JPH0933617A - 微細構造素子の機能の試験方法及び装置 - Google Patents

微細構造素子の機能の試験方法及び装置

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JPH0933617A
JPH0933617A JP8163276A JP16327696A JPH0933617A JP H0933617 A JPH0933617 A JP H0933617A JP 8163276 A JP8163276 A JP 8163276A JP 16327696 A JP16327696 A JP 16327696A JP H0933617 A JPH0933617 A JP H0933617A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 微細構造素子の機能を試験するための方法及
び装置を提供することをを目的とする。 【解決手段】 本発明は微細構造素子の機能を試験する
ための方法及び装置に関する。微細構造素子はその放出
及び／又は機械的性質を試験するために励振され、微細
構造素子によって放出又は反射された粒子は検出され評
価される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、微細構造素子の機
能を試験するための方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】用語“微細構造素子”は、粒子線放射
（例えば光又は電子）を放出する素子（例えばレーザダ
イオード又は電界放出チップ）ばかりでなく、例えば微
小な機械的センサ及びアクタを意味する。このような微
細構造素子は、いずれも、例えばウエハのような基板上
に多数形成される。
【０００３】微細構造素子の技術分野では、マイクロエ
レクトロニクスにおける手法に関連した方法を使用し
て、機械的、光学的、電気的構成要素及び他の構成要素
が製造される。同様に、製造中に、対応した故障が、例
えば汚染又は故障調整が原因で、生じる。従って微細構
造素子の満足すべき機能を保証するために、各素子の機
能を試験することが必要である。
【０００４】微細構造素子の試験は、その寸法が小さい
ために、使用する方法及びそれに対応した装置に特別の
条件を要求する。トランジスタ、導体、及びキャパスタ
ンス及び抵抗器の電気的機能の迅速測定法が例えば米国
特許ＵＳ−Ａ−３５３１７１６号及び欧州特許ＥＰ−Ａ
−００４８８６２号により知られている。これらの既知
の方法は基本的に、電子線を利用すると、トリガーされ
た２次電子によって、構成要素の特定の位置の電荷を測
定することができるという事実に基づいている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は微細構
造素子を試験するための方法及び装置を提供することで
あり、それによって以前にチェックされていなかった微
細構造素子の機能を試験することが可能となる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によるとこの目的
は特許請求の範囲第１項及び１７項の特徴部分によって
達成される。本発明による方法では、微細構造素子の放
出及び／又は機械的特性は微細構造素子を励振すること
によって及びそれによって放出又は反射された粒子を検
出し評価することによって試験されることができる。放
出された粒子は、微細構造素子の正常な動作にて放出さ
れた粒子を意味するものと理解されるべきである。
【０００７】この方法によって例えば、電界放出チップ
の配列をチェックすることが可能となり、これは、その
放出特性のために、例えば薄板型ディスプレイスクリー
ンに使用される。多分そこで、不完全放出は修復される
ことができ又は完全な配列に並べ替えられ、それによっ
て不必要な更なる作業工程が省略されることができる。
ダイヤモンド電界放出素子は同様な方法にてチェックさ
れることができる。
【０００８】更に他の使用分野は、微細機構ミラーの配
列をチェックすることであり、これは例えば投射ディス
プレイにて使用される。個々のミラー要素はその励振装
置によって特定量だけ機械的に偏向される。個々のミラ
ー要素の不十分な偏向に起因して画像生成に誤差が生ず
る。従って、この場合でも、満足し得る機能を保証する
ために個々の要素の機能をチェックする必要がある。
【０００９】本発明の他の例は特許請求の範囲の従属項
の内容にある。本発明の更なる利点及び改良は、幾つか
の例及び図面を参照して以下に詳細に説明されよう。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１に示す微細構造素子の機能を
試験するための本発明による装置は、基本的に、少なく
とも１つの微細構造素子を有する試料を受け入れるため
の装置１と、微細構造素子を励振（駆動）するための装
置２と、微細構造素子によって放出又は反射された粒子
に対して感度を有する検出器３と、微細構造素子の放出
及び／又は機械的特性に関する検出器３からの出力信号
を評価するための装置４とよりなる。
【００１１】試料を受け入れるための装置１は特に、試
料に対応した構造の且つ選択的に複数の方向に可動な試
料テーブル１ａと詳細に示されていない真空室を有す
る。
【００１２】微細構造素子５を励振するための装置２は
基本的に、例えば電子源によって形成される粒子線を発
生するためのソース２ａと粒子線を微細構造素子５上に
導くためのレンズ系２ｂと粒子線６を他の微細構造素子
上に導くための偏向器２ｃとを含む。ソース２ａは例え
ば、イオン源によって形成されてよい。レンズ系２ｂは
基本的に磁気的及び／又は静電的レンズよりなる。
【００１３】微細構造素子を励振（駆動）するための装
置はまた、例えば制御装置２’によって形成されてよ
く、この制御装置は電気的接点を経由して微細構造素子
に接続されている。
【００１４】検査すべき微細構造素子の形式に依存し
て、検出器は電子、イオン又は光子に対して感度を有す
る。電気的電極よりなる偏向装置が、例えば、微細構造
素子によって放出又は反射された粒子を検出器方向に案
内するために使用されることができる。これらの粒子の
エネルギを探知するために、検出器３は、例えばその前
に接続された逆電界分光器と組み合わせて作動されてよ
い。
【００１５】本発明の幾つかの例は図２〜図１０を参照
して詳細に説明されよう。尚、図２〜図６はその放出特
性に関してエミッタを試験することが示されている。
【００１６】ここで検査されるべきエミッタは励振（駆
動）によって粒子を放出する微細構造素子であると理解
されるべきである。このようなエミッタは例えば電界放
出チップ又はレーザダイオードによって形成されてよ
い。
【００１７】図２は対応するフィード９を有する基板上
に配置された複数の電界放出チップ８を示す。電界放出
チップ８は装置２’を経由して励振され、この装置は電
界放出チップ８が粒子１０、この場合は電子をトリガす
るように接続されている。この粒子１０は図１の例では
偏向装置７を経由して検出器３上に案内される。検出器
３にて生成された信号は次の装置４によって評価され
る。
【００１８】図３に示す例では、電界放出チップ８は電
気的に接続された外部の装置を経由して励振されず、粒
子１０の放出のためにフィード９上に導かれた粒子線６
によって励起される。粒子１０は次に再び検出器３上に
導かれ、それによって評価される。励振に対する反応と
して、検出された信号、即ち、検出器３の出力信号の分
析によって、微細構造素子の機能が故障であるか又は正
常であるかに関する情報が生成される。
【００１９】しかしながら、エミッタ８、即ち、電界放
出チップ８は粒子線６によって励振されるが、粒子線６
をそのフィード９を経由することによってばかりでな
く、粒子線を直接エミッタ８上に特にそのチップの上に
導くことによって、励振されることができる。それによ
ってトリガされた粒子１０は再び検出器３上に導かれ更
に評価される。
【００２０】図５にはエミッタを試験するための更に別
の方法が記載されており、この方法ではエミッタ８は電
気的に接続された装置２’によって励振され、これは、
粒子をトリガするには未だ不十分なエミッタに電圧を印
加するように構成されている。もしこのような試験条件
にて、粒子線６が直接エミッタ、例えば電界放出チップ
８の先端上に導かれると、入射した粒子はエミッタに印
加した電圧の関数として反射される。検出器３を打撃し
反射した粒子１１は再び検出器３に到達する。次の評価
によってエミッタに印加される電圧に関する直接的な結
論に到達することが許される。
【００２１】本発明による更に他の例が図６に示されて
おり、同図では、微細構造素子はレーザダイオード１２
によって形成されており、このレーザダイオードはフィ
ード１３を経由して励振されることができる。励振は再
び、フィード１３上に導かれる粒子線６によって又はフ
ィード１３に電気的に接続され詳細には図示されていな
い励振装置によって起きる。再び、励振の結果、粒子１
０はレーザダイオード１２によって放出され、この粒子
はこの例では光子によって形成されている。放出された
光子は再び検出器３に到達し、その出力信号は次の評価
装置４によって評価される。
【００２２】これまで説明したエミッタとは別に、しか
しながら、本発明による方法によって機械的に作動され
る微細構造をチェックすることも可能である。こうして
例えば、投射ディスプレイに使用される微細機構ミラー
の配列が用いられる。斯かる配列は複数の個別的に偏向
可能なミラーによって形成され、ある場合、個々の微細
構造素子の機能をチェックする必要性が存在する。図７
にはそれに対応した装置が略図的に示されている。個々
の微細機構ミラー１４は電気的に接続された装置２’を
経由して励振（駆動）されることができる。この励振に
よってミラーの表面１４ａが偏向する。試験方法を実施
する間、粒子線６は偏向可能なミラーの表面１４ａ上に
導かれる。正常な偏向の場合、反射した粒子は検出器３
上に到達する。こうして粒子線６を使用することによっ
て、可動な微細構造素子の正常な偏向が特別に簡単な方
法によってチェックされることができる。
【００２３】微細構造素子の形式に依存するが、ある条
件下では、微細構造素子の様々な偏向位置をチェックす
るために複数の検出器を適当な方法にて配置することも
考慮されてよい。しかしながら、もしミラーが様々な偏
向位置に配置され、各場合に粒子線６が、異なる入射角
にてミラーの表面を打つなら、検出器の表面を利用して
様々に偏向した位置を試験することができる。
【００２４】本発明による方法を使用して、対応する励
振装置によって偏向されることができる少なくとも１つ
の可動要素を有する全ての微細構造素子を試験すること
が可能である。再び、励振は電気的に接続された励振装
置２’によって又は粒子線によって起こされてよい。全
ての場合に、粒子線は可動要素上に、この場合、ミラー
の表面１４ａ上に導かれ、反射した粒子を利用して微細
構造素子の利用可能性が確立される。
【００２５】基板上に配置された複数の微細構造素子を
試験する場合、工程をできるだけ迅速に実行することが
できることが条件となる。
【００２６】原理的には、個々の微細構造素子、例えば
電界放出チップ８を、個別的に装置２’又は粒子線によ
って励振し、放出又は反射した粒子を検出器３上に導く
（図８）ことも可能である。
【００２７】しかしながら、粒子の放出又は反射のため
に複数の微細構造素子を励振することも可能である。こ
の場合、検出器の前に装着された偏向装置７を利用する
ことによって、放出又は反射された微細構造素子の粒子
だけが各場合に検出器３に到達する。図９に示されてい
る偏向装置７は、例えば適当な方法にて可動なダイヤフ
ラムの形式にて示されている。この偏向装置７はしかし
ながら、電気的電極の形式をとることも可能である。例
えば、この点に関して図１にはプレート電極が示されて
いる。
【００２８】図１０に示す例では、励振された複数の微
細構造素子によって放出又は反射された粒子は複数の検
出器３’上に導かれる。検出器３’は例えば検出器列に
よって形成されてよい。
【００２９】最後に、複数の微細構造素子からの粒子を
同時に検出器３上に導くことも可能である。そこで受け
た粒子の強度を利用して、励振された微細構造素子の１
つが欠陥であるか否かを判定することができる。
【００３０】上述の例及び装置にて検出器及び励振装置
と関連して説明された微細構造素子は単なる例示である
と理解されたい。検出器３，３’は例えば、検出された
粒子の強度を探求するために設計されることができる。
しかしながら、検査すべき微細構造素子の機能に関する
結論を引き出すために、放出又は反射された粒子のエネ
ルギを探求することも考えられる。粒子のエネルギは例
えば一般に知られている逆電場分光計によって検出され
てよく、この分光計は定量的電位計測のために上流にて
接続されている。
【００３１】微細構造素子を励振するために使用される
粒子線又は微細構造素子によって放出又は反射される粒
子は、電子、イオン又は光子によって形成されてよい。
【００３２】続く装置４における検出器３の出力信号の
評価は例えば、所望の信号と実際に測定された信号の比
較によってなされてよい。
【００３３】
【発明の効果】本発明によると、微細構造素子を励振す
ることによって及びそれによって放出又は反射された粒
子を検出し評価することによって、微細構造素子の放出
及び／又は機械的特性を試験することができる利点を有
する。
【００３４】本発明によると、以前にチェックされてい
なかった微細構造素子の機能を試験することが可能とな
る利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による微細構造素子の機能を試験するた
めの装置の簡略した線図である。
【図２】本発明によるエミッタの機能を試験するための
様々な方法の例の概略図である。
【図３】本発明によるエミッタの機能を試験するための
様々な方法の例の概略図である。
【図４】本発明によるエミッタの機能を試験するための
様々な方法の例の概略図である。
【図５】本発明によるエミッタの機能を試験するための
様々な方法の例の概略図である。
【図６】本発明によるエミッタの機能を試験するための
様々な方法の例の概略図である。
【図７】本発明による機械的に作動する微細構造素子の
機能を試験するための方法の簡略した線図である。
【図８】本発明による放出又反射した粒子を検出するた
めの様々な可能な例の概略図である。
【図９】本発明による放出又反射した粒子を検出するた
めの様々な可能な例の概略図である。
【図１０】本発明による放出又反射した粒子を検出する
ための様々な可能な例の概略図である。
【符号の説明】
１ 試料受入れ装置 １ａ 試料テーブル ２ 励振装置 ２’ 制御装置、励振装置 ２ａ ソース ２ｂ レンズ系 ２ｃ 偏向器 ３、３’ 検出器 ４ 評価装置 ５ 微細構造素子 ６ 粒子線 ７ 偏向装置 ８ 電界放出チップ、エミッタ、微細構造素子 ９ フィード １０、１１ 粒子 １２ 微細構造素子 １３ フィード １４ 微細構造素子、ミラー １４ａ ミラー表面
フロントページの続き (72)発明者 ハンス ペーター フォイエルバウム ドイツ連邦共和国 81739 ミュンヘン、 アルノ・アスマン シュトラーセ 14 (72)発明者 ユルゲン フロジエン ドイツ連邦共和国 81679 リーマリング、 クーフシュタイナー シュトラーセ 16 アー

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 微細構造素子の機能の試験方法におい
    て、上記微細構造素子の放出及び／又は機械的性質を試
    験するために上記微細構造素子が照射され、上記微細構
    造素子によって放出又は反射された粒子が検出され評価
    されることを特徴とする微細構造素子の機能の試験方
    法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の微細構造素子の機能の試
    験方法において、上記微細構造素子は粒子線によって励
    振されることを特徴とする微細構造素子の機能の試験方
    法。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の微細構造素子の機能の試
    験方法において、上記微細構造素子は電気的に接続され
    た励振装置によって励振されること特徴とする微細構造
    素子の機能の試験方法。
  4. 【請求項４】 請求項２記載の微細構造素子の機能の試
    験方法において、上記励振用の粒子線の粒子は上記微細
    構造素子によって反射されることを特徴とする微細構造
    素子の機能の試験方法。
  5. 【請求項５】 請求項１記載の微細構造素子の機能の試
    験方法において、支持体に配置された複数の微細構造素
    子が試験されることを特徴とする微細構造素子の機能の
    試験方法。
  6. 【請求項６】 請求項５記載の微細構造素子の機能の試
    験方法において、上記微細構造素子から放出又は反射さ
    れた粒子のみが各場合に交互に検出されることを特徴と
    する微細構造素子の機能の試験方法。
  7. 【請求項７】 請求項５記載の微細構造素子の機能の試
    験方法において、只一つの微細構造素子が各場合に交互
    に検出されることを特徴とする微細構造素子の機能の試
    験方法。
  8. 【請求項８】 請求項２記載の微細構造素子の機能の試
    験方法において、上記励振は電荷を供給することによっ
    て起きることを特徴とする微細構造素子の機能の試験方
    法。
  9. 【請求項９】 請求項２記載の微細構造素子の機能の試
    験方法において、上記励振はエネルギを供給することに
    よって起きることを特徴とする微細構造素子の機能の試
    験方法。
  10. 【請求項１０】 請求項５記載の微細構造素子の機能の
    試験方法において、上記放出又は反射された粒子は複数
    の微細構造素子によって同時に検出されることを特徴と
    する微細構造素子の機能の試験方法。
  11. 【請求項１１】 請求項１記載の微細構造素子の機能の
    試験方法において、上記検出された上記放出又は反射さ
    れた粒子の強度が求められることを特徴とする微細構造
    素子の機能の試験方法。
  12. 【請求項１２】 請求項１記載の微細構造素子の機能の
    試験方法において、上記検出された上記放出又は反射さ
    れた粒子のエネルギが求められることを特徴とする微細
    構造素子の機能の試験方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１記載の微細構造素子の機能の
    試験方法において、上記評価は実際の値と所望の値との
    比較によってなされることを特徴とする微細構造素子の
    機能の試験方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１記載の微細構造素子の機能の
    試験方法において、上記微細構造素子はエミッタによっ
    て形成されていることを特徴とする微細構造素子の機能
    の試験方法。
  15. 【請求項１５】 請求項１記載の微細構造素子の機能の
    試験方法において、上記微細構造素子は少なくとも１つ
    の可動要素を有し、該可動要素の可動性が試験されるこ
    とを特徴とする微細構造素子の機能の試験方法。
  16. 【請求項１６】 請求項１５記載の微細構造素子の機能
    の試験方法において、上記可動要素の偏向性は上記反射
    された粒子によって求められることを特徴とする微細構
    造素子の機能の試験方法。
  17. 【請求項１７】 ａ）少なくとも１つの微細構造素子を
    有する試料を受け入れるための受入れ装置と、 ｂ）上記微細構造素子を励振するための励振装置と、 ｃ）上記微細構造素子によって放出又は反射された粒子
    に対して感度を有する検出器と、 ｄ）上記微細構造素子の放出及び／又は機械的性質に関
    して上記検出器の出力信号を評価するための評価装置
    と、を有する微細構造素子の機能の試験装置。
  18. 【請求項１８】 請求項１７記載の微細構造素子の機能
    の試験装置において、上記受入れ装置は、真空室を有す
    ることを特徴とする微細構造素子の機能の試験装置。
  19. 【請求項１９】 請求項１７記載の微細構造素子の機能
    の試験装置において、上記励振装置は、 ａ）粒子線を発生するためのソースと、 ｂ）上記粒子線を上記微細構造素子上に導くためのレン
    ズ系と、 ｃ）上記粒子線を他の微細構造素子上に導くための偏向
    装置と、を有することを特徴とする微細構造素子の機能
    の試験装置。
  20. 【請求項２０】 請求項１７記載の微細構造素子の機能
    の試験装置において、上記励振装置は、電気的接点を経
    由して上記微細構造素子に接続された制御装置を含むこ
    とを特徴とする微細構造素子の機能の試験装置。
  21. 【請求項２１】 請求項１７記載の微細構造素子の機能
    の試験装置において、上記検出器の前に偏向装置が装着
    され、それによって上記微細構造素子によって放出又は
    反射された粒子は上記検出器上に導かれることを特徴と
    する微細構造素子の機能の試験装置。
  22. 【請求項２２】 請求項２１記載の微細構造素子の機能
    の試験装置において、上記偏向装置は電気的電極よりな
    ることを特徴とする微細構造素子の機能の試験装置。
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