JPH0624216B2 - 電子ビ−ムテスタ - Google Patents
電子ビ−ムテスタInfo
- Publication number
- JPH0624216B2 JPH0624216B2 JP58244443A JP24444383A JPH0624216B2 JP H0624216 B2 JPH0624216 B2 JP H0624216B2 JP 58244443 A JP58244443 A JP 58244443A JP 24444383 A JP24444383 A JP 24444383A JP H0624216 B2 JPH0624216 B2 JP H0624216B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- gate
- electron beam
- beam tester
- cycle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P74/00—Testing or measuring during manufacture or treatment of wafers, substrates or devices
Landscapes
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は周期性を持つ電気信号のサンプリング方法に係
わり、特に電子ビームテスタ等において繰り返し周期が
比較的長い電気信号を波形測定する場合の電気信号のサ
ンプリング方法に関する。
わり、特に電子ビームテスタ等において繰り返し周期が
比較的長い電気信号を波形測定する場合の電気信号のサ
ンプリング方法に関する。
［発明の技術的背景］ 電子ビームテスタは電子ビームをプローブとして用いる
ことにより、ＬＳＩの内部動作を機械的に接触すること
なく測定することができる。電子ビームを使ってＬＳＩ
の内部動作波形を測定するための原理である電位コント
ラストと従来のサンプリング方法について説明する。
ことにより、ＬＳＩの内部動作を機械的に接触すること
なく測定することができる。電子ビームを使ってＬＳＩ
の内部動作波形を測定するための原理である電位コント
ラストと従来のサンプリング方法について説明する。
一般に試料に対し一次電子を照射した場合、試料表面か
ら発生する二次電子のエネルギ分布は試料表面の電位と
位相関係がある。従って、この二次電子のエネルギ分布
を測定すれば、試料の表面の電位を知ることができる。
ら発生する二次電子のエネルギ分布は試料表面の電位と
位相関係がある。従って、この二次電子のエネルギ分布
を測定すれば、試料の表面の電位を知ることができる。
第１図を使って従来の電子ビームテスタのサンプリング
方法を説明する。
方法を説明する。
第１図（ａ）に示すように繰り返し周期Ｔで動作してい
る波形１を測定する場合を例にする。第１図（ｂ）に示
すように先ず基準電位φ０に同期してパルスビーム２を
測定点に照射する。その結果発生する二次電子から電位
コントラストの原理により、位相φ０における測定点の
電位を測定できる。次に位相φ０より３６０／Ｍ度進ん
だ位相φ１でパルスビーム２を測定点に照射し同様の測
定を行う。ここでＭとは被測定電気信号一周期の間の測
定点数、例えば、1000回。同様にφ２、…φｉ、…、φ
M-1まで位相を変えて測定を一周期分行う。この結果第
１図（ｃ）に示すような波形３が再現される。
る波形１を測定する場合を例にする。第１図（ｂ）に示
すように先ず基準電位φ０に同期してパルスビーム２を
測定点に照射する。その結果発生する二次電子から電位
コントラストの原理により、位相φ０における測定点の
電位を測定できる。次に位相φ０より３６０／Ｍ度進ん
だ位相φ１でパルスビーム２を測定点に照射し同様の測
定を行う。ここでＭとは被測定電気信号一周期の間の測
定点数、例えば、1000回。同様にφ２、…φｉ、…、φ
M-1まで位相を変えて測定を一周期分行う。この結果第
１図（ｃ）に示すような波形３が再現される。
現実には１回のパルス・ビームで得られる二次電子信号
量は微弱であるため、充分に検出することが難しい。こ
のため第１図（ｄ）に示すように同じ位相でＮ回繰り返
しパルスビーム２を照射し、その検出には第２図に示す
ように積分回路を用いることが一般的である。パルスビ
ーム照射により発生した二次電子は二次電子検出器５、
ヘッドアンプ６により電圧４に変換され、積分回路の抵
抗Ｒを通して、コンデンサＣに累積加算され、十分な回
数Ｎ回の繰り返しの後には、積分回路の出力電圧Ｖout
は第３図に示すように入力二次電子信号のピーク値Ｖin
とみなすことができる。ここで、第３図中の式のＡとは
二次電子検出器５によって決まる定数である。また第２
図でバッファ増幅器７は抵抗Ｒによる減衰を補正するた
めのものである。すなわち、以上のステップにより、位
相φ０における測定点の表面電位を測定することができ
る。次に、位相をφ１に移して測定し、以下位相φ１に
移して測定し、以下位相φ１に移して測定し、以下位相
φM-1 まで繰り返す。
量は微弱であるため、充分に検出することが難しい。こ
のため第１図（ｄ）に示すように同じ位相でＮ回繰り返
しパルスビーム２を照射し、その検出には第２図に示す
ように積分回路を用いることが一般的である。パルスビ
ーム照射により発生した二次電子は二次電子検出器５、
ヘッドアンプ６により電圧４に変換され、積分回路の抵
抗Ｒを通して、コンデンサＣに累積加算され、十分な回
数Ｎ回の繰り返しの後には、積分回路の出力電圧Ｖout
は第３図に示すように入力二次電子信号のピーク値Ｖin
とみなすことができる。ここで、第３図中の式のＡとは
二次電子検出器５によって決まる定数である。また第２
図でバッファ増幅器７は抵抗Ｒによる減衰を補正するた
めのものである。すなわち、以上のステップにより、位
相φ０における測定点の表面電位を測定することができ
る。次に、位相をφ１に移して測定し、以下位相φ１に
移して測定し、以下位相φ１に移して測定し、以下位相
φM-1 まで繰り返す。
［背景技術の問題点］ このようなサンプリング方法では繰り返し周期Ｔが長く
なると測定時間も長くなる。測定しようとする波形の繰
り返し周期をＴとすると、全測定時間ｔは、 ｔ＝ｎＮＭＴ 但し ｎ：ＳＮ比改善のための加算平均回数 Ｎ：同一位相におけるパルスビームの照射回数 Ｍ：一周期の間の測定点数 となる。上式からわかるように、ｎ、Ｎ、Ｍは測定条件
として固定されるもので、全測定時間は周期Ｔにより決
まる。例えばＴ＝１０Ｈｚの波形を一般的な測定条件、
ｎ＝１０，Ｎ＝１００，Ｍ＝１０００の下で測定した場
合、２７分以上の測定時間を必要としていた。従来はこ
の測定時間を短縮するために回路動作を工夫を施し、実
際の動作不良に類似した短い動作サイクルを設定するこ
と等が行なわれていた。一例としてメモリの場合、あら
かじめテスタで不良の番地を調べておき、その番地の前
後のみを繰り返して動作させる等の工夫をしていた。し
かしながらこれは必ずしも不良の完全な再現になってい
ない。特にＤ−ＲＡＭのように不良が動作パターン依存
性を持つ場合にはこの方法は良くない。
なると測定時間も長くなる。測定しようとする波形の繰
り返し周期をＴとすると、全測定時間ｔは、 ｔ＝ｎＮＭＴ 但し ｎ：ＳＮ比改善のための加算平均回数 Ｎ：同一位相におけるパルスビームの照射回数 Ｍ：一周期の間の測定点数 となる。上式からわかるように、ｎ、Ｎ、Ｍは測定条件
として固定されるもので、全測定時間は周期Ｔにより決
まる。例えばＴ＝１０Ｈｚの波形を一般的な測定条件、
ｎ＝１０，Ｎ＝１００，Ｍ＝１０００の下で測定した場
合、２７分以上の測定時間を必要としていた。従来はこ
の測定時間を短縮するために回路動作を工夫を施し、実
際の動作不良に類似した短い動作サイクルを設定するこ
と等が行なわれていた。一例としてメモリの場合、あら
かじめテスタで不良の番地を調べておき、その番地の前
後のみを繰り返して動作させる等の工夫をしていた。し
かしながらこれは必ずしも不良の完全な再現になってい
ない。特にＤ−ＲＡＭのように不良が動作パターン依存
性を持つ場合にはこの方法は良くない。
さらにマイクロ・プロセッサのようなランダム・ロジッ
クでは、回路動作が複雑になり、繰り返し周期の長い動
作波形を測定することがどうしても必要になる。
クでは、回路動作が複雑になり、繰り返し周期の長い動
作波形を測定することがどうしても必要になる。
［発明の目的］ 本発明は電子ビームテスタ等を使って周期性を有する電
気信号の波形測定をする際に要する時間を短縮すること
を目的とする。
気信号の波形測定をする際に要する時間を短縮すること
を目的とする。
［発明の概要］ 本発明は周期性を有する電気信号を測定する際一周期の
間に２回以上サンプリングを行うことを特徴とし、もっ
て波形測定に要する時間を短縮させるものである。
間に２回以上サンプリングを行うことを特徴とし、もっ
て波形測定に要する時間を短縮させるものである。
［発明の実施例］ 以下、本発明の実施例により図面を用いながら説明す
る。
る。
第４図は本発明を周期性を持つ一電気信号の測定に実施
した場合のタイミングチャートを示している。この場
合、１周期に２回のサンプリングを行っているので、１
周期の波形測定に要する時間は、１周期に１回サンプリ
ングを行っていた従来と比較して半分になっている。
尚、この場合１周期を1000分割してサンプリングを行っ
ている。第５図は本発明を電子ビームテスタに応用した
場合にこの実施例を実現するための回路の一構成例を示
している。パルスビーム照射により発生した二次電子
（図示せず）は二次電子検出器５によって検出され、ヘ
ッドアンプ６によって電圧信号に変換され、２つのゲー
ト８、９へ進む。ゲート８、９のゲート信号Ｇ１、Ｇ２
は第６図に示すように、各々の被測定位相に同期してい
る。基準位相φ０における二次電子信号は、ゲート信号
Ｇ１によりオン状態となったゲート８を通して積分回路
１０のコンデンサＣ累積充電される。この時ゲート９は
オフ状態である。次に位相φ０から１８０度進んだ位相
φ500 で発生した二次電子信号はゲート９を通って積分
回路１１のコンデンサに充電される。以上のステップを
一定回数例えば１００回繰り返すと積分回路１０の出力
には位相φ０における入力二次電子信号の真値に近づい
た累積値が出力される。また、積分回路１１の出力には
位相φ500 における入力二次電子信号の真値に近づいた
累積値が出力される。このステップでは積分回路の出力
は入力二次電子信号の真値に充分近づいていることが望
ましい。例えば誤差率２％未満がよい。それぞれの出力
値はＡ／Ｄ変換器１２、１３によりデジタル化され、ア
ドレスセレクタ１４で割りつけられたメモリ１５の各ア
ドレスに記憶される。以上の操作が終了した後、サンプ
リングの位相を位相φ０、φ500 からそれぞれ０．３６
度位相の進んだ位相φ１、φ501 に移し、同様の操作を
行う。以上の操作を波形一周期分行うことによって、全
波形を再現することができた。
した場合のタイミングチャートを示している。この場
合、１周期に２回のサンプリングを行っているので、１
周期の波形測定に要する時間は、１周期に１回サンプリ
ングを行っていた従来と比較して半分になっている。
尚、この場合１周期を1000分割してサンプリングを行っ
ている。第５図は本発明を電子ビームテスタに応用した
場合にこの実施例を実現するための回路の一構成例を示
している。パルスビーム照射により発生した二次電子
（図示せず）は二次電子検出器５によって検出され、ヘ
ッドアンプ６によって電圧信号に変換され、２つのゲー
ト８、９へ進む。ゲート８、９のゲート信号Ｇ１、Ｇ２
は第６図に示すように、各々の被測定位相に同期してい
る。基準位相φ０における二次電子信号は、ゲート信号
Ｇ１によりオン状態となったゲート８を通して積分回路
１０のコンデンサＣ累積充電される。この時ゲート９は
オフ状態である。次に位相φ０から１８０度進んだ位相
φ500 で発生した二次電子信号はゲート９を通って積分
回路１１のコンデンサに充電される。以上のステップを
一定回数例えば１００回繰り返すと積分回路１０の出力
には位相φ０における入力二次電子信号の真値に近づい
た累積値が出力される。また、積分回路１１の出力には
位相φ500 における入力二次電子信号の真値に近づいた
累積値が出力される。このステップでは積分回路の出力
は入力二次電子信号の真値に充分近づいていることが望
ましい。例えば誤差率２％未満がよい。それぞれの出力
値はＡ／Ｄ変換器１２、１３によりデジタル化され、ア
ドレスセレクタ１４で割りつけられたメモリ１５の各ア
ドレスに記憶される。以上の操作が終了した後、サンプ
リングの位相を位相φ０、φ500 からそれぞれ０．３６
度位相の進んだ位相φ１、φ501 に移し、同様の操作を
行う。以上の操作を波形一周期分行うことによって、全
波形を再現することができた。
本実施例では被測定電気信号１周期に２回サンプリング
しているので測定時間が半分になる。そして、３回以上
サンプリングすれば、測定時間が1/3 以下になることは
もちろんである。この場合、ゲート及び積分回路は、１
周期に行うサンプリング回数分並列に配置することが必
要である。
しているので測定時間が半分になる。そして、３回以上
サンプリングすれば、測定時間が1/3 以下になることは
もちろんである。この場合、ゲート及び積分回路は、１
周期に行うサンプリング回数分並列に配置することが必
要である。
さらに、本実施例のように各々ゲートを備えた積分回路
を２次電子検出器に対して並列に接続することにより、
第一位相の瞬時値と第二位相の瞬時値の間隔が近接して
もその間隔が重ならない限り、各々のゲートを制御して
検知された瞬時値を各々累積していくことが可能とな
る。
を２次電子検出器に対して並列に接続することにより、
第一位相の瞬時値と第二位相の瞬時値の間隔が近接して
もその間隔が重ならない限り、各々のゲートを制御して
検知された瞬時値を各々累積していくことが可能とな
る。
本実施例では一つの測定点の電位変化すなわち、１つの
波形を測定する際のサンプリング方法について述べた
が、本発明では２以上の測定点での電位変化の測定に応
用することも可能である。電子ビームテスタの場合、電
子ビームの照射位置を複数にして、それおれの照射位
置、すなわち測定点の二次電子信号をこうごにサンプリ
ングして、その結果を後で使用しやすいように規則的に
アドレスを割り当ててメモリに記憶させてやればよい。
本応用例によれば、従来のサンプリング方法の１波形測
定分の時間で多数点の波形を測定することができる。
波形を測定する際のサンプリング方法について述べた
が、本発明では２以上の測定点での電位変化の測定に応
用することも可能である。電子ビームテスタの場合、電
子ビームの照射位置を複数にして、それおれの照射位
置、すなわち測定点の二次電子信号をこうごにサンプリ
ングして、その結果を後で使用しやすいように規則的に
アドレスを割り当ててメモリに記憶させてやればよい。
本応用例によれば、従来のサンプリング方法の１波形測
定分の時間で多数点の波形を測定することができる。
以上本発明を電子ビームテスタに応用した場合について
説明したが、本発明は電子ビームテスタのみにとどまら
ず、サンプリングオシロスコープ、ボックスカー積分器
等の電気信号のサンプリング方法にも応用できることは
もちろんである。
説明したが、本発明は電子ビームテスタのみにとどまら
ず、サンプリングオシロスコープ、ボックスカー積分器
等の電気信号のサンプリング方法にも応用できることは
もちろんである。
第１図は従来の電子ビームテスタの電気信号のサンプリ
ング方法を示すタイミング図、第２図は従来の電子ビー
ムテスタの回路構成図、第３図はＲＣ積分回路の出力電
圧を示す図、第４図は本発明のサンプリング方法を説明
する図、第５図は本発明の一実施例を実現する回路構成
図、第６図は第５図にて説明する実施例の制御信号のタ
イミング図である。 ５……二次電子検出器、 ６……ヘッドアンプ、 ８、９……ゲート、 １０、１１……積分回路、 １４……アドレスセレクタ、 １５……メモリ。
ング方法を示すタイミング図、第２図は従来の電子ビー
ムテスタの回路構成図、第３図はＲＣ積分回路の出力電
圧を示す図、第４図は本発明のサンプリング方法を説明
する図、第５図は本発明の一実施例を実現する回路構成
図、第６図は第５図にて説明する実施例の制御信号のタ
イミング図である。 ５……二次電子検出器、 ６……ヘッドアンプ、 ８、９……ゲート、 １０、１１……積分回路、 １４……アドレスセレクタ、 １５……メモリ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−71540（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−123650（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−105256（ＪＰ，Ａ) 特公 昭55−32017（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (2)
- 【請求項１】所定周期の電気信号が加えられた試料にパ
ルス電子ビームをこの電気信号の同一周期内の第一位
相、第二位相に複数照射し、この照射に対応して前記試
料表面から発生する２次電子を２次電子検出器で検出
し、前記試料表面の電位状態を測定する電子ビームテス
タにおいて、前記２次電子検出器に対して並列に接続さ
れた第一、第二のゲートと、この第一のゲートの後段に
接続された第一の積分回路および第２のゲートの後段に
接続された第二の積分回路を有し、前記第一のゲートが
前記第一位相に同期して動作し、前記第二のゲートが前
記第二位相に同期して動作し、前記第一位相、第二位相
の瞬時値を、前記第一、第二の積分回路に夫々累積する
ことを特徴とする電子ビームテスタ。 - 【請求項２】前記第一、第二の積分回路にはＡ／Ｄ変換
器とアドレスセレクタとメモリが順に直列に接続され、
前記第一、第二の積分回路の出力信号はＡ／Ｄ変換器に
よりデジタル化され、前記アドレスセレクタにより割り
当てられた前記メモリの各アドレスに記憶されることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子ビームテス
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58244443A JPH0624216B2 (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 電子ビ−ムテスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58244443A JPH0624216B2 (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 電子ビ−ムテスタ |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22253290A Division JPH04127448A (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | 電子ビームテスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60138933A JPS60138933A (ja) | 1985-07-23 |
| JPH0624216B2 true JPH0624216B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=17118725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58244443A Expired - Lifetime JPH0624216B2 (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 電子ビ−ムテスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0624216B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3138992A1 (de) * | 1981-09-30 | 1983-04-14 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Abtastverfahren zur schnellen potentialbestimmung inder elektronenstrahl-messtechnik |
| JPS58123650A (ja) * | 1982-01-18 | 1983-07-22 | Toshiba Corp | ストロボ走査電子顕微鏡装置 |
| JPS59105256A (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-18 | Fujitsu Ltd | 波形抽出装置 |
-
1983
- 1983-12-27 JP JP58244443A patent/JPH0624216B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60138933A (ja) | 1985-07-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |