JPS62191Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS62191Y2 JPS62191Y2 JP1983016597U JP1659783U JPS62191Y2 JP S62191 Y2 JPS62191 Y2 JP S62191Y2 JP 1983016597 U JP1983016597 U JP 1983016597U JP 1659783 U JP1659783 U JP 1659783U JP S62191 Y2 JPS62191 Y2 JP S62191Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- potential
- circuit
- electron beam
- measured
- measurement
- 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.)
- Expired
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- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、電子ビームを用いて半導体素子の任
意の部分の電位を測定することにより、半導体素
子の良否を測定する装置に関する。
意の部分の電位を測定することにより、半導体素
子の良否を測定する装置に関する。
半導体製造技術の発展により集積回路（以下
ICという）の集積度が増大するに伴ない、１チ
ツプ上に搭載される半導体素子の数は次第に多く
なり、現在では数千以上に達している。しかし一
方ではICの外部端子数は高々数十本から百本程
度に抑えられている。このためICの電気的特性
を測定しようとするとき、外部端子を利用して直
接測定できる半導体素子の特性は極めて限られた
ものとなり、IC内部の直接外部端子に接続され
ていない多くの半導体素子の特性はマイクロプロ
ーバ等を用いた機械的な方法以外に適当な測定方
法がなかつた。このマイクロプローバによる機械
的な測定方法では極めて細いタングステン線から
なる接触子を用い、これを半導体素子の測定箇所
に押し当て、当該箇所の電位を測定することによ
り半導体素子の良否、配線パターンの断線等を検
出するものである。しかしこのような機械的な方
法では位置決め精度をそれ程高くとれず、また接
触子の径の限界から半導体素子との接触面積が大
きい等の問題がある。例えば現在のICでは半導
体素子の大きさが４〜５mm角程度、アルミニウム
配線パターンの幅は５μ程度であるが、タングス
テンの接触子の径をこの配線パターン程度に細く
すると機械的強度が不足して脆弱になり、取扱い
が不便になる。また配線パターンのアルミニウム
は空気中で極めて酸化しやすく、配線パターンの
表面は通常酸化膜で覆われている。電位測定のた
めには該酸化膜を破つて接触子を内部の配線パタ
ーンに直接接触させねばならないが、これは接触
子が脆弱であると不可能であり、絶縁物上に接触
子を押し当ててその内部の配線パターンの電位を
測定することになり、誤差が多い。また接触子が
強靭であると機械的接触により被測定素子を破壊
する危険性がある。
ICという）の集積度が増大するに伴ない、１チ
ツプ上に搭載される半導体素子の数は次第に多く
なり、現在では数千以上に達している。しかし一
方ではICの外部端子数は高々数十本から百本程
度に抑えられている。このためICの電気的特性
を測定しようとするとき、外部端子を利用して直
接測定できる半導体素子の特性は極めて限られた
ものとなり、IC内部の直接外部端子に接続され
ていない多くの半導体素子の特性はマイクロプロ
ーバ等を用いた機械的な方法以外に適当な測定方
法がなかつた。このマイクロプローバによる機械
的な測定方法では極めて細いタングステン線から
なる接触子を用い、これを半導体素子の測定箇所
に押し当て、当該箇所の電位を測定することによ
り半導体素子の良否、配線パターンの断線等を検
出するものである。しかしこのような機械的な方
法では位置決め精度をそれ程高くとれず、また接
触子の径の限界から半導体素子との接触面積が大
きい等の問題がある。例えば現在のICでは半導
体素子の大きさが４〜５mm角程度、アルミニウム
配線パターンの幅は５μ程度であるが、タングス
テンの接触子の径をこの配線パターン程度に細く
すると機械的強度が不足して脆弱になり、取扱い
が不便になる。また配線パターンのアルミニウム
は空気中で極めて酸化しやすく、配線パターンの
表面は通常酸化膜で覆われている。電位測定のた
めには該酸化膜を破つて接触子を内部の配線パタ
ーンに直接接触させねばならないが、これは接触
子が脆弱であると不可能であり、絶縁物上に接触
子を押し当ててその内部の配線パターンの電位を
測定することになり、誤差が多い。また接触子が
強靭であると機械的接触により被測定素子を破壊
する危険性がある。
本考案はかゝる問題を改善しようとするもの
で、被測定素子の測定すべき任意の部分に電子ビ
ームを照射し、照射された部分からこの時放射さ
れる二次電子量を検出することにより、当該部分
の電位を測定し、これにより良否判定を行なう。
この方式によれば、IC内部のいかなる微細部分
の電位をも容易に測定することができ、また機械
的な接触は行なわないからビーム電流および加速
電圧を適当に選択することによりIC中の半導体
素子を破壊することもない。
で、被測定素子の測定すべき任意の部分に電子ビ
ームを照射し、照射された部分からこの時放射さ
れる二次電子量を検出することにより、当該部分
の電位を測定し、これにより良否判定を行なう。
この方式によれば、IC内部のいかなる微細部分
の電位をも容易に測定することができ、また機械
的な接触は行なわないからビーム電流および加速
電圧を適当に選択することによりIC中の半導体
素子を破壊することもない。
本考案の電子ビームを用いた測定装置は測定条
件に基ずく入力信号を加えて作動状態においた半
導体素子の任意選択された部分に電子ビームを照
射する装置と、該電子ビーム照射装置へ、該任意
選択された部分へ電子ビームを偏向するための信
号を出力し、かつ該部分における予定電位を出力
する制御手段と、該任意選択された部分から放出
される二次電子を捕集してその二次電子量から当
該部分の電位を測定する回路と、前記電位測定回
路の出力電位と前記制御手段からの予定電位とを
比較し、これらの電位の一致及び不一致により前
記半導体素子の当該部分の良否を判別する一致回
路とを備えることを特徴とするが、以下図面の実
施例を参照しながら本考案を詳細に説明する。
件に基ずく入力信号を加えて作動状態においた半
導体素子の任意選択された部分に電子ビームを照
射する装置と、該電子ビーム照射装置へ、該任意
選択された部分へ電子ビームを偏向するための信
号を出力し、かつ該部分における予定電位を出力
する制御手段と、該任意選択された部分から放出
される二次電子を捕集してその二次電子量から当
該部分の電位を測定する回路と、前記電位測定回
路の出力電位と前記制御手段からの予定電位とを
比較し、これらの電位の一致及び不一致により前
記半導体素子の当該部分の良否を判別する一致回
路とを備えることを特徴とするが、以下図面の実
施例を参照しながら本考案を詳細に説明する。
第１図は本考案に係る測定装置を示し、１は電
子銃、２は焦点レンズ、３は電子ビーム偏向器、
４は被測定集積回路、５はビーム偏向回路、６は
二次電子検出回路、７は入力信号発生回路、８は
信号変換回路、９は一致回路、１０は制御回路で
ある。
子銃、２は焦点レンズ、３は電子ビーム偏向器、
４は被測定集積回路、５はビーム偏向回路、６は
二次電子検出回路、７は入力信号発生回路、８は
信号変換回路、９は一致回路、１０は制御回路で
ある。
次に測定方法を説明すると、制御回路１０は予
め用意された被測定集積回路４の測定条件を入力
信号発生回路７に入力する。入力信号発生回路７
はこの測定条件に基づく入力信号を発生し、これ
は被測定集積回路４に入力されてこの回路を正規
の動作状態とする。例えば集積回路４が第３図に
示すようにアンドゲートG1，G2、入力端子t1〜
t3、出力端子t4からなるとすると、回路７はこれ
らの入力端子t1，t2，t3に例えば“１”，“１”，
“１”の如き２値信号を入力する。この結果集積
回路４は正規状態ではアンドゲートG1，G2の２
つの入力および１つの出力がいずれもハイレベル
即ち“１”である状態をとる。次に制御回路１０
は集積回路４中の測定箇所例えば点Ｐへ電子ビー
ムを投射するに必要なＸ軸、Ｙ軸各偏向電圧を指
令する信号を出力し、これをビーム偏向回路５へ
入力する。更に制御回路１０は、予めシユミレー
シヨン等の方法により求めておいた測定箇所の予
定電位、本例では“１”を出力して、これを一致
回路９の基準値端子に入力する。一致回路９へ入
力する予定電位信号は、電子計算機から取入れる
ようにしてもよく、集積回路４が複雑な回路構成
を持つ場合はこの方が制御回路１０を大型化しな
いので適切である。
め用意された被測定集積回路４の測定条件を入力
信号発生回路７に入力する。入力信号発生回路７
はこの測定条件に基づく入力信号を発生し、これ
は被測定集積回路４に入力されてこの回路を正規
の動作状態とする。例えば集積回路４が第３図に
示すようにアンドゲートG1，G2、入力端子t1〜
t3、出力端子t4からなるとすると、回路７はこれ
らの入力端子t1，t2，t3に例えば“１”，“１”，
“１”の如き２値信号を入力する。この結果集積
回路４は正規状態ではアンドゲートG1，G2の２
つの入力および１つの出力がいずれもハイレベル
即ち“１”である状態をとる。次に制御回路１０
は集積回路４中の測定箇所例えば点Ｐへ電子ビー
ムを投射するに必要なＸ軸、Ｙ軸各偏向電圧を指
令する信号を出力し、これをビーム偏向回路５へ
入力する。更に制御回路１０は、予めシユミレー
シヨン等の方法により求めておいた測定箇所の予
定電位、本例では“１”を出力して、これを一致
回路９の基準値端子に入力する。一致回路９へ入
力する予定電位信号は、電子計算機から取入れる
ようにしてもよく、集積回路４が複雑な回路構成
を持つ場合はこの方が制御回路１０を大型化しな
いので適切である。
電子銃１から電子ビーム１１を発射すると、こ
の電子ビーム１１は焦点レンズ２で集積回路４上
に正しく焦点を結ぶように調整され、そして電子
ビーム偏向器３で所定のＸ軸方向及びＹ軸方向の
偏向を受け、集積回路４上の被測定部分に正しく
入射する。電子ビーム１１が入射すると被測定部
分から反射電子、主として二次電子が放出され
る。この二次電子量は被測定部分の電位と強い相
関関係があるので、これを装定することにより逆
に被測定部分の電位を求めることができる。放出
された二次電子は二次電子検出回路６で捕集さ
れ、信号変換回路８により電位に変換される。こ
の測定電位は一致回路９に入力され、制御回路９
から入力された被測定部分の予定電位値と比較さ
れ、一致不一致が判定される。一致回路９は両電
位が一致したとき集積回路４の被測定部分が正常
であることを表わす信号を出力し、不一致の時は
異常信号を出力する。制御回路１０はこの正常、
異常信号を受けて適当な表示あるいは記録を行な
い、然るのち集積回路４の次の被測定部分を測定
するために必要な信号を出力し、これらを入力信
号発生回路７及びビーム偏向回路５に入力させ
る。
の電子ビーム１１は焦点レンズ２で集積回路４上
に正しく焦点を結ぶように調整され、そして電子
ビーム偏向器３で所定のＸ軸方向及びＹ軸方向の
偏向を受け、集積回路４上の被測定部分に正しく
入射する。電子ビーム１１が入射すると被測定部
分から反射電子、主として二次電子が放出され
る。この二次電子量は被測定部分の電位と強い相
関関係があるので、これを装定することにより逆
に被測定部分の電位を求めることができる。放出
された二次電子は二次電子検出回路６で捕集さ
れ、信号変換回路８により電位に変換される。こ
の測定電位は一致回路９に入力され、制御回路９
から入力された被測定部分の予定電位値と比較さ
れ、一致不一致が判定される。一致回路９は両電
位が一致したとき集積回路４の被測定部分が正常
であることを表わす信号を出力し、不一致の時は
異常信号を出力する。制御回路１０はこの正常、
異常信号を受けて適当な表示あるいは記録を行な
い、然るのち集積回路４の次の被測定部分を測定
するために必要な信号を出力し、これらを入力信
号発生回路７及びビーム偏向回路５に入力させ
る。
以下同様にして次の被測定箇所の電位の測定、
一致回路による判定を行なう。こうして本装置で
は、制御回路１０により多数の集積回路部分の測
定を次々に自動的に行なうことができる。
一致回路による判定を行なう。こうして本装置で
は、制御回路１０により多数の集積回路部分の測
定を次々に自動的に行なうことができる。
電子ビーム１１の加速電圧およびビーム電流は
適当に設定し、被測定集積回路の各半導体素子が
電子ビーム１１により破壊されないようにする。
電子ビーム１１の偏向は自由自在でありまたビー
ム径は１μｍ程度にも絞ることができるので、任
意の微少な部分例えば幅のせまいアルミ配線パタ
ーンの所望位置に電子ビームを投射し、測定を行
なうことができる。
適当に設定し、被測定集積回路の各半導体素子が
電子ビーム１１により破壊されないようにする。
電子ビーム１１の偏向は自由自在でありまたビー
ム径は１μｍ程度にも絞ることができるので、任
意の微少な部分例えば幅のせまいアルミ配線パタ
ーンの所望位置に電子ビームを投射し、測定を行
なうことができる。
電子ビームを利用した測定又は検査は、例えば
電子顕微鏡ですでに行なわれている。しかし電子
顕微鏡の場合は被検体の所望部分を走査すること
になるので、これを集積回路の検査に利用すると
第２図に示すように集積回路４の半導体素子４
ａ，４ｂ，４ｃの所望のもの例えば４ｂを電子ビ
ームが走査し、このとき放出される二次電子を検
出器が受け、増幅器等を介してこの検出器の出力
を陰極線管に入力し、素子４ｂの二次電子像を画
像表示し、これを予めシユミレートしておいた予
定二次電子像と見較べて正常、異常判断を行なわ
ざるを得ない。しかしながらかゝる方法では画像
同志の比較という厄介な操作が入り、実用的でな
い。この点本発明によれば電位同志の比較である
から、簡単な回路構成の一致回路９で容易に正
常、異常を判断することができる。
電子顕微鏡ですでに行なわれている。しかし電子
顕微鏡の場合は被検体の所望部分を走査すること
になるので、これを集積回路の検査に利用すると
第２図に示すように集積回路４の半導体素子４
ａ，４ｂ，４ｃの所望のもの例えば４ｂを電子ビ
ームが走査し、このとき放出される二次電子を検
出器が受け、増幅器等を介してこの検出器の出力
を陰極線管に入力し、素子４ｂの二次電子像を画
像表示し、これを予めシユミレートしておいた予
定二次電子像と見較べて正常、異常判断を行なわ
ざるを得ない。しかしながらかゝる方法では画像
同志の比較という厄介な操作が入り、実用的でな
い。この点本発明によれば電位同志の比較である
から、簡単な回路構成の一致回路９で容易に正
常、異常を判断することができる。
以上詳細に説明したように本考案では電子ビー
ムを照射したとき放出される二次電子量と電位の
相関関係に着目して、正規の動作状態においた
IC中の任意の測定箇所に電子ビームを照射し
て、該箇所からの二次電子量により電位を測定し
ている。このため、、マイクロプローバ等の機械
的測定方法と異なり非接触で電位測定ができ、
IC内部の半導体素子の良否及び金属配線部分の
断線、短絡を容易に検出することができ、しかも
測定は自動的に行なうことができる利点が得られ
る。
ムを照射したとき放出される二次電子量と電位の
相関関係に着目して、正規の動作状態においた
IC中の任意の測定箇所に電子ビームを照射し
て、該箇所からの二次電子量により電位を測定し
ている。このため、、マイクロプローバ等の機械
的測定方法と異なり非接触で電位測定ができ、
IC内部の半導体素子の良否及び金属配線部分の
断線、短絡を容易に検出することができ、しかも
測定は自動的に行なうことができる利点が得られ
る。
第１図は本考案に係る測定装置の構成を示すブ
ロツク図、第２図および第３図は被測定集積回路
の説明図である。 図において１，２，３，５は電子ビーム照射装
置、６，８は測定回路、４は集積回路、４ａ，４
ｂ，４ｃは半導体素子、９は一致回路、１０は制
御回路である。
ロツク図、第２図および第３図は被測定集積回路
の説明図である。 図において１，２，３，５は電子ビーム照射装
置、６，８は測定回路、４は集積回路、４ａ，４
ｂ，４ｃは半導体素子、９は一致回路、１０は制
御回路である。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 測定条件に基ずく入力信号を加えて作動状態に
おいた半導体素子の任意選択された部分に電子ビ
ームを照射する装置と、 該電子ビーム照射装置へ、該任意選択された部
分へ電子ビームを偏向するための信号を出力し、
かつ該部分における予定電位を出力する制御手段
と、 該任意選択された部分から放出される二次電子
を捕集してその二次電子量から当該部分の電位を
測定する回路と、 前記電位測定回路の出力電位と前記制御手段か
らの予定電位とを比較し、これらの電位の一致及
び不一致により前記半導体素子の当該部分の良否
を判定する一致回路とを備えることを特徴とする
電子ビームを用いた測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1659783U JPS58150839U (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | 電子ビ−ムを用いた測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1659783U JPS58150839U (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | 電子ビ−ムを用いた測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58150839U JPS58150839U (ja) | 1983-10-08 |
| JPS62191Y2 true JPS62191Y2 (ja) | 1987-01-07 |
Family
ID=30028960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1659783U Granted JPS58150839U (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | 電子ビ−ムを用いた測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58150839U (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5120255B2 (ja) * | 1972-11-17 | 1976-06-23 |
-
1983
- 1983-02-07 JP JP1659783U patent/JPS58150839U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58150839U (ja) | 1983-10-08 |
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