JPH0949865A - 電子ビームの走査範囲を制限するebテスタ - Google Patents

電子ビームの走査範囲を制限するebテスタ

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JPH0949865A
JPH0949865A JP7219710A JP21971095A JPH0949865A JP H0949865 A JPH0949865 A JP H0949865A JP 7219710 A JP7219710 A JP 7219710A JP 21971095 A JP21971095 A JP 21971095A JP H0949865 A JPH0949865 A JP H0949865A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】電位波形を取得する際に電位波形観測時間の短
縮を達成するEBテスタの提供。 【解決手段】集積回路装置に電子ビームを照射する手段
と、集積回路装置から発生する2次電子線を検出する手
段と、2次電子線を2次元的にモニタ画面に電位像とし
て表示する手段と、集積回路装置上の任意の電位波形を
観測する測定ポイントの2次電子線を時間的にモニタ画
面に電位波形として表示する手段と、を少なくとも有す
るEBテスタにおいて、測定ポイントの電位波形を得る
際に、通常の電位像の走査範囲に対して、より少ない電
位像の走査範囲に制限し、好ましくはモニタ画面におけ
る2次元表示の縦方向及び/又は横方向の走査範囲を制
限する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路の
試験・故障解析に用いられる電子ビームテスタ(「EB
テスタ」という)に関し、特にEBテスタの電位波形の
取得技術に関する。
【0002】
【従来の技術】EBテスタを用いて半導体集積回路装置
(「LSI」という)の障害場所を特定化する場合、従
来、良品の電位像と不良品の電位像を取得した後に両者
を比較したり、電位波形を得ることにより障害場所の特
定化が行なわれている。
【0003】従来のEBテスタについて以下に簡単に説
明する。図5に、EBテスタの概略構成を示す。
【0004】図5を参照して、EBテスタは、電子ビー
ム(EB)鏡筒部11、電子ビーム発生部12、被試験
対象であるLSI13を載置しLSI13の端子とLS
Iテスタ17との電気的接続を行なう所定の治具を具備
したテストボード14、LSI13をXY方向に移動自
在とするXYステージ15、LSI13に電子ビームを
照射した際にLSI13から発生する2次電子線を検出
する2次電子検出部16、LSI13にテストボード1
4を介して電源電圧とテストパタンを与えるLSIテス
タ17、XYステージ15を駆動制御するXYステージ
駆動装置18、電子ビーム発生部12からの電子ビーム
の発生を制御するビームパルス制御装置1A、検出した
2次電子を画像情報または波形情報へ処理したり、この
情報を蓄積したり、また画像データからビームパルス制
御装置1AやXYステージ駆動装置18を制御するCP
U19、及び得られた電位像や各種情報を表示するCR
T1Bを備えている。
【0005】次に、このEBテスタを用いてプロービン
グポイントにおける電位波形を得る手順を説明する。
【0006】電位像等を表示するCRT1Bには、図4
(A)に示すように、電位波形を観測する測定ポイント
であるプロービングポイントを含むようにXYステージ
15等を制御し、必要な倍率に拡大されてなる電位像が
表示されている。
【0007】このときの電位像の横方向の表示画素数を
X0、縦方向の表示画素数をY0とすると、電位波形取得
時の電位像の横方向取得画素数X2と縦方向取得画素数
Y2はそれぞれX0、Y0に等しくなっている。
【0008】また、図4(B)に示すように、CRT1
Bにおける電位像は複数の画素をマトリックス状に並べ
てなるものであり、倍率を変更しても画素数は変化しな
いことから電位波形の測定時間には無関係である。
【0009】図3(A)に、得られる電位波形(相対電
圧値)の一例を模式的に示す。図3(A)には、時間が
0からt0,2t0,3t0、…と経過した時点での電圧
変化が示されている。
【0010】これを、時間軸方向に2倍に拡大した測定
レンジにて測定すると、図3(B)に示すようなものと
なる。
【0011】EBテスタのCPU19の所定のメモリエ
リア内には、サンプリングした電圧値のデータがテーブ
ル形式で格納されており、EBテスタに表示される電位
波形は、該データをCPU19が処理してCRT1B上
に波形イメージとして出力してなるものである。
【0012】この電圧値のデータとして格納するメモリ
エリアは、観測する時間軸の時間単位(「タイムディビ
ジョン」という)T0によらず一定であることから、時
間軸方向の測定ポイント数は一定とされ、時間軸方向に
拡大した(時間軸方向に分解能を上げる)場合、拡大さ
れた時間倍率に応じて測定時間がかかることになる。
【0013】これは、観測しているLSI13に与える
テストパタンの繰り返し時間とタイムディビジョンT0
の比により、測定時間が決定されているからである。
【0014】例えば、タイムディビジョンT0=1μs
(マイクロ秒)の時に測定時間が10s(秒)であれ
ば、タイムディビジョンT0=500ns(ナノ秒)の
時には測定時間は20sになり、従ってタイムディビジ
ョンT0をnsオーダにすると、非常に多大な測定時間
となる。
【0015】そして、例えば不良解析においては、被試
験デバイスであるフリップフロップのクロックとデータ
入力の時間関係が原因で故障動作をしている等の場合、
一般的にタイムディビジョンT0をnsオーダと高時間
分解能に設定して、数ポイントから十ポイント程度、良
品及び不良品とも測定することになり、非常に多大な測
定時間が必要とされる。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】このように、上述した
従来のEBテスタにおいては、タイムディビジョンT0
を小さくする(時間倍率を上げる、すなわち時間分解能
を高くする)と、電位波形の観測時間が長大になるとい
う問題を有していた。
【0017】従って、本発明は、上記問題点を解消し、
EBテスタを用いて電位波形を取得する際に、走査範囲
を制限して、取得する画素数を少なくすることにより、
電位波形観測時間の短縮を図ることを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、集積回路装置に電子ビームを照射する手
段と、該集積回路装置から発生する2次電子線を検出す
る手段と、該2次電子線を2次元的にモニタ画面に電位
像として表示する手段と、該集積回路装置上の任意の電
位波形を観測する測定ポイントの該2次電子線を時間的
にモニタ画面に電位波形として表示する手段と、を少な
くとも有するEBテスタにおいて、前記測定ポイントの
電位波形を得る際に、通常の電位像の走査範囲に対し
て、より少ない電位像の走査範囲に制限したことを特徴
とするEBテスタを提供する。
【0019】本発明のEBテスタにおいては、好ましく
は、前記モニタ画面における2次元表示の縦方向及び/
又は横方向の走査範囲を制限するようにしたことを特徴
とする。
【0020】また、本発明のEBテスタにおいては、走
査範囲を制限する場合と走査範囲を制限しない場合とを
タイムシェアリング的に切り換えて電位波形観測時間を
短縮化するようにしてもよい。
【0021】本発明のEBテスタによれば、電位像エリ
アを全画素走査(フルスキャン)して測定ポイントを指
示し所望の電位波形を得るという前記従来例と相違し
て、測定ポイントの電位波形を取得する際に、前記測定
ポイントを含む予め定めた所定の近傍領域のみを走査範
囲とするように制限し、一走査当たりの取得画素数を減
少させ一走査当たりに要する時間を短縮化する(すなわ
ち単位時間当たりの前記測定ポイントに対する走査回数
を増大させる)ことにより、高時間分解能設定時におい
ても電位波形観測時間の短縮化を達成するものである。
【0022】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して以下に説明する。なお、EBテスタの基本的構成と
しては前記従来例の説明にて参照した図5に示すものを
想定する。
【0023】
【実施形態1】図1(A)は、本発明の一実施形態にお
いて、波形取得時の電位像の走査範囲を示す図である。
【0024】波形取得時の電位像の縦方向取得画素数Y
1は、LSI上の任意の電位波形を観測する測定ポイン
ト(「プロービングポイント」という)を含むように選
択し、且つY1<Y0(但し、Y0は電位像の縦方向表示
の画素数)であるように選ぶ。
【0025】このように走査範囲を制限したことによ
り、プロービングポイントに対する単位時間当たりの走
査回数は増加する。これは、走査回数は、走査すべき画
素数の逆数に比例することによる。
【0026】より詳細には、単位時間当たりの走査回数
は、全画素走査型の従来例では、Z/(X0×Y0)(但
し、Zは所定の係数)であったものが、本実施形態で
は、Z/(X0×Y1)となり、前記従来例に対する走査
回数の比はY0/Y1とされ、Y1<Y0であることから、
本実施形態においては、単位時間当たりの走査回数は従
来例よりも大とされる。
【0027】そして、プロービングポイントに対する単
位時間当たりの走査回数が増加することは、それだけ電
位波形観測時間が短縮されることになる。例えば、Y0
/Y1=2とした場合には、電位波形観測時間は従来の
電位波形観測時間の半分になる。
【0028】
【実施形態2】図1(B)は、本発明の第2の実施形態
における波形取得時の電位像の走査範囲を示す図であ
る。
【0029】図1(B)を参照して、波形取得時の電位
像の横方向取得画素数X1は、プロービングポイントを
含むように選択し、且つX1<X0(但し、X0は電位像
の横方向表示画素数)であるように選ぶ。
【0030】このように走査範囲を制限したことによ
り、プロービングポイントに対する単位時間当たりの走
査回数は増加する。これは、走査回数は、走査するべき
画素数の逆数に比例することによる。より詳細には、単
位時間当たりの走査回数は、前記従来例ではZ/(X0
×Y0)とされ、本実施形態ではZ/(X1×Y0)とな
り、その比はX0/X1とされ、X1<X0であることから
から、比X0/X1は1よりも大となり、本実施形態にお
いては、単位時間当たりの走査回数は従来例よりも大と
される。
【0031】すなわち、走査回数が増加することは、そ
れだけ電位波形観測時間が短縮されることになる。本実
施形態によれば、例えば、X0/X1=2とした場合、従
来の電位波形観測時間の半分になる。
【0032】
【実施形態3】図1(C)は、本発明の第3の実施形態
における波形取得時の電位像の走査範囲を示す図であ
る。
【0033】波形取得時の電位像の横方向取得画素数X
1と電位像の縦方向取得画素数Y1は、プロービングポイ
ントを含むように選択し、且つX1<X0、Y1<Y0であ
るように選ぶ。
【0034】このように走査範囲を制限したことによ
り、プロービングポイントに対する単位時間当たりの走
査回数は増加する。これは、走査回数は、走査すべき画
素数の逆数に比例するからであり、従来例では、Z/
(X0×Y0)、本実施形態では、Z/(X1×Y1)とな
り、その比は、X0×Y0/(X1×Y1)で、X1<X0、
Y1<Y0であることから、X0×Y0/(X1×Y1)は1
よりも大となり、本実施形態においては、単位時間当た
りの走査回数は従来例よりも大とされる。
【0035】すなわち、走査回数が増加することは、そ
れだけ電位波形観測時間が短縮されることになる。本実
施形態によれば、例えば、X0/X1=2、及びY0/Y1
=2とした場合、従来の電位波形観測時間の1/4にな
る。
【0036】
【実施形態4】図2(A)は、本発明の第4の実施形態
を説明するためのタイムチャートである。
【0037】本実施形態では、前記第1〜第3の実施形
態に従い走査範囲を制限して電位波形を取得する方法
(図中タイプA〜Cで示す)のうちの1つ(図ではタイ
プA)と、従来の走査範囲を制限しないで電位波形を取
得する方法(タイプD)をタイムシェアリング的(時分
割的)に切り替えることにより、電位波形観測時間の短
縮を図っている。
【0038】
【実施形態5】図2(B)は、本発明の第5の実施形態
を説明するためのタイムチャートである。
【0039】本実施形態では、前記第1〜第3の実施形
態のうちの2つの走査範囲を制限する電位波形取得の方
法(図ではタイプAとB)とをタイムシェアリング的に
切り替えることにより、電位波形観測時間の短縮を図っ
ている。
【0040】
【実施形態6】図2(C)は、本発明の第6の実施形態
を説明するためのタイムチャートである。
【0041】本実施形態では、前記第1〜第3の実施形
態の走査範囲を制限する電位波形取得の方法(タイプ
A、B、C)や、従来の走査範囲を制限しない電位波形
取得の方法(タイプD)をタイムシェアリング的に切り
替えることにより、電位波形観測時間の短縮を図ってい
る。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のEBテス
タによれば、電位波形観測時に取得する画素数を少なく
することにより、電位波形観測時間の短縮化を達成して
いる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)本発明の一実施形態に係るEBテスタに
おける波形取得時の電位像の取得画素数と表示画素数の
関係を示す図である。 (B)本発明の第2の実施形態に係るEBテスタにおけ
る波形取得時の電位像の取得画素数と表示画素数の関係
を示す図である。 (C)本発明の第3の実施形態に係るEBテスタにおけ
る波形取得時の電位像の取得画素数と表示画素数の関係
を示す図である。
【図2】(A)本発明の第4の実施形態を説明するため
のタイミング図である。 (B)本発明の第5の実施形態を説明するためのタイミ
ング図である。 (C)本発明の第6の実施形態を説明するためのタイミ
ング図である。
【図3】(A)EBテスタで取得される電位波形を示し
た波形図である。 (B)図3(A)の電位波形をタイムディビジョンT0
を2倍にして観測した場合の波形図である。
【図4】(A)従来のEBテスタにおける波形取得時の
電位像の取得画素数と表示画素数の関係を示す図であ
る。 (B)図4(A)を拡大した図である。
【図5】EBテスタの典型的な構成を示す図である。
【符号の説明】
11 EBの鏡筒部 12 EB発生部 13 LSI 14 テストボード 15 XYステージ 16 2次電子検出部 17 LSIテスタ 18 XYステージ駆動装置 19 CPU 1A ビームパルス制御装置 1B CRT

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】集積回路装置に電子ビームを照射する手段
    と、該集積回路装置から発生する2次電子線を検出する
    手段と、該2次電子線を2次元的にモニタ画面に電位像
    として表示する手段と、該集積回路装置上の任意の電位
    波形を観測する測定ポイントの該2次電子線を時間的に
    モニタ画面に電位波形として表示する手段と、を少なく
    とも有するEBテスタにおいて、 前記測定ポイントの電位波形を得る際に、通常の電位像
    の走査範囲に対して、より少ない電位像の走査範囲に制
    限したことを特徴とするEBテスタ。
  2. 【請求項2】前記モニタ画面における2次元表示の縦方
    向及び/又は横方向の走査範囲を制限するようにしたこ
    とを特徴とする請求項1記載のEBテスタ。
  3. 【請求項3】測定ポイントの電位波形を取得する際に、
    前記測定ポイントを含む予め定めた所定の近傍領域のみ
    を走査範囲とするように制限し、一走査当たりの取得画
    素数を減少させて単位時間当たりの前記測定ポイントに
    対する走査回数を増大するようにしたことを特徴とする
    EBテスタ。
  4. 【請求項4】走査範囲を制限する場合と走査範囲を制限
    しない場合とをタイムシェアリング的に切り換えて電位
    波形観測時間を短縮化することを特徴とする請求項1記
    載のEBテスタ。
  5. 【請求項5】前記モニタ画面における2次元表示の、縦
    方向への走査範囲の制限、横方向への走査範囲の制限、
    及び縦方向と横方向の両方への走査範囲の制限のうちの
    少なくとも一つにより走査範囲を制限する場合と、走査
    範囲を制限しない場合とをタイムシェアリング的に切り
    換えて電位波形観測時間を短縮化することを特徴とする
    請求項2記載のEBテスタ。
  6. 【請求項6】前記モニタ画面における2次元表示の、縦
    方向への走査範囲の制限、横方向への走査範囲の制限、
    及び縦方向と横方向の両方への走査範囲の制限のうちの
    少なくとも二つの走査範囲を制限する場合をタイムシェ
    アリング的に切り換えて電位波形観測時間を短縮化する
    ことを特徴とする請求項2記載のEBテスタ。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0321881A (ja) * 1989-06-20 1991-01-30 Fujitsu Ltd Lsi診断装置
JPH05240927A (ja) * 1992-02-26 1993-09-21 Sharp Corp 半導体素子解析装置

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