JPS6321342B2 - - Google Patents

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JPS6321342B2
JPS6321342B2 JP57038254A JP3825482A JPS6321342B2 JP S6321342 B2 JPS6321342 B2 JP S6321342B2 JP 57038254 A JP57038254 A JP 57038254A JP 3825482 A JP3825482 A JP 3825482A JP S6321342 B2 JPS6321342 B2 JP S6321342B2
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JP
Japan
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potential
electron
sample
conductor
scanning
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JP57038254A
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JPS57196540A (en
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Oo Rangunaa Gyunsaa
Shii Fuaifuaa Hansu
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International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
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Publication date
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Publication of JPS6321342B2 publication Critical patent/JPS6321342B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • 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
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/302—Contactless testing
    • G01R31/305—Contactless testing using electron beams

Description

【発明の詳細な説明】 本発明の分野 本発明は、物理的に接触することなく、電気的
導体の連続性をテストするための装置に係り、更
に具体的に云えば、テストされるべき試料の一方
の表面に於て多数の導体の全てを同時に所与の電
位に帯電させるために全面照射電子銃を用い且つ
他方の表面に於て導体を走査して両面間に電気的
連続性を有するそれらの導体から二次電子放出を
検出するために走査電子ビームを用いている装置
に係る。該装置は、焼成前の多層セラミツク
（MLC）積層体、部分積層体（Sublaminates）、
及びグリーンシート材料をテストするために用い
られる。
先行技術 集積回路半導体素子の製造に於ては、コスト及
び歩留りの点から、製造プロセスに於ける初期の
時点で欠陥をテストするための装置が必要とされ
る。それらの素子及び用いられている導体の寸法
が極めて小型化されているために、導体端部に接
触器を用いる従来の電気的テスト技術は益々困難
になつて来ている。高密度の導体端部、一様でな
いレベル、そしてそれらが相互に密に近接してい
ることはすべて上記困難の要因となつている。更
に、従来に於ては、その様なテストは、製造プロ
セスに於て熱処理の如き重要なコストが既に生じ
ている、概して焼成後の或る時点で行われてい
る。その製造時点でモジユールを捨てることはコ
ストの点で非効果的である。それとともに、多層
パツケージ及びMLC素子の導入により、導体路
の連続性を調べるために、従来の光学的テストは
もはや用いられ得ない。その様な光学的技術は、
解像力によりそして概して或る種の接続路及びマ
イクロソケツト（貫通路）の欠陥を検出し得ない
ことにより限定されている。
それらの素子のテストに於ける困難は、導体材
料の本来的性質によつて倍加される。未焼成のセ
ラミツク基板（グリーンシート）上に付着された
導体材料はペースト状の濃度を有しており、テス
ト中に物理的接触により該材料に前には存在しな
かつた表面欠陥が導入されることによつて上記試
料が破壊される恐れがある。従つて、グリーンシ
ート材料に於ける表面欠陥を検出するために、単
一のグリーンシートの視覚的検査及び自動的検査
が従来用いられている。それらの欠陥は、誤つて
パンチされた又はパンチされなかつた貫通孔、完
全に充填されていない貫通孔、及びスクリーン印
刷された接続路中の欠陥等である。その様なテス
トは、短絡及び開放の如き電気的欠陥を調べるた
めには有効でない。
積層体を形成するために、個々のグリーンシー
トが相互に圧縮される。製造プロセスのこの時点
で、貫通接続路中の開放、水平方向接続路中の開
放、及び接続路間の短絡の如き欠陥が生じ得る。
積層化された後、それらのグリーンシートが焼成
炉中で焼成されて、MLC基板が形成される。
これらの処理工程が用いられた場合、材料がよ
り容易に取扱われる焼成後のテストは、コストの
点で効率的でない製造プロセスの或る時点に於て
欠陥モジユールを捨てることになる。反対に、コ
ストの点で好ましい焼成前のテストは、ペースト
である導体材料の性質及び今日のテスト技術の欠
点により概して満足な結果を生じていない。
これらの困難を除くために、電子ビームによる
テストが従来技術に於て提案されており、半導体
素子の電気的連続性をテストするための多数の電
子ビーム技術が既に存在している。
米国特許第3373353号の明細書は、誘電体材料
のシートのテストについて、より具体的には、厚
さの欠陥を検出するために厚さの局部的測定を達
成する技術について開示している。低エネルギの
走査電子ビームが、ビデイコン撮像管に於ける光
導電性ターゲツトの帯電と適合する方法で、表面
を陰極電位に帯電させる。誘電体層を経てその背
後の導電性支持体へ流れる電流が、基板上の上記
導電性支持体に電位を直接加えて上記誘電体に跨
る電位差を生ぜしめることによつて、測定され
る。従つて、背後の導電性支持体部分に於ける表
面の接触が重要である。
米国特許第3763425号及び第3764898号の明細書
は両者とも、電子ビームを用いて接触せずに導体
の連続性をテストする技術について開示してい
る。これらの両技術に於ては、絶縁体マトリツク
ス上の又はその中に埋込まれている接続導体の抵
抗が測定される。１対の個々に制御された電子ビ
ームが用いられ、それらはテスト中の導体の両端
に同時に方向付けられねばならない。これらの両
技術に於ては、テスト中の試料の導体の各構造に
各々適合されている特別のマスクが用いられる。
例えば、米国特許第3764898号の明細書に示され
ている如く、そのマスクは試料の配置及び取外し
を困難にして製造ラインに於ける処理量を減少さ
せる複雑な構造体であり得る。又、これらの両技
術に於ては、マスクが試料表面上の電位を安定化
させ、捕獲及び測定電極として働く。米国特許第
3763425号の明細書に於ける技術の場合には、マ
スクはターゲツトを付勢させるための二次電極を
生ぜしめるために用いられている。装置の動作パ
ラメータの最適化が達成され得るが、それはその
様なマスクの使用により試料の変換が妨げられる
という不利益を伴う。マスク技術を用いた他の装
置は米国特許第3678384号及び第4164658号の明細
書等にも開示されている。
又、従来技術に於ては、電子回路の診断による
分析に於て電子ビーム技術を用いる技術が多数提
案されている。それらの技術の或るものは非接触
型であり、他の或るものは接触型である。米国特
許第4139774号の明細書は、真空ポンプ内の汚染
によつて生じる試料の汚れを除く電子ビーム装置
を開示している。その装置は、電気的テストのた
めでなく、試料表面の分析のために設計されてい
る。米国特許第4172228号の明細書に於ては、欠
陥が生じる迄集積回路の選択された領域を照射す
る走査電子顕微鏡（SEM）が用いられている。
米国特許第4169244号の明細書は特に電子回路網
をテストするための電子プローブについて開示し
ている。この装置は、外部の電子的手段によつて
テスト中の装置を電気的に刺激する必要がある。
IBM Technical Disclosure Bulletin、第12
巻、第７号（1969年12月）に於ては、別個に制御
されるが同時に動作する２つの走査電子ビームを
用いることが、極めて一般的に開示されている。
従つて、この装置は前述の米国特許第3763425号
及び第3764898号の明細書に開示された技術と似
ている。配列体に於ける２つの別個の点にそれら
のビームが焦結されそして１つの付勢点に存在す
る電位が散乱された二次電子をピツク・アツプ及
び測定装置で捕捉することによつて測定される。
IBM Technical Disclosure Bulletin、第23
巻、第５号（1980年10月）に於ては、試料をバイ
アスすることにより、走査オージエ顕微鏡
（SAM）又はSEMを用いて試料のテスト点に電
圧のコントラストを生ぜしめる装置が開示されて
いる。ICチツプのテストは、上記バイアスが２
進０及び１の論理レベルに対応する場合に生じ
る。この装置は非接触型であり、一般に入手され
得る電子ビーム装置を用いているが、誘電体マト
リツクスを有する大きな領域の試料の場合又は試
料への物理的な電気的接続体が存在しない場合の
テストには適していない。IBM Technical
Disclosure Bulletin、第23巻、第7A号（1980年
12月）に於て、ICチツプをテストするためのも
う１つのSEM技術が開示されている。この装置
は、非接触型でなく、モジユール上のチツプを駆
動させるためにそれらのチツプへの多数の接続体
を用いている。従つて、この装置は軟い未硬化の
MLC材料には適していない。
従つて、MLC積層体、部分積層体及びグリー
ンシートをテストする技術には、素子に実際に接
触することなく未硬化の試料の導体の性質を決定
するための装置が必要である。更に、テストは処
理量を増すために他の処理工程と適合する速度で
行われるべきである。又、テストは、相当な製造
コストがかけられる前に欠陥モジユールが捨てら
れ得る様な製造プロセスの或る時点で行われるべ
きである。
従来は、被検査体の複数個の導体のうち、検査
すべき導体の一端のみを第１電子ビームで照射し
ておきそしてこれら導体の他端に第２電子ビーム
を照射していた。即ち、検査すべき導体の一端の
みが第１電子ビームで照射され、残りの導体はこ
の時点では第１電子ビームの照射を受けなかつ
た。この結果検査すべき導体だけが所定電位に帯
電され、これと隣接する残りの導体は、所定電位
とならず、両者の間に電位差が生じ、両者間の容
量結合が生じて、検査すべき導体の電位が所定電
位から変動してしまい、このため第２電子ビーム
の照射時に所定の２次電子の放出が得られなくな
り誤つた検出結果が生じ、検出精度を低下させて
いた。
本発明の要旨 本発明の目的は、製造プロセスの初期の時点で
欠陥を確認するために、接触せずに未硬化の半導
体材料をテストするための、上述の問題を解決し
たテスト装置を提供することである。
本発明の他の目的は、更に高価な製造工程が施
される前に欠陥モジユールが除去され得る様に、
焼成前に、接触することなく、ペースト状の導体
材料の層に於ける連続性及び開放回路の状態をテ
ストするための装置を提供することである。
本発明の他の目的は、導通状態及び開放状態を
識別し又は電気抵抗を測定するために、物理的に
接触せずに、MLC積層体、部分積層体及びグリ
ーンシートをテストするための装置を提供するこ
とである。
本発明の更に他の目的は、材料の一方の表面上
に走査SEMビームを用い、そして開放を有する
貫通路の存在を決定するために用いられる電位を
生ぜしめるために上記材料の他方の表面上にもう
１つの高エネルギの全面照射ビームを用いた装置
を提供することである。
本発明の上記及び他の目的は、電子ビーム顕微
鏡の走査銃により走査される表面と反対側に、テ
ストされるべき材料の表面に面して配置され、こ
の表面に露出する多数の導体の全てを同時に同電
位にする全面照射銃を用いることによつて達成さ
れる。このように本発明によると、多数の導体の
全てが同電位になるので、前記のような導体相互
間の電位差に基づく検出精度の低下が改善され
る。試料の領域全体が迅速及び効率的に走査され
る様に、SEMの光学的鏡筒からの電子ビームが
偏向ヨークによつて偏向される。試料の背後に配
置された全面照射銃は、広角度のビームを有し、
SEMビームよりも高いエネルギ・レベルを有し
ている。２つの電子銃の加速電位及び電流の絶対
値は、走査ビームの偏向及びデユーテイ・サイク
ルとフイールドの検出装置の遅延電極の電位とが
整合される様に、相互に関連している。電子ビー
ムの偏向を阻害しない様に配置されている二次電
子検出装置が二次電子の放出を感知する。この出
力信号は、許容され得るバルク導通から完全な遮
断即ち開放状態迄の範囲の導体素子の導通の識別
を可能にする電圧のコントラストを生ぜしめるた
めに用いられる。欠陥モード即ち開放回路は、電
圧のコントラストの出力として感知される抵抗に
於ける或るオーダーの大きさの変動によつて表わ
される。この装置は、テスト中の試料に何ら物理
的に接触せずに動作される。
本発明の好実施例 第１図は、テストされる試料の典型的構造体を
概略的に示している。誘電体材料のマトリツクス
１は、単一のグリーンシート、部分積層体の構造
を限定する多数のグリーンシートから成る積層
体、又は完全なMLC積層体シートであり得る。
その誘電体材料のマトリツクスは、通常前面３か
らその層を経て裏面４へ延びる多数の導体２を含
む。これらの試料に見出される重大な欠陥は、破
壊が生じて上部１０及び下部９に分割されてい
る、導体２′に於ける“開放”状態である。導体
２に存在する連続性と導体２′に存在する開放状
態とを識別することが本発明の特徴である。
第１図は、試料の電気的特性の測定に於てプロ
ーブとして用いられている走査電子ビームの印加
を示している。走査ビームだけのSEM技術は従
来技術に於て用いられている。しかしながら、本
発明は、試料との物理的な電気的接触を完全に除
くことにより、その様な従来技術による装置とは
著しく異なつている。本発明は、裏面４に対して
配置されている第２のビーム、即ち全面照射ビー
ム７を用いている。前面３上の走査ビームは、試
料上の種々の位置５，６及び８から信号を読取る
ために、典型的なSEM方式で用いられている。
本発明に従つて、裏面の全面照射ビームは前面
のSEMビームと異なるエネルギ・レベルを有す
る。全面照射ビームは裏面の前記多数の導体を同
時に照射して多数の導体の全てを同時に同電位に
帯電する。典型的には、裏面の全面照射ビームは
より高いエネルギ・レベルを有し得る。しかしな
がら、この装置は、通常のSEMの動作の場合よ
りも相当に低い、約2kVのエネルギ・レベルで動
作する。試料が接点の如き貫通接続路即ち完全な
貫通路（導体２）を有している領域に於ては、裏
面の電子による帯電によつて生じた電位は又オー
ム性導通によつて前面上にも維持される。この電
位は、破壊が生じて開放を有する貫通路（導体
２′）の場合に存在する電位よりも負である。そ
の電位は又、マトリツクス１内に存在する電位よ
りも負であつて、ビデオ・スクリーン上に輝く点
として現われるより高いレベルの信号を生ぜしめ
る。そのコントラストの発生、特に負の電位の発
生は二次電子の放出に影響し、以下に更に詳述さ
れる。
第１図に示されている如く、試料上のテスト位
置は異なる個別領域に焦結された走査ビームによ
り決定される。しかしながら、裏面には、特定位
置に指向されない広角度のビームが用いられ、謂
ゆる全面照射銃によつて生ぜしめられる。全面照
射ビーム７の電子は、特定位置に指向されるビー
ムと異なり、より簡単な装置を可能にする。全面
照射銃自体はCRT及び蓄積管の装置に於て周知
である。本発明は、試料の裏面全体への散乱を可
能にするために広角度の放出が可能であるその様
な典型的な銃を用い得る。
全面照射銃２０からの全面照射ビームは、該全
面照射銃とターゲツトの裏面との間に磁気的又は
電気的な電子レンズを配置することによつて、２
つの更に広い角度に拡大され得る。このレンズ
は、焦点距離が該レンズから上記ターゲツト迄の
距離よりも短くなる様に付勢される。
第２図に於て、本発明による全体的装置が概略
的に示されている。テスト中の試料１８が支持フ
レーム１９上に配置されている。試料の上方に
は、試料チエンバ１２′と一体的に配置された
SEM鏡筒１２が配置されている。鏡筒１２及び
チエンバ１２′は排気されている。電子銃１３が
光学的鏡筒１２の一方の端部に配置されており、
走査ビーム１４を放出する。ビーム１４は、多数
の焦結コイルから成るレンズ１５によつて縮小さ
れて焦結される。レンズ１５は電子銃に於けるク
ロスオーバーを試料１８の表面上へ縮小して焦結
させる様に働く。走査ビーム１４は又、好ましく
はレンズ１５内に配置されたもう１組の一連のコ
イルから成る偏向ヨーク１６によつて偏向され即
ち特定位置に指向される。ヨーク１６はレンズ１
５の外側に配置されていてもよい。必要ならば、
偏向が行われる前に、ビームの焦結を強めるため
に、もう１つのレンズを更に加えてもよい。この
様な電子ビームの焦結及び特定位置への指向は
LSI回路のリソグラフイに於て知られている。そ
のための典型的な装置は、J.Vac.Sci.Technol.、
第12巻、第1170頁（1975年）に於けるH.C.
Pfeifferによる“New Imaging and Deflection
Concept for Probe Forming Microfabrication
Systems”と題する文献に於て報告されている。
それらの装置は、所与のフイールド寸法及び電子
銃１３から試料迄の作動距離に関する解像力を可
能にする。
二次電子放出検出装置２４が電子ビームの偏向
を妨害しない様に光学的鏡筒１２内に試料１８に
関して配置されている。しかしながら、該検出装
置は、ビーム１４の偏向フイールド内に於ける試
料表面のすべての位置から電子が到達し得る様な
位置に配置されている。その様な検出装置は
SEM技術に於て周知である。１つの検出装置が
示されているが、走査フイールドに近接して配置
された複数の検出装置が用いられてもよい。入射
メツシユ２３の背後に配置されている遅延電極２
５が異なるエネルギの電子間の識別を行う。この
技術も、謂ゆる“電圧のコントラスト”を生ぜし
めるためのSEM技術に於て周知である。電子の
帯電又は放電により生じる二次電子放出に於ける
変化は、開放又は連続性の状態間の明確な識別を
可能にする強い電圧のコントラストとして検出さ
れる。そのための適当な検出装置及び電子技術に
ついては、J.Sci.Instrum.37（1960）、第246頁乃至
第248頁に於けるEverhart及びThornleyによる
“Wide―Band Detector for Microampere
Low Energy Electron Currents”と題する文献
に報告されている。
第２図に示されている如く、全面照射銃２０が
試料１８の裏側に配置されている。全面照射銃２
０は、試料を照射するために、支持フレーム１９
中の充分に大きな窓２６を経て試料の裏面全体を
照射する広角度のビーム２２を生じる。全面照射
銃２０と試料との間に大きな距離を必要とせずに
試料の大きな領域又は全体を照射するために、ビ
ームの角度を拡大させる電子レンズを全面照射銃
の前方に用いてもよい。
第２図は又、電子ビーム鏡筒を動作させるため
に、電源、信号発生装置及び増幅器含んでいる。
二次電子検出装置の１部として、関連する高圧電
源２９を有する光電子増倍管２７が設けられてい
る。その出力信号はビデオ増幅器３０により増幅
されて更に処理されそして／又は監視装置３１上
に表示される。上記二次電子検出装置は、シンチ
レーシヨン検出装置２４のための加速電位を供給
するために、もう１つの高圧電源２８を更に必要
とする。偏向ヨーク１６は駆動装置３２により供
給される信号によつて駆動される。同期化電源３
３はビーム偏向とTV表示装置の如き監視装置３
１とを同期化させる。
投影レンズ１５及び必要とされ得る他のレンズ
を付勢するために、更に電源３４が必要とされ
る。又、電子銃１３及び２０のために、各々高圧
電源３５及び３６が設けられている。更に、遅延
電極２５及び引出し格子２１に於ける電圧が設定
され得る様に、制御可能な電源３７及び３８が設
けられている。上記の補助的装置の各々について
は当技術分野に於て知られている。
本発明に於て、駆動装置３２及び同期化電源３
３を用いたビーム走査は、従来のラスタ走査又は
ベクトル走査のいずれでもよい。ベクトル走査の
場合には、ビームは導体貫通路のみを照射する様
に特定の所定位置即ち第１図の位置５に方向付け
られる。
動作パラメータ、電子銃への加速電位及び電
流、走査ビームのドエル（dwell）時間、及び二
次電子検出装置の閾値電位を選択することによつ
て、一般化された信号による識別が試料中の貫通
路の電気的導通状態を決定するために用いられ得
る。走査中に、全面照射電子銃により帯電されて
いる走査領域に二次電子が発生される。許容され
得るレベルのバルク導通状態から開放状態の存在
即ち完全な遮断迄の範囲に亘る決定が行われ得
る。この装置は試料１８に物理的な電気的接触を
生じずに動作される。これは、検出装置２４によ
りピツク・アツプされた二次電子及び後方散乱電
子によつて信号を発生させることにより達成され
る。これらの電子のエネルギは遅延電極２５に印
加される閾値電位を克服する様に充分大きくなけ
ればならず、その出力は例えばCRT表示装置の
如き監視装置３１を変調するために用いられる。
自動テスト装置に於ては、更に出力の処理が施さ
れる。コンピユータが試料のオン・ライン処理の
ために用いられて、試料中の欠陥の位置の座標を
得るための走査を含む鏡筒の動作を指示し得る。
第３図に於て、全面照射電子銃のビームにより
試料上の電位を制御する技術が示されている。試
料表面上の異なる素子から放出された二次電子の
エネルギが試料の前面から裏面への連続性又は開
放回路の状態を明確に表示する様に、制御が達成
される。第３図は、二次電子及び一次電子の数の
比率を示している、二次電子放出収率曲線を示
す。収率曲線３９，３９′及び４０，４０′はそれ
らの素子に用いられている材料の典型的な値を示
している。それらの曲線は文献に於て周知である
１の値（unity values）に於ける材料間の関係を
定性的に示している。曲線３９，３９′は導体の
ためのペーストに典型的に用いられるモリブデン
を表わし、曲線４０，４０′はグリーンシート材
料に用いられるAl2O3の如き典型的な絶縁体を表
わしている。上の組の曲線３９，４０は走査ビー
ムの加速電位V1に関連し、下の組の曲線３９′，
４０′は裏面全面照射ビームの加速電位V2に関連
する。二次電子放出及び収率曲線については、こ
の技術に於て周知であり、例えばEncycl.of
Phys・、第21巻、1956年、第232頁乃至第303頁
に於けるKollathによる“Sekundarelectronen―
Emission Fester Korper Bei Bestrahlung mit
Electronen”と題する文献に詳述されている。
第３図に示されている曲線の重要な特徴は、謂
ゆる“第２交点”に於ける一次電子のエネルギで
ある。それらは上の組の曲線に於て点A1及びＢ
に示されている。このエネルギに於て、二次電子
放出収率は１（unity）である。従つて、電子より
衝撃されるターゲツトが絶縁されており又はそれ
自体が絶縁体である場合には、一次電子ビーム電
流と二次電子放出電流との差により帯電が生じ、
その結果表面電位がこの第２交点へシフトされ
る。これは、交点に於て差が零であるために生じ
る。
これらの１の収率の点（A1、Ｂ）は安定な電
位点である。二次電子を集める状況が第２交点に
関連する電位より低い電位である場合には、その
状況の電位が安定な平衡電位として第２交点に置
き代る。
第３図は走査ビーム１４を生じる電子銃１３の
加速電位V1に関する曲線を示している。曲線３
９及び４０は試料１８の前面３に関連する。下の
組の曲線３９′及び４０′は、広角度のビーム２２
を生じる全面照射銃２０の加速電位V2に関連す
る。従つて、曲線３９′及び４０′は試料１８の裏
面４に関連する。第３図は又両曲線の共通の基準
電位を接地電位として示している。
テスト条件に於て、始めに前面及び裏面は接地
電位にあり、全面照射銃はオフにされている。走
査ビーム銃１３の加速電位は導体の第２交点A1
に近い様に選択される。この始めの点は第３図に
於てA0として示されている。加速電位V1は又A1
よりも僅かに低くされ得るが、常に１の点Ｂより
もA1に近くなるべきである。
第３図は一次電子エネルギに対応する曲線４０
上の点として点B0を示している。第１図に於け
る位置５から位置８への走査中に於て、電位は
A0からA1へシフトされる。これは曲線３９上に
矢印により示されている。同様に、第１図に於て
位置６として示されている誘電体表面上の走査に
於ては、電位がＢへシフトされる。しかしなが
ら、その状況の電位即ち引出し格子２１によつて
は、点B1にしか達しない場合がある。
直接的な結合即ち導体２として示されている導
通、又は破壊された上部１０及び下部９より成る
導体２′に於ける開放状態或はマトリツクスを経
ての裏面から前面への容量結合の場合、裏面上の
電位は全く同一又は略同一である。従つて、第３
図に於ける下の組の曲線に示されている全面照射
銃のエネルギの目盛に於ては、点A1が点A1′にな
り、点B1が点B1′となる。
裏面の全面照射ビームの加速電位V2は典型的
にはV1よりも数百ボルト高く選択される。従つ
て、全面照射銃がターン・オンされたとき、第１
図の全面照射ビーム７の電子は第２交点A2′に達
する様に導体２及び導体２′の表面を帯電させる。
又、第１図のマトリツクスの裏面４は第２交点
B2′に達する様に帯電される。走査ビームが存在
していない限り、前面は全く同一又は略同一の電
位を有する。前面は、第１図に導体２として示さ
れている導通接続の場合には全く同一の電位を有
し、前面３と裏面４とに跨る又は導体２′に於け
る開放状態に於ける容量結合の場合には略同一の
電位を有する。これは、上の組の曲線に於て点
A2及びB2により示されている。
電子銃１３からの走査ビームが或る位置にぶつ
かると、その位置に於て二次電子の放出が生じ
る。そのとき、走査ビームは放電させて電位を正
の方向にシフトさせる。第３図に示されている如
く、閾値電位VTはマトリツクス表面（B2）より
も負である導通表面（A2）からの二次電子が検
出される様に選択される。しかしながら、マトリ
ツクス表面からの二次電子は検出されない。
導通接続即ち完全な導体２が存在する領域に於
ては、走査ビームによる放電が裏面の全面照射銃
の電子による帯電の関数として生じる。従つて、
第３図に於て曲線３９上の矢印により示されてい
る如く、電位が点A3へシフトされる。しかしな
がら、それは閾値電位VTよりも低いままである。
反対に、導体２′に於ける開放状態の如き遮断
が存在する位置に於ては、走査ビームは急速に放
電させて、電位は急速に閾値電位VTを超える。
これらの位置からはもはや二次電子の放出は検出
されない。この技術によつて、導通接続が開放状
態と識別され得る。
全面照射ビーム２２及び走査ビーム１４の電流
を走査速度とともに注管深く調整することによ
り、信号は導通接続の抵抗の連続関数となる。抵
抗が大きくなればなる程、テスト中の素子の表面
上に走査ビームが停まる間に生じる走査ビームの
放電動作により、電位はそれだけ速くシフトされ
て閾値電位VTを超える。その結果、より小さい
積分された信号が二次電子検出装置に生じる。二
次電子放出パターンを見るために、該検出装置の
出力が監視装置上に表示され得る。走査が行われ
るに従つて欠陥モジユールが調べられ、欠陥を有
するモジユールが廃棄され得る。自動装置に於て
は、試料の入力及び出力のコンピユータ制御が、
テストされて欠陥が見出された試料のリストを供
給する印刷とともに用いられる。
従つて、本発明の装置は２つのビームを用いて
接触せずにグリーンシート材料をテストすること
を可能にする。本質的に、“書込“は試料の裏面
に指向された全面照射ビームを用いて行われ、
“読取”は走査ビームを用いて行われる。この技
術は従来の蓄積管の装置とは全く反対である。そ
れらの装置に於ては、高エネルギのビームが書込
に用いられ、低エネルギの全面照射銃が均一な帯
電レベルを維持するために用いられている。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の原理を示す概略的断面図、第
２図は本発明のテスト装置を示す概略図、第３図
はテストされるべき典型的な材料に関する二次電
子放出収率曲線を示すグラフである。 １…誘電体材料のマトリツクス、２，２′…導
体、３…前面、４…裏面、５，６，８…走査ビー
ムの位置、７，２２…全面照射ビーム、９…導体
２′の下部、１０…導体２′の上部、１２…SEM
鏡筒、１２′…試料チエンバ、１３…走査電子銃、
１４…走査ビーム、１５…レンズ、１６…偏向ヨ
ーク、１８…試料、１９…支持フレーム、２０…
全面照射電子銃、２１…引出し格子、２３…入射
メツシユ、２４…二次電子放出検出装置、２５…
遅延電極、２６…窓、３１…監視装置、３９，３
９′，４０，４０′…二次電子放出収率曲線。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 絶縁材料層内にこれの一方の面から他方の面
    に至る複数個の導体が設けられた被検査体のテス
    ト装置において、 上記複数個の導体の夫々の一端が露出している
    上記一方の面の全体を電子ビームで照射して上記
    複数個の導体の全てを同電位に帯電する全面照射
    電子銃と、 上記他方の面に露出している上記複数個の導体
    の夫々の他端を電子ビームで走査する走査電子ビ
    ーム銃と、 上記走査された導体の他端における二次電子放
    出を検出する手段とを備えたことを特徴とする上
    記テスト装置。
JP57038254A 1981-05-26 1982-03-12 Test device Granted JPS57196540A (en)

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