TWI718589B - 半導體檢查裝置及探針單元 - Google Patents

Abstract

作為構成LSI之微細裝置的不良解析，提供可進行高速回應解析的半導體檢查裝置。因此，於具有真空處理室(3)、配置於真空處理室，且載置試料(6)的試料台(4)、配置成可從試料的上方照射電子束的電子光學系(1)、以同軸電纜與配置於真空處理室外的外部機器(11，12)連接的複數探針單元(24)、及設置於試料台或其附近的電極(5)的半導體檢查裝置中，探針單元(24)係具有接觸試料的測定探針(8)、接觸電極(5)的GND端子(9)、及保持測定探針及GND端子，將同軸電纜的訊號線連接於測定探針，並將同軸電纜的GND線連接於GND端子的探針保持部(7)；在探針單元的測定探針接觸試料時，GND端子接觸電極。

Description

半導體檢查裝置及探針單元

本發明係關於半導體檢查裝置，尤其關於使用電子顯微鏡之微小電子裝置特性評估裝置。尤其，有助於使用高速動態訊號的回應解析之微小電子裝置的不良解析。

因為半導體裝置的精細化，大型積體電路(LSI：Large-Scale Integration)的高速化、高性能化有所進展。伴隨此種半導體裝置的精細化，電晶體數、配線數、連接器數增加，故障裝置的不良解析更加複雜化。

作為不良解析手法，有將極微小的探針直接接觸微小裝置(積體於LSI的元件及形成於LSI的配線等的精細構造等)所包含的連接器上，評估電性特性的手法。進行此種不良解析的裝置被稱為奈米探針器裝置，一邊利用電子顯微鏡觀察微小裝置，一邊使微小探針接觸藉由表面研磨所露出之LSI中的連接器，執行不良解析。如10nm世代製程之近年的微小裝置雖極精細化，但是，由於可利用奈米探針器裝置直接評估該等奈米裝置，其重要性逐漸增大。

奈米探針器裝置所致之微小裝置的電性特性評估主要是直流測定所致者。但是，伴隨精細化之半導體裝置特性的提升係不僅直流特性，也多方面地涵蓋動態動作性能等。例如，近年的CPU(Central Processing Unit)之裝置的驅動頻率為3GHz以上。因此，關於藉由高頻訊號所得的缺陷資訊，重要性也提高，被要求更高頻率的傳送訊號評估。再者，驅動頻率(CPU的時脈頻率)係在高性能的桌上型電腦中達到3GHz程度，在行動型電腦、智慧型手機中達到1GHz程度，在嵌入式機器中達到10MHz～100MHz程度。

如此半導體裝置的驅動頻率提升之外，可藉由使用先前之電子顯微鏡的奈米探針器裝置進行高頻解析的頻率，並未到達實際裝置的動作頻率。現在的奈米探針器裝置中可使用的高頻訊號，約為最大頻率數十MHz程度。如果是該程度以下的頻率，在傳輸連續脈衝訊號時，可維持矩形的脈衝波形。所以，現狀的奈米探針器裝置所致之高頻解析，係僅可確認嵌入式機器水準之裝置的實際動作，到底未及進展精細化之微小裝置的驅動環境。對於實施進展精細化之微小裝置的高頻解析來說，最低也需要實現1GHz的高頻傳輸。

於圖1揭示用以執行探針器裝置所致之高頻解析的測定電路例(模式圖)。高頻解析使用同軸電纜。同軸電纜103係具有接地於基準電位(GND)的外部導體104與傳輸訊號的中心導體106，藉由隔著絕緣材105，外部導體104(GND線)包圍中心導體106(訊號線)的周圍，抑制對於所傳輸之高頻訊號的外部雜訊。在本測定電路中，同軸電纜103a連接產生高頻訊號的脈衝產生器101，透過測定探針107a對試料100施加高頻訊號。測定探針107a係接觸本測定電路作為高頻解析的對象之微小裝置的輸入即連接器。另一方面，同軸電纜103b係連接於示波器102，監視以接觸於作為高頻訊號的對象之微小裝置的輸出即連接器的測定探針107b所得之來自試料100的訊號的波形。對於此種測定電路中傳輸高頻訊號來說，需要使相對的同軸電纜103a/103b的GND線成為比短路線108更短路。尤其，對於為了傳輸更高頻率的訊號來說，需要極力抑制測定探針107的周邊之阻抗的擾亂，短路線108盡可能地並聯於測定探針107，更縮短為佳。因為短路線108的長度越長，高頻特性會越劣化。進而，探針器裝置一般具有複數測定探針，可進行使用複數測定探針的計測，使用複數測定探針來進行測定時，各別短路線108的長度不同的話，高頻特性會因為測定探針而成為不同者，該差異會變成測定誤差。

專利文獻1及專利文獻2都是揭示手動探針器裝置之測定探針的GND線的短路方法者。手動探針器裝置係使測定探針接觸以光學顯微鏡觀察的試料表面，測定電性特性的裝置。奈米探針器裝置與手動探針器裝置中，測定電路都具有圖1的構造，GND線的短路方法大幅影響高頻特性的測定上並無差異。然而，手動探針器裝置中，與如奈米探針器裝置般的電子顯微鏡所致之針測不同，接觸的連接器尺寸較大，又，可在大氣中進行測定，故可說構造上的限制相較於奈米探針器裝置比較少。

在手動探針器中，一般來說，使用連接於同軸電纜的GND線的GND探針與連接於同軸電纜的訊號線的訊號探針之兩種類的測定探針。GND探針接觸設置於試料中之基準電位的連接器，訊號探針接觸訊號輸出入用的連接器。在專利文獻1中，於試料上設置導體網格(短路構件)，以將GND探針與訊號探針的外部導體，在接近探針的前端的位置共通連接之方式構成。又，在專利文獻2中，以於GND探針設置接地彈簧，與設置於訊號探針的接地屏蔽延展器接觸之方式構成。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平6-258344號公報 [專利文獻2]日本特開2000-28673號公報

[發明所欲解決之課題]

空間上、構造上限制多的奈米探針器裝置中，無法直接適用手動探針器相關的先前技術。以下，說明其理由。

在奈米探針器裝置中，一邊觀察掃描式電子顯微鏡(SEM：Scanning Electron Microscope)的放大映像，一邊使微小的測定探針接觸奈米級製成的精細電晶體，進行針測測定。測定探針的尺寸係前端徑為R10nm程度，又，形成於試料之接觸測定探針的測定連接器也為奈米級。因此，有因為針測時未意圖的些許振動所致之試料的衝突，或產生應力變動所致之過負荷，導致微小的測定探針破損之虞。進而，測定探針接觸測定連接器後，即使僅發生些許振動，也會因為與試料的振動衝突，有測定探針破損之虞。因此，如專利文獻2所揭示之為了GND短路而使測定探針彼此2維地接觸的方法，會提高損傷測定探針的風險。

又，進行SEM所致之觀察，故用於GND短路的構造不能是阻礙電子束的行進路徑的構造。因此，無法將專利文獻1所揭示之用於GND短路的構造設置於試料上面。又，由於必須在真空處理室內進行試料的電性測定，空間上也有很大的限制。

對於實現使用更高速之動態訊號的半導體裝置的不良解析裝置來說，需要迴避如上所述之奈米探針器裝置特有的空間上、構造上的限制，實現有效果性之GND線的短路構造。 [用以解決課題之手段]

本發明之一實施樣態的半導體檢查裝置，係具有真空處理室、配置於真空處理室，且載置試料的試料台、配置成可從試料的上方照射電子束的電子光學系、以同軸電纜與配置於真空處理室外的外部機器連接的複數探針單元、及設置於試料台或其附近的電極；探針單元係具有接觸試料的測定探針、接觸電極的GND端子、及保持測定探針及GND端子，將同軸電纜的訊號線連接於測定探針，並將同軸電纜的GND線連接於GND端子的探針保持部；在探針單元的測定探針接觸試料時，GND端子接觸電極。 [發明的效果]

作為構成LSI之微細裝置的不良解析，提供可進行高速回應解析的半導體檢查裝置。

其他課題與新穎的特徵，可從本說明書的記述及添附圖面理解。

使用圖2，針對本實施例的微小裝置特性評估裝置進行說明。在本實施例的微小裝置特性評估裝置中，作為探針構造設置控制接觸應力的GND端子，藉由使其接觸設置於試料台或其附近的GND電極，進行各測定探針間的GND線的短路。

掃描式電子顯微鏡係作為其主要構造，具有電子光學系1、檢測器2、真空處理室3。於真空處理室3中的試料台4載置測定試料6。再者，於試料台4的上面，設置GND電極5。在本實施例的探針單元24中，於與同軸電纜10連接的探針保持部7保持測定探針8與GND端子9。測定探針8係接觸測定試料6，GND端子9係接觸試料台4上的GND電極5。再者，探針單元24係連接用以移動測定試料6的試料表面的驅動裝置(未圖示)，藉由該驅動裝置的動作，測定探針8係接觸測定試料6的所定處，並且GND端子9接觸GND電極5。再者，圖2中雖揭示兩個探針單元，但是，微小裝置特性評估裝置設為可驅動複數探針單元，並不限定於兩個。又，於真空處理室3設置前室(未圖示)，可不降低真空處理室3的真空度，從真空處理室3取出試料台4、探針單元24(探針保持部7、測定探針8及GND端子9)。

操作者係一邊觀察從電子光學系1對測定試料6照射電子束所得的電子顯微鏡畫像，一邊使測定探針8接觸測定試料6。在此範例中，於1個測定探針，透過同軸電纜連接訊號產生器11，於另一個測定探針藉由同軸電纜連接示波器12。再者，在本說明書中將設置於真空處理室3的外部，以同軸電纜與探針單元連接的電子電路及測定器等稱為外部機器。藉此，從訊號產生器11輸出的高頻訊號，係透過一方的測定探針輸入至測定試料6，從測定試料6將回應高頻訊號所輸出的輸出訊號，透過另一方的測定探針傳輸至示波器12。

於圖3揭示探針單元及試料台的構造圖。同軸電纜10係具有中心導體(訊號線)21、包圍中心導體(訊號線)21的絕緣材22、包圍絕緣材22的外部導體(GND線)23的雙軸構造，外部導體23設為基準電位，藉由中心導體21傳輸訊號。同軸電纜10的訊號線21係藉由探針保持部7連接於測定探針8。又，同軸電纜10的GND線23係藉由探針保持部7連接於GND端子9。測定探針8接觸置於試料台4的測定試料6之表面時，GND端子9接觸設置於試料台4的GND電極5，藉此，各探針單元的GND端子9透過試料台4的GND電極5成為短路。藉此，於奈米探針器裝置固有的環境中，可進行各測定探針間的GND線的短路。測定探針8為線狀的金屬，及GND端子9為板狀的金屬，因為對測定試料6及GND電極5的接觸而逐漸磨損。因此，測定探針8及GND端子9磨損時，可從探針保持部7卸下，進行交換。

又，試料台4係通常在電子顯微鏡觀察時設為基準電位，故可將GND電極5與試料台4一體構成。此時，GND電極5係代表試料台4之與GND端子9的接觸面。又，使測定探針8接觸測定試料6的測定連接器時，探針單元的驅動裝置係將探針單元從上往下(電子光學系1的光軸方向)移動，以所定接觸壓進行接觸。此時，GND端子9也需要以所定以上的接觸壓接觸GND電極5。因此，在圖3中試料台4之GND電極5與試料載置面(圓環形狀之GND電極的內側部分)設為相同高度，但是，因應探針單元之測定探針8的前端部與GND端子的前端部的位置關係，調整試料載置面與GND電極5的位置關係。例如將試料載置面的位置設為比GND電極5的位置還高的位置。

在此，設置於探針保持部7的GND端子9為階段形狀，更理想為於至少與GND電極5接觸的前端部中具有弧形狀。為了在奈米區域中，可對應纖細的接觸。於以下說明該原理。圖4係對於沒有階段構造的電極30及有階段形狀的電極31，分別在箭頭34、35的位置施加負載時的變位模擬分析結果。電極30與電極31中，各別X方向的電極長度相同。又，高度32是圖3之試料台4上的GND電極5的位置，高度33是使GND端子9以接觸壓0接觸GND電極5的狀態之GND端子9與探針保持部7的連接位置的高度。

根據圖4所示的模擬分析結果，可知對於相同負載(接觸壓)，變位量相異。亦即，可知在高度32-33間具有階段形狀的電極31相較於不具有階段形狀的電極30，無關於是相同接觸壓，減低了變位量。為了取得基準電位，需要讓GND電極5與GND端子9以適切的接觸壓接觸。該變位控制係表示即使在限制於真空處理室3之測定試料周邊的空間的使用中限制GND端子9的變位量，也可藉由設置GND端子9的階段形狀，獲得所希望的接觸壓。亦即，藉由最佳化該階段形狀，一邊測定探針8可抑制為僅接觸測定試料6的少許變位量，一邊GND端子9可進行最佳之對GND電極5的接觸壓力的設定。換句話說，利用將GND端子9設為階段形狀，無關於空間上的限制，可精密且獨立於測定探針8地獲得適切之對GND電極5的接觸壓。

進而，針對階段形狀的其他優點進行說明。圖5係對於沒有階段構造的電極30及有階段形狀的電極31，分別在箭頭34、35的位置施加負載時的彈塑性解析結果(模擬分析結果)。針對各別形狀，使用磷青銅的降伏準則(yield criterion)，進行雙線性近似所致之模擬分析解析。揭示變位量-應力的關係之圖表中的傾斜的變化點，係表示施加應力導致電極變為時塑性變形，無法恢復原本樣子的變位量。據此，可知有階段形狀的狀況中可抑制伴隨施加應力的塑性變形。亦即，可抑制對於因為意外的錯誤操作等所產生的某些過度的衝擊，導致GND端子9發生塑性變形的狀況。

進而，GND端子9具有弧形狀為佳。使用圖6，說明弧形電極的效果。左圖係對平坦電極41的不同位置施加變位之樣子的模式圖。此時，因應變位的位置，對於變位的應力會變化。另一方面，右圖係對弧形電極42的不同位置施加變位之樣子的模式圖。由於弧形電極42的表面摩擦力及力的分散，相較於平坦電極41的狀況，可抑制變位的位置的相異所致之對於變位的應力之變化程度。藉此，即使GND端子9之與GND電極5的接觸位置發生變化，也可減少伴隨其之接觸壓的變化。再者，GND端子9具有階段形狀時，將與GND電極5接觸之GND端子9的前端部36(參照圖4)設為弧形狀。

可藉由如上所述之探針單元的構造，一邊迴避奈米探針器裝置特有的空間上的限制，一邊使GND線短路。

針對探針單元構造的變形例進行說明。測定探針8為金屬線，故測定探針8越長，訊號越容易劣化。因此，在圖7所示的探針單元50中，探針保持部51係具有具有連接測定探針8的同軸構造的連接器部52。連接器部52的中心導體係一端連接於訊號線(同軸電纜10的中心導體)21，另一端連接於測定探針8。又，連接器部52的外部導體係連接於GND線(同軸電纜10的外部導體)23，並且連接於GND端子9。藉此，可極力縮短測定探針8的長度，可從外部雜訊保護來自訊號線21的訊號。

又，於圖8揭示GND端子的變形例。GND端子55係組合彎曲方式不同的板狀金屬線56與板狀金屬線57作為GND端子者。藉此，可作成具有所希望之變位量-應力特性的GND端子。

又，在奈米探針器裝置中，於直流測定中，要求測定飛安培級的微小電流。通常，奈米探針器裝置中，測定微小的直流電流時，不使用同軸電纜，而是使用三軸電纜(三重同軸電纜)。如圖9A所示，三軸電纜60係以中心導體(訊號線)61、中間導體(護件)63、外部導體(GND線)65的3軸所構成。在中心導體61與中間導體63之間設置第1絕緣材62，在中間導體63與外部導體65之間設置第2絕緣材64。測定微小的直流電流時，一邊對於三軸電纜60的中間導體63藉由半導體參數分析器等的測定器施加與訊號線61相同電位一邊進行測定。藉由將中心導體61與中間導體63保持成等電位，可將流通於第1絕緣材62的漏電流設為0，正確地測定微小的電流。

相對於此，進行高頻測定時，三軸電纜60的中間導體63與外部導體65短路，也就是說讓三軸電纜同軸電纜化來使用。在本實施例中，可藉由置換探針保持部，進行直流測定與高頻測定雙方。圖9A係揭示將具有直流測定用之探針保持部71的探針單元70連接於三軸電纜60的狀態。探針保持部71係與探針保持部51(參照圖7)相同的構造，具有具有同軸構造的連接器部，連接器部的中心導體係一端連接於訊號線(三軸電纜60的中心導體)61，另一端連接於測定探針8。又，連接器部的外部導體係連接於GND線(三軸電纜60的外部導體)65，並且連接於GND端子9。相對於此，圖9B係揭示將具有高頻測定用之探針保持部73的探針單元72連接於三軸電纜60的狀態。探針保持部73也具有具有同軸構造的連接器部，連接器部的中心導體係一端連接於訊號線(三軸電纜60的中心導體)61，另一端連接於測定探針8。又，連接器部的外部導體係連接於GND線(三軸電纜60的外部導體)65及三軸電纜60的中間導體63，並且連接於GND端子9。如此，利用因應測定內容來置換所使用的探針保持部，不需對於探針單元附加多餘的構造，可容易進行微小電流測定與高頻測定的切換。

接著，使用圖10針對設置於試料台4的GND電極5的構造進行說明。圖10係探針單元及試料台的構造圖(俯視圖)。在此範例中，使用圖7所示之具有同軸構造的連接器部的探針單元50。設置於試料台4的GND電極5為圓環形狀。奈米探針器裝置係如圖10般使多數測定探針接觸測定試料，並測定其電性特性。複數測定探針係如圖10所示，以包圍測定試料6之方式配置。藉由作為GND電極5使用圓環形狀的電極，各探針單元24的GND端子9係不管從任何角度之測定探針8的接觸也可在相同狀態下接觸，測定電性特性，故不管選擇哪個測定探針，也可進行同等的高頻特性的測定。

在奈米區域的纖細的針測中，驅動利用可進行壓電元件之特性的奈米級之控制的致動器，使精細的測定探針精密地接觸測定試料。不僅真空處理室之空間上、環境上的限制，搭載致動器之複雜的針測機構的存在也成為測定試料周邊的空間上的限制。尤其，在一般的奈米探針器裝置中，需要對於測定探針的損傷風險之預備的測定探針，如圖10所示般同時配置複數(在此範例中為8根)測定探針。如後所述，於電晶體測定中，需要對於1個電晶體，同時至少使4根測定探針接觸。如此，針測機構係密集存在於測定試料的周圍，據此，幾乎沒有用以使GND線短路之空間上的餘裕，可理解本實施例之GND短路構造的優位性。而將手動探針器中所採用之GND線用的探針等的機構，直接適用於奈米探針器裝置，現實上並不可能。

使用圖11針對GND電極5之構造的變形例進行說明。在圖3中，將GND電極5設為沿著試料台4的外緣的圓環形狀，但是，在圖11的範例中為於工作台側設置圓形狀的GND電極81的範例。具體來說，於圓形狀的GND電極81設置試料台承受部82。於試料台80上載置測定試料6，使測定探針8接觸測定試料6，測定電性特性。試料台80係插入試料台承受部82使用。交換測定試料6時，將整個試料台80從真空處理室3取出，交換測定試料6。

又，即使將GND電極設置於試料台的狀況中，也不限定於圖3的形態。圖12係在上面具有GND電極75a、75b的試料台74的俯視圖。再者，在此範例中GND電極75與試料台74成為一體，GND電極75可稱為試料台74之與GND端子的接觸面，GND電極75a、75b藉由試料台74導通。將GND電極設為如圖3的圓環形狀的話，載置測定試料6的空間(試料載置面)會變窄，根據測定試料6的大小，可能發生無法載置於試料台的狀況。因此，如圖12所示，將GND電極75以對向之方式配置於試料台4的緣部的一部分。藉此，可大幅增加載置測定試料6的試料載置面76。此時，從設置GND電極75a、75b的兩方向讓測定探針進行接觸。 [實施例1]

於圖13揭示微小電子裝置特性評估裝置的第1實施例。藉由使探針單元24a、24b接觸測定試料6，連接半導體參數分析器45。半導體參數分析器45係用以進行電流-電壓測定、電容測定等之半導體裝置的參數測試的測定器，在此使用來用於將直流電壓施加於測定試料。使用可輸出直流電壓的電源電路，來代替半導體參數分析器45亦可。又，藉由使探針單元24c接觸測定試料6，連接訊號產生器11，藉由使探針單元24d進行接觸，連接示波器12。訊號產生器11係產生動態訊號(高頻訊號)，藉由示波器12來觀察回應其所輸出的動態之回應訊號的波形。如此構成測定電路，例如在LSI裝置中，進行被推估為從故障診斷等篩選之不良的65nm世代電晶體的故障解析。

首先，到65nm世代電晶體的測定連接器露出於表面為止進行研磨。將其作為微小電子裝置特性評估裝置的測定試料，載置於試料台4，使測定探針8接觸測定連接器。具體來說，接觸電晶體的源極、汲極、閘極、基板、個別的連接器。探針單元24a、24b的測定探針8分別接觸電晶體的汲極與基板，探針單元24c的測定探針8接觸電晶體的閘極，探針單元24d的測定探針8接觸電晶體的源極。

使各個測定探針8接觸電晶體的各連接器之後，對於汲極施加1V，對於基板施加0V，從訊號產生器11對閘極施加相當於100MHz之寬5ns的脈衝(1V)，觀察來自源極的訊號。比較可如此觀察到之來自正常的電晶體地回應波形與來自不良電晶體的回應波形，例如可藉由比較回應波形之上升時間，進行電晶體的故障的判斷。 [實施例2]

於圖14揭示微小電子裝置特性評估裝置的第2實施例。本實施例係進行邏輯電路測定(例如NAND電路的測定)。

藉由使探針單元24e、24f分別接觸邏輯電路(NAND電路)的兩個輸入端子，從訊號產生器11對於邏輯電路輸入訊號脈衝。又，藉由使探針單元24d接觸邏輯電路的電源端子，從半導體參數分析器45施加電源電壓。使用可輸出直流電壓的電源電路，來代替半導體參數分析器45亦可。藉由使探針單元24g接觸邏輯電路的輸出，藉由示波器12監視邏輯電路的輸出。又，來自訊號產生器11的訊號係透過分歧器46分割成兩方向，一方作為參照訊號輸入至示波器12，另一方被輸入至測定試料6。對於訊號產生器11所致之輸入訊號的變化，於示波器12中，可藉由將被監視的邏輯電路(NAND電路)的輸出訊號，對作為參照訊號所輸入之來自訊號產生器11的訊號進行NAND運算並對照，進行邏輯電路的動作的確認。

以下，已使用複數實施例說明本發明。本發明並不限定於前述之實施例者，可包含各種變形例。例如，前述的實施例係為了易於理解本發明所詳細說明者，不一定限定於具備所說明之所有構造者。又，可將某實施例的構造之一部分，以其他實施例的構造之一部分來置換，又，也可於某實施例的構造加入其他實施例的構造。又，也可針對各實施例的構造之一部分，進行其他實施例的構造的追加‧刪除‧置換。

1‧‧‧電子光學系 2‧‧‧檢測器 3‧‧‧真空處理室 4，74，80‧‧‧試料台 5，75，81‧‧‧GND電極 6‧‧‧測定試料 7，51，71，73‧‧‧探針保持部 8‧‧‧測定探針 9，55‧‧‧GND端子 10‧‧‧同軸電纜 11‧‧‧訊號產生器 12‧‧‧示波器 21‧‧‧中心導體(訊號線) 22‧‧‧絕緣材 23‧‧‧外部導體(GND線) 24，50，70，72‧‧‧探針單元 45‧‧‧半導體參數分析器 46‧‧‧分歧器 52‧‧‧連接器部 56，57‧‧‧板狀金屬線 60‧‧‧三軸電纜 61‧‧‧中心導體(訊號線) 62‧‧‧第1絕緣材 63‧‧‧中間導體(護件) 64‧‧‧第2絕緣材 65‧‧‧外部導體(GND線) 82‧‧‧試料台承受部 76‧‧‧試料載置面 100‧‧‧試料 101‧‧‧脈衝產生器 102‧‧‧示波器 103‧‧‧同軸電纜 104‧‧‧外部導體(GND線) 105‧‧‧絕緣材 106‧‧‧中心導體(訊號線) 107‧‧‧測定探針 108‧‧‧短路線

[圖1]用以執行探針器裝置所致之高頻解析的測定電路例。 [圖2]微小裝置特性評估裝置的構造圖。 [圖3]探針單元及試料台的構造圖。 [圖4]用以說明階段形狀電極的效果的圖。 [圖5]用以說明階段形狀電極的效果的圖。 [圖6]用以說明弧形電極的效果的圖。 [圖7]探針單元的變形例。 [圖8]GND端子的變形例。 [圖9A]對應三軸電纜的探針單元的範例。 [圖9B]對應三軸電纜的探針單元的範例。 [圖10]探針單元及試料台的構造圖(俯視圖)。 [圖11]GND電極的變形例。 [圖12]GND電極的變形例。 [圖13]第1實施例之微小裝置特性評估裝置的概略圖。 [圖14]第2實施例之微小裝置特性評估裝置的概略圖。

1‧‧‧電子光學系

2‧‧‧檢測器

3‧‧‧真空處理室

4‧‧‧試料台

5‧‧‧GND電極

6‧‧‧測定試料

7‧‧‧探針保持部

8‧‧‧測定探針

9‧‧‧GND端子

10‧‧‧同軸電纜

11‧‧‧訊號產生器

12‧‧‧示波器

Claims (13)

1. 一種半導體檢查裝置，其特徵為具有：真空處理室；試料台，係配置於前述真空處理室，且載置試料；電子光學系，係配置成可從前述試料的上方照射電子束；複數探針單元，係以同軸電纜與配置於前述真空處理室外的外部機器連接；及電極，係設置於前述試料台或其附近；前述探針單元，係具有接觸前述試料的測定探針、接觸前述電極的GND端子、及保持前述測定探針及前述GND端子，將前述同軸電纜的訊號線連接於前述測定探針，並將前述同軸電纜的GND線連接於前述GND端子的探針保持部；在前述探針單元的前述測定探針接觸前述試料時，前述GND端子接觸前述電極；前述同軸電纜，係三軸電纜；前述探針保持部，係將前述三軸電纜的中間導體及GND線與前述GND端子連接。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之半導體檢查裝置，其中，前述電極，係具有圓環形狀且設置於前述試料台，前 述試料被載置於圓環形狀的前述電極的內側。
3. 如申請專利範圍第1項所記載之半導體檢查裝置，其中，前述電極，係具有圓形狀；前述試料台，係配置於設置於前述電極的試料台承受部上。
4. 如申請專利範圍第1項所記載之半導體檢查裝置，其中，前述電極之與前述GND端子的接觸面，係於前述試料台的緣部的一部分，相互對向設置；前述探針單元的前述測定探針，係於前述試料台中從配置前述接觸面的方向接觸前述試料。
5. 如申請專利範圍第1項所記載之半導體檢查裝置，其中，前述GND端子，係具有階段形狀的板狀金屬線。
6. 如申請專利範圍第5項所記載之半導體檢查裝置，其中，前述GND端子，係複數板狀金屬線的組合。
7. 如申請專利範圍第5項所記載之半導體檢查裝置，其 中，前述GND端子接觸前述電極的部分為弧形狀。
8. 如申請專利範圍第1項所記載之半導體檢查裝置，其中，前述探針保持部，係具有連接前述同軸電纜的訊號線與前述測定探針的連接器部；前述連接器部，係具有同軸構造。
9. 一種探針單元，係使測定探針接觸被載置於配置在真空處理室之試料台的試料的探針單元，其特徵為具有：探針保持部，係具有連接同軸電纜的訊號線與前述測定探針的連接器部；及GND端子，係接觸設置於前述試料台或其附近的電極；前述GND端子，係以在前述測定探針接觸前述試料時，前述GND端子接觸前述電極之方式，安裝於前述探針保持部；前述同軸電纜，係三軸電纜；前述探針保持部，係將前述三軸電纜的中間導體及GND線與前述GND端子連接。
10. 如申請專利範圍第9項所記載之探針單元，其中，前述GND端子，係具有階段形狀的板狀金屬線。
11. 如申請專利範圍第10項所記載之探針單元，其中，前述GND端子，係複數板狀金屬線的組合。
12. 如申請專利範圍第10項所記載之探針單元，其中，前述GND端子接觸前述電極的部分為弧形狀。
13. 如申請專利範圍第9項所記載之探針單元，其中，前述連接器部，係具有同軸構造。

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