圧■３が、第２図（ａ）に示
すように周期２πで繰り返し動作をしているとする。こ
の時の動作周期は、ＬＳＩクロック１５の複数周期分に
なり、分周回路４によって分周されたクロック同期信号
１４が該周期に同期して１つずつのパルスを出力する。

例えばクロック同期信号１４は第２図［８１の位相０に
おいて上記各動作周期毎に１つずつのパルスを出力する
。本実施例においては、上記クロック同期信号１４を各
動作周期毎に微小量ずつ遅延させることにより、その位
相を第２図（ａ）の位相Ｏから２πの間で変化させて遅
延同期信号１３を発生させ、ＥＢパルス１０を発生させ
ている。この時、遅延同期信号１３の位相は、第４図（
ｂ）の従来例のように各測定回毎に位相０から２πまで
Δφずつ単調に増加させるのではなく、第２図（ｂ）に
示すように各測定回毎に位１・目Ｏから２πまでの変化
を複数回繰り返させることを特徴としている。第２図（
ｂ）の場合、１回の測定において位相０から２πの間で
測定する位相点は１６点であり、位相０から２πまでの
変化を初期位相（オフセント位相）を変化させながら４
回繰り返させている。これにより、１位相変化皇ばΔφ
ではなく４Δφというように間引いている。

上記ＥＩＪ作により、位相０から２πまでの位相変化口
が従来の方式に比べて４倍になり、従ってＥＢパルス１
０の照射によるコンタミや絶縁膜９（第１図）への帯電
によるシフは、位相が０から２πに向って増加するに従
って増すのではなく、位相Ｏから２πの範囲全体に分散
する。すなわち、ジグの度合はほぼ１／４になり、第２
図（Ｃ１に示すように歪の少ない電圧波形を（グること
ができる。

従って、この動作を第２図（ｂ）に示すように２回。

３回・・・と繰り返し、得られた結果から各位相点毎に
加算平均をとることにより、Ｓ／Ｎの良い波形を得るこ
とができる。

上記動作をより一般的に説明すると、今、位り目０から
２πの間の設定位相点数をｍ、位相走査分割回数をｎと
する。第２図（ｂ）の場合、ｍ＝１６゜ｎ＝４である。

この時、１測定回における位相０から２πまでの間の位
相分割数ｉは、 ｉ＝ｍ／ｎ　　　　　　　　　　・・・・・（１）によ
って与えられる。第２図（ｈ）の場合、ｉ＝４となる。

また、位相０から２πまでをｍ等分した時の位相ずれ量
をΔφとし、上記各繰り返し毎の川明位相、すなわちオ
フセット位相をＦｄｅｌとすれば、 Ｆｄｅｌ　＝　ｋ＋−Δφ　　０≦ｈ≦ｎ−１・・１２
）によって与えられる。第２図（ｂ）の場合、Ｆ　ｄｃ
ｌの値はψ＋　＝Ｏ（ｈ＝ｏ）、　　φ２＝Δφ　（ｈ
＝１）。

φ　コ　＝　２　Δ　φ　　（ｈ＝２）、　　　φ　４
−３　Δ　φ　　（ｈ　　＝　　３）となる。さらに、
上記Ｆ　ｄｅｌを用いて各繰り返し毎の指定位相値φは
、 φ＝Ｆｄｅｌ＋に−ｎΔφ　Ｏ≦に≦ｉ−１・・・・（
３） となる。すなわら、各繰り返し毎に位相Ｏから２πの間
で（ｎ−１）点ずつ間引かれることになる。

（３）式において、Ｒｄｅｌ　＝に−ｎΔφとすれば、
φ＝Ｆｄｅｌ　＋Ｒｄｅｌ　　　　　　　・・・−１４
）と表わせる。すなわち、各繰り返し毎にＲｄｅｌが（
３）式に従って位相分割数に等しい１回だけ変化し、間
引かれた位相が０から２πの間で指定される。

そして、各繰り返し毎にオフセット位相Ｆ　ｄｅ１０値
が（２）式に従って決定される。この動作が位相走査分
割回数ｎ回だけ繰り返され、全位相点数ｍ点分の指定が
行われる。

今、第１図において、（２）式に基づ＜Ｆｄｅｌの計算
はオフセント位相発生回路３において行なわれ、オフモ
ノ１−位相信号１１として位相走査回路２へ出力される
。そして、（３）、　（４１式に基づ（Ｒｄｅｌの計算
、及びφの計算は位相走査回路２において行なわれ、φ
は位相指定信号１２としてデイレイ回路１へ出力される
。第３図は上記動作を示すフローチャートである。ＳＬ
、５１３．ＳＬ４によるループは、加算平均処理を行う
回数を示すものであり、第２図（ｂｌの１回目、２回目
、３回目・・・という大きい繰り返し動作を行わせるル
ープである。なお、この動作は外部の制御回路によって
行われる。次に３２．Ｓ３．ＳＬＩ、Ｓ１２によるルー
プは、位相０から２πの走査の繰り返し位を口走査を示
すループであり、各回毎に３１０に示す前記（２）式と
等価な処理が、第１図のオフセット位相発生回路３にお
いて行なわれ、オフセットＩＢ号１１（Ｆｄｅｌ）が計
算、出力される。そして、Ｓ４．Ｓ５．Ｓ８．Ｓ９によ
るループは、０から２πの各位相走査における間引き位
相指定を示すループであり、各回毎に８７に示す前記（
３）式と等価な処理が、第１図の位相走査回路２におい
て１１なわれ、位相指定信号１２（φ）が計算、出力さ
れる。

この時、１つの位相指定信号１２が指定されると、デイ
レイ回路ｌはｊ２（１１！ｉｔのりじ１７り同１１Ｊｌ
信号１４のパルスの遅延動作を同位相で行い、！個の同
位相の遅延同期信号１３のパルスを出力し、１個のＥＢ
パルス１０を発生させる（第３図Ｓ６）。

従って、第２図（ｂｌの各位相点φ１〜φ１６において
は、ＩＩＨずつのＥＢパルス１０が照射される。

従って、位相走査回路２は、遅延同期信号１３がｌパル
ス出力される毎にｋの値を１ずつ増加させる（第３図３
８）。また、オフセント位相発生回路は、遅延同期信号
１３がβｘｉ＝βｘ　ｍ　／　ｎパルス出力される毎に
ｈの値を１ずつ増加させる（第３図８１１）。

以上の動作により、各測定回毎に第２図（Ｃ１に示すよ
うな歪の少ない電圧波形が得られ、それを用いた加算平
均結果もＳ／Ｎが良好で、かつ歪の少ない波形を得るこ
とができる。

なお、第３図の動作フローチャートを実現するオフセフ
）位相発生回路３、及び位相走査回路２は、第３図を見
てわかるように単純なカウンタを加算器の組合せで溝底
できると考えることができ、実現も容易である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、Ｏから２πの位相走査を複数回に分割
し、各走査毎の位相指定を間引いて行うことにより、コ
ンタミや絶縁膜の帯電のシロを低減させることが可能と
なる。

また、そのためのハードウェアは簡単な溝底で実現する
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例の構成図、 第２図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）は、本発明の動作説
明図、第３図は、本発明のυＪ作フｌコーチヤード、第
４図（ａｌ〜（ｄｌは、従来例のり３作及び問題点の説
明図である。 １・・・デイレイ回路、 ２・・、・位相走査回路、 ３・・・オフセット位相発生回路、 ７・・・ＬＳ　Ｉ。 ８・・・内部配線、 １０・・・電子ビームパルス、 １３・・・遅延同期信号、 １５・・・ＬＳＩクロック。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被検集積回路（７）の動作クロック（１５）と同期して
   電子ビームパルス（１０）を該被検集積回路（７）の内
   部配線（８）に照射し、該照射点から放出される二次電
   子を検出することにより前記内部配線（８）の電圧波形
   を測定するストロボ電子ビーム装置において、 前記電子ビームパルス（１０）の照射位相 （１３）を位相０から２πまで設定位相の中から間引い
   て位相指定を行い、該動作を前記間引き位相位置をずら
   しながら複数回繰り返すことにより前記全設定位相の指
   定を行う位相走査手段（１、２、３）を有することを特
   徴とするストロボ電子ビーム装置。