JPS5932145A - 電位検出装置 - Google Patents
電位検出装置Info
- Publication number
- JPS5932145A JPS5932145A JP57141119A JP14111982A JPS5932145A JP S5932145 A JPS5932145 A JP S5932145A JP 57141119 A JP57141119 A JP 57141119A JP 14111982 A JP14111982 A JP 14111982A JP S5932145 A JPS5932145 A JP S5932145A
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- Japan
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- potential
- grid
- sample
- voltage
- detection device
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
- G01R31/302—Contactless testing
- G01R31/305—Contactless testing using electron beams
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電子ビーム探釧による試料の電位測定法に係
り、特に走査形電子顕微鏡を用いたＬＳＩの電位測定に
好適々電位検出装置に関する。
り、特に走査形電子顕微鏡を用いたＬＳＩの電位測定に
好適々電位検出装置に関する。
試料に電子ビームを照射したときに励起される２次電子
のエネルギーを調べると、電子ビームを胛射した点の電
位を知ることができる。これを実現するには、第１図に
示すような反射形のエネルギー分析器構造が必要である
。
のエネルギーを調べると、電子ビームを胛射した点の電
位を知ることができる。これを実現するには、第１図に
示すような反射形のエネルギー分析器構造が必要である
。
試料５に１次電子１を照射すると、２次電子２が放出さ
れる。この２次電子２は約２ｅＶのエネルギーをもって
放出される。試料５の電源１１の電圧が変化すると、接
地電位基準で考えたとき２次電子２のエネルギーも変化
する。たとえば、試料電位が一５Ｖであると、２次電子
２のエネルギーは接地電位を基準にして７ｅＶになる。
れる。この２次電子２は約２ｅＶのエネルギーをもって
放出される。試料５の電源１１の電圧が変化すると、接
地電位基準で考えたとき２次電子２のエネルギーも変化
する。たとえば、試料電位が一５Ｖであると、２次電子
２のエネルギーは接地電位を基準にして７ｅＶになる。
この２次電子２のエネルギーを知れば、未知の試料電位
を知ることができる。
を知ることができる。
２次電子エネルギーを知る最も簡単な方式は試料真上に
半球形のグリッド４を設け、これに電位１０を印加する
方法である。２次電子２のうち半球形グリッド４の逆電
界に打勝ったもののみが、グリッドを通過する。通過し
たエネルギーの高い２次電子３は、シンチレータ６に印
加された高電位で吸引、加速され、シンチレータ６を光
らせる。
半球形のグリッド４を設け、これに電位１０を印加する
方法である。２次電子２のうち半球形グリッド４の逆電
界に打勝ったもののみが、グリッドを通過する。通過し
たエネルギーの高い２次電子３は、シンチレータ６に印
加された高電位で吸引、加速され、シンチレータ６を光
らせる。
この光はライトガイド８を通ってポトマル９で検知され
る。
る。
第２図は、ポトマル出力と試料電位１１の関係をグリッ
ド％（ｅｌｏｉパラメータとして示したものである。例
えば、グリッド電位を一５ｖに設定したと一２Ｊると、
試料電位が一５Ｖ〜ｏ■の範囲で変化ずれ＆−１： 、
ホトマル出力は変動する。試料電位が一５Ｖよりも低い
範囲、ｏｖよりも高い範囲では、試ネｌ”Ｔｌｊ位が変
化してもホトマル出力は変動しない。−１なわら、−５
Ｖ〜Ｏｖの範囲にのみ面、陣的な応老γする。この５Ｖ
の面線的な感度範囲は、２次シ１ｊ、子のエネルギーの
分布によって決ってｂるもので、任意に変化させること
はできない。
ド％（ｅｌｏｉパラメータとして示したものである。例
えば、グリッド電位を一５ｖに設定したと一２Ｊると、
試料電位が一５Ｖ〜ｏ■の範囲で変化ずれ＆−１： 、
ホトマル出力は変動する。試料電位が一５Ｖよりも低い
範囲、ｏｖよりも高い範囲では、試ネｌ”Ｔｌｊ位が変
化してもホトマル出力は変動しない。−１なわら、−５
Ｖ〜Ｏｖの範囲にのみ面、陣的な応老γする。この５Ｖ
の面線的な感度範囲は、２次シ１ｊ、子のエネルギーの
分布によって決ってｂるもので、任意に変化させること
はできない。
すなわち、従来法でＶ」、直線的な感度のある範囲（ダ
イナミック・レンチ）が狭い欠点があった。
イナミック・レンチ）が狭い欠点があった。
ヰ発明しｊｌ このダイナミック・レンチを必要に応じ
１拡大する手法を提供するものである。
１拡大する手法を提供するものである。
本発明では、グリッド電圧を一定の範囲だけ変化させ、
ホトマル出力では、その一定の範囲内での平均飴をとる
。この結果、グリッド電圧変化の以下に本発明の具体的
な実施例を図面を用いて説明する。
ホトマル出力では、その一定の範囲内での平均飴をとる
。この結果、グリッド電圧変化の以下に本発明の具体的
な実施例を図面を用いて説明する。
第３図ｄ、本発明の詳細な説明−Ｃある。実施例では試
）１５の頂上に２枚に中球形グリッドＪ５と４が配置さ
れている。内側の半球グリッド１５には、正の電位２２
が印ノ、Ｉ１１されており試料５から放出された２７′
に電子２を加速する。外側の半Ｔ・１゛グリツド４け、
第１図の説明と同じ作用をする。フ（）こし印加される
電位ＬＪ、直流電＃、 １０の直流電圧と交流電、源１
６カ）らの高周波の三角波型１圧の合成である。この三
角波軍°圧は鋸歯状波叶り圧ても良い。半球グリッド４
を辿瀞した２次電子３は検出皆−１２で検出される。検
出型】２の出力はアンプ１３て増幅され、さらにフィル
ター回路１４で高域周波数を遮断する。
）１５の頂上に２枚に中球形グリッドＪ５と４が配置さ
れている。内側の半球グリッド１５には、正の電位２２
が印ノ、Ｉ１１されており試料５から放出された２７′
に電子２を加速する。外側の半Ｔ・１゛グリツド４け、
第１図の説明と同じ作用をする。フ（）こし印加される
電位ＬＪ、直流電＃、 １０の直流電圧と交流電、源１
６カ）らの高周波の三角波型１圧の合成である。この三
角波軍°圧は鋸歯状波叶り圧ても良い。半球グリッド４
を辿瀞した２次電子３は検出皆−１２で検出される。検
出型】２の出力はアンプ１３て増幅され、さらにフィル
ター回路１４で高域周波数を遮断する。
第４図でこの動作を説、明する。■は半球グリッド４の
特性を示したものである。高周波の三角波電圧が印加さ
れているため、幅をもった特性曲線２０になる（直流電
圧のみでは、一本句特性曲線２１である）。ここで試料
に信号として０のような鋸歯状波電圧が印加されたとす
る。アンプ１３の出力は、図のような交流成分の重畳さ
れた出力１７になる。フィルター回路１４を通し、高周
波の交流分を除くと、試料電圧を反映した鋸歯状波信号
１８が得られる。
特性を示したものである。高周波の三角波電圧が印加さ
れているため、幅をもった特性曲線２０になる（直流電
圧のみでは、一本句特性曲線２１である）。ここで試料
に信号として０のような鋸歯状波電圧が印加されたとす
る。アンプ１３の出力は、図のような交流成分の重畳さ
れた出力１７になる。フィルター回路１４を通し、高周
波の交流分を除くと、試料電圧を反映した鋸歯状波信号
１８が得られる。
ここで、従来のごとく、グリッド４の電圧を一定の直流
電圧に保った場合は、出力電圧の波形は０のごとくなる
。即ち、試料電圧の変化中がダイナミックレンジの限界
を越えているたぬ、試料電圧の波形を反映しないものと
なっている。
電圧に保った場合は、出力電圧の波形は０のごとくなる
。即ち、試料電圧の変化中がダイナミックレンジの限界
を越えているたぬ、試料電圧の波形を反映しないものと
なっている。
本願発明を適用した電位検出装置の出力特性の１例を第
５図に示す。第１グリツド（第３図の１５に対応するも
の）の電圧Ｖｇｌ が４０■、第２グリツド（第３図
の４に対応するもの）の電圧Ｖｇ２を一定（ＩＯＶ、Ｏ
Ｖ、−１０Ｖ）と高周波電圧（１０〜−１０ｖ）に変化
させた場合が示しである。この図から明らかなどと＜、
Ｖｇｚ を１０〜−１０■の高周波の三角波電圧で振
ってやれば、Ｖｇｚ が一定の場合に比べ、直線性を有
する部分が非常に広くなり、ダイナミックレンチが著る
しく改善されることが判るであろう。
５図に示す。第１グリツド（第３図の１５に対応するも
の）の電圧Ｖｇｌ が４０■、第２グリツド（第３図
の４に対応するもの）の電圧Ｖｇ２を一定（ＩＯＶ、Ｏ
Ｖ、−１０Ｖ）と高周波電圧（１０〜−１０ｖ）に変化
させた場合が示しである。この図から明らかなどと＜、
Ｖｇｚ を１０〜−１０■の高周波の三角波電圧で振
ってやれば、Ｖｇｚ が一定の場合に比べ、直線性を有
する部分が非常に広くなり、ダイナミックレンチが著る
しく改善されることが判るであろう。
以上本実施例では、丈高周波の三角波％汁とフィルター
回路の組合せで行ったが、最近の記憶装置を利用すれば
さらに容易である。この場合には、半球形グリッド４に
印加する三角波は第６図に示す階段状の三角波であって
も良く、各階段電圧に対応した信号出力を記１′、％装
置に記憶し、平均化処理を行う。この記憶装置を利用す
る方法は特に周期変化をする試料電圧の観察に有効であ
る。
回路の組合せで行ったが、最近の記憶装置を利用すれば
さらに容易である。この場合には、半球形グリッド４に
印加する三角波は第６図に示す階段状の三角波であって
も良く、各階段電圧に対応した信号出力を記１′、％装
置に記憶し、平均化処理を行う。この記憶装置を利用す
る方法は特に周期変化をする試料電圧の観察に有効であ
る。
第１図は、試料電圧の検出原理を示す図、第２図は、試
料電位に対するホトマル出力特性、第３図は本発明の実
施例、第４図は試料電位に対する出力特性を示した図、
第５図は本発明の装置の出力特性図、第６図は本発明に
使用する高周波電圧の一例である。 １・・・１次電子線、２・・・２次電子、１５・・・内
側半球グリッド、４・・・外側半球グリッド、１６・・
・交流電位、１０・・・直流電位、１２・・・２次電子
検出器、１３・・・アンプ、１４・・・フィルター回路
。 ａ、、、：？イいい１．−ｉ： ｍｌ□、
１．ヤｉ”’ｌ’、’：（□。 ｔｌ＝ 第 １ 図 舅 Ｚ 霞 試料電圧７め− 閉 ３ 図 潴 李 図 荀 ５ 口 開 ６日 岡１ｉ’１
料電位に対するホトマル出力特性、第３図は本発明の実
施例、第４図は試料電位に対する出力特性を示した図、
第５図は本発明の装置の出力特性図、第６図は本発明に
使用する高周波電圧の一例である。 １・・・１次電子線、２・・・２次電子、１５・・・内
側半球グリッド、４・・・外側半球グリッド、１６・・
・交流電位、１０・・・直流電位、１２・・・２次電子
検出器、１３・・・アンプ、１４・・・フィルター回路
。 ａ、、、：？イいい１．−ｉ： ｍｌ□、
１．ヤｉ”’ｌ’、’：（□。 ｔｌ＝ 第 １ 図 舅 Ｚ 霞 試料電圧７め− 閉 ３ 図 潴 李 図 荀 ５ 口 開 ６日 岡１ｉ’１
Claims (1)
- １．２次電子検出器と試料との中間に配置されたグリッ
ドとこれに電位を与える電源とからなる走査形電子顕微
鏡の電位検出装置において、電位検出器を通過する２次
電子エネルギーの下限を決定する前記グリッドの電位を
、電位測定中にｊ５［定の幅だけ変化させ、その期間中
の２次電子検出器出力の平均値をとる構成とした電位検
出装置。 ２、前記グリッドの電位を高周波の三角波として与え、
かつ２次電子検出器の出力段にフィル゛ター回路を備え
平均値をとる構成としたことを特徴とする第１項記載の
電位検出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57141119A JPS5932145A (ja) | 1982-08-16 | 1982-08-16 | 電位検出装置 |
| US06/518,112 US4554455A (en) | 1982-08-16 | 1983-07-28 | Potential analyzer |
| GB08320409A GB2126355B (en) | 1982-08-16 | 1983-07-28 | Potential analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57141119A JPS5932145A (ja) | 1982-08-16 | 1982-08-16 | 電位検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5932145A true JPS5932145A (ja) | 1984-02-21 |
Family
ID=15284591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57141119A Pending JPS5932145A (ja) | 1982-08-16 | 1982-08-16 | 電位検出装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4554455A (ja) |
| JP (1) | JPS5932145A (ja) |
| GB (1) | GB2126355B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62219629A (ja) * | 1986-03-20 | 1987-09-26 | Fujitsu Ltd | ストロボ電子ビ−ム装置 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0736321B2 (ja) * | 1985-06-14 | 1995-04-19 | イーツエーテー、インテグレイテツド、サーキツト、テスチング、ゲゼルシヤフト、フユア、ハルプライタープリユーフテヒニク、ミツト、ベシユレンクテル、ハフツング | 定量的電位測定用スペクトロメ−タ−対物レンズ装置 |
| US4721910A (en) * | 1986-09-12 | 1988-01-26 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | High speed circuit measurements using photoemission sampling |
| US4737637A (en) * | 1986-10-15 | 1988-04-12 | Hughes Aircraft Company | Mass separator for ionized cluster beam |
| JPH065691B2 (ja) * | 1987-09-26 | 1994-01-19 | 株式会社東芝 | 半導体素子の試験方法および試験装置 |
| US4943769A (en) * | 1989-03-21 | 1990-07-24 | International Business Machines Corporation | Apparatus and method for opens/shorts testing of capacitively coupled networks in substrates using electron beams |
| JPH03101041A (ja) * | 1989-09-14 | 1991-04-25 | Hitachi Ltd | 電子ビームによる電圧測定装置 |
| US5369359A (en) * | 1991-11-05 | 1994-11-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Particle beam testing method with countervoltage or retarding voltage follow-up or feedback |
| US6359451B1 (en) | 2000-02-11 | 2002-03-19 | Image Graphics Incorporated | System for contactless testing of printed circuit boards |
| WO2001058558A2 (en) | 2000-02-14 | 2001-08-16 | Eco 3 Max Inc. | Process for removing volatile organic compounds from an air stream and apparatus therefor |
| DE60042758D1 (de) * | 2000-03-31 | 2009-09-24 | Hitachi Ltd | Abtast-elektronenmikroskop |
| US6847038B2 (en) * | 2002-07-15 | 2005-01-25 | Hitachi, Ltd. | Scanning electron microscope |
| US20090050802A1 (en) * | 2006-01-25 | 2009-02-26 | Ebara Corporation | Method and apparatus for inspecting sample surface |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1403946A (en) * | 1973-05-23 | 1975-08-28 | Mullard Ltd | Spectroscopy |
| GB1286454A (en) * | 1968-08-24 | 1972-08-23 | Cambridge Scientific Instr Ltd | Surface potential analysis by electron beams |
| GB1246744A (en) * | 1969-01-02 | 1971-09-15 | Graham Stuart Plows | Electron beam apparatus |
| DE2011193C3 (de) * | 1970-03-10 | 1974-03-28 | Siemens Ag, 1000 Berlin U. 8000 Muenchen | Vorrichtung für die Elektronen-Rastermikroskopie und die Elektronenstrahl-Mikroanalyse |
| DE2151167C3 (de) * | 1971-10-14 | 1974-05-09 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Elektronenstrahl-Mikroanalysator mit Auger-Elektronen-Nachweis |
| DE2202347C3 (de) * | 1972-01-19 | 1975-05-15 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Elektronenstrahl-Analysator zum Nachweis von Auger-Elektronen |
| DE2823642A1 (de) * | 1978-05-30 | 1980-01-03 | Siemens Ag | Verfahren zur beruehrungslosen potentialmessung an einem elektronischen bauelement |
-
1982
- 1982-08-16 JP JP57141119A patent/JPS5932145A/ja active Pending
-
1983
- 1983-07-28 GB GB08320409A patent/GB2126355B/en not_active Expired
- 1983-07-28 US US06/518,112 patent/US4554455A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62219629A (ja) * | 1986-03-20 | 1987-09-26 | Fujitsu Ltd | ストロボ電子ビ−ム装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2126355A (en) | 1984-03-21 |
| GB8320409D0 (en) | 1983-09-01 |
| US4554455A (en) | 1985-11-19 |
| GB2126355B (en) | 1986-12-03 |
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