KR100434229B1 - 이중전위 전자빔을 이용한 전자회로의 단락상태 검사방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기존의 주사전자현미경의 전자총을 이용하되, 상기 전자총의 주사배율을 달리하여 일차적으로 충전전자빔으로 회로패턴을 충전시키고 그 표면의 밝기 상태를 변화시킨 다음, 이차적으로 읽기 전자빔을 입사시켜 회로패턴의 연결 상태를 검사함으로서 고속으로 회로패턴의 단락여부 검사가 가능하며, 마이크로미터 미만의 선폭을 지닌 미세한 회로패턴에 대해서도 연결상태를 용이하게 검사할 수 있는 이중전위 전자빔을 이용한 전자회로의 단락상태 검사방법에 관한 것이다. 상기 전자회로의 단락상태 감사방법은 고배율 상태의 주사전자 현미경의 전자총으로부터 방출된 충전전자빔을 시료의 회로패턴의 패드에 입사시켜 상기 패드 및 상기 패드와 접속된 모든 회로패턴들을 충전시키는 제1단계; 저배율 상태의 상기 주사전자 현미경의 상기 전자총으로부터 방출된 읽기전자빔을 상기 충전된 패드에 조사하는 제2 단계; 및 상기 읽기전자빔을 상기 회로패턴의 패드에 조사함에 따라 발생된 이차전자 수에 따른 상기 회로패턴의 명암차이로 상기 회로패턴의 단락여부를 검사하는 제3단계를 포함한다.

Description

이중전위 전자빔을 이용한 전자회로의 단락상태 검사방법{Method of testing open’s/short’s of electronic circuits with dual electron beams}

본 발명은 각종 반도체 칩, 고집적회로 칩, 주문형 반도체 칩, 무선통신 칩 및 인쇄회로 기판, 세라믹 기판 및 패키지 기판등의 회로패턴에 대한 연결/끊김 상태를 고속으로 검사하기 위한 전자회로 단락상태 검사방법에 관한 것으로, 특히 주사전자현미경의 전자총을 이용하여 발생된 전자빔을 회로패턴 표면에 입사시켜 발생된 밝기 차이를 조사함으로서 회로의 단락상태를 검사하는 이중전위 전자빔을 이용한 전자회로의 단락상태 검사방법에 관한 것이다.

종래에는 전자회로의 단락을 검사하는 방법으로서, 탐침을 이용하여 회로패턴에 접촉시킨 후 전압을 인가함으로서 회로패턴의 연결상태를 측정검사하는 탐침 검사법과, 진공상태에서 두 개의 전자총을 사용하여 한 개의 전자총으로 전자빔을 지속적으로 입사시켜 회로패턴의 전위를 변화시켜준 상태에서 또 다른 전자총으로부터 방출된 전자빔을 조사하여 회로패턴의 연결 상태를 검사하는 전압명암차이 측정법을 들 수 있다.

그러나, 전자의 탐침 검사법은 탐침을 회로패턴에 접촉시켜야 측정이 가능하기 때문에 측정작업상의 불편함이 따른다. 특히, 보이지 않는 숨겨진 회로 네트는 너무 미세하여 탐침으로는 접촉시킬 수 없기 때문에, 상기 회로 네트에 대한 회로의 연결상태를 검사할 수 없고, 또 회로 네트 수가 무수히 많은 경우에는 회로패드마다 일일이 탐침을 접촉시켜 회로의 연결 상태를 검사한 다음, 위치를 이동시켜 다시 측정해야 하므로 이러한 과정에 매우 많은 시간이 소요되는 비효율적인 문제점을 가지고 있다.

또한, 후자의 2개의 전자총을 사용하는 전압명암차이 측정법은 한 개의 진공장치 내에 두 개의 전자총을 구비하여야 하고, 한 개의 전자총으로는 측정하고자 하는 패드에 항상 전자빔을 조사시켜야 하기 때문에 검사 방법이 까다로울 뿐만 아니라, 검사하고자 하는 회로 기판의 면적이 클 경우 전자빔을 넓은 면적에 동시에 공급하기가 어려운 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기의 제반문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기존의 주사전자현미경의 전자총을 이용하되, 상기 전자총의 주사배율을 달리하여 일차적으로 충전전자빔으로 회로패턴을 충전시키고 그 표면의 밝기 상태를 변화시킨 다음, 이차적으로 읽기 전자빔을 입사시켜 회로패턴의 연결 상태를 검사함으로서 고속으로 회로패턴의 단락여부 검사가 가능하며, 마이크로미터 미만의 선폭을 지닌 미세한 회로패턴에 대해서도 연결상태를 용이하게 검사할 수 있는 이중전위 전자빔을 이용한 전자회로의 단락상태 검사방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 본 발명에 의한 이중전위 전자빔을 이용한 전자회로의 단락상태 검사장치의 일실시예 구성을 나타낸 개략도.

도2는 본 발명의 이중전위 검사법을 이용하여 회로패턴의 연결/끊김 상태를 분석하는 상태도.

도3은 이차전자의 수율을 나타내는 그래프도.

도4a는 검사 대상인 반도체 칩의 금 패드를 나타낸 도면.

도4b는 반도체 칩의 금 패드가 충전되었을 때의 연결상태도.

도5a 및 도5b는 충전된 패드로부터 측정된 신호파형이 변화하는 모습을 나타낸 도면.

도6a 및 도6b는 금속의 충전에 따라 변화하는 에너지 대역을 나타낸 그래프도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101 : 전자총 102 : 충전전자빔

103 : 읽기전자빔 110 : 시료 회로기판

111 내지 116, 151 내지 153 : 회로 패드

120: X-Y-Z 스테이지 130 : 네트

140 : 비아 160 : 끊김 상태

200 : 수율(이차전자) 211 : 읽기가속전압영역

212 : 충전가속전압영역 220 : 가속전압

300 : 배선 401 : 신호축

402 : 시간축 411 : 연결상태 신호파형

412 : 끊김상태 신호파형 500 : 이차전자 검출기

510 : 비디오 입력카드 520 : 이차전자 신호

530 : 오실로스코프 540 : 비디오 신호

550 : CRT 화면 601 : 진공상태 에너지준위

602 : 에너지 전도대역 603 : 에너지 가전자대역

604 : 페르미 에너지 준위 605 : 상승된 에너지준위

611 : 전자밀도 분포도 612 : 전자수

613 : 에너지 620 : 방출되는 전자들

상기 목적을 달성하기 위한 이중전위 전자빔을 이용한 전자회로 단락여부 검사방법은 전자총을 구비하는 주사전자 현미경의 배율을 고배율로 설정하고, 상기 전자총으로부터 방출된 충전전자빔을 시료의 회로패턴의 패드에 입사시켜 상기 패드 및 상기 패드와 접속된 모든 회로패턴들을 충전시키는 제1단계; 상기 주사전자 현미경의 배율을 고배율에서 저배율로 설정하고, 상기 전자총으로부터 방출된 읽기전자빔을 상기 충전된 패드에 조사하는 제2 단계; 및 상기 읽기전자빔을 상기 회로패턴의 패드에 조사함에 따라 발생된 이차전자 수에 따른 상기 회로패턴의 명암차이로 상기 회로패턴의 단락여부를 검사하는 제3단계를 포함한다.상기 이중전위전자빔을 이용한 전자회로 단락여부 검사방법은 상기 회로패턴의 패드로 입사되는 일차전자의 수와 상기 회로패턴의 표면으로부터 방출되는 이차전자의 수와의 비율을 나타내는 이차전자 수율과 1과의 대소관계를 비교하고, 그 비교결과에 따라 상기 충전전자빔과 상기 읽기전자빔을 결정하는 단계를 더 구비한다.상기 이차전자 수율이 상기 1보다 클 경우 상기 읽기전자빔을 발생시키기 위한 읽기가속전압영역으로 설정하고, 상기 이차전자 수율이 상기 1보다 작을 경우 상기 충전전자빔을 발생시키기 위한 충전가속전압영역으로 설정한다.상기 제1단계는 상기 주사전자 현미경을 고배율 상태로 놓고 상기 충전 전자빔을 상기 회로패턴의 패드로 입사시키는 단계이고, 상기 제2단계는 상기 주사전자 현미경을 상기 고배율 상태에서 저배율 상태로 변환하고, 상기 읽기 전자빔을 상기 회로패턴의 패드로 조사하는 단계이다.상기 제3단계는 상기 읽기전자빔을 상기 회로패턴의 패드에 조사함에 따라 발생되는 이차전자를 이차전자 검출기를 통하여 검출하는 단계; 상기 이차전자 검출기에서 검출된 신호를 비디오 입력카드에 입력하는 단계; 및 상기 비디오 입력카드로부터 출력되는 비디오 신호를 CRT화면 장치를 통해 입력받아 충전된 회로패턴과 다른 위치에 있는 회로패턴의 표면의 명암차이를 비교하여 밝게 보이는 소정의 회로패턴은 연결상태로 판단하고, 어둡게 보이는 회로패턴은 끊김상태로 판단하는 단계를 포함한다.또는 상기 제3단계는 상기 읽기전자빔을 상기 회로패턴의 패드에 조사함에 따라 발생되는 이차전자를 이차전자 검출기를 통하여 검출하는 단계; 상기 이차전자 검출기에서 검출된 신호를 비디오 입력카드에 입력하는 단계; 및 상기 비디오 입력카드를 통해 입력되는 상기 이차전자의 신호파형을 오실로스코오프를 통해 입력받아 상기 신호파형에서 신호의 파형이 증가된 회로패턴은 연결상태로 판단하고, 상기 신호파형의 신호크기가 변화가 없는 회로패턴은 끊김상태로 판단하는 단계를 포함한다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명은 이중전위전자빔으로부터 전자회로의 충전 상태와 그 회로패턴 표면으로부터 밝기 차이를 읽어내어 회로 연결상태를 검사할 수 있도록 구현한 것으로, 본 발명의 전자회로 단락여부 검사방법을 수행하기 위한 장치로서는 도1에 도시한 바와 같다. 즉, 내부 진공을 갖는 챔버(100)와, 상기 챔버(100)내에 설치되며 배율 조절에 따라 회로패턴을 충전시키기 위한 충전전자빔(102)과 상기 충전된 회로패턴의 밝기를 다른 패턴의 표면과 비교하기 위해 별도의 가속전압을 인가해 생성된 읽기전자빔(103)을 발생시키는 전자총(101)과, 상기 챔버(100)의 하부에 위치되며 그 상면에 전자빔이 입사되는 회로패턴이 형성된 패드(112 내지 115) 및 상기 패드간을 전기적으로 연결하는 연결선(도 4b의 300)이 구비된 시료(110)와, 그 상부에 상기 시료가 놓여지도록 하며 상기 전자총으로부터 발생된 전자빔이 시료의 회로연결상태를 읽고자 하는 소정의 패드에 입사될 수 있도록 상기 전자빔 입사위치를 정렬시키는 X-Y-Z 스테이지(120)와, 상기 챔버의 소정위치에 설치되어 시료(110)의 회로 패턴으로부터 방출되는 이차전자를 수집하기 위한 이차전자 검출기(500)와, 상기 이차전자 검출기에서 발생된 이차전자 신호를 인가받는 비디오 입력카드(510)와, 상기 비디오 입력카드(510)를 통하여 비디오 신호를 인가받아 회로 패드(112) 및 그 패드(112)와 연결된 모든 회로패턴(113,115,116,130,140,151-153)의 충전된 상태를 다른 회로 패드와 구분하여 판단하기 위한 CRT화면 장치(550)와, 상기 비디오 입력카드(510)를 통해 이차전자 신호를 인가받아 이차전자의 전압파형을 측정함으로서 회로패턴의 단락여부를 식별하는 오실로스코프(530)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 시료 기판(120)에 주사전자현미경의 전자총(101)으로 전자빔을 주사하게 되면 이차전자가 발생하게 되고, 이를 이차전자 검출기(500)로 검출한 후, 상기 검출된 신호를 비디오 입력카드(510)를 통해 CRT 화면(550)으로 전달하여 충전된 회로패턴과 충전되지 않은 회로패턴을 구분하고, 또다시 이차전자 신호는 오실로스코프(530)로 전달되어 도5b에서와 같은 이차전자의 파형(411,412)으로 회로패턴의 단락여부를 판단하게 되는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용상태를 도2를 참조하여 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2는 이중전위 검사법을 이용한 연결/끊김 상태를 검사하는 과정을 도시한 개략도로서, 먼저 전자총에 의해 생성된 충전전자빔(102)으로 검사하고자 하는 회로패턴의 제1 패드(112)에 조사할 경우, 상기 제1 패드(112)는 입사된 전자빔에 의해 충전 상태가 된다. 그리고, 상기 읽기전자빔(103)으로 그 패드를 조사하면, 상기 제1 패드(112)는 밝기가 변함과 동시에, 그와 연결된 모든 패드(113,115,116)는 그 패드(112)와 동일한 밝기를 갖게 된다. 이를 CRT 화면장치(550)를 통해 검사하면 도5a에 도시한 바와 같이 밝기의 변화를 알수 있으며, 또한 오실로스코프(530)로 검사할 경우, 도5b와 같은 신호크기의 변화를 관찰할 수 있게 되며 그러한 변화가 회로패턴의 연결상태로 나타냄을 보여준다. 여기서, 충전상태를 만들어내기 위해서는 먼저 주사전자현미경을 고배율로 조작하여 충전전자빔(102)을 회로기판(120)의 제1 패드(112)에 충전시킨다. 그러면, 연결된 네트(130)에 전자가 흘러 들어가 연결된 부분은 모두 충전 상태가 되게 되며 도6b에 도시한 바와 같이 그 충전된 영역의 에너지준위(605)는 높아진다. 그 다음 주사전자현미경을 저배율로 조작하여 전자총(101)에서 읽기전자빔(103)을 발생시켜 동일한 시료기판(110)을 읽는다. 이때, 패드들이 모두 연결된 상태라면 모든 패드(113, 115, 116, 130, 140,151, 152, 153)들의 밝기는 밝게 보이게 된다. 그러나 기판 내부에서 도선이 연결되지 않은 패드(111,114)들이 있다면 그 회로패드들은 어둡게 보이게 되어 그 패드가 "끊김 상태(160)"임을 나타나게 된다.

이와 같이 회로패턴의 표면의 밝기 상태를 변화시키고 그 상태 변화를 읽어내는 이중전위전자빔 검사방법으로서, 충전전자빔을 사용하거나 읽기전자빔을 사용하는 과정은 시료인 회로패턴 표면에서 방출되는 이차전자의 수가 그 시료에 입사되는 전자 수보다 많고 적음에 따라 결정하게 된다. 다시말하면, 전자총(101)에 인가되는 전자 가속전압에 따라 전자총에서 방출되는 일차전자의 에너지가 변하게 되고, 이러한 일차전자들이 회로 패턴 표면에 입사되어서 그로부터 방출되는 이차전자의 수는 일차전자 에너지가 변하게 됨에 따라 그에 상응하는 만큼 비례하여 변하게 된다. 이때, 회로패턴의 표면에 입사되는 일차전자의 수와 그에 따른 이차전자의 수와의 비율을 "이차전자 수율(200)"이라고 하며 도3과 같이 나타낼 수 있다. 도3은 상기의 설명과 같이 이차전자 수율(200)을 나타내는 그래프이다. 즉, 일차전자의 에너지 크기에 따라 이차전자 수율(200)이 변화하는데, 일차전자에 인가되는 가속전압이 E1과 E2(E2>E1) 사이(211)에 있을 때, 수율(200)이 1보다 크며, 그 이외의 영역, 즉 충전가속전압 영역(212)에 있을 때 수율(200)은 1보다 작게 나타나서, 이를 기준으로 충전전자빔(102)과 읽기전자빔(103)을 결정하게 된다. 여기서, 충전전자빔(102)은 입사되는 일차전자 수보다 회로패턴 표면에서 방출되는 이차전자 수가 적어서 회로패턴 금속 내로 들어가는 전자수가 점점 증가하여 입사전자가 축적되는 것을 나타낸다. 또한, 회로패턴 표면의 전자에너지 준위는 다른 영역의 에너지준위보다 높아지게 되며, 그러한 과정을 통하여 충전단계가 이루어지게 된다. 이어서 읽기전자빔(103)은 검사할 회로표면으로부터 보다 많은 전자를 방출하게 하여 표면상태를 읽어내는 것인데. 이는 수율(200)이 1보다 큰 영역의 가속전압(211)을 인가하여 발생된 전자빔을 입사시키면 방출되는 이차전자 수가 월등히 많아지게 할 수 있기 때문이다. 이때, 충전된 회로 패턴의 표면에서만 독특하게 밝게 보이는 이유는 충전된 회로 패턴에서의 페르미 준위(604)는 충전이 안된 다른 영역의 회로패턴의 페르미 준위(604)보다 높기 때문에 읽기전자빔으로 그 회로패턴을 읽을 경우 충전된 회로패턴의 표면에서는 이차전자가 보다 쉽게 방출된다. 이는 다른 영역의 회로표면에서보다 그 충전된 회로표면에서 방출되는 이차전자수가 월등히 많기 때문에 이차전자 검출기(500)로 수집하여 CRT화면(550)으로 보았을 경우 충전된 회로패턴 표면에서의 밝기는 다른 영역에서의 밝기보다 밝게 나타나게 되고, 오실로스코프(530)로 그 신호파형(411,412)을 보면 그 크기가 커서 충전된 회로 패턴은 모두 동일한 충전된 상태를 나타내게 되며, 연결 상태임을 나타내게 된다.

이러한 변화과정은 도4a 및 도4b에서도 볼 수 있는데, 도4a는 주사전자현미경을 이용하여 반도체 칩의 금 패드를 확대하여 나타낸 사진이고 도4b는 이 시료 기판(110)의 패드(112)를 충전전자빔(102)에 의해 충전시키고 이를 다시 읽기전자빔(103)에 의해 읽었을 때 패드간의 연결 및 끊김 상태를 나타낸 것이다.

도면에 도시한 바와 같이 상기의 이중전위전자빔 검사법의 충전전자빔(102)으로 시료기판(110)의 패드(112)에 충전시키면, 패드(112)와 이어진 배선(300)을 따라 충전전자가 흘러 들어가 이와 연결된 패드(113)도 충전 상태로 되고, 그 다음 주사전자현미경을 저배율로 조작하여 읽기 전자빔(103)으로 그 시료 기판(110)을 읽어보면 도4b와 같이 충전된 패드(112)와 이와 연결되어 있는 패드(113)는 모두 밝게 보이며, 이는 연결상태임을 나타내게 된다. 상기 패드(112)와 연결되지 않은 패드(111,114)는 이차전자수가 적어서 어둡게 보여 끊김상태(160)임을 CRT 화면을 통해 나타나게 된다.

상기와 같이 회로패턴의 연결/끊김 상태를 CRT 화면(550)을 통해서 명암 차이를 이용하여 확인할 수 있지만, 또한 오실로스코프(530)에 나타나는 신호파형(411,412)을 통해서도 좀 더 정확하게 판별할 수 있다.

도5a 및 도5b는 충전된 패드로부터 오실로스코프를 통해 측정된 파형 변화를 나타낸 그래프이다. 도5a는 반도체 칩의 회로패턴 중의 패드들을 보여주고 있고 도5b는 이를 오실로스코프(530)를 통해 측정된 파형으로 이차전자 검출기(500)에서수집되는 이차전자 수량의 크기를 보여주고 있다. 본 도에서는 특정 패턴을 충전시킨 후 밝게 보여지는 패드(113)(도5a에 도시)와 이에 대한 이차전자 검출 신호파형(411,412)(도5b에 도시)을 나타내고 있고, 패드(112)를 충전전자빔(102)에 의해 충전시키고 읽기전자빔(103)으로 읽어보면 연결된 회로패턴의 배선에 의해 연결된 다른 패드도 이미 충전전자빔에 의해 충전되어 있어 밝게 보여주는 모습을 보여주고 있다. 이를 상기 오실로스코프(530)를 통해서도 이차전자 검출기(500)로 수집되는 도5b의 신호파형이 나타나는 것을 볼 수 있다. 그 파형은 충전되어 밝게 보이는 패드(113)는 오실로스코프(530)의 신호파형에서 신호크기가 증가한 것을 나타내고, 충전되어 있지 않은 패드(111,114)에서는 파형의 신호 크기가 변화가 없는 평탄한 상태를 보여준다. 이러한 검사방법으로부터 전자빔을 이용하여 회로패턴의 연결/끊김 상태를 검사할 때는 CRT화면(550)에 나타나는 밝기의 변화를 관찰하는 방법뿐만 아니라 이차전자의 신호 파형(411,412)을 통하여서도 연결/끊김 상태를 검사할 수 있다.

도6a 및 도6b는 전자빔을 시료 기판의 금속 패드에 주사했을 때 시료금속(613)의 충전상태에 따라 방출되는 이차전자의 분포도를 나타낸다. 충전된 회로패턴(613)의 페르미 에너지 준위(604)는 에너지 대역도에서 상승된 모습의 변화를 나타낸다. 즉, 페르미에너지 준위가 (604)에서 (605)로 상승됨을 나타낸다. 도6a는 시료 기판(120)의 금속에 해당되는 패드(111)와 그 사이의 반도체 물질(612,614)의 에너지 대역도를 나타낸다. 도6b는 주사전자현미경으로 가운데 회로 패드(112)에 충전전자빔(102)을 주사한 후의 대역도를 나타내는 것으로, 그 회로패드(112)에 전자가 충전되어 페르미 준위(604)가 양 옆의 반도체 물질(612,614)의 전도 대역(602) 가까이까지 상승하게 되는 것을 보여준다(605). 따라서, 충전전자빔(102)을 입사시킨 패드(112)는 전자가 이와 같이 충만한 상태에 놓이게 되어 읽기전자빔(103)으로 검사할 때 이차전자수가 많아 밝게 보이게 되며, 다른 영역의 회로패턴과 구분되어 쉽게 회로의 연결/끊김상태를 검사할 수 있게 된다.

상기의 설명과 같이, 본 발명은 기존의 상용화되고 있는 단순한 주사전자현미경을 이용하여 기본적인 구조의 변형 없이 주사전자현미경에 설치되어 있는 하나의 전자총(101)에서 수율 변화를 조작할 수 있는 충전 전자빔과 읽기전자빔을 만들어 회로 패턴의 연결/끊김 상태를 검사할 수 있게 되는데, 그 검사과정이 고배율 조작이 가능한 주사전자현미경의 특성을 이용하고 있기 때문에 이중전위전자빔으로 미세 회로패턴에 대한 정확한 검침이 가능하고 비접촉, 비파괴 방법으로 전자빔만을 이용하여 회로패턴을 검사하므로 충격에 약한 회로 기판에 대해서도 기계적인 접촉을 피할 수 있어 회로패턴의 연결/끊김 검사에 있어 시료의 손상이 없이 정확한 측정이 가능하다.

본 실시예에서는 반도체 칩의 한 개의 회로 패드를 이용하여 전자빔으로 비파괴, 비접촉 검사를 수행하는 방법의 일 예로써 설명한 것으로, 본 발명은 전자제품이나 전자회로 칩 모든 종류의 전기적 회로 연결상태를 갖는 회로에 적용가능하다. 이렇듯, 본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 기존의 주사전자현미경이나 전자총을 변형시키지 않고 그 전자총으로 회로의 연결/끊김 상태를 검사할 수 있는 비접촉식 회로검사장치 및 방법에 대한 것으로, 미세 패턴에 대한 정확한 검침이 가능하고 충격에 약한 기판에 대해서도 기계적인 접촉을 피할 수 있어, 정확성과 안전성이 필요한 측정에 있어 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 또한 회로기판의 내부층에서 발생된 연결/끊김 상태에 대한 검사도 수행할 수 있으므로 회로의 내부를 뜯어보지 않고도 측정검사가 가능하여 다층기판에 대하여 빠른 검사 수행이 가능하다. 그러므로 반도체 회로가 미세화되어 가고 있고 다층화되어 가는 추세로 이동함에 따라 반도체 산업계에서 이러한 정밀하고 안전성이 보장된 비접촉식 측정검사장치가 절실하게 필요하며, 특히 본 발명의 회로검사장치는 기존의 주사전자현미경을 변형시키지 않고 그대로 이용하므로 비용절감면에서도 높은 효과가 있다.

Claims (8)

1. 삭제
2. 삭제
3. 주사전자 현미경의 전자총으로부터 방출된 충전전자빔을 시료의 회로패턴의 패드에 입사시켜 상기 패드 및 상기 패드와 접속된 모든 회로패턴들을 충전시키는 단계;

   상기 전자총으로부터 방출된 읽기전자빔을 충전된 패드에 조사하는 단계; 및

   상기 읽기전자빔을 상기 회로패턴의 패드에 조사함에 따라 발생된 이차전자 수에 따른 상기 회로패턴의 명암차이를 이용하여 상기 회로패턴의 단락여부를 검사하는 단계를 포함하며,

   상기 충전전자빔 또는 상기 읽기전자빔은 상기 회로패턴의 패드로 입사되는 일차전자의 수와 상기 회로패턴의 표면으로부터 방출되는 이차전자의 수와의 비율을 나타내는 이차전자 수율과 1과의 대소관계의 비교결과에 따라 결정되며,

   상기 이차전자 수율이 상기 1보다 클 경우 상기 전자총에 인가되는 가속전압을 상기 읽기전자빔을 발생시키기 위한 읽기가속전압영역으로 설정하고,

   상기 이차전자 수율이 상기 1보다 작을 경우 상기 전자총에 인가되는 가속전압을 상기 충전전자빔을 발생시키기 위한 충전가속전압영역으로 설정하는 이중전위전자빔을 이용한 전자회로 단락여부 검사방법.
4. 삭제
5. 고배율 상태의 주사전자 현미경의 전자총으로부터 방출된 충전전자빔을 시료의 회로패턴의 패드에 입사시켜 상기 패드 및 상기 패드와 접속된 모든 회로패턴들을 충전시키는 단계;

   상기 고배율 상태의 주사전자 현미경을 저배율 상태로 변환하고, 상기 저배울 상태의 상기 주사전자 현미경의 전자총으로부터 방출된 읽기전자빔을 충전된 패드에 조사하는 단계;

   상기 읽기전자빔을 상기 회로패턴의 패드에 조사함에 따라 발생되는 상기 이차전자를 이차전자 검출기를 통하여 검출하는 단계;

   상기 이차전자 검출기에서 검출된 신호를 비디오 입력카드에 입력하는 단계; 및

   상기 비디오 입력카드로부터 출력되는 비디오 신호를 CRT화면 장치를 통해 입력받아 충전된 회로패턴과 다른 위치에 있는 회로패턴의 표면의 명암차이를 비교하여 밝게 보이는 소정의 회로패턴은 연결상태로 판단하고, 어둡게 보이는 회로패턴은 끊김상태로 판단하는 단계를 포함하는 이중전위전자빔을 이용한 전자회로 단락여부 검사방법.
6. 고배율 상태의 주사전자 현미경의 전자총으로부터 방출된 충전전자빔을 시료의 회로패턴의 패드에 입사시켜 상기 패드 및 상기 패드와 접속된 모든 회로패턴들을 충전시키는 단계;

   상기 고배율 상태의 주사전자 현미경을 저배율 상태로 변환하고, 상기 저배울 상태의 상기 주사전자 현미경의 전자총으로부터 방출된 읽기전자빔을 충전된 패드에 조사하는 단계;

   상기 읽기전자빔을 상기 회로패턴의 패드에 조사함에 따라 발생되는 상기 이차전자를 이차전자 검출기를 통하여 검출하는 단계;

   상기 이차전자 검출기에서 검출된 신호를 비디오 입력카드에 입력하는 단계; 및

   상기 비디오 입력카드를 통해 입력되는 상기 이차전자의 신호파형을 오실로스코오프를 통해 입력받아 상기 신호파형에서 신호크기가 증가된 회로패턴은 연결상태로 판단하고, 상기 신호파형의 신호크기가 변화가 없는 회로패턴은 끊김상태로 판단하는 단계를 포함하는 이중전위전자빔을 이용한 전자회로 단락여부 검사방법.
7. 제3항에 있어서, 상기 이중전위전자빔을 이용한 전자회로 단락여부 검사방법은,

   상기 읽기전자빔을 상기 회로패턴의 패드에 조사함에 따라 발생되는 상기 이차전자를 이차전자 검출기를 통하여 검출하는 단계;

   상기 이차전자 검출기에서 검출된 신호를 비디오 입력카드에 입력하는 단계; 및

   상기 비디오 입력카드로부터 출력되는 비디오 신호를 CRT화면 장치를 통해 입력받아 충전된 회로패턴과 다른 위치에 있는 회로패턴의 표면의 명암차이를 비교하여 밝게 보이는 소정의 회로패턴은 연결상태로 판단하고, 어둡게 보이는 회로패턴은 끊김상태로 판단하는 단계를 더 포함하는 이중전위전자빔을 이용한 전자회로 단락여부 검사방법.
8. 제3항에 있어서, 상기 상기 이중전위전자빔을 이용한 전자회로 단락여부 검사방법은,

   상기 읽기전자빔을 상기 회로패턴의 패드에 조사함에 따라 발생되는 상기 이차전자를 이차전자 검출기를 통하여 검출하는 단계;

   상기 이차전자 검출기에서 검출된 신호를 비디오 입력카드에 입력하는 단계; 및

   상기 비디오 입력카드를 통해 입력되는 상기 이차전자의 신호파형을 오실로스코오프를 통해 입력받아 상기 신호파형에서 신호크기가 증가된 회로패턴은 연결상태로 판단하고, 상기 신호파형의 신호크기가 변화가 없는 회로패턴은 끊김상태로 판단하는 단계를 더 포함하는 이중전위전자빔을 이용한 전자회로 단락여부 검사방법.