JPH11242071A - 荷電粒子線試験装置 - Google Patents
荷電粒子線試験装置Info
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- JPH11242071A JPH11242071A JP10045349A JP4534998A JPH11242071A JP H11242071 A JPH11242071 A JP H11242071A JP 10045349 A JP10045349 A JP 10045349A JP 4534998 A JP4534998 A JP 4534998A JP H11242071 A JPH11242071 A JP H11242071A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】荷電粒子線を２個のＤＵＴへ同時に照射して測
定実施することで、より的確に不良解析が可能な荷電粒
子線試験装置を提供する。 【解決手段】２つの被試験デバイスへ荷電粒子線を同時
に照射して両デバイスの測定データを取得する手段を具
備し、両被試験デバイスの測定結果を比較して不良解析
又は特性解析をする荷電粒子線試験装置。
定実施することで、より的確に不良解析が可能な荷電粒
子線試験装置を提供する。 【解決手段】２つの被試験デバイスへ荷電粒子線を同時
に照射して両デバイスの測定データを取得する手段を具
備し、両被試験デバイスの測定結果を比較して不良解析
又は特性解析をする荷電粒子線試験装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、被試験チップへ
荷電粒子線を照射して内部回路動作の解析をする荷電粒
子線試験装置に関する。特に、良品デバイスと被試験デ
バイスとを対比して良否解析、特性解析を行う荷電粒子
線試験装置に関する。
荷電粒子線を照射して内部回路動作の解析をする荷電粒
子線試験装置に関する。特に、良品デバイスと被試験デ
バイスとを対比して良否解析、特性解析を行う荷電粒子
線試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】荷電粒子線試験装置は、真空中に置かれ
た被測定デバイス（ＤＵＴ）の内部診断のために、ＤＵ
Ｔ内部配線に荷電粒子線、例えば電子ビームやイオンビ
ームのように荷電した粒子線を照射し、その部位の電位
に対応して発生する２次電子のエネルギー量から回路の
電圧を非接触で測定する試験装置である。
た被測定デバイス（ＤＵＴ）の内部診断のために、ＤＵ
Ｔ内部配線に荷電粒子線、例えば電子ビームやイオンビ
ームのように荷電した粒子線を照射し、その部位の電位
に対応して発生する２次電子のエネルギー量から回路の
電圧を非接触で測定する試験装置である。
【０００３】図２の荷電粒子線試験装置の概念図を示し
て説明する。尚、ここでは荷電粒子線として電子ビーム
を使用する場合で説明する。主要な装置構成は、図２に
示すように、ＬＳＩテスタ２００と、テストヘッド２５
０と、ステージ３０と、ステージ制御部４０と、鏡筒制
御部５０と、鏡筒部６０と、信号処理部７０と、制御Ｃ
ＰＵ９０とで成る。尚、真空排気系等の発明に係わらな
い要素は図示しない。
て説明する。尚、ここでは荷電粒子線として電子ビーム
を使用する場合で説明する。主要な装置構成は、図２に
示すように、ＬＳＩテスタ２００と、テストヘッド２５
０と、ステージ３０と、ステージ制御部４０と、鏡筒制
御部５０と、鏡筒部６０と、信号処理部７０と、制御Ｃ
ＰＵ９０とで成る。尚、真空排気系等の発明に係わらな
い要素は図示しない。
【０００４】ＬＳＩテスタ２００は、テストヘッド２５
０のピンエレクトロニクスを仲介してＤＵＴへ所望の試
験パターン２１０を繰返し印加可能な半導体試験装置で
ある。尚、ＬＳＩテスタ２００の場合は、ＤＵＴからの
出力信号を受けて良否判定等の解析を同時に実行するこ
ともできる。
０のピンエレクトロニクスを仲介してＤＵＴへ所望の試
験パターン２１０を繰返し印加可能な半導体試験装置で
ある。尚、ＬＳＩテスタ２００の場合は、ＤＵＴからの
出力信号を受けて良否判定等の解析を同時に実行するこ
ともできる。
【０００５】テストヘッド２５０は、上記ＬＳＩテスタ
２００からの所定タイミングの試験パターン２１０を受
けて、ＤＵＴの各ピンに所定振幅、所定タイミングの電
圧信号２６０を印加するドライバ系と、ＤＵＴからの出
力信号を受けて所定のタイミングでタイミング比較する
コンパレータ系、及び電圧・電流を測定する切替え系等
を備えるピンエレクトロニクス回路、及びＤＵＴの電源
ピンへ電源を供給する手段を備えている。尚、ＤＵＴか
らの出力信号を受けて良否判定が不要の場合において
は、ＬＳＩテスタ２００とテストヘッド２５０の代わり
に、一般的な複数チャンネルの任意電圧及びタイミング
の出力信号が発生可能な信号発生器を用いる構成手段で
も良い。
２００からの所定タイミングの試験パターン２１０を受
けて、ＤＵＴの各ピンに所定振幅、所定タイミングの電
圧信号２６０を印加するドライバ系と、ＤＵＴからの出
力信号を受けて所定のタイミングでタイミング比較する
コンパレータ系、及び電圧・電流を測定する切替え系等
を備えるピンエレクトロニクス回路、及びＤＵＴの電源
ピンへ電源を供給する手段を備えている。尚、ＤＵＴか
らの出力信号を受けて良否判定が不要の場合において
は、ＬＳＩテスタ２００とテストヘッド２５０の代わり
に、一般的な複数チャンネルの任意電圧及びタイミング
の出力信号が発生可能な信号発生器を用いる構成手段で
も良い。
【０００６】ステージ３０は、真空カラム内にあって、
Ｘ、Ｙ方向の２軸移動、回転制御等を備える移動ステー
ジであり、ＤＵＴ１、ＤＵＴ２をビーム操作可能な所定
位置に移動させる。このステージ上にはＩＣリードを有
するＤＵＴを装着するＩＣソケットが備えられ、又はウ
エハ上の所定チップの電気接続パッドへ接触コンタクト
するプローブピン（探針）形態のプローブカードが備え
るられている。これらのＩＣソケット又はプローブカー
ドの接続端と上記テストヘッド２５０間は真空封止構造
を介して当該ステージが移動可能に電気的に配線接続さ
れている。尚、通常は一方のＤＵＴ１を良品デバイス又
は基準デバイスとし、他方のＤＵＴ２を試験対象の被試
験デバイスとして装着する。そして、試験項目毎に、ス
テージ３０を交互にＤＵＴ１側、ＤＵＴ２側へ移動さ
せ、その都度電子ビームを照射して最終的な位置決め地
点を求める手順が必要であり、この移動と位置決めの為
の時間がかかる。
Ｘ、Ｙ方向の２軸移動、回転制御等を備える移動ステー
ジであり、ＤＵＴ１、ＤＵＴ２をビーム操作可能な所定
位置に移動させる。このステージ上にはＩＣリードを有
するＤＵＴを装着するＩＣソケットが備えられ、又はウ
エハ上の所定チップの電気接続パッドへ接触コンタクト
するプローブピン（探針）形態のプローブカードが備え
るられている。これらのＩＣソケット又はプローブカー
ドの接続端と上記テストヘッド２５０間は真空封止構造
を介して当該ステージが移動可能に電気的に配線接続さ
れている。尚、通常は一方のＤＵＴ１を良品デバイス又
は基準デバイスとし、他方のＤＵＴ２を試験対象の被試
験デバイスとして装着する。そして、試験項目毎に、ス
テージ３０を交互にＤＵＴ１側、ＤＵＴ２側へ移動さ
せ、その都度電子ビームを照射して最終的な位置決め地
点を求める手順が必要であり、この移動と位置決めの為
の時間がかかる。
【０００７】ステージ制御部４０は、制御ＣＰＵ９０か
らの制御信号を受けて、上記ステージ３０の移動を所望
に制御する。
らの制御信号を受けて、上記ステージ３０の移動を所望
に制御する。
【０００８】鏡筒制御部５０は、第１に、電子光学レン
ズ（コンデンサレンズ）の制御手段を備えて、電子ビー
ムスポットの焦点合わせやビームスポット形状を所望の
状態に制御する。更に第２に、電子ビームのＸＹ方向へ
の走査を制御する走査制御手段を備えている。更に、上
記テストヘッド２５０又はＬＳＩテスタ２００からの照
射タイミング制御用のトリガ信号５１を受けて、サンプ
リングパルス信号５８をビームブランカ６４に与えて、
ＤＵＴのＩＣピンから印加される試験信号に同期してサ
ンプリング可能なパルス性、バースト状、又は連続する
電子ビーム６１の発生制御手段を備えている。また、こ
の発生に対応するサンプリング情報５９を信号処理部７
０へ供給する。このサンプリング情報５９は当該電子ビ
ームに対応する信号処理部７０内でのメモリ格納用のア
ドレス情報とタイミング信号である。
ズ（コンデンサレンズ）の制御手段を備えて、電子ビー
ムスポットの焦点合わせやビームスポット形状を所望の
状態に制御する。更に第２に、電子ビームのＸＹ方向へ
の走査を制御する走査制御手段を備えている。更に、上
記テストヘッド２５０又はＬＳＩテスタ２００からの照
射タイミング制御用のトリガ信号５１を受けて、サンプ
リングパルス信号５８をビームブランカ６４に与えて、
ＤＵＴのＩＣピンから印加される試験信号に同期してサ
ンプリング可能なパルス性、バースト状、又は連続する
電子ビーム６１の発生制御手段を備えている。また、こ
の発生に対応するサンプリング情報５９を信号処理部７
０へ供給する。このサンプリング情報５９は当該電子ビ
ームに対応する信号処理部７０内でのメモリ格納用のア
ドレス情報とタイミング信号である。
【０００９】鏡筒部６０は、真空容器中に電子銃６２を
備え、所定ビームスポットに集束して加速した電子ビー
ム６１をＤＵＴ表面の所望部位へ偏向走査可能に照射す
るものであり、関係する構成要素として電子銃６２と、
ビームブランカ６４と、Ｘ・Ｙ偏向手段６５と、対物レ
ンズ６７と、グリッド６６と、２次電子検出手段６８と
がある。電子銃６２とビームブランカ６４は、上記説明
した電子ビーム６１の発生と制御を行い、ＬＳＩテスタ
２００からのトリガ信号５１を受けて、電子ビームの発
生を所望に制御する。Ｘ・Ｙ偏向手段６５は、鏡筒制御
部５０からの偏向信号を受けて、電子ビーム６１をＸ方
向とＹ方向に各々独立して偏向走査する。２次電子検出
手段６８とグリッド６６は、ＤＵＴへ照射した電子ビー
ム６１から発生する２次電子の発生を受け、グリッド６
６の制御電圧より高いエネルギーを有する電子のみが当
該グリッド６６を通過し、この２次電子のみを２次電子
検出手段６８で補足し、シンチレータを介してフォトマ
ルにより電気信号に変換した検出信号、又はこの検出信
号を積分した信号をデジタルデータに変換した測定デー
タ６９として信号処理部７０へ供給する。
備え、所定ビームスポットに集束して加速した電子ビー
ム６１をＤＵＴ表面の所望部位へ偏向走査可能に照射す
るものであり、関係する構成要素として電子銃６２と、
ビームブランカ６４と、Ｘ・Ｙ偏向手段６５と、対物レ
ンズ６７と、グリッド６６と、２次電子検出手段６８と
がある。電子銃６２とビームブランカ６４は、上記説明
した電子ビーム６１の発生と制御を行い、ＬＳＩテスタ
２００からのトリガ信号５１を受けて、電子ビームの発
生を所望に制御する。Ｘ・Ｙ偏向手段６５は、鏡筒制御
部５０からの偏向信号を受けて、電子ビーム６１をＸ方
向とＹ方向に各々独立して偏向走査する。２次電子検出
手段６８とグリッド６６は、ＤＵＴへ照射した電子ビー
ム６１から発生する２次電子の発生を受け、グリッド６
６の制御電圧より高いエネルギーを有する電子のみが当
該グリッド６６を通過し、この２次電子のみを２次電子
検出手段６８で補足し、シンチレータを介してフォトマ
ルにより電気信号に変換した検出信号、又はこの検出信
号を積分した信号をデジタルデータに変換した測定デー
タ６９として信号処理部７０へ供給する。
【００１０】信号処理部７０は、前記２次電子検出手段
６８からの測定データ６９を受けて、測定データ６９を
所定に演算変換し、上述のサンプリング情報５９を受
け、これに対応するメモリアドレスへ順次格納してい
く。尚、測定データ６９の種類としては、所定区画領域
をスキャンして得る電位分布の画像データや、特定地点
のタイミング波形を観測する波形データ等がある。測定
完了後、格納した一連の両測定データ群を読み出し、両
測定データ値の差分あるいは両測定データ間の相対的遅
延時間差等を比較解析して表示装置等に表示させて、被
試験デバイスＤＵＴ２の不良解析若しくは特性解析を行
う。この特性解析の例としては主に信号の伝播推移や電
圧推移がある。
６８からの測定データ６９を受けて、測定データ６９を
所定に演算変換し、上述のサンプリング情報５９を受
け、これに対応するメモリアドレスへ順次格納してい
く。尚、測定データ６９の種類としては、所定区画領域
をスキャンして得る電位分布の画像データや、特定地点
のタイミング波形を観測する波形データ等がある。測定
完了後、格納した一連の両測定データ群を読み出し、両
測定データ値の差分あるいは両測定データ間の相対的遅
延時間差等を比較解析して表示装置等に表示させて、被
試験デバイスＤＵＴ２の不良解析若しくは特性解析を行
う。この特性解析の例としては主に信号の伝播推移や電
圧推移がある。
【００１１】制御ＣＰＵ９０は、ＬＳＩテスタ２００側
とのインターフェースと、その他全体の制御を行う。
とのインターフェースと、その他全体の制御を行う。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述従来構
成を用いて不良ＤＵＴ２（又は未知のＤＵＴ２）のチッ
プ内においてどの回路部位が不良となっているかを特定
する解析手法として、リファレンスとする良品ＤＵＴ１
を用いて不良ＤＵＴ２との比較により解析する手法があ
る。この解析手法では、ステージ３０上に良品ＤＵＴ１
と不良ＤＵＴ２をセットした後、例えば同一チップ位
置、タイミング条件、試験条件で両ＤＵＴを順次交互に
多数項目に渡って測定実施する。前記で得られた大量の
両測定データから、同一条件の測定データ群を対比して
差分を求め、この差分から不良動作に係る配線パターン
等をハイライト表示する等により一目瞭然に表示する。
成を用いて不良ＤＵＴ２（又は未知のＤＵＴ２）のチッ
プ内においてどの回路部位が不良となっているかを特定
する解析手法として、リファレンスとする良品ＤＵＴ１
を用いて不良ＤＵＴ２との比較により解析する手法があ
る。この解析手法では、ステージ３０上に良品ＤＵＴ１
と不良ＤＵＴ２をセットした後、例えば同一チップ位
置、タイミング条件、試験条件で両ＤＵＴを順次交互に
多数項目に渡って測定実施する。前記で得られた大量の
両測定データから、同一条件の測定データ群を対比して
差分を求め、この差分から不良動作に係る配線パターン
等をハイライト表示する等により一目瞭然に表示する。
【００１３】上記良品ＤＵＴ１を用いた比較解析手法を
行う場合において、両ＤＵＴを順次交互に測定実施する
為に、ステージの移動、及び電子ビームを照射して当初
の位置決め地点を探す為の時間がかかり、また位置決め
精度、経時変化、その他の要因に伴って取得した測定デ
ータにばらつきを生じてくる。このことは精度の良い測
定が要求される荷電粒子線試験装置においては特に好ま
しくない。このばらつきを含んだ測定データを用いて解
析処理を実施すると、的確なる解析結果が得られなくな
る場合があり、不良として誤認表示されてしまう場合が
ある。このことは不良解析する上で好ましくなく、実用
上の難点となっている。更に、ＬＳＩ内の所定地点の遅
延時間を観測する場合において、電子ビームが１チャン
ネルである為に、ＬＳＩ内の基準点との相対的なタイミ
ング比較がリアルタイムにできない。この為２点間位置
上へ電子ビームを交互に照射して繰返し実施する必要が
あり、作業性が悪い。また両者間の相対的なタイミング
に対する相関性もばらつきを生じる為好ましくない。ま
た、両ＤＵＴを同時に測定実施できない為に、測定して
解析結果が得られるまでに時間がかかる難点がある。更
に、様々な試験条件の試験パターンを順次与えて多数試
験項目で試験されるが、この為には膨大な測定データを
格納する記憶媒体が必要である。更に、両方の膨大な測
定データを得た後に差分を抽出処理する為、解析部位に
不良が有るかの良否判定までに時間的遅れを生じる。こ
のことは、特に超ＬＳＩ等の未知の不良部位をサーチ特
定する場合や、間欠不良を生じる不良ＤＵＴ２の不良解
析においては多くの時間がかかる難点がある。そこで、
本発明が解決しようとする課題は、荷電粒子線を２個の
ＤＵＴへ同時に照射して測定実施することで、より的確
に不良解析が可能な荷電粒子線試験装置を提供すること
である。
行う場合において、両ＤＵＴを順次交互に測定実施する
為に、ステージの移動、及び電子ビームを照射して当初
の位置決め地点を探す為の時間がかかり、また位置決め
精度、経時変化、その他の要因に伴って取得した測定デ
ータにばらつきを生じてくる。このことは精度の良い測
定が要求される荷電粒子線試験装置においては特に好ま
しくない。このばらつきを含んだ測定データを用いて解
析処理を実施すると、的確なる解析結果が得られなくな
る場合があり、不良として誤認表示されてしまう場合が
ある。このことは不良解析する上で好ましくなく、実用
上の難点となっている。更に、ＬＳＩ内の所定地点の遅
延時間を観測する場合において、電子ビームが１チャン
ネルである為に、ＬＳＩ内の基準点との相対的なタイミ
ング比較がリアルタイムにできない。この為２点間位置
上へ電子ビームを交互に照射して繰返し実施する必要が
あり、作業性が悪い。また両者間の相対的なタイミング
に対する相関性もばらつきを生じる為好ましくない。ま
た、両ＤＵＴを同時に測定実施できない為に、測定して
解析結果が得られるまでに時間がかかる難点がある。更
に、様々な試験条件の試験パターンを順次与えて多数試
験項目で試験されるが、この為には膨大な測定データを
格納する記憶媒体が必要である。更に、両方の膨大な測
定データを得た後に差分を抽出処理する為、解析部位に
不良が有るかの良否判定までに時間的遅れを生じる。こ
のことは、特に超ＬＳＩ等の未知の不良部位をサーチ特
定する場合や、間欠不良を生じる不良ＤＵＴ２の不良解
析においては多くの時間がかかる難点がある。そこで、
本発明が解決しようとする課題は、荷電粒子線を２個の
ＤＵＴへ同時に照射して測定実施することで、より的確
に不良解析が可能な荷電粒子線試験装置を提供すること
である。
【００１４】
【課題を解決するための手段】第１に、上記課題を解決
するための発明構成は、２つの被試験デバイスへ荷電粒
子線（電子ビーム又はイオンビーム）を同時に照射して
両デバイスの測定データを取得する手段を具備し、両被
試験デバイスの測定結果を比較して不良解析又は特性解
析をすることを特徴とする荷電粒子線試験装置である。
上記発明によれば、荷電粒子線を２個のＤＵＴへ同時に
照射して測定実施することで、より的確に不良解析が可
能な荷電粒子線試験装置が実現できる。
するための発明構成は、２つの被試験デバイスへ荷電粒
子線（電子ビーム又はイオンビーム）を同時に照射して
両デバイスの測定データを取得する手段を具備し、両被
試験デバイスの測定結果を比較して不良解析又は特性解
析をすることを特徴とする荷電粒子線試験装置である。
上記発明によれば、荷電粒子線を２個のＤＵＴへ同時に
照射して測定実施することで、より的確に不良解析が可
能な荷電粒子線試験装置が実現できる。
【００１５】第２に、上記課題を解決するために、本発
明の構成では、不良若しくは未知の被試験デバイス（Ｄ
ＵＴ２）と基準デバイス（ＤＵＴ１）を用いて被試験デ
バイス（ＤＵＴ２）の不良解析又は特性解析を行う荷電
粒子線試験装置において、各々のＤＵＴ１、ＤＵＴ２の
対応する同一ＩＣピン若しくは同一チップの電極パッド
へ同一タイミング若しくは同期した所定タイミング条件
の試験信号を印加する試験信号発生手段（例えばＬＳＩ
テスタ２００とテストヘッド２５０）を具備し、各々の
ＤＵＴ１、ＤＵＴ２の観測すべき所定の照射部位へ照射
する個別の荷電粒子線を、同一タイミング若しくは所定
に同期したタイミングで照射する２系統の荷電粒子線照
射手段を具備し、ＤＵＴ１、ＤＵＴ２の照射部位から発
生する２次電子を個別に検出して受けて、電気信号に変
換して信号処理部７０ｃへ供給する２系統の２次電子検
出手段６８を具備し、上記２次電子検出手段６８からの
測定データ６９ａ、６９ｂを受けて、記憶媒体の対応す
る記憶場所へ順次格納し、格納した一連の両測定データ
群を読み出し、両測定データ値の差分あるいは両測定デ
ータ間の相対的遅延時間差を比較解析して被試験デバイ
ス（ＤＵＴ２）の不良解析若しくは特性解析処理をする
信号処理部７０ｃを具備することを特徴とする荷電粒子
線試験装置がある。
明の構成では、不良若しくは未知の被試験デバイス（Ｄ
ＵＴ２）と基準デバイス（ＤＵＴ１）を用いて被試験デ
バイス（ＤＵＴ２）の不良解析又は特性解析を行う荷電
粒子線試験装置において、各々のＤＵＴ１、ＤＵＴ２の
対応する同一ＩＣピン若しくは同一チップの電極パッド
へ同一タイミング若しくは同期した所定タイミング条件
の試験信号を印加する試験信号発生手段（例えばＬＳＩ
テスタ２００とテストヘッド２５０）を具備し、各々の
ＤＵＴ１、ＤＵＴ２の観測すべき所定の照射部位へ照射
する個別の荷電粒子線を、同一タイミング若しくは所定
に同期したタイミングで照射する２系統の荷電粒子線照
射手段を具備し、ＤＵＴ１、ＤＵＴ２の照射部位から発
生する２次電子を個別に検出して受けて、電気信号に変
換して信号処理部７０ｃへ供給する２系統の２次電子検
出手段６８を具備し、上記２次電子検出手段６８からの
測定データ６９ａ、６９ｂを受けて、記憶媒体の対応す
る記憶場所へ順次格納し、格納した一連の両測定データ
群を読み出し、両測定データ値の差分あるいは両測定デ
ータ間の相対的遅延時間差を比較解析して被試験デバイ
ス（ＤＵＴ２）の不良解析若しくは特性解析処理をする
信号処理部７０ｃを具備することを特徴とする荷電粒子
線試験装置がある。
【００１６】第１図は、本発明に係る解決手段を示して
いる。第３に、上記課題を解決するために、本発明の構
成では、不良若しくは未知の被試験デバイス（ＤＵＴ
２）と基準デバイス（ＤＵＴ１）を用いて被試験デバイ
ス（ＤＵＴ２）の不良解析又は特性解析を行う荷電粒子
線試験装置において、ＤＵＴ１、ＤＵＴ２の対応する同
一ＩＣピン若しくは電極パッドへ同一タイミング若しく
は同期した所定タイミング条件の試験信号を印加し、試
験信号に同期させる同期用のトリガ信号５１を供給する
ＬＳＩテスタ２００及びテストヘッド２５０を具備し、
真空容器中に荷電粒子線発生手段（例えば電子銃６２）
を備え、荷電粒子線を電子光学レンズで所定ビームスポ
ットに集束する手段を備え、荷電粒子線を偏向走査可能
な手段を備え、ＤＵＴへ照射した荷電粒子線により発生
する２次電子を検出する２次電子検出手段６８、の各要
素を各々個別に備える第１の鏡筒部６０ａ及び第２の鏡
筒部６０ｂを具備し、２個のＤＵＴ１、ＤＵＴ２をＬＳ
Ｉテスタ２００側と電気的に接続可能に装着されて真空
容器中を所定に移動可能なステージ３０ｃを具備し、Ｌ
ＳＩテスタ２００からの照射タイミング制御用のトリガ
信号５１若しくはテストヘッド２５０からのトリガ信号
を受けて、ＤＵＴのＩＣピン若しくは電極パッドに印加
される試験信号に同期して、第１の鏡筒部６０ａ及び第
２の鏡筒部６０ｂによる荷電粒子線の照射タイミングを
制御し、所定に荷電粒子線のビームを偏向制御して同一
タイミング又は所定に同期したタイミング関係で、ＤＵ
Ｔ１への照射を制御する第１の鏡筒制御部５０ａ、及び
ＤＵＴ２への照射を制御する第２の鏡筒制御部５０ｂを
具備することを特徴とする荷電粒子線試験装置がある。
いる。第３に、上記課題を解決するために、本発明の構
成では、不良若しくは未知の被試験デバイス（ＤＵＴ
２）と基準デバイス（ＤＵＴ１）を用いて被試験デバイ
ス（ＤＵＴ２）の不良解析又は特性解析を行う荷電粒子
線試験装置において、ＤＵＴ１、ＤＵＴ２の対応する同
一ＩＣピン若しくは電極パッドへ同一タイミング若しく
は同期した所定タイミング条件の試験信号を印加し、試
験信号に同期させる同期用のトリガ信号５１を供給する
ＬＳＩテスタ２００及びテストヘッド２５０を具備し、
真空容器中に荷電粒子線発生手段（例えば電子銃６２）
を備え、荷電粒子線を電子光学レンズで所定ビームスポ
ットに集束する手段を備え、荷電粒子線を偏向走査可能
な手段を備え、ＤＵＴへ照射した荷電粒子線により発生
する２次電子を検出する２次電子検出手段６８、の各要
素を各々個別に備える第１の鏡筒部６０ａ及び第２の鏡
筒部６０ｂを具備し、２個のＤＵＴ１、ＤＵＴ２をＬＳ
Ｉテスタ２００側と電気的に接続可能に装着されて真空
容器中を所定に移動可能なステージ３０ｃを具備し、Ｌ
ＳＩテスタ２００からの照射タイミング制御用のトリガ
信号５１若しくはテストヘッド２５０からのトリガ信号
を受けて、ＤＵＴのＩＣピン若しくは電極パッドに印加
される試験信号に同期して、第１の鏡筒部６０ａ及び第
２の鏡筒部６０ｂによる荷電粒子線の照射タイミングを
制御し、所定に荷電粒子線のビームを偏向制御して同一
タイミング又は所定に同期したタイミング関係で、ＤＵ
Ｔ１への照射を制御する第１の鏡筒制御部５０ａ、及び
ＤＵＴ２への照射を制御する第２の鏡筒制御部５０ｂを
具備することを特徴とする荷電粒子線試験装置がある。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を実施
例と共に図面を参照して詳細に説明する。
例と共に図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】本発明について、図１の荷電粒子線試験装
置の概念構成図を示して説明する。尚、荷電粒子線とし
ては電子ビームを使用する場合で説明する。また、ＤＵ
Ｔはパッケージに収容され、ステージ３０ｃ上に備えて
いるＩＣソケットに装着する場合で説明する。主要な装
置構成は、図１に示すように、ＬＳＩテスタ２００と、
テストヘッド２５０と、ステージ３０ｃと、ステージ制
御部４０と、鏡筒制御部５０ａ、５０ｂと、鏡筒部６０
ａ、６０ｂと、信号処理部７０ｃと、制御ＣＰＵ９０と
で成る。本発明では、２系統の鏡筒制御部５０ａ、５０
ｂと、鏡筒部６０ａ、６０ｂを備え、これに対応するス
テージ３０ｃと、信号処理部７０ｃを具備して、不良若
しくは未知の被試験デバイスＤＵＴ２とリファレンス用
の基準デバイスＤＵＴ１を用いて被試験デバイスＤＵＴ
２の不良解析又は特性解析を行う荷電粒子線試験装置と
している。
置の概念構成図を示して説明する。尚、荷電粒子線とし
ては電子ビームを使用する場合で説明する。また、ＤＵ
Ｔはパッケージに収容され、ステージ３０ｃ上に備えて
いるＩＣソケットに装着する場合で説明する。主要な装
置構成は、図１に示すように、ＬＳＩテスタ２００と、
テストヘッド２５０と、ステージ３０ｃと、ステージ制
御部４０と、鏡筒制御部５０ａ、５０ｂと、鏡筒部６０
ａ、６０ｂと、信号処理部７０ｃと、制御ＣＰＵ９０と
で成る。本発明では、２系統の鏡筒制御部５０ａ、５０
ｂと、鏡筒部６０ａ、６０ｂを備え、これに対応するス
テージ３０ｃと、信号処理部７０ｃを具備して、不良若
しくは未知の被試験デバイスＤＵＴ２とリファレンス用
の基準デバイスＤＵＴ１を用いて被試験デバイスＤＵＴ
２の不良解析又は特性解析を行う荷電粒子線試験装置と
している。
【００１９】２系統の鏡筒制御部５０ａ、５０ｂは従来
と同様であり、ＬＳＩテスタ２００からの照射タイミン
グ制御用のトリガ信号５１を各々受けて、ＤＵＴのＩＣ
ピンに印加される試験信号に同期して、第１の鏡筒部６
０ａ及び第２の鏡筒部６０ｂによる電子ビームの照射タ
イミングを同期させるように制御し、電子ビームを所望
に走査偏向制御して同一タイミング又は所望タイミング
関係で、ＤＵＴ１とＤＵＴ２へ照射する。尚、トリガ信
号５１はテストヘッド２５０を介して供給される場合も
ある。
と同様であり、ＬＳＩテスタ２００からの照射タイミン
グ制御用のトリガ信号５１を各々受けて、ＤＵＴのＩＣ
ピンに印加される試験信号に同期して、第１の鏡筒部６
０ａ及び第２の鏡筒部６０ｂによる電子ビームの照射タ
イミングを同期させるように制御し、電子ビームを所望
に走査偏向制御して同一タイミング又は所望タイミング
関係で、ＤＵＴ１とＤＵＴ２へ照射する。尚、トリガ信
号５１はテストヘッド２５０を介して供給される場合も
ある。
【００２０】２系統の鏡筒部６０ａ、６０ｂも従来と同
様であり、真空容器中に電子銃６２を備え、ビームブラ
ンカ６４で電子ビームの発生を制御し、コンデンサレン
ズで所定ビームスポット径に絞った電子ビームが所望に
偏向走査されてＤＵＴの照射部位へ各々個別に照射す
る。前記照射部位から発生する２次電子を各々の２次電
子検出手段６８で検出してデジタルデータに変換した測
定データ６９ａ、６９ｂを信号処理部７０ｃへ供給す
る。尚、測定に先立って、予め鏡筒部６０ａ、６０ｂが
発生する両電子ビーム間のタイミングスキューの測定
や、両２次電子検出手段６８の感度差を補正するキャリ
ブレーションを実施して、両者の相関関係を校正してお
く。
様であり、真空容器中に電子銃６２を備え、ビームブラ
ンカ６４で電子ビームの発生を制御し、コンデンサレン
ズで所定ビームスポット径に絞った電子ビームが所望に
偏向走査されてＤＵＴの照射部位へ各々個別に照射す
る。前記照射部位から発生する２次電子を各々の２次電
子検出手段６８で検出してデジタルデータに変換した測
定データ６９ａ、６９ｂを信号処理部７０ｃへ供給す
る。尚、測定に先立って、予め鏡筒部６０ａ、６０ｂが
発生する両電子ビーム間のタイミングスキューの測定
や、両２次電子検出手段６８の感度差を補正するキャリ
ブレーションを実施して、両者の相関関係を校正してお
く。
【００２１】信号処理部７０ｃは、上記両鏡筒部６０
ａ、６０ｂの両２次電子検出手段６８からの同時に取得
される測定データ６９ａ、６９ｂを順次受けて、所定に
演算変換してサンプリング情報５９に対応するメモリア
ドレスへ各々順次格納していく。以後は、従来同様であ
り、格納した一連の両測定データ群を読み出し、両測定
データ値の差分あるいは両測定データ間の相対的遅延時
間差等を比較解析して表示装置等に表示させて、被試験
デバイスＤＵＴ２の不良解析や特性解析を行う。上記本
発明の構成手段の結果、従来のようなステージ３０を交
互に移動させ、その都度電子ビームを照射して位置決め
地点を探査する多くの待ち時間が不要となり、かつ、同
時に測定データ６９ａ、６９ｂを取得できるので、測定
実行時間は半分に低減できる結果、解析作業時間が大幅
に短縮できる利点が得られる。また、同時測定データの
取得である為に、両測定データ間の相対的なばらつきが
低減される結果、相関性の良いデータ比較が可能となる
利点が得られる。この結果、両ＤＵＴ間の良好な比較解
析が実現できる利点が得られる。
ａ、６０ｂの両２次電子検出手段６８からの同時に取得
される測定データ６９ａ、６９ｂを順次受けて、所定に
演算変換してサンプリング情報５９に対応するメモリア
ドレスへ各々順次格納していく。以後は、従来同様であ
り、格納した一連の両測定データ群を読み出し、両測定
データ値の差分あるいは両測定データ間の相対的遅延時
間差等を比較解析して表示装置等に表示させて、被試験
デバイスＤＵＴ２の不良解析や特性解析を行う。上記本
発明の構成手段の結果、従来のようなステージ３０を交
互に移動させ、その都度電子ビームを照射して位置決め
地点を探査する多くの待ち時間が不要となり、かつ、同
時に測定データ６９ａ、６９ｂを取得できるので、測定
実行時間は半分に低減できる結果、解析作業時間が大幅
に短縮できる利点が得られる。また、同時測定データの
取得である為に、両測定データ間の相対的なばらつきが
低減される結果、相関性の良いデータ比較が可能となる
利点が得られる。この結果、両ＤＵＴ間の良好な比較解
析が実現できる利点が得られる。
【００２２】ステージ３０ｃは、２個のＤＵＴ１、ＤＵ
Ｔ２をＬＳＩテスタ２００側と電気的に接続可能に装着
されて、ステージ制御部４０により真空容器中を所望に
移動可能である。また、両ＤＵＴ１、ＤＵＴ２間の間隔
を微少移動させる構造も備える。但し、両鏡筒部間の距
離は一定であるから、両ＤＵＴ１、ＤＵＴ２間の間隔を
移動させる機構手段の代わりに、Ｘ・Ｙ偏向手段６５に
より電子ビームを所望のオフセットを与えるように偏向
して両ＤＵＴ１、ＤＵＴ２間の間隔を微少制御するよう
にしても良い。
Ｔ２をＬＳＩテスタ２００側と電気的に接続可能に装着
されて、ステージ制御部４０により真空容器中を所望に
移動可能である。また、両ＤＵＴ１、ＤＵＴ２間の間隔
を微少移動させる構造も備える。但し、両鏡筒部間の距
離は一定であるから、両ＤＵＴ１、ＤＵＴ２間の間隔を
移動させる機構手段の代わりに、Ｘ・Ｙ偏向手段６５に
より電子ビームを所望のオフセットを与えるように偏向
して両ＤＵＴ１、ＤＵＴ２間の間隔を微少制御するよう
にしても良い。
【００２３】
【発明の効果】本発明は、上述の説明内容から、下記に
記載される効果を奏する。上述説明したように本発明
は、２つのＤＵＴ１、ＤＵＴ２へ荷電粒子線を同時に照
射して両デバイスの測定データを取得し、比較解析する
手段を具備する構成としたことにより、従来のようにス
テージ３０を交互に移動させる多くの待ち時間が不要と
なり、解析作業時間が短縮できる大きな利点が得られ
る。更に、同時測定データの取得である為に、両測定デ
ータ間のばらつきが低減されて相関性の良いデータが得
られる結果、良好な不良解析ができる利点が得られる。
従って本発明の技術的効果は大であり、産業上の経済効
果も大である。
記載される効果を奏する。上述説明したように本発明
は、２つのＤＵＴ１、ＤＵＴ２へ荷電粒子線を同時に照
射して両デバイスの測定データを取得し、比較解析する
手段を具備する構成としたことにより、従来のようにス
テージ３０を交互に移動させる多くの待ち時間が不要と
なり、解析作業時間が短縮できる大きな利点が得られ
る。更に、同時測定データの取得である為に、両測定デ
ータ間のばらつきが低減されて相関性の良いデータが得
られる結果、良好な不良解析ができる利点が得られる。
従って本発明の技術的効果は大であり、産業上の経済効
果も大である。
【図１】本発明の、荷電粒子線試験装置の概念構成図で
ある。
ある。
【図２】従来の、荷電粒子線試験装置の概念構成図であ
る。
る。
ＤＵＴ１ 基準デバイス ＤＵＴ２ 被試験デバイス ３０，３０ｃ ステージ ４０ ステージ制御部 ５０，５０ａ，５０ｂ 鏡筒制御部 ６０，６０ａ，６０ｂ 鏡筒部 ６２ 電子銃 ６４ ビームブランカ ６５ Ｘ・Ｙ偏向手段 ６７ 対物レンズ ６８ ２次電子検出手段 ７０，７０ｃ 信号処理部 ９０ 制御ＣＰＵ ２００ ＬＳＩテスタ ２５０ テストヘッド
Claims (3)
- 【請求項１】 ２つの被試験デバイスへ荷電粒子線を同
時に照射して両デバイスの測定データを取得する手段を
具備し、両被試験デバイスの測定結果を比較して不良解
析又は特性解析をすることを特徴とする荷電粒子線試験
装置。 - 【請求項２】 被試験デバイス（ＤＵＴ２）と基準デバ
イス（ＤＵＴ１）を用いて被試験デバイス（ＤＵＴ２）
の不良解析を行う荷電粒子線試験装置において、 各々のＤＵＴ１、ＤＵＴ２の対応する同一ＩＣピン若し
くは同一チップの電極パッドへ同一タイミングの試験信
号を印加する試験信号発生手段と、 各々のＤＵＴ１、ＤＵＴ２の所定の照射部位へ照射する
荷電粒子線を、同一タイミング若しくは所定に同期した
タイミングで照射する２系統の荷電粒子線照射手段と、 ＤＵＴ１、ＤＵＴ２の該照射部位から発生する２次電子
を個別に検出して受けて、電気信号に変換して信号処理
部へ供給する２系統の２次電子検出手段と、 上記２次電子検出手段からの測定データを受けて、記憶
媒体の対応する記憶場所へ順次格納し、格納した一連の
両測定データ群を読み出し、比較解析して被試験デバイ
ス（ＤＵＴ２）の不良解析若しくは特性解析処理をする
信号処理部と、 を具備していることを特徴とする荷電粒子線試験装置。 - 【請求項３】 被試験デバイス（ＤＵＴ２）と基準デバ
イス（ＤＵＴ１）を用いて被試験デバイス（ＤＵＴ２）
の不良解析を行う荷電粒子線試験装置において、 ＤＵＴ１、ＤＵＴ２の対応する同一ＩＣピン若しくは電
極パッドへ同一タイミングの試験信号を印加し、該試験
信号に同期させる同期用のトリガ信号を供給するＬＳＩ
テスタ及びテストヘッドと、 真空容器中に荷電粒子線発生手段を備え、該荷電粒子線
を所定ビームスポットに集束する手段を備え、該荷電粒
子線を偏向走査可能な手段を備え、ＤＵＴから発生する
２次電子を検出する２次電子検出手段、の各要素を各々
個別に備える第１の鏡筒部及び第２の鏡筒部と、 ２個のＤＵＴ１、ＤＵＴ２をＬＳＩテスタ側と電気的に
接続可能に装着されて所定に移動可能なステージと、 ＬＳＩテスタからの照射タイミング制御用のトリガ信号
を受けて、ＤＵＴのＩＣピン若しくは電極パッドに印加
される試験信号に同期して、該第１の鏡筒部及び第２の
鏡筒部による荷電粒子線の照射タイミングを制御し、所
定に該荷電粒子線のビームを偏向制御してＤＵＴ１への
照射を制御する第１の鏡筒制御部、及びＤＵＴ２への照
射を制御する第２の鏡筒制御部と、 を具備していることを特徴とする荷電粒子線試験装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10045349A JPH11242071A (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | 荷電粒子線試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10045349A JPH11242071A (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | 荷電粒子線試験装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11242071A true JPH11242071A (ja) | 1999-09-07 |
Family
ID=12716812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10045349A Withdrawn JPH11242071A (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | 荷電粒子線試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11242071A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6815960B2 (en) | 2001-08-27 | 2004-11-09 | Seiko Epson Corporation | Electron beam test system and electron beam test method |
| US6839646B2 (en) | 2001-11-07 | 2005-01-04 | Seiko Epson Corporation | Electron beam test system and electron beam test method |
-
1998
- 1998-02-26 JP JP10045349A patent/JPH11242071A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6815960B2 (en) | 2001-08-27 | 2004-11-09 | Seiko Epson Corporation | Electron beam test system and electron beam test method |
| US6839646B2 (en) | 2001-11-07 | 2005-01-04 | Seiko Epson Corporation | Electron beam test system and electron beam test method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050510 |