RU2018149C1 - Beam tester - Google Patents
Beam tester Download PDFInfo
- Publication number
- RU2018149C1 RU2018149C1 SU4867803A RU2018149C1 RU 2018149 C1 RU2018149 C1 RU 2018149C1 SU 4867803 A SU4867803 A SU 4867803A RU 2018149 C1 RU2018149 C1 RU 2018149C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- output
- input
- tester
- control unit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам высоколокального внутрисхемного контроля и измерений параметров, интегральных схем, например, лазеросканам, электронно- и ионно-лучевым диагностическим системам. The invention relates to means of high-level in-circuit monitoring and measurement of parameters, integrated circuits, for example, laser scans, electron and ion-beam diagnostic systems.
Аналогом изобретения является устройство, состоящее из зондоформирующей системы с блоком питания, объектодержателя с механизмом перемещения, генератора разверток с элементами отклонения луча, преобразователя информационного сигнала и индикаторный блок. An analogue of the invention is a device consisting of a probe-forming system with a power supply, an object holder with a movement mechanism, a scan generator with beam deflection elements, an information signal converter, and an indicator unit.
Недостатком аналога является сложность диагностики чипов на полупроводниковой пластине до ее разделения. Это обстоятельство обусловлено тем, что прототип не снабжен системой контроля и управления позиционированием объекта контроля. The disadvantage of the analogue is the complexity of the diagnosis of chips on a semiconductor wafer before its separation. This circumstance is due to the fact that the prototype is not equipped with a control system and control the positioning of the control object.
Прототипом изобретения является устройство, состоящее из зондоформирующей системы с блоком питания, объектодержателя с механизмом перемещения и блоком управления специализированного вычислительного устройства, генератора разверток с отклоняющими катушками и блока преобразования видеосигнала. The prototype of the invention is a device consisting of a probe-forming system with a power supply, an object holder with a movement mechanism and a control unit of a specialized computing device, a sweep generator with deflecting coils and a video signal conversion unit.
Прототипу присущ ряд недостатков. Позиционирование объектодержателя относительно луча осуществляется механически с помощью привода. Такое позиционирование, кроме большой ошибки (порядка десятых долей мкм), характеризуется также низкой производительностью и сложностью конструктивного выполнения, требующего применения в составе прототипа сложных и дорогостоящих систем термостабилизации и устройств определения погрешности позиционирования с обратной связью. Как правило, в качестве таких датчиков используют лазерный интерферометр. Для достижения точностей позиционирования порядка десятых долей мкм прототип должен быть снабжен крайне сложным и дорогостоящим электромеханическим приводом, обеспечивающим такую точность. The prototype has a number of disadvantages. The positioning of the object holder relative to the beam is carried out mechanically by means of a drive. Such positioning, in addition to a large error (of the order of tenths of a micron), is also characterized by low productivity and the complexity of the structural implementation, which requires the use of complex and expensive thermal stabilization systems and devices for determining the positioning error with feedback. As a rule, a laser interferometer is used as such sensors. To achieve positioning accuracy of the order of tenths of a micron, the prototype must be equipped with an extremely complex and expensive electromechanical drive that provides such accuracy.
Целью изобретения является повышение точности тестера и упрощение его конструкции. The aim of the invention is to improve the accuracy of the tester and simplify its design.
На фиг.1 приведена структурная схема лучевого тестера; на фиг.2 - структурная схема специализированного вычислительного устройства, входящего в состав тестера; на фиг. 3 - структурная схема варианта выполнения блока преобразования; на фиг.4 - структурная схема варианта выполнения блока управления устройства перемещения объектодержателя; на фиг.5 и 6 - варианты выполнения блока сравнения. Figure 1 shows the structural diagram of a radiation tester; figure 2 is a structural diagram of a specialized computing device that is part of the tester; in FIG. 3 is a block diagram of an embodiment of a transform block; figure 4 is a structural diagram of an embodiment of a control unit of a device for moving an object holder; 5 and 6 are embodiments of a comparison unit.
На фигурах обозначены: зондоформирующая система 1 с блоком питания 2, объектодержатель 3, механизм перемещения 4 объектодержателя 3 с блоком управления 5, специализированное вычислительное устройство (СВУ) 6, генератор разверток 7, блок преобразования видеосигнала 8, отклоняющие катушки 9, блок сравнения 10, цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 11-15, аналого-цифровые преобразователи 16, 17, контроллеры 18, 19, центральный процессор 20, блок внешней памяти 21, преобразователь информационного сигнала 22, управляемый блок питания 23, усилитель 24, набор корректирующих цепочек 25, умощнители 26-28, генераторы рабочих импульсов 29-31, блок контроллера корректировки 32, индикаторный кинескоп 33, растровые катушки 34, модулятор 35, источники постоянной составляющей токов 36, 37 отклоняющих катушек, компаратор 38, предусилитель 39, оконечный усилитель 40, счетчик строк 41, счетчик нулей 42, компаратор 43, аналого-цифровой преобразователь 44, блок памяти одного кадра 45, схема считывания 46. The figures indicate: a probe-forming system 1 with a
Предложенное устройство работает следующим образом: зондоформирующая система (ЗФС) 1 генерирует электронный пучок при подаче на нее питающих напряжений от блока питания 2. Этот пучок используют для зондоформирования полупроводниковой пластины, установленной на объектодержателе 3. Для установки контролируемого чипа пластины, объектодержатель 3 с помощью механизма перемещения 4 перемещают в нужное положение. Для этого на вход блока управления 5 механизма 4 подают управляющий сигнал от СВУ 6. СВУ может представлять собой набор ЦАП 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 контроллеров, выполняющих функции управления 18 блоками прибора и обработки текущей информации 19, центрального процессора 20 и устройства внешней памяти 21, в которой хранится эталонная топология контролируемых чипов и программы тестирования. Конструктивнo ЦАПы 11, 12, 14, 15 могут входить в состав соответственно блоков 2, 7, 10 и 5. После позиционирования объектодержателя 3 со второго и третьего выходов СВУ 6 подается сигнал на вход генератора разверток 7 и блока питания 2 ЗФС 1. При этом включается и фокусируется в плоскости объектодержателя 3 электронный пучок, который под действием сигналов, поступающих с генератора разверток 7 сканируется по поверхности объекта контроля. Возникающее при этом информационное излучение, например, поток вторичных электронов, индуционированный ток и др., с помощью блока преобразования 8 преобразуются в видеосигнал, который поступает на вход блока сравнения 10. Блок преобразования 8 может включать в себя кроме непосредственно преобразователя 22 также блок питания 23, усилитель 24 и набор корректирующих цепочек 25, например, дифференцирующих. Управляющий сигнал от СВУ 6 поступает на вход управляемого блока питания 23, который задает порог тормозного поля преобразователя 22 и/или коэффициент усиления усилителя 24. Преобразованный сигнал с выхода блока 22 через усилитель 24 поступает на блок сравнения 10 либо непосредственно, либо через корректирующую цепочку 25. При непосредственной передаче видеосигнала на блок 10 корректирующая цепочка шунтируется. The proposed device operates as follows: a probe-forming system (PFS) 1 generates an electron beam when power is supplied to it from a
На второй вход блока сравнения 10 поступает эталонный видеосигнал тестового изображения контролируемого чипа с четвертого выхода СВУ 6. В блоке сравнения 10 происходит автоматическое или полуавтоматическое определение сдвига одного изображения относительно другого. Например, при полуавтоматическом режиме работы блок сравнения 10 может быть выполнен в виде схемы, приведенной на фиг. 5. На экране индикаторного кинескопа 33 формируется изображение реального типа (сигнал поступает на модулятор 35 от блока 8) и тестовое изображение (сигнал от СВУ 6 через предусилитель 39 и оконечный усилитель 40 поступает на модулятор 35). С помощью блоков 36 и 37, на генератор разверток подаются регулируемые постоянные токовые сигналы, обеспечивающие сдвиг поля растра по поверхности объектодержателя. То есть, используя регулировочные элементы Х и Y блоков 36 и 37, можно добиться совмещения на экране тестового и реального изображений. Соответствующие им видеосигналы поступают на входы компаратора 38, который введен для устранения органолептических ошибок совмещения, обусловленных индивидуальными особенностями зрения оператора. Амплитудное согласование видеосигналов в компараторе обеспечивается предусилителем 39, а на экран оконечным усилителем 40. При совпадении изображений соответствующий сигнал с компаратора 38 будет поступать на вход СВУ 6 в течение времени, намного превосходящего длительность развертки одной строки растра. Это состояние фиксируется СВУ 6, которое дает остановку перемещения растра и переводит тестер в режим измерения. The second input of the
Описанные операции эквивалентны подаче корректирующего сигнала с выхода блока сравнения 10 на вход генератора разверток 7, который, подавая соответствующий сигнал на отклоняющие катушки 9, входящие в состав ЗФС 1, смещает электронный пучок. Аналогично при автоматическом сравнении двух видеосигналов, блок 10 вырабатывает корректирующий сигнал, который с его выхода поступает на вход генератора разверток 7. Кроме того, со второго выхода блока 10 соответствующий сигнал рассогласования подается либо на вход СВУ 6, либо на вход блока управления 5, который при переходе к следующему чипу подает соответственно меньшее или большее (скорректированное) число шаговых импульсов на механизм 4 перемещения объектодержателя 3. The described operations are equivalent to supplying a correction signal from the output of the
В первом варианте предусматривается традиционное выполнение блока управления 5, содержащего генераторы рабочих импульсов 29, 30, 31, которые вырабатывают под действием внешней команды шаговые импульсы для управления шаговыми двигателями (ШД), осуществляющими перемещение объектодержателя 3 по трем координатам. Для электрического согласования ШД и блоков 29-31, на выходах последних размещают умножители 26-28. В этом случае электрическая связь блоков 5 и 10 отсутствует, а корректировка числа шагов следующего перемещения осуществляется с помощью СВУ 6. In the first embodiment, the traditional implementation of the control unit 5 is provided, containing the working
Во втором варианте выполнения блока 5, в соответствии с фиг.4 в состав блока 5 введен процессорный блок 32. Управляющий сигнал на перемещение объектодержателя 3, поступающий в блок 32, корректируется сигналом, подаваемым в него от блока 10, а объектодержатель 3 перемещают с учетом погрешности позиционирования предшествующего перемещения. In the second embodiment of block 5, in accordance with FIG. 4, the
При выполнении блока сравнения 10 в соответствии с фиг.6, устройство работает следующим образом. По команде от СВУ 6 генератор разверток 7 вырабатывает сигнал сканирования n-ой строки. Возникающее при этом информационное излучение с помощью блока 8 и АЦП 44 преобразуется в цифровой видеосигнал, который в форме последовательности, состоящей из М (М - число элементов разложения строки) электрических импульсов, заносится в ячейки блока памяти одной строки 45. Далее с помощью схемы считывания 46 эти сигналы последовательно считываются из блока 45 и поступают в компаратор 43. На второй вход компаратора 43 синхронно с последовательностью импульсов реального видеосигнала от СВУ 6 поступает последовательность импульсов эталонного видеосигнала. Компаратором 43 может быть схема вычитания. На выходе компаратора размещен счетчик нулей 42, который подсчитывает число последовательно поступивших "0", возникающих при совпадении амплитуд импульсов. Если их число менее некоторого начально заданного значения io при io < M, то на устройство считывания 46 от СВУ 6 поступает сигнал и считывание, и сравнение последовательностей импульсов реального видеосигнала повторяется, начиная со второго его элемента (импульса) и так до М - iо. Если и в этом случае i < io, то для этой же строки все повторяется, но каждый следующий цикл считывания осуществляется с задержкой подачи импульсов реального видеосигнала на время, равное считыванию одного, двух и т.д. импульсов видеосигнала из блока 45. И так до M - io раз. Если и в этом случае i < io, то это говорит о том, что позиционирование осуществлено с ошибкой в направлении, совпадающем с кадровой разверткой растра. Тогда от 6 поступает сигнал на 7 и сканируется n+1 строка и операции повторяются вплоть до n+no (no не более числа строк разложения растра Np). Если и в этом случае i < io, то по сигналу от 6 генератор 7 начинает перебор строк в другую сторону, т.е. сканируются последовательно n-1; n-2; n-3 и т.д. строки с выполнением всех перечисленных выше операций. В результате будет найдена строка Nc = n+k и сдвиг строк Δ i = M - ic, при котором число последовательно поступивших на блок 42 нулей (т.е. совпадение видеосигналов) i ≥ io. Это значит, что объектодержатель 3 позиционирован с погрешностью в направлении кадровой развертки δk = k ˙ Hk/Np и в направлении строчной развертки
δc = Δ i ˙ Hc/M, где Нк и Нс - протяженность растра на поверхности тестируемого объекта в направлении кадровой и строчной разверток;
Np, M - число строк в растре и число элементов разложения строки соответственно.When executing the
δ c = Δ i ˙ H c / M, where Н к and Н с are the length of the raster on the surface of the test object in the direction of vertical and horizontal scans;
N p , M - the number of lines in the raster and the number of elements of line decomposition, respectively.
Установление величин k и Δ i фиксируется СВУ 6, которое генерирует соответствующие корректирующие сигналы и подает их на блок 7 для совмещения растра с объектом контроля. The establishment of the values of k and Δ i is fixed by the
После завершения операции по точному установлению электронного пучка относительно механически позиционированного объектодержателя 3 с выхода блока сравнения 10 командный сигнал поступает на вход СВУ 6, которое, в свою очередь, запускает программу тестирования, подавая управляющие сигналы на блок питания 2 и генератор разверток 7. При этом включается пучок, который по командам с СВУ 6 облучает тестируемые участки объекта, а зарегистрированные информационные сигналы преобразуются в блоке преобразования 8 в видеосигнал, а функция преобразования последнего задается управляющей программой, заложенной в СВУ 6, для чего с выхода последнего поступает соответствующий сигнал на вход блока преобразования 8. После облучения всех заданных точек (узлов чипа) в рамках одного растра, с СВУ 6 поступает прерывающий пучок сигнал на вход блока 2 и управляющий сигнал на вход блока 5, под действием которого объектодержатель 3 перемещается в следующее положение для контроля следующего участка чипа или нового чипа. After the operation is completed to precisely establish the electron beam relative to the mechanically positioned object holder 3 from the output of the
Предложенное техническое решение позволяет исключить из состава тестера сложные и прецизионные устройства позиционирования и перемещения объектодержателя, заменив их более простыми, дешевыми и надежными элементами. The proposed technical solution allows to exclude from the tester complex and precision devices for positioning and moving the object holder, replacing them with simpler, cheaper and more reliable elements.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4867803 RU2018149C1 (en) | 1990-09-24 | 1990-09-24 | Beam tester |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4867803 RU2018149C1 (en) | 1990-09-24 | 1990-09-24 | Beam tester |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018149C1 true RU2018149C1 (en) | 1994-08-15 |
Family
ID=21536926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4867803 RU2018149C1 (en) | 1990-09-24 | 1990-09-24 | Beam tester |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2018149C1 (en) |
-
1990
- 1990-09-24 RU SU4867803 patent/RU2018149C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Проспект фирмы ОРТО М 950. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5319442A (en) | Optical inspection probe | |
CN109758169A (en) | Radiation imaging apparatus | |
JPS6243050A (en) | Method and device for controlling irradiation of electron beam on predetermined position | |
JPH07118440B2 (en) | Electronic beam drawing device | |
US4121292A (en) | Electro-optical gaging system having dual cameras on a scanner | |
RU2018149C1 (en) | Beam tester | |
JPH0321913A (en) | Scan type microscope device | |
EP0049464A1 (en) | Apparatus for collecting X-ray absorption data in a computerized tomographic apparatus | |
JPS5824990B2 (en) | Hiten Kannioke Hiten no Suichiyokuhenkou no Seigiyosouchi | |
JP3633545B2 (en) | Electron beam test system and electron beam test method | |
SU1059701A1 (en) | Device for automatic correcting of coordinate distortions of raster | |
SU1619143A1 (en) | Optical method of diagnosis of surface | |
EP0660585B1 (en) | Adaptive method for high speed detection of position and intensity | |
JP2950439B2 (en) | Light distribution characteristic measuring device | |
JPH0570134B2 (en) | ||
JP3533774B2 (en) | X-ray imaging device | |
US3728576A (en) | Selectively read electro-optical imaging system | |
US4595836A (en) | Alignment correction technique | |
JP2771185B2 (en) | Electron beam test equipment | |
JPS5927379A (en) | Pattern video signal processing system | |
JPS597270A (en) | Sample potential measuring device using electron beam | |
JPS6338175A (en) | Measuring instrument for light emission characteristic of semiconductor light emitting element | |
SU636643A1 (en) | Graphic information readout apparatus | |
SU1555721A2 (en) | Method of checking quality of sealed-contact reed relays | |
SU660299A1 (en) | Tv camera |