JPS6135367A - 電子ビ−ムを用いた電圧測定装置 - Google Patents
電子ビ−ムを用いた電圧測定装置Info
- Publication number
- JPS6135367A JPS6135367A JP15664384A JP15664384A JPS6135367A JP S6135367 A JPS6135367 A JP S6135367A JP 15664384 A JP15664384 A JP 15664384A JP 15664384 A JP15664384 A JP 15664384A JP S6135367 A JPS6135367 A JP S6135367A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- electron beam
- slice level
- analytic
- circuit
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (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】
（１）発明の技術の分野
本発明は走査電子顕微鏡及びエネルギー分析器を具備し
た電子ビームによる電圧測定装置に係り特にローカルフ
ィルド効果と光量能に形状効果による電圧測定誤差を低
減した電子ビームを用いた電圧測定装置に関する。
た電子ビームによる電圧測定装置に係り特にローカルフ
ィルド効果と光量能に形状効果による電圧測定誤差を低
減した電子ビームを用いた電圧測定装置に関する。
（２）技術の背景
ＩＣやＬＳＩ配線パターン等を作動した状態で配線パタ
ーン電圧を測定するために従来から第４図に示すような
エネルギー、分析装置が知られている。すなわち、第４
図において、１は電子ビーム源、２は該電子ビーム源か
ら照射される電子ビームで該電子ビームは試料５近傍に
配設した半球状の金属メソシュ３１分析グリット４を通
して試料５の配線パターン６ａ、６ｂ上に照射される。
ーン電圧を測定するために従来から第４図に示すような
エネルギー、分析装置が知られている。すなわち、第４
図において、１は電子ビーム源、２は該電子ビーム源か
ら照射される電子ビームで該電子ビームは試料５近傍に
配設した半球状の金属メソシュ３１分析グリット４を通
して試料５の配線パターン６ａ、６ｂ上に照射される。
例えば分析グリット４に所定の電圧を印加させて置くこ
とで、上記配線パターン６ａから放出された２次電子７
の一部は分析グリット４で金属メツシュ方向においもど
される。この放出される２次電子７は試料５の作動電圧
によって、その放出速度が異なり１例えばパターン駆動
電圧がプラスであれば、２次電子速度は小さく、マイナ
スであれば速度は大きくなる。分析グリットを通過した
２次電子はシンチレータ−ライトバイブ→ホトマル（光
電子増倍管）から構成される２次電子検知器８で検出さ
れ分析器出力電圧が取り出されるようになされている。
とで、上記配線パターン６ａから放出された２次電子７
の一部は分析グリット４で金属メツシュ方向においもど
される。この放出される２次電子７は試料５の作動電圧
によって、その放出速度が異なり１例えばパターン駆動
電圧がプラスであれば、２次電子速度は小さく、マイナ
スであれば速度は大きくなる。分析グリットを通過した
２次電子はシンチレータ−ライトバイブ→ホトマル（光
電子増倍管）から構成される２次電子検知器８で検出さ
れ分析器出力電圧が取り出されるようになされている。
（３）従来技術の問題点
上述の如き、電子ビームを用いたエネルギー分析装置に
よる分析グリット電圧と分析電圧との関係を浮動スライ
ス方式並びに固定スライス方式の２つの方式によって検
出した場合を第５図乃至第９図について詳記する。
よる分析グリット電圧と分析電圧との関係を浮動スライ
ス方式並びに固定スライス方式の２つの方式によって検
出した場合を第５図乃至第９図について詳記する。
第５図は、浮動スライス方式の分析グリットと分析器出
力電圧の関係を示す線図、第６図はローカルフィルド効
果（局部電界効果）による弊害を説明するための分析グ
リット電圧と分析器出力電圧の関係を示す線図、第７図
は試料パターンの平面図である。第５図において、配線
パターン、作動電圧が零ポルトで分析グリット４の電圧
をマイナスからプラスに振った時の２次電子検知器８の
出力電圧、すなわち分析器出力電圧はＳｏ及びＳ１点で
各々飽和するので、この時の両型圧の和の平均値（Ｓ
Ｏ−１−３ｌ） ／２の分析カーブ９と交叉する点９ａ
から下した垂線の分析グリット電圧■から電子ビーム照
射によるパターン電圧Ｖを次式によって求めている Ｖ−Ａ−ｖ＋Ｂ ・・・・・・・・・（１）ここで
Ａ、Ｂは定数 上述のようにしてパターン電圧■を求める場合に第７図
に示すように電子ビーム２が例えばアルミニウム配線パ
ターン６ａの点２ａに照射され。
力電圧の関係を示す線図、第６図はローカルフィルド効
果（局部電界効果）による弊害を説明するための分析グ
リット電圧と分析器出力電圧の関係を示す線図、第７図
は試料パターンの平面図である。第５図において、配線
パターン、作動電圧が零ポルトで分析グリット４の電圧
をマイナスからプラスに振った時の２次電子検知器８の
出力電圧、すなわち分析器出力電圧はＳｏ及びＳ１点で
各々飽和するので、この時の両型圧の和の平均値（Ｓ
Ｏ−１−３ｌ） ／２の分析カーブ９と交叉する点９ａ
から下した垂線の分析グリット電圧■から電子ビーム照
射によるパターン電圧Ｖを次式によって求めている Ｖ−Ａ−ｖ＋Ｂ ・・・・・・・・・（１）ここで
Ａ、Ｂは定数 上述のようにしてパターン電圧■を求める場合に第７図
に示すように電子ビーム２が例えばアルミニウム配線パ
ターン６ａの点２ａに照射され。
隣接のパターン６ｂの電圧が０〜５ボルト迄変動し、パ
ターン５ａに加えられる電圧が一定電圧Ｖであったとす
れば、隣接パターン６ｂの電界によってパターン６ａは
局部的に変調を受は放出される２次電子に影響を与える
ところのローカルフィールド効果の影響を受ける。すな
わち、第６図の分析カーブ９で示されたものが、その飽
和値が変動して分析器出力電圧Ｓ１はＳ＋’に増加し、
その平均値は（Ｓｏ＋ｓ＋）／２が（Ｓｏ＋Ｓ＋ ′）
／２となり、スライスレベル点９ａは分析カーブ１０の
点１０ａとなって■はＶ′に変動し、Δ■＝Ａ１ｖ−Ｖ
′ｌだけ電圧誤差を生ずる弊害を有する。
ターン５ａに加えられる電圧が一定電圧Ｖであったとす
れば、隣接パターン６ｂの電界によってパターン６ａは
局部的に変調を受は放出される２次電子に影響を与える
ところのローカルフィールド効果の影響を受ける。すな
わち、第６図の分析カーブ９で示されたものが、その飽
和値が変動して分析器出力電圧Ｓ１はＳ＋’に増加し、
その平均値は（Ｓｏ＋ｓ＋）／２が（Ｓｏ＋Ｓ＋ ′）
／２となり、スライスレベル点９ａは分析カーブ１０の
点１０ａとなって■はＶ′に変動し、Δ■＝Ａ１ｖ−Ｖ
′ｌだけ電圧誤差を生ずる弊害を有する。
このような浮動スライス方式に対し、第８図及び第９図
に示す様にスライス点を所定の値Ｓｃに固定し２分析カ
ーブ１１とのスライス交点から垂下した点の分析グリッ
ト電圧Ｖを求める方式も提案されている。しかし、この
方式によると第９図に示すように電子ビーム源から照射
される電子ビームが初期状態に対し、変動する場合の光
量増減或いは２次電子検知器のゲイン増減、さらに、配
線パターンの凹凸の差等によって生ずる形状効果によっ
て分析カーブは上限飽和値１１から１２の間を増減する
。この結果、固定スライスレベルＳｃを定めてスライス
レベルの分析カーブ１１と１２での交点はｌｌａ、１２
ａとなって分析グリット電圧はＶからＶ′に変化し、Δ
ｖ＝Ａｌｖ−ｖ′ｌの変化を起すことになり、この場合
も電圧測定誤差を生ずる欠点がある。
に示す様にスライス点を所定の値Ｓｃに固定し２分析カ
ーブ１１とのスライス交点から垂下した点の分析グリッ
ト電圧Ｖを求める方式も提案されている。しかし、この
方式によると第９図に示すように電子ビーム源から照射
される電子ビームが初期状態に対し、変動する場合の光
量増減或いは２次電子検知器のゲイン増減、さらに、配
線パターンの凹凸の差等によって生ずる形状効果によっ
て分析カーブは上限飽和値１１から１２の間を増減する
。この結果、固定スライスレベルＳｃを定めてスライス
レベルの分析カーブ１１と１２での交点はｌｌａ、１２
ａとなって分析グリット電圧はＶからＶ′に変化し、Δ
ｖ＝Ａｌｖ−ｖ′ｌの変化を起すことになり、この場合
も電圧測定誤差を生ずる欠点がある。
（４）発明の目的
本発明は、上記従来の欠点に鑑み、動作ＬＳＩ等の測定
電圧においてローカルフィルド効果、光量変動、形状効
果による影響を低減し、かつエネルギー分析器や電圧測
定装置を高性能化せずに測定誤差のない電子ビームによ
る電圧測定装置を提供することを目的とするものである
。
電圧においてローカルフィルド効果、光量変動、形状効
果による影響を低減し、かつエネルギー分析器や電圧測
定装置を高性能化せずに測定誤差のない電子ビームによ
る電圧測定装置を提供することを目的とするものである
。
（５）発明の構成
上記目的は本発明によれば、電子ビームをエネルギー分
析器を通じて試料の作動配線パターンに照射して、該エ
ネルギー分析器近傍に設けた２次電子検知器を通じて電
圧を測定する測定装置において、上記電子ビームを断状
態としたとき分析器出力電圧と電子ビームＯＮ状態での
グリット電圧最小時のオフセント電圧の差を用いて所定
の分析カーブのスライスレベルを決定する手段と一上記
スライスレベルに一致する信号を出力する分析グリット
電圧を検出する検出手段を具備することを特徴とする電
子ビームを用いた電圧測定装置を提供することで達成さ
れる。
析器を通じて試料の作動配線パターンに照射して、該エ
ネルギー分析器近傍に設けた２次電子検知器を通じて電
圧を測定する測定装置において、上記電子ビームを断状
態としたとき分析器出力電圧と電子ビームＯＮ状態での
グリット電圧最小時のオフセント電圧の差を用いて所定
の分析カーブのスライスレベルを決定する手段と一上記
スライスレベルに一致する信号を出力する分析グリット
電圧を検出する検出手段を具備することを特徴とする電
子ビームを用いた電圧測定装置を提供することで達成さ
れる。
（６）発明の実施例
以下２本発明の一実施例を第１図乃至第３図について詳
記する。第１図は本発明の構成を示す系統図、第２図は
本発明の電圧決定回路図、第３図は本発明の電子ビーム
での電圧測定決定方法を説明する分析グリット電圧と分
析器出力電圧の関係を示す線図である。
記する。第１図は本発明の構成を示す系統図、第２図は
本発明の電圧決定回路図、第３図は本発明の電子ビーム
での電圧測定決定方法を説明する分析グリット電圧と分
析器出力電圧の関係を示す線図である。
第１図において、１３はエネルギー分析器１４を具備す
る走査型電子顕微鏡で電子銃１３ａから放出された電子
ビーム２は静電偏向板１３ｂコンデンサレンズ系１３０
．ビーム偏向コイル系１３ｄ、対物レンズ１３ｅを通し
て前記したエネルギー分析器１４の金属メソシュ３．グ
リット４を通って試料台１５上の試料５の配線パターン
６ａ。
る走査型電子顕微鏡で電子銃１３ａから放出された電子
ビーム２は静電偏向板１３ｂコンデンサレンズ系１３０
．ビーム偏向コイル系１３ｄ、対物レンズ１３ｅを通し
て前記したエネルギー分析器１４の金属メソシュ３．グ
リット４を通って試料台１５上の試料５の配線パターン
６ａ。
６ｂ上に照射される。エネルギー分析器１４の分析グリ
ット４を通過した２次電子は、２次電子検知器８により
検出され、出力信号８ａはスライスレベル決定回路１７
と一致回路１８に加えられる。
ット４を通過した２次電子は、２次電子検知器８により
検出され、出力信号８ａはスライスレベル決定回路１７
と一致回路１８に加えられる。
１９は、制御計算機で前記静電偏向板１３ｂにブランキ
ング電圧が与えられて電子銃１３ａからのビームをブラ
ンキングする手段を備えている。ビーム偏向コイル１３
ｄも制御計算機１９から偏向系の回路２０を通じて偏向
制御がなされる。更に。
ング電圧が与えられて電子銃１３ａからのビームをブラ
ンキングする手段を備えている。ビーム偏向コイル１３
ｄも制御計算機１９から偏向系の回路２０を通じて偏向
制御がなされる。更に。
上記スライスレベル決定回路１７と一致回路１８も同様
に制御計算機１９でコントロールされ、該一致回路１８
の一致出力は制御計算機１９に出力される。２１はスイ
ソチイング手段で同じく制御計算機１９で制御される。
に制御計算機１９でコントロールされ、該一致回路１８
の一致出力は制御計算機１９に出力される。２１はスイ
ソチイング手段で同じく制御計算機１９で制御される。
上記構成においてまづ静電偏向板１３ｂに加える電圧を
コントロールして電子ビームを完全に切ったブランク状
態での検出器出力８ａを２次電子検知器８より求める。
コントロールして電子ビームを完全に切ったブランク状
態での検出器出力８ａを２次電子検知器８より求める。
基準オフセント電圧Ｖｓｏは、最小分析電圧時に、電子
ビームをＯＮにして得られる分析器出力信号と前記ブラ
ンク時の信号差である。このときの基準スライスレベル
ＳＬｏは第９図で示した固定スライス方式によって求め
られる。次に形状効果、光量増減等の要因によって、電
圧測定誤差を含むような分析カーブ２３を有する分析グ
リット電圧最小時のオフセット電圧ｖ５を同じく検知器
より得てスライスレベル決定回路１７に加える。該スラ
イスレベル決定回路では先に求めた分析カーブ２３の基
準スライスレベルＳ Ｌ ｏと基準オフセット電圧Ｖｓ
ｏ並びに分析カーブ２３で求めたオフセット電圧■５に
基づいて次の式からスライスレベルＳＬを決定する。
ビームをＯＮにして得られる分析器出力信号と前記ブラ
ンク時の信号差である。このときの基準スライスレベル
ＳＬｏは第９図で示した固定スライス方式によって求め
られる。次に形状効果、光量増減等の要因によって、電
圧測定誤差を含むような分析カーブ２３を有する分析グ
リット電圧最小時のオフセット電圧ｖ５を同じく検知器
より得てスライスレベル決定回路１７に加える。該スラ
イスレベル決定回路では先に求めた分析カーブ２３の基
準スライスレベルＳ Ｌ ｏと基準オフセット電圧Ｖｓ
ｏ並びに分析カーブ２３で求めたオフセット電圧■５に
基づいて次の式からスライスレベルＳＬを決定する。
５Ｌ−８Ｌｃ×（■５／■、。・）・・・・・（２）こ
のようにスライスレベル決定回路１７で決定されたスラ
イスレベルＳ Ｌの値１７ａは一致回路１８に加えられ
て１分析グリット電圧を所定範囲に振った時の分析器出
力電圧８ａと第２図に示す如く差動増幅器２４と２５で
比較され、一致した時の分析グリット電圧Ｖを求める。
のようにスライスレベル決定回路１７で決定されたスラ
イスレベルＳ Ｌの値１７ａは一致回路１８に加えられ
て１分析グリット電圧を所定範囲に振った時の分析器出
力電圧８ａと第２図に示す如く差動増幅器２４と２５で
比較され、一致した時の分析グリット電圧Ｖを求める。
なお、２６はデジタル・アナログ変換回路である。なお
上記実施例では走査型電子顕微鏡１３について述べたが
。
上記実施例では走査型電子顕微鏡１３について述べたが
。
ストロボ電子顕微鏡と組合わせれば、動作ＬＳＩの電圧
波形を得ることもできる。
波形を得ることもできる。
（７）発明の効果
本発明は叙上の如く構成させたので、誤差電圧Δｖ＝Ｑ
となり、ローカルフィルド効果、形状効果、光量増減、
ゲイン増減等によって生ずる電圧誤差要因を除去或いは
軽減することのできる電子ビームを用いた電圧測定装置
を提供することができる特徴を有する。
となり、ローカルフィルド効果、形状効果、光量増減、
ゲイン増減等によって生ずる電圧誤差要因を除去或いは
軽減することのできる電子ビームを用いた電圧測定装置
を提供することができる特徴を有する。
第１図は１本発明の電子ビームを用いた電圧測定装置の
系統図、第２図は本発明に用いた電圧決定回路、第３図
は本発明の分析グリット電圧と分析器出力電圧の関係を
示す線図、第４図は従来のエネルギー分析器の概略図、
第５図は従来の浮動ス、ライス方式の分析グリット電圧
と分析器出力電圧の関係を示す線図、第６図は浮動スラ
イス方式のローカルフィルド効果による電圧測定誤差を
示す線図、第７図は第６図の波形の説明に供する試料の
平面図、第８図は従来の固定スライス方式の分析グリッ
ト電圧と分析器出力電圧との関係を示す線図、第９図は
従来の固定スライス方式の電圧誤差原因を説明に供する
線図である。 ■・・・電子ビーム源、 ２・・・電子ビーム、
３・・・金属メツシュ、 ４・・・分析
グリット、 ５・・・試料。 ６ａ、、６ｂ・・・配線パターン、 ７・・・２
次電子、 ８・・・２次電子検知器。 ９．１０，１１．１２．２２．２３・・・分析カー１０
〜 −プ、 １３・・・走査型電子顕微鏡。 １３ａ・・・電子銃、 １３ｂ・・・静電偏向板
、 １４・・・エネルギー分析器。 １５・・・試料台、 １７・・・スライスレベル
決定回路、 １８・・・−数回路。 １９・・・制御計算機。 ＝１１−
系統図、第２図は本発明に用いた電圧決定回路、第３図
は本発明の分析グリット電圧と分析器出力電圧の関係を
示す線図、第４図は従来のエネルギー分析器の概略図、
第５図は従来の浮動ス、ライス方式の分析グリット電圧
と分析器出力電圧の関係を示す線図、第６図は浮動スラ
イス方式のローカルフィルド効果による電圧測定誤差を
示す線図、第７図は第６図の波形の説明に供する試料の
平面図、第８図は従来の固定スライス方式の分析グリッ
ト電圧と分析器出力電圧との関係を示す線図、第９図は
従来の固定スライス方式の電圧誤差原因を説明に供する
線図である。 ■・・・電子ビーム源、 ２・・・電子ビーム、
３・・・金属メツシュ、 ４・・・分析
グリット、 ５・・・試料。 ６ａ、、６ｂ・・・配線パターン、 ７・・・２
次電子、 ８・・・２次電子検知器。 ９．１０，１１．１２．２２．２３・・・分析カー１０
〜 −プ、 １３・・・走査型電子顕微鏡。 １３ａ・・・電子銃、 １３ｂ・・・静電偏向板
、 １４・・・エネルギー分析器。 １５・・・試料台、 １７・・・スライスレベル
決定回路、 １８・・・−数回路。 １９・・・制御計算機。 ＝１１−
Claims (1)
- 電子ビームをエネルギー分析器を通じて試料の作動配線
パターンに照射して、該エネルギー分析器近傍に設けた
２次電子検知器を通じて電圧を測定する測定装置におい
て、上記電子ビームを断状態としたときの分析器出力電
圧と電子ビームＯＮ時の分析グリット電圧最小時の分析
器出力電圧の差を用いて所定の分析カーブのスライスレ
ベルを決定する手段と上記スライスに一致する信号を出
力する分析グリット電圧を検出する検出手段を具備する
ことを特徴とする電子ビームを用いた電圧測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15664384A JPS6135367A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 電子ビ−ムを用いた電圧測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15664384A JPS6135367A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 電子ビ−ムを用いた電圧測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6135367A true JPS6135367A (ja) | 1986-02-19 |
| JPH0548427B2 JPH0548427B2 (ja) | 1993-07-21 |
Family
ID=15632144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15664384A Granted JPS6135367A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 電子ビ−ムを用いた電圧測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6135367A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6839646B2 (en) | 2001-11-07 | 2005-01-04 | Seiko Epson Corporation | Electron beam test system and electron beam test method |
-
1984
- 1984-07-27 JP JP15664384A patent/JPS6135367A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6839646B2 (en) | 2001-11-07 | 2005-01-04 | Seiko Epson Corporation | Electron beam test system and electron beam test method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0548427B2 (ja) | 1993-07-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11133148B2 (en) | Scanning electron microscope | |
| US6274876B1 (en) | Inspection apparatus and method using particle beam and the particle-beam-applied apparatus | |
| US4588890A (en) | Apparatus and method for composite image formation by scanning electron beam | |
| EP0081785A2 (en) | Plasma monitor | |
| JPS639807A (ja) | 膜厚測定方法およびその装置 | |
| JPS5932145A (ja) | 電位検出装置 | |
| JPH067043B2 (ja) | 位置検出方法 | |
| JPS6135367A (ja) | 電子ビ−ムを用いた電圧測定装置 | |
| JPH05121030A (ja) | イオンビームを用いて電位測定を行うイオンビーム装置及び方法 | |
| US6941006B1 (en) | Method and system for calibrating the scan amplitude of an electron beam lithography instrument | |
| JP2674010B2 (ja) | 電子線照射装置 | |
| JP2834466B2 (ja) | イオンビーム装置及びその制御方法 | |
| JPH0758297B2 (ja) | 非接触電位測定装置 | |
| JPS6233246Y2 (ja) | ||
| JP4954470B2 (ja) | 電流測定装置 | |
| SU1058006A1 (ru) | Устройство дл измерени потенциала поверхности в растровом электронном микроскопе | |
| JPH0619386B2 (ja) | 電位測定装置 | |
| JPS592336A (ja) | 電子ビ−ム装置 | |
| JPS61239554A (ja) | 電位測定装置 | |
| JPH10213556A (ja) | 表面元素分析装置及び分析方法 | |
| JPS606876A (ja) | 電位測定装置 | |
| JP2968024B2 (ja) | 電子エネルギー損失スペクトル測定装置 | |
| JPS63308510A (ja) | 荷電ビ−ム測長法および測長装置 | |
| JPS6332945A (ja) | 電子デバイスの試験装置 | |
| JPS62150642A (ja) | 荷電ビ−ムを用いた電位測定装置 |