JPH04262353A - electron beam tester - Google Patents
electron beam testerInfo
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- JPH04262353A JPH04262353A JP3023103A JP2310391A JPH04262353A JP H04262353 A JPH04262353 A JP H04262353A JP 3023103 A JP3023103 A JP 3023103A JP 2310391 A JP2310391 A JP 2310391A JP H04262353 A JPH04262353 A JP H04262353A
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- sem
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- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、電子ビームを応用した
電子ビーム装置に係り、特に試料に対して電子ビームを
高精度で位置合わせすることが必要な電子ビームテスタ
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron beam device that uses an electron beam, and more particularly to an electron beam tester that requires highly accurate positioning of an electron beam with respect to a sample.
【0002】0002
【従来の技術】電子ビームテスタの測定対象となる試料
は、完成した大規模集積回路や中規模集積回路等である
。この電子ビームテスタは、これらの試料を実際に動作
させ、電子ビームを試料の内部配線等に照射して、そこ
から放出される二次電子を検出して、動作状況や特性を
測定する装置である。従来、電子ビームの位置合わせは
、SEM(Scanning Electron Mi
croscope)等のモニタ手段を用いて、試料のパ
ターンを拡大し、CRTモニタの試料像を確認しながら
行なっている。この場合電子ビームは、試料像をモニタ
するため(SEMモード)と、試料の動作を解析するた
め(測定モード)に用いられる。電子ビームは、対物レ
ンズと偏向コイルで構成されたステージを、X軸および
Y軸のパルスモータで移動させて、スケーラのデータを
偏向量のパラメータとして偏向される。このとき、レン
ズで起こる収差を最小にするために、電子ビームは常に
対物レンズの中心を通り、試料に対して垂直に照射され
る。なお、対物レンズは、電子ビームの焦点合わせとし
て使用している。この電子ビーム(SEMモード)の移
動により、CRTモニタの試料像が相対的に移動する。
電子ビームの位置合わせの操作手順としては、まず、S
EMの倍率が低い状態で、試料の全体像をCRTモニタ
に写しだし、所望の測定点を探す。次に、所望の測定点
付近の試料像が、CRTモニタ全体に写るようにSEM
の倍率を上げていく。しかし、必ずしも1回の操作で所
望の測定点付近の試料像が、CRTモニタ上に表示され
るとは限らない。このような場合、トラックボール等の
位置指示手段によって、試料像を2次元的に移動させて
測定点を探す。なお、位置指示手段は、測定者が操作す
ることによって、操作量をパルス信号に変換するトラッ
クボールやマウスを使用してパルスモータを駆動させる
。この種の位置あわせ手段として関連するものには、特
開平2−51834 号公報,特開昭63−20044
8号公報等が挙げられる。2. Description of the Related Art Samples to be measured by an electron beam tester are completed large-scale integrated circuits, medium-scale integrated circuits, and the like. This electron beam tester is a device that actually operates these samples, irradiates the internal wiring of the sample with an electron beam, detects the secondary electrons emitted from it, and measures the operating status and characteristics. be. Conventionally, positioning of the electron beam has been performed using SEM (Scanning Electron Mi
The sample pattern is enlarged using a monitoring device such as a microscope, and the sample image on the CRT monitor is checked. In this case, the electron beam is used to monitor the sample image (SEM mode) and to analyze the behavior of the sample (measurement mode). The electron beam is deflected by moving a stage composed of an objective lens and a deflection coil using X-axis and Y-axis pulse motors, using data from a scaler as a parameter for the amount of deflection. At this time, in order to minimize aberrations caused by the lens, the electron beam always passes through the center of the objective lens and is irradiated perpendicularly to the sample. Note that the objective lens is used to focus the electron beam. This movement of the electron beam (SEM mode) causes the sample image on the CRT monitor to move relatively. The operation procedure for aligning the electron beam is as follows:
With the EM magnification low, the entire image of the sample is displayed on a CRT monitor, and the desired measurement point is searched for. Next, move the SEM so that the sample image near the desired measurement point is displayed on the entire CRT monitor.
Increase the magnification of However, a sample image near a desired measurement point is not necessarily displayed on the CRT monitor in one operation. In such a case, a measurement point is searched for by moving the sample image two-dimensionally using a position indicating means such as a trackball. The position indicating means is operated by the measuring person to drive a pulse motor using a trackball or a mouse that converts the manipulated variable into a pulse signal. Related alignment means of this type include JP-A-2-51834 and JP-A-63-20044.
Publication No. 8, etc. may be mentioned.
【0003】0003
【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術では
、以下に記述する問題があった。[Problems to be Solved by the Invention] The prior art described above has the following problems.
【0004】従来の電子ビームの位置合わせ装置は、位
置指示手段の出力パルス信号を、そのままパルスモータ
の制御信号としていた。そのため、位置指示手段の操作
量が同じでも、SEMの倍率によって、試料像の移動速
度が変化してしまう。したがって、SEM低倍率時に試
料像を大きく移動させたい場合には、位置指示手段の移
動量を多くしなければならない。逆に、SEM高倍率時
に試料像を小さく移動させたい場合には、位置指示手段
の操作量を少なくしなければならない。つまり、SEM
の倍率によって、測定者が感覚的に位置指示手段の操作
量を変化しなければならなかった。また、最終的な電子
ビームの位置合わせを行なう場合には、電子ビームの微
妙な位置合わせが不可欠であり、SEM高倍率時に多い
。このとき発生する問題を、図4を用いて説明する。
図4(a)は、SEM低倍率時のときを示し、図4(b
)は、SEM高倍率時のときを示す。当然のことながら
、試料像の大きさはSEMの倍率に比例する。ここで、
図4(a)と図4(b)の倍率を1対10と仮定する。
このとき、SEMの倍率を考慮せず、位置指示手段に一
定の操作量を与えた場合、次のようなことが起こる可能
性がある。図4(a)で、試料像を左から右へ5mm移
動する位置指示手段の操作量で、図4(b)の試料像を
移動させようとすると、図4(b)の試料像は、図4(
a)の移動距離に対し約10倍の距離(50mm)を移
動してしまう。したがって、図4(b)のようなSEM
高倍率時に試料像を微小距離移動させるためには、非常
に微妙な位置指示手段の操作が必要であった。これは、
電子ビームを高精度に位置合わせする場合、操作性を著
しく低下させる原因となる。In the conventional electron beam positioning apparatus, the output pulse signal of the position indicating means is directly used as the control signal of the pulse motor. Therefore, even if the amount of operation of the position indicating means is the same, the moving speed of the sample image changes depending on the magnification of the SEM. Therefore, if it is desired to move the sample image by a large amount when the SEM is at low magnification, the amount of movement of the position indicating means must be increased. On the other hand, if it is desired to move the sample image by a small amount during SEM high magnification, the amount of operation of the position indicating means must be reduced. In other words, SEM
The measurer had to intuitively change the amount of operation of the position indicating means depending on the magnification. Further, when performing final positioning of the electron beam, delicate positioning of the electron beam is essential, and this often occurs when the SEM is used at high magnification. The problem that occurs at this time will be explained using FIG. 4. Figure 4(a) shows the case at low SEM magnification, and Figure 4(b)
) indicates the time of high SEM magnification. Naturally, the size of the sample image is proportional to the magnification of the SEM. here,
Assume that the magnification of FIGS. 4(a) and 4(b) is 1:10. At this time, if a constant amount of operation is applied to the position indicating means without considering the magnification of the SEM, the following may occur. In FIG. 4(a), if an attempt is made to move the sample image in FIG. 4(b) with the amount of operation of the position indicating means that moves the sample image from left to right by 5 mm, the sample image in FIG. 4(b) will be Figure 4 (
It moves about 10 times the distance (50 mm) of the moving distance in a). Therefore, the SEM as shown in Fig. 4(b)
In order to move the sample image a minute distance at high magnification, it was necessary to operate the position pointing means very delicately. this is,
When positioning the electron beam with high precision, this causes a significant decrease in operability.
【0005】本発明の目的は、位置指示手段の操作量に
対する電子ビームの移動量をSEMの倍率によって変化
させ、電子ビームの位置合わせを容易に行なえるように
した電子ビームテスタを提供することである。An object of the present invention is to provide an electron beam tester in which the amount of movement of the electron beam relative to the operation amount of the position indicating means is changed by the magnification of the SEM, and the positioning of the electron beam can be easily performed. be.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、マウスやトラックボール等の位置指示手段のマン
マシンインタフェース機能に、SEMの倍率に対応した
電子ビームの位置合わせが行なえる倍率指示機能を設け
る。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, a magnification instruction that allows positioning of an electron beam corresponding to the magnification of the SEM is provided to the man-machine interface function of a position instruction means such as a mouse or a trackball. Provide functions.
【0007】[0007]
【作用】倍率指示機能は、位置指示手段から出力される
パルス信号をSEMの倍率に対応させた分周比で分周す
る。この分周された信号は、パルスモータドライバに入
力され、パルスモータを駆動してステージを移動させる
。これにより、試料像の移動速度を任意に変化させるこ
とができ、電子ビームの位置合わせの操作性が向上され
る。[Operation] The magnification indicating function divides the pulse signal output from the position indicating means by a frequency division ratio corresponding to the magnification of the SEM. This frequency-divided signal is input to a pulse motor driver to drive the pulse motor to move the stage. Thereby, the moving speed of the sample image can be changed arbitrarily, and the operability of positioning the electron beam is improved.
【0008】[0008]
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。[Examples] Examples of the present invention will be described below.
【0009】図2は、電子ビームテスタステージ制御部
の構成である。対物レンズ9と偏向コイルB16で構成
されたステージ8は、パルスモータ7により2次元的に
移動する。位置指示手段2からのパルス信号4を、ステ
ージ制御部12でパルスモータ制御信号5に変換し、パ
ルスモータ7を駆動させて、ステージ8を制御する。こ
の時、偏向制御部13では、スケール20のデータをパ
ラメータとし、CPUなどの内部演算処理回路によって
偏向データを算出する。この偏向データは、偏向アンプ
14を通り、偏向コイルA15,偏向コイルB16によ
り、常に対物レンズ9の中心を通り、試料10に対して
垂直に照射するように電子ビームを偏向する。このよう
に、電子ビーム11の移動および位置合わせは、ステー
ジ8を制御することにより実現している。FIG. 2 shows the configuration of the electron beam tester stage control section. A stage 8 composed of an objective lens 9 and a deflection coil B16 is moved two-dimensionally by a pulse motor 7. The stage controller 12 converts the pulse signal 4 from the position indicating means 2 into a pulse motor control signal 5, drives the pulse motor 7, and controls the stage 8. At this time, the deflection control unit 13 uses the data of the scale 20 as a parameter and calculates deflection data using an internal arithmetic processing circuit such as a CPU. This deflection data passes through a deflection amplifier 14, and the electron beam is deflected by a deflection coil A15 and a deflection coil B16 so that it always passes through the center of the objective lens 9 and irradiates the sample 10 perpendicularly. In this way, the movement and positioning of the electron beam 11 is realized by controlling the stage 8.
【0010】図1に、倍率指示機能の構成を示す。図1
において、位置指示手段2を操作すると、パルス信号4
が発生する。この時、カウンタ1に分周比を設定し、こ
の分周比をカウンタ1の計数の初期値とする。いま、位
置指示手段2を操作すると、カウンタ1は設定された初
期値から計数を始める。そして、計数が最大値になった
時点でキャリー信号を出力する。このキャリー信号とパ
ルス信号5の論理積を取ったものが、パルスモータ制御
信号5となる。ここで、カウンタ1のビット数を仮りに
8ビットとすると、分周比には0〜28 まで設定する
ことができる。いま、分周比を0とした場合、パルス信
号4は1/28 に分周される。また、分周比を28
に近い値を設定した場合、パルス信号4はほとんど分周
されない。これにより、パルスモータ7の駆動速度を任
意に変化させることができる。したがって、倍率指示回
路3にSEMの倍率に対応させた分周比を設定すること
により、高精度な電子ビームの位置合わせができるよう
になる。分周比の設定方法には、ハードウェア的にSE
Mの倍率を検出して自動的に設定する方法と、ソフトウ
ェア的にSEMの倍率に対応して設定する方法が考えら
れる。なお、この実施例の中では、倍率指示機能3にカ
ウンタを用いて説明したが、コンパレータや組合せ回路
で構成することもできる。FIG. 1 shows the configuration of the magnification instruction function. Figure 1
, when the position indicating means 2 is operated, a pulse signal 4 is generated.
occurs. At this time, a frequency division ratio is set in the counter 1, and this frequency division ratio is used as the initial value of the count of the counter 1. Now, when the position indicating means 2 is operated, the counter 1 starts counting from the set initial value. Then, when the count reaches the maximum value, a carry signal is output. The logical product of this carry signal and the pulse signal 5 becomes the pulse motor control signal 5. Here, assuming that the number of bits of the counter 1 is 8 bits, the frequency division ratio can be set from 0 to 28. Now, when the frequency division ratio is set to 0, the pulse signal 4 is frequency-divided to 1/28. Also, set the frequency division ratio to 28
If a value close to is set, the pulse signal 4 will hardly be frequency-divided. Thereby, the drive speed of the pulse motor 7 can be changed arbitrarily. Therefore, by setting a frequency division ratio corresponding to the magnification of the SEM in the magnification instruction circuit 3, highly accurate positioning of the electron beam can be achieved. The way to set the division ratio requires hardware-based SE.
Possible methods include a method of detecting the magnification of M and automatically setting it, and a method of setting it corresponding to the magnification of the SEM using software. Although this embodiment has been described using a counter as the magnification indicating function 3, it may also be configured with a comparator or a combinational circuit.
【0011】図3は、ステージと電子ビームの関係を示
す。この時、電子ビーム11は、位置合わせ用の電子ビ
ーム(SEMモード)として使用する。電子ビーム11
は、ステージ8の2次元的な移動に対し、常に対物レン
ズ9の中心を通り、試料10に対して垂直に照射するよ
うに偏向される。このため、電子ビーム11は試料10
上を、2次元的に移動することが可能になる。また、C
RTモニタ19では、試料10の像が相対的に移動する
。FIG. 3 shows the relationship between the stage and the electron beam. At this time, the electron beam 11 is used as an electron beam for alignment (SEM mode). electron beam 11
is deflected so that it always passes through the center of the objective lens 9 and irradiates perpendicularly to the sample 10 with respect to the two-dimensional movement of the stage 8 . Therefore, the electron beam 11
It becomes possible to move in two dimensions. Also, C
On the RT monitor 19, the image of the sample 10 moves relatively.
【0012】図4は、従来のSEMの倍率とパルスモー
タ制御信号の関係を示す図である。従来は、パルスモー
タ制御信号の周期が常に一定であるため、SEMの倍率
によって試料像の移動速度がCRTモニタ19の矢印の
ように大きく変わってしまう。ただしこれは、位置指示
手段2の操作量が常に一定のときに起こる問題である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the conventional SEM magnification and the pulse motor control signal. Conventionally, since the cycle of the pulse motor control signal is always constant, the moving speed of the sample image changes greatly depending on the magnification of the SEM, as shown by the arrow on the CRT monitor 19. However, this is a problem that occurs when the amount of operation of the position indicating means 2 is always constant.
【0013】図5に、本発明の具体的実施例を示す。S
EMの倍率に対応させた分周比でパルスモータ制御信号
を分周すると、試料像の移動速度が最適化され、電子ビ
ームの位置合わせの操作性が大幅に向上される。FIG. 5 shows a specific embodiment of the present invention. S
By frequency-dividing the pulse motor control signal using a frequency division ratio corresponding to the EM magnification, the movement speed of the sample image is optimized, and the operability of electron beam positioning is greatly improved.
【0014】[0014]
【発明の効果】本発明によれば、SEMの様々な倍率に
対応して、ステージの移動速度を最適化できる。そのた
め、電子ビームの位置合わせが正確かつ迅速に行なえる
ようになる。According to the present invention, the moving speed of the stage can be optimized in response to various magnifications of the SEM. Therefore, the positioning of the electron beam can be performed accurately and quickly.
【図1】倍率指示回路の構成図を示す。FIG. 1 shows a configuration diagram of a magnification indicating circuit.
【図2】電子ビームテスタのステージ制御部の構成図を
示す。FIG. 2 shows a configuration diagram of a stage control section of an electron beam tester.
【図3】ステージと電子ビームの関係を表す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between a stage and an electron beam.
【図4】従来のSEMの倍率変化とパルスモータ制御信
号の関係を表す図である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between a change in magnification of a conventional SEM and a pulse motor control signal.
【図5】本発明の具体的実施例を表す図である。FIG. 5 is a diagram representing a specific embodiment of the present invention.
1…カウンタ、2…位置指示手段、3…倍率指示回路、
4…パルス信号、5…パルスモータ制御信号、6…パル
スモータドライバ、7…パルスモータ、8…ステージ、
9…対物レンズ、10…試料、11…電子ビーム、12
…ステージ制御部、13…偏向制御部、14…偏向アン
プ、15…偏向コイルA、16…偏向コイルB、17…
二次電子検出器、18…アンプ、19…CRTモニタ、
20…スケール。1... Counter, 2... Position indicating means, 3... Magnification indicating circuit,
4... Pulse signal, 5... Pulse motor control signal, 6... Pulse motor driver, 7... Pulse motor, 8... Stage,
9... Objective lens, 10... Sample, 11... Electron beam, 12
...Stage control section, 13... Deflection control section, 14... Deflection amplifier, 15... Deflection coil A, 16... Deflection coil B, 17...
Secondary electron detector, 18...Amplifier, 19...CRT monitor,
20...Scale.
Claims (2)
のエネルギーに加速する手段と、加速された電子ビーム
を集束するレンズ手段と、この集束電子ビームを試料上
に二次元的に走査し、位置合わせする手段と試料から発
生した二次電子を検出する手段と、検出した信号を解析
する手段と、試料をモニタできる手段と、固定した試料
の測定点に対して電子ビームを位置決めするために電子
ビームを偏向する手段を備えた電子ビームテスタにおい
て、該試料をモニタする手段の倍率に対応して、電子ビ
ームを偏向する手段を制御することを特徴とする電子ビ
ームテスタ。1. An electron beam generating means, a means for accelerating the electron beam to a desired energy, a lens means for focusing the accelerated electron beam, and a method for two-dimensionally scanning the focused electron beam on a sample, A means for positioning, a means for detecting secondary electrons generated from the sample, a means for analyzing the detected signal, a means for monitoring the sample, and a means for positioning the electron beam with respect to a fixed measurement point on the sample. An electron beam tester equipped with means for deflecting an electron beam, characterized in that the means for deflecting the electron beam is controlled in accordance with the magnification of the means for monitoring the sample.
ームを偏向する手段において、試料をモニタする手段の
倍率に対応して、電子ビームを位置決めできる範囲を自
動的に設定できることを特徴とする電子ビームテスタ。2. The means for deflecting the electron beam of the electron beam tester according to claim 1, wherein the range in which the electron beam can be positioned can be automatically set in accordance with the magnification of the means for monitoring the sample. electron beam tester.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3023103A JPH04262353A (en) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | electron beam tester |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3023103A JPH04262353A (en) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | electron beam tester |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04262353A true JPH04262353A (en) | 1992-09-17 |
Family
ID=12101129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3023103A Pending JPH04262353A (en) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | electron beam tester |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04262353A (en) |
-
1991
- 1991-02-18 JP JP3023103A patent/JPH04262353A/en active Pending
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