JPS61128454A - 荷電粒子線を用いた測定装置 - Google Patents
荷電粒子線を用いた測定装置Info
- Publication number
- JPS61128454A JPS61128454A JP59248955A JP24895584A JPS61128454A JP S61128454 A JPS61128454 A JP S61128454A JP 59248955 A JP59248955 A JP 59248955A JP 24895584 A JP24895584 A JP 24895584A JP S61128454 A JPS61128454 A JP S61128454A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carrier current
- charged particle
- particle beam
- current
- waveform
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/266—Measurement of magnetic or electric fields in the object; Lorentzmicroscopy
- H01J37/268—Measurement of magnetic or electric fields in the object; Lorentzmicroscopy with scanning beams
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (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】
［産業上の利用分野］
本発明は半導体等の電気的素子に電子線等の荷電粒子線
を照射し、その結果発生するキャリアー電流の減衰波形
を記録又は表示するようにした荷電粒子線を用いた測定
装置に関する。
を照射し、その結果発生するキャリアー電流の減衰波形
を記録又は表示するようにした荷電粒子線を用いた測定
装置に関する。
［従来の技術］
半導体のＰＮ接合部に電子線を照射すると、キャリアー
が発生し、このキャリアーは接合部の電界によって移動
するため、微弱な電流が誘起される。この電子線の照射
を第３図（ａ＞に示すように、ある時間行なった後停止
すると、このキャリアー電流は第３図（ｂ）で示すよう
に減衰するが、このキャリアー電流を増幅器で増幅して
その波形を表示又は記録し、電流が１／ｅになる時間τ
等を測定することにより半導体の検査が行なわれている
。
が発生し、このキャリアーは接合部の電界によって移動
するため、微弱な電流が誘起される。この電子線の照射
を第３図（ａ＞に示すように、ある時間行なった後停止
すると、このキャリアー電流は第３図（ｂ）で示すよう
に減衰するが、このキャリアー電流を増幅器で増幅して
その波形を表示又は記録し、電流が１／ｅになる時間τ
等を測定することにより半導体の検査が行なわれている
。
上記誘起電流は極めて微弱であるため、ある程度以上の
利得で電流を増幅することは必要であるが、増幅器の利
得と増幅できる帯域幅の積は一定であるため、キャリア
ー寿命の短い波形に対しては帯域が不足してしまう。そ
のため、第４図の実線で示す如き波形が得られるはずの
ものが、第４図の点線で示すように波形のなまったもの
となってしまい、前述したようなτ等の測定を正確に行
なうことはできなかった。
利得で電流を増幅することは必要であるが、増幅器の利
得と増幅できる帯域幅の積は一定であるため、キャリア
ー寿命の短い波形に対しては帯域が不足してしまう。そ
のため、第４図の実線で示す如き波形が得られるはずの
ものが、第４図の点線で示すように波形のなまったもの
となってしまい、前述したようなτ等の測定を正確に行
なうことはできなかった。
本発明はこのような従来の欠点を解決して、キャリアー
電流の寿命が短い場合にも、正確な減衰波形を得ること
のできる荷電粒子線を用いた測定装置を提供することを
目的としている。
電流の寿命が短い場合にも、正確な減衰波形を得ること
のできる荷電粒子線を用いた測定装置を提供することを
目的としている。
［問題点を解決するための手段］
このような目的を達成するため、本発明は荷電粒子線に
より電気的素子を照射してキャリアー電流を誘起せしめ
、該荷電粒子線の照射を停止した後における該キャリア
ー電流の検出信号に基づいて該キャリアー電流の減衰波
形を記録又は表示するようにした装置において、該素子
に該荷電粒子線を繰り返し照射する手段と、該繰り返し
照射によって該素子より発生したキャリアー電流を積分
するための手段と、該積分信号を増幅するための手段と
、該荷電粒子線の照射停止から該積分手段による積分開
始までの期間ｔを僅かずつ異ならしめるための手段と、
該積分手段によって得られた期間ｔを変数とする積分１
ａｓ（ｔ）を表わす信号の変化率を求める手段を備えた
ことを特徴としている。
より電気的素子を照射してキャリアー電流を誘起せしめ
、該荷電粒子線の照射を停止した後における該キャリア
ー電流の検出信号に基づいて該キャリアー電流の減衰波
形を記録又は表示するようにした装置において、該素子
に該荷電粒子線を繰り返し照射する手段と、該繰り返し
照射によって該素子より発生したキャリアー電流を積分
するための手段と、該積分信号を増幅するための手段と
、該荷電粒子線の照射停止から該積分手段による積分開
始までの期間ｔを僅かずつ異ならしめるための手段と、
該積分手段によって得られた期間ｔを変数とする積分１
ａｓ（ｔ）を表わす信号の変化率を求める手段を備えた
ことを特徴としている。
［発明の作用］
以下、本発明において基本となっている考えを説明する
。
。
試料への電子線の照射が停止された時刻を起点とする時
間をＴで表わし、試料よりの歪の無い減衰電流信号をｉ
（Ｔ）とし、ｉ （Ｔ）を時間ｔから無限大まで積分
した際の積分値を５（ｔ）とすると、Ｓ （ｔ）は以下
のように表わされる。
間をＴで表わし、試料よりの歪の無い減衰電流信号をｉ
（Ｔ）とし、ｉ （Ｔ）を時間ｔから無限大まで積分
した際の積分値を５（ｔ）とすると、Ｓ （ｔ）は以下
のように表わされる。
Ｓ （ｔ）−炉（Ｔ）ｄＴ ・・・（１）そこ
で、 ｄｌ （Ｔ＞／ｄＴ−ｉ （Ｔ） ・−（２）と
おけば、 Ｓ （ｔ）＝Ｉ （ＯＯ）−Ｉ （ｔ）＝Ｃ−Ｉ（ｔ）
・・・（３）（但しＣは定数）となる。
で、 ｄｌ （Ｔ＞／ｄＴ−ｉ （Ｔ） ・−（２）と
おけば、 Ｓ （ｔ）＝Ｉ （ＯＯ）−Ｉ （ｔ）＝Ｃ−Ｉ（ｔ）
・・・（３）（但しＣは定数）となる。
従って、
１ （ｔ） −−８（ｔ） ・・・（４）
となり、（３）式の■（丁）の定義より、［（ｔ）−−
８（ｔ）を求め、それを時間微分して変化率を表わす関
数を求めれば、ｉ （Ｔ＞を求めることができる。
となり、（３）式の■（丁）の定義より、［（ｔ）−−
８（ｔ）を求め、それを時間微分して変化率を表わす関
数を求めれば、ｉ （Ｔ＞を求めることができる。
［実施例］
以下、上述した考えに基づく本発明の実施例を図面を付
して詳述する。
して詳述する。
第１図は、本発明の一実施例を示すためのもので、図中
１は電子銃であり、この電子銃１よりの電子線ＥＢは集
束レンズ２により集束されて半導体試料７のＰＮ接合而
面に照射される。３は電子線ＥＢを偏向してアパーチャ
板４の開口４ａから外すことにより、ブランキングを行
うためのブランキング用偏向器であり、この偏向器３に
はブランキング信号発生回路５よりのブランキング信号
が増幅器６を介して供給される。半導体試料７よりの電
流は積分増幅器８に供給される。積分増幅器８の出力信
号はサンプルホールド回路９及びＡＤ変換器１０を介し
て演算処理装置１１に供給される。演算処理装置１１は
前記積分増幅器８及びサンプルホールド回路９をリセッ
トするための制御信号を供給する。１２は積分増幅器８
の入力端子とアースとの間に介在するスイッチ回路であ
り、その０Ｎ１０ＦＦにより積分増幅器８における積分
を制御するためのものである。１３はスイッチ回路１２
の０Ｎ１０ＦＦを制御するための信号を発生するスイッ
チ信号発生回路であり、スイッチ信号発生回路１３は演
算処理袋２１１よりの制御信号に基づいて制御される。
１は電子銃であり、この電子銃１よりの電子線ＥＢは集
束レンズ２により集束されて半導体試料７のＰＮ接合而
面に照射される。３は電子線ＥＢを偏向してアパーチャ
板４の開口４ａから外すことにより、ブランキングを行
うためのブランキング用偏向器であり、この偏向器３に
はブランキング信号発生回路５よりのブランキング信号
が増幅器６を介して供給される。半導体試料７よりの電
流は積分増幅器８に供給される。積分増幅器８の出力信
号はサンプルホールド回路９及びＡＤ変換器１０を介し
て演算処理装置１１に供給される。演算処理装置１１は
前記積分増幅器８及びサンプルホールド回路９をリセッ
トするための制御信号を供給する。１２は積分増幅器８
の入力端子とアースとの間に介在するスイッチ回路であ
り、その０Ｎ１０ＦＦにより積分増幅器８における積分
を制御するためのものである。１３はスイッチ回路１２
の０Ｎ１０ＦＦを制御するための信号を発生するスイッ
チ信号発生回路であり、スイッチ信号発生回路１３は演
算処理袋２１１よりの制御信号に基づいて制御される。
又、前記ブランキング信号発生回路５よりのブランキン
グ信号の発生も演算処理装置１１よりの制御信号に基づ
いて行なわれる。演算処理装置１１には記憶装置１４が
接続されていると共に、表示装置１５が接続されている
。
グ信号の発生も演算処理装置１１よりの制御信号に基づ
いて行なわれる。演算処理装置１１には記憶装置１４が
接続されていると共に、表示装置１５が接続されている
。
このような構成において、演算処理装置１１よりの制御
信号に基づいて、ブランキング信号発生回路５より第２
図（ａ）に示す如き一定周期のブランキング信号を発生
させれば、電子線は同図においてハイレベルで示される
期間試料３に照射された後、同図においてローレベルで
示される期間照射が停止される。この照射の結果、第２
図（１））に示す如きキャリアー電流が積分増幅器８に
供給される。スイッチ信号発生回路１３は第２図（ａ＞
に示す信号の立ち下がりを起点として所定の時間を経過
後に立ち下がる第２図（Ｃ）に示す如きパルスを発生す
るが、この時間ｔは最初の１０周期間は０で、１０周期
毎に八ｔ（キャリアー電流の寿命に対して充分小さい設
定値）ずつ増加する。即ち、第ｎ回目の１０周期間にお
けるｔをｔｎで表わすと、ｔｎは（ｎ−１）・Δｔで表
わされるように変化し、最終的にキャリアー電流の寿命
より僅かに大きい設定値ｔｅまで増加する。スイッチ信
号発生回路１３の出力信号の立ち下がりによりスイッチ
回路１２がＯＦＦとなると、積分増幅器８による積分が
開始される。従って、第ｎ回目の１０周期間における各
電子線の照射によって発生したキャリアー電流の増幅器
信号は電子線の照射停止から期間（ｎ−１）・Δを経過
した時点から積分を開始し、第２図（ｄ）に示すリセッ
ト信号によりリセットされるまで積分を行なう。そのた
め、積分増幅器８の出力信号は第２図（ｅ）に示す如き
ものとなる。サンプルホールド回路９には演算処理装置
１１より第２図（ｆ）に示すようなサンプルホールドを
指令する信号が供給されているため、この指令信号が供
給された時点における積分増幅器８の出力信号は回路９
によりサンプルホールドされる。サンプルホールド回路
９の出力信号はＡＤ変換器１０によりデジタル信号に変
換された後、演算処理装置１１を介して記憶装置１４に
格納される。演算処理袋！ｉ１１は各ｎの値に対して、
記憶装置１４に記憶された第ｎ回目のｉｏｆ：ｉ１期間
における積分増幅器の各出力信号を加算してＳｎを算出
する。次に、演算制御装置１１は各ｎに対して、次の式
で表わされる変化率を算出する。
信号に基づいて、ブランキング信号発生回路５より第２
図（ａ）に示す如き一定周期のブランキング信号を発生
させれば、電子線は同図においてハイレベルで示される
期間試料３に照射された後、同図においてローレベルで
示される期間照射が停止される。この照射の結果、第２
図（１））に示す如きキャリアー電流が積分増幅器８に
供給される。スイッチ信号発生回路１３は第２図（ａ＞
に示す信号の立ち下がりを起点として所定の時間を経過
後に立ち下がる第２図（Ｃ）に示す如きパルスを発生す
るが、この時間ｔは最初の１０周期間は０で、１０周期
毎に八ｔ（キャリアー電流の寿命に対して充分小さい設
定値）ずつ増加する。即ち、第ｎ回目の１０周期間にお
けるｔをｔｎで表わすと、ｔｎは（ｎ−１）・Δｔで表
わされるように変化し、最終的にキャリアー電流の寿命
より僅かに大きい設定値ｔｅまで増加する。スイッチ信
号発生回路１３の出力信号の立ち下がりによりスイッチ
回路１２がＯＦＦとなると、積分増幅器８による積分が
開始される。従って、第ｎ回目の１０周期間における各
電子線の照射によって発生したキャリアー電流の増幅器
信号は電子線の照射停止から期間（ｎ−１）・Δを経過
した時点から積分を開始し、第２図（ｄ）に示すリセッ
ト信号によりリセットされるまで積分を行なう。そのた
め、積分増幅器８の出力信号は第２図（ｅ）に示す如き
ものとなる。サンプルホールド回路９には演算処理装置
１１より第２図（ｆ）に示すようなサンプルホールドを
指令する信号が供給されているため、この指令信号が供
給された時点における積分増幅器８の出力信号は回路９
によりサンプルホールドされる。サンプルホールド回路
９の出力信号はＡＤ変換器１０によりデジタル信号に変
換された後、演算処理装置１１を介して記憶装置１４に
格納される。演算処理袋！ｉ１１は各ｎの値に対して、
記憶装置１４に記憶された第ｎ回目のｉｏｆ：ｉ１期間
における積分増幅器の各出力信号を加算してＳｎを算出
する。次に、演算制御装置１１は各ｎに対して、次の式
で表わされる変化率を算出する。
−（Ｓｎ −８ｎ−１） ／Δｔ −（５）
この（５）式で表わされる値は、−８（ｔ）のｔ−ｔｎ
における微分値であるため、キャリアー電流減衰波形の
ｔ＝ｔｎにおける値に他ならず、このようにしてキャリ
アー電流減衰波形ｉ （ｔ）が求められる。演算制御装
置１１は求められた減衰波形を表示袋Ｍ１５に表示する
と共に、前記τの値を算出して表示する。
この（５）式で表わされる値は、−８（ｔ）のｔ−ｔｎ
における微分値であるため、キャリアー電流減衰波形の
ｔ＝ｔｎにおける値に他ならず、このようにしてキャリ
アー電流減衰波形ｉ （ｔ）が求められる。演算制御装
置１１は求められた減衰波形を表示袋Ｍ１５に表示する
と共に、前記τの値を算出して表示する。
本発明は、上述した実施例に限定されることなく幾多の
変形が可能である。
変形が可能である。
例えば上述した実施例においては、測定の精度を上げる
ため、各Ｓｎの値を１０回の積分値を積算して求めるよ
うにしたが、積算は必ずしも必要でない。
ため、各Ｓｎの値を１０回の積分値を積算して求めるよ
うにしたが、積算は必ずしも必要でない。
又、上述した実施例においては、電子線をＰＮ接合面に
照射した際に発生するキレリアー電流の減衰波形を測定
するようにしたが、イオンビームを他の半導体素子に照
射した際に発生するギヤリアー電流の減衰波形を測定す
る場合にも、本発明は同様に適用できる。
照射した際に発生するキレリアー電流の減衰波形を測定
するようにしたが、イオンビームを他の半導体素子に照
射した際に発生するギヤリアー電流の減衰波形を測定す
る場合にも、本発明は同様に適用できる。
［発明の効果］
上述した説明から明らかなように、本発明においては、
キャリアー電流を波形を歪める程大きな利得で増幅する
ことなく、そのままの波形で積分器に供給して積分した
後増幅し、この増幅された信号を処理することによりキ
ャリアー電流の減衰波形を求めるようにしているため、
キャリアー電流の寿命が短い場合にも、正確な波形を求
めることができる。
キャリアー電流を波形を歪める程大きな利得で増幅する
ことなく、そのままの波形で積分器に供給して積分した
後増幅し、この増幅された信号を処理することによりキ
ャリアー電流の減衰波形を求めるようにしているため、
キャリアー電流の寿命が短い場合にも、正確な波形を求
めることができる。
第１図は本発明の一実施例を示すための図、第２図は第
１図に示した一実施例の各回路の出力信号を示すための
図、第３図はキャリアー′Ｆｉ流の減衰波形の測定を説
明するための図、第４図は従来の欠点を説明するための
図である。 １：電子銃、ＥＢ：電子線、２：集束レンズ、３：偏向
器、４ニアパーチヤ板、５ニブランキング信号発生回路
、６：増幅器、７：試料、８：積分増幅器、９：サンプ
ルホールド回路、１０：ＡＤ変換器、１１：演算処理装
置、１２：スイッチ回路、１３ニスイッチ信号発生回路
、１４：記憶装置、１５：表示装置、Ｓ：ＰＮ接合。 ハへ＾へ へヘ
１図に示した一実施例の各回路の出力信号を示すための
図、第３図はキャリアー′Ｆｉ流の減衰波形の測定を説
明するための図、第４図は従来の欠点を説明するための
図である。 １：電子銃、ＥＢ：電子線、２：集束レンズ、３：偏向
器、４ニアパーチヤ板、５ニブランキング信号発生回路
、６：増幅器、７：試料、８：積分増幅器、９：サンプ
ルホールド回路、１０：ＡＤ変換器、１１：演算処理装
置、１２：スイッチ回路、１３ニスイッチ信号発生回路
、１４：記憶装置、１５：表示装置、Ｓ：ＰＮ接合。 ハへ＾へ へヘ
Claims (1)
- 荷電粒子線により電気的素子を照射してキャリアー電
流を誘起せしめ、該荷電粒子線の照射を停止した後にお
ける該キャリアー電流の検出信号に基づいて該キャリア
ー電流の減衰波形を記録又は表示するようにした装置に
おいて、該素子に該荷電粒子線を繰り返し照射する手段
と、該繰り返し照射によつて該素子より発生したキャリ
アー電流を積分するための手段と、該積分信号を増幅す
るための手段と、該荷電粒子線の照射停止から該積分手
段による積分開始までの期間ｔを僅かずつ異ならしめる
ための手段と、該積分手段によつて得られた期間ｔを変
数とする積分値Ｓ（ｔ）を表わす信号の変化率を求める
手段を備えたことを特徴とする荷電粒子線を用いた測定
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59248955A JPS61128454A (ja) | 1984-11-26 | 1984-11-26 | 荷電粒子線を用いた測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59248955A JPS61128454A (ja) | 1984-11-26 | 1984-11-26 | 荷電粒子線を用いた測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61128454A true JPS61128454A (ja) | 1986-06-16 |
Family
ID=17185887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59248955A Pending JPS61128454A (ja) | 1984-11-26 | 1984-11-26 | 荷電粒子線を用いた測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61128454A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0551027U (ja) * | 1991-12-19 | 1993-07-09 | 株式会社ササキコーポレーション | 茎葉処理機 |
-
1984
- 1984-11-26 JP JP59248955A patent/JPS61128454A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0551027U (ja) * | 1991-12-19 | 1993-07-09 | 株式会社ササキコーポレーション | 茎葉処理機 |
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