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JP2575750B2 - Electrostatic deflector and strobe electron beam device - Google Patents

Electrostatic deflector and strobe electron beam device

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Publication number
JP2575750B2
JP2575750B2 JP62286915A JP28691587A JP2575750B2 JP 2575750 B2 JP2575750 B2 JP 2575750B2 JP 62286915 A JP62286915 A JP 62286915A JP 28691587 A JP28691587 A JP 28691587A JP 2575750 B2 JP2575750 B2 JP 2575750B2
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voltage
deflection
electron beam
gap
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和生 大窪
一幸 尾崎
昭夫 伊藤
俊弘 石塚
壮一 浜
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は静電偏向器とそのストロボ電子ビーム装置、
特に高速な電気信号により電子ビームを偏向する静電偏
向器と、その偏向器を用いるストロボ電子ビーム装置に
関し、 直接電気信号により電子ビームを偏向することなく、
鋭い立ち上がり(数百ピコ秒以下)の高速偏向をするこ
と、及びその高速偏向により該電子ビームをストロボ状
にパルス化し、被測定対象の電圧測定等をすることを目
的とし、 その静電偏向器は、荷電ビームの光軸を挟んで互いに
対向する第1及び第2の偏向板から成る静電偏向器であ
って、第1の偏向板は、第1の直流電圧を印加する第1
の電極部と、第2の直流電圧を印加する第2の電極部
と、第1の電極部と第2の電極部との間に挟まれて配置
された第3の電極部と、第1の電極部と第3の電極部の
第1の隙間及び第2の電極部と第3の電極部の第2の隙
間にそれぞれ設けられた光導電結晶から成り、第1の隙
間及び第2の隙間に対し、光が選択的に照射されるよう
に構成され、 そのストロボ電子ビーム装置は、少なくとも、電子ビ
ームを被測定対象に照射する電子銃と、電子銃からの電
子ビームを偏向する静電偏向手段と、電子ビームの通過
範囲を制限する絞りと、絞りを通過した電子ビーム又は
被測定対象を走査する走査手段と、被測定対象から放出
された二次電子を検出する二次電子検出手段と、二次電
子検出手段からの検出信号を処理する信号処理手段とを
備え、静電偏向手段は、本発明に係る静電偏向器と、静
電偏向器にパルス状のレーザ光を出射する光源と、前記
静電偏向器に第1及び第2の直流電圧を供給する直流電
源39とを有していることを含み構成する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Overview] The present invention relates to an electrostatic deflector and its strobed electron beam device,
Particularly, regarding an electrostatic deflector that deflects an electron beam by a high-speed electric signal and a strobe electron beam device using the deflector, without directly deflecting the electron beam by an electric signal,
The electrostatic deflector is used to perform high-speed deflection with a sharp rise (several hundred picoseconds or less) and to pulse the electron beam into a strobe light by the high-speed deflection to measure a voltage of an object to be measured. Is an electrostatic deflector comprising first and second deflecting plates opposed to each other with the optical axis of the charged beam interposed therebetween, wherein the first deflecting plate applies a first DC voltage to the first deflecting plate.
An electrode part, a second electrode part for applying a second DC voltage, a third electrode part interposed between the first electrode part and the second electrode part, and a first electrode part. And a second gap between the second electrode section and the third electrode section, and a first gap between the first electrode section and the third electrode section, and a second gap between the second electrode section and the third electrode section. The strobe electron beam device includes at least an electron gun that irradiates an object to be measured with an electron beam and an electrostatic device that deflects the electron beam from the electron gun. Deflection means, a stop for restricting a passing range of an electron beam, a scanning means for scanning an electron beam or an object to be measured passing through the stop, and a secondary electron detecting means for detecting secondary electrons emitted from the object to be measured And signal processing means for processing a detection signal from the secondary electron detection means. The electro-deflecting means includes: an electrostatic deflector according to the present invention; a light source that emits a pulsed laser beam to the electrostatic deflector; and a DC power supply that supplies first and second DC voltages to the electrostatic deflector. 39.

〔産業上の利用分野〕[Industrial applications]

本発明は、静電偏向器及びそれを応用したストロボ電
子ビーム装置に関するものであり、更に詳しく言えば、
高速な電気信号により電子ビームを偏向する静電偏向器
と、その偏向器により電子ビームをパルス状にし、電子
ビームパルスを被測定対象に照射することにより、被測
定対象の電圧測定や、画像を取り込む電子ビーム装置に
関するものである。
The present invention relates to an electrostatic deflector and a strobe electron beam device using the same, and more specifically,
An electrostatic deflector that deflects an electron beam by a high-speed electrical signal, and the electron beam is pulsed by the deflector, and an electron beam pulse is applied to the object to measure the voltage of the object to be measured and to measure the image. The present invention relates to an electron beam device for capturing.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第5,6図は従来例に係る説明図であり、 第5図(a)は静電偏向器の構成図である。 5 and 6 are explanatory views according to a conventional example, and FIG. 5 (a) is a configuration diagram of an electrostatic deflector.

図において、1は電子ビーム2を直接、電気信号によ
り高速に偏向する偏向板(大きさ1cm×3cm程度)であ
り、電子ビームの光軸2aを挟んで対向する電極である。
2は不図示の電子銃から照射される電子ビーム、3は真
空容器である。なお2aは電子ビームの光軸である。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a deflecting plate (about 1 cm.times.3 cm) for directly deflecting the electron beam 2 at a high speed by an electric signal, and is an electrode facing the optical axis 2a of the electron beam.
Reference numeral 2 denotes an electron beam emitted from an electron gun (not shown), and reference numeral 3 denotes a vacuum container. 2a is the optical axis of the electron beam.

4は真空容器内の偏向板を真空外部に導くための高周
波端子(商品名 SMA端子)である。なお、同図(a)
の二点鎖線に示している5は、不図示の偏向回路から偏
向信号(周波数、G Hz単位)S1を偏向板に伝送する高帯
域の伝送ケーブルであり、例えばインピーダンス50Ωの
同軸ケーブル等である。また、同図(a)の破線により
示している6はインピーダンス整合するための終端抵抗
(抵抗値50Ω)である。
Reference numeral 4 denotes a high-frequency terminal (trade name: SMA terminal) for guiding the deflection plate in the vacuum vessel to the outside of the vacuum. In addition, FIG.
5, which shows the two-dot chain line, the deflection signal (frequency, G Hz units) from the deflection circuit, not shown is a high-bandwidth transmission cable for transmitting the S 1 to the deflection plate, for example, such as an impedance 50Ω coaxial cable is there. Reference numeral 6 indicated by a broken line in FIG. 3A denotes a terminating resistor (resistance value: 50Ω) for impedance matching.

同図(b)は、伝送ケーブル5の分布定数回路を示す
図であり、図において、11は静電偏向器、rは抵抗、l
はインダクタンス、cは静電容量、Vsは送電端の偏向電
圧、VRは受電端の偏向電圧を示している。なお、高速に
変化する偏向信号は、その周波数5による影響が著し
い。例えば、リアククタンスXL=ωLは、周波数fに比
例し、キャパシタンスXC=1/ωCは同周波数fに反比例
する。
FIG. 2B is a diagram showing a distributed constant circuit of the transmission cable 5, in which 11 is an electrostatic deflector, r is a resistor, l
Inductance, c is the capacitance, the V s deflection voltage of the sending end, V R denotes a deflection voltage of the receiving end. Note that the deflection signal that changes at a high speed is significantly affected by the frequency 5. For example, the reactance X L = ωL is proportional to the frequency f, and the capacitance X C = 1 / ωC is inversely proportional to the frequency f.

同図(C1),(C2)は数百ピコ秒単位の鋭い立ち上が
りを持った送電端の偏向電圧と、受電端の偏向電圧
とを示す電圧波形である。なお、図において、縦軸
は電圧|S|,|R|であり、横軸は時間tを示してい
る。また、同図(C2)において、t1は偏向回路の送電端
の偏向電圧と偏向板1の受電端の偏向電圧との
間に立ち上がりの差であり、遅延時間である。7はその
電圧の立ち上がり及び立ち上がりがなまっている波形歪
部分である。
Figures (C1) and (C2) show the deflection voltage S at the transmitting end and the deflection voltage at the receiving end with a sharp rise of several hundred picoseconds.
7 is a voltage waveform showing R. In the figure, the vertical axis represents voltages | S |, | R |, and the horizontal axis represents time t. In FIG. 3C, t 1 is a difference between the rising voltage between the deflection voltage S at the power transmission end of the deflection circuit and the deflection voltage R at the power receiving end of the deflection plate 1, and is a delay time. Numeral 7 is a waveform distortion portion where the rise of the voltage and the rise are blunted.

第6図(a)は従来例に係るストロボ電子ビーム装置
の構成図である。
FIG. 6A is a configuration diagram of a conventional strobe electron beam apparatus.

図において、10は被測定対象であり、LSI等の半導体
集積回路である。なお、11は静電偏向器、2は電子ビー
ム、5は伝送ケーブルである。また、8は電子ビーム2
を発射する電子銃、9は電子ビーム2を走査するスキャ
ンコイル、12は高速に変化する偏向信号を静電偏向器に
供給するパルスジェネレータ、APは、電子ビームの通過
範囲を制限する絞り、13はスキャンコイルにスキャン信
号を供給するスキャンジェネレータ、14は被測定対象か
ら放出される二次電子2bを検出する二次電子検出手段、
15はその信号処理手段、16は被測定対象のLSI等にクロ
ック信号CLKの立ち上がりに同期して試験電圧を供給す
る電圧供給手段、17はモニタ手段、18はパルスジェネレ
ータ12、スキャンジェネレータ13、信号処理手段15等を
制御する制御手段であり、これ等により被試験対象のLS
Iの動作信号と同期した電子ビームパルスを照射するス
トロボ電子ビーム装置を構成する。
In the figure, reference numeral 10 denotes an object to be measured, which is a semiconductor integrated circuit such as an LSI. In addition, 11 is an electrostatic deflector, 2 is an electron beam, and 5 is a transmission cable. 8 is the electron beam 2
A scanning coil 9 for scanning the electron beam 2; a pulse generator 12 for supplying a rapidly changing deflection signal to the electrostatic deflector; an AP for restricting the passing range of the electron beam; Is a scan generator that supplies a scan signal to the scan coil, 14 is secondary electron detection means that detects secondary electrons 2b emitted from the measured object,
Reference numeral 15 denotes a signal processing unit, 16 denotes a voltage supply unit that supplies a test voltage to an LSI or the like to be measured in synchronization with a rise of a clock signal CLK, 17 denotes a monitor unit, 18 denotes a pulse generator 12, a scan generator 13, and a signal. Control means for controlling the processing means 15 and the like.
A strobed electron beam device that emits an electron beam pulse synchronized with the operation signal of I is constructed.

なお、その動作は、被測定対象10のLSI等に試験電圧
を供給し、クロック信号の立ち上がりに同期してその金
属配線等にストロボパルス状の電子ビーム2を照射し、
その二次電子2bを検出してその処理をすることにより、
LSI等の電圧測定やその画像表示をする。
The operation is as follows. A test voltage is supplied to the LSI or the like of the device under test 10, and the metal wiring or the like is irradiated with the strobe pulse-shaped electron beam 2 in synchronization with the rising edge of the clock signal.
By detecting the secondary electrons 2b and performing the processing,
It measures the voltage of LSIs and displays the images.

同図(b)は、静電偏向器11に供給する偏向信号であ
り、パルスジェネレータの出力波形と静電偏向器11の入
力波形を示している。なお、静電偏向器11の入力偏向電
圧波形は、パルスジェネレータ12の出力偏向電圧波形に
比べて遅延時間t2後に立ち上がり、その波形はなまり、
波形歪部分19を生じている。
FIG. 2B shows a deflection signal supplied to the electrostatic deflector 11 and shows an output waveform of the pulse generator and an input waveform of the electrostatic deflector 11. Incidentally, the input deflection voltage waveform of the electrostatic deflector 11, rises after a delay time t 2 as compared with the output deflection voltage waveform of the pulse generator 12, its waveform dullness,
A waveform distortion portion 19 is generated.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

ところで従来例の静電偏向器11によれば対向電極を構
成する偏向板に偏向信号(周波数、G Hz単位)を高帯域
の同軸ケーブルを介して供給し、電子ビーム2を偏向し
ている。また、静電偏向器11を用いたストロボ電子ビー
ム装置によれば電子ビーム2をストロボパルス状に形成
するために、クロック信号CLKに同期して、パルスジェ
ネレータ12により発生した偏向信号(周波数、G Hz単
位)を高帯域の同軸ケーブル等の伝送ケーブル5を介し
て静電偏向器11に供給している。
By the way, according to the conventional electrostatic deflector 11, a deflection signal (frequency, in GHz) is supplied to a deflection plate constituting a counter electrode via a high-band coaxial cable to deflect the electron beam 2. In addition, according to the strobe electron beam apparatus using the electrostatic deflector 11, in order to form the electron beam 2 in a strobe pulse shape, a deflection signal (frequency, G) generated by the pulse generator 12 is synchronized with the clock signal CLK. (In Hz) is supplied to the electrostatic deflector 11 via a transmission cable 5 such as a high-band coaxial cable.

このため伝送ケーブル5等の影響により第5図(C2)
や第6図(b)に示すような静電偏向器11の入力偏向電
圧波形に遅延時間t1,t2や波形歪部分7,19を生ずる。
Therefore, due to the influence of the transmission cable 5, etc., Fig. 5 (C2)
6 (b), delay times t 1 and t 2 and waveform distortion portions 7 and 19 occur in the input deflection voltage waveform of the electrostatic deflector 11 as shown in FIG.

しかし、被測定対象10のLSI等の動作特性がますます
高速化するに従って、その電圧測定や画像表示のための
電子ビーム2の偏向信号に、それに比例する高速化が要
求され、直接電気信号により電子ビーム2を偏向する静
電偏向器11では前述のような周波数(G Hz単位)の影響
により対処できないという問題がある。
However, as operating characteristics such as LSI of the device under test 10 become faster, the deflection signal of the electron beam 2 for voltage measurement and image display is required to be increased in proportion to the speed. The electrostatic deflector 11 that deflects the electron beam 2 has a problem that it cannot be dealt with due to the influence of the frequency (in units of GHz) as described above.

本発明はかかる従来例の問題に鑑み創作されたもので
あり、直接電気信号により電子ビームを偏向することな
く、鋭い立ち上がり(数百ピコ秒以下)の高速偏向をす
ること、及び、高速偏向により電子ビームをストロボパ
ルス状にして、被測定対象の電圧測定等をすることが可
能となる静電偏向器及びそれを応用したストロボ電子ビ
ーム装置の提供を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the problems of the related art, and provides a high-speed deflection of a sharp rise (several hundred picoseconds or less) without directly deflecting an electron beam by an electric signal. An object of the present invention is to provide an electrostatic deflector capable of making an electron beam into a strobe pulse shape and measuring a voltage of an object to be measured, and a strobe electron beam apparatus using the same.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明の静電偏向器は、その一実施例を第1図に示す
ように、荷電ビーム22の光軸22aを挟んで互いに対向す
る第1及び第2の偏向板21a,21bから成る静電偏向器で
あって、前記第1の偏向板は、第1の直流電圧GNDを印
加する第1の電極部211と、第2の直流電圧Eを印加す
る第2の電極部214と、前記第1の電極部と前記第2の
電極部との間に挟まれて配置された第3の電極部212
と、前記第1の電極部と第3の電極部の第1の隙間B及
び前記第2の電極部と第3の電極部の第2の隙間Aにそ
れぞれ設けられた光導電結晶213から成り、前記第1の
隙間及び第2の隙間に対し、光が選択的に照射されるよ
うに構成されていることを特徴とする。
As shown in FIG. 1, one embodiment of the electrostatic deflector of the present invention is an electrostatic deflector comprising first and second deflecting plates 21a and 21b opposed to each other across an optical axis 22a of a charged beam 22. A deflector, wherein the first deflection plate includes a first electrode unit 211 for applying a first DC voltage GND, a second electrode unit 214 for applying a second DC voltage E, A third electrode portion 212 interposed between the first electrode portion and the second electrode portion;
And a photoconductive crystal 213 provided in a first gap B between the first electrode section and the third electrode section and a second gap A between the second electrode section and the third electrode section. , Wherein the first gap and the second gap are configured to be selectively irradiated with light.

本発明の静電偏向器において、前記第1の偏向板の第
1の電極211及び第2の偏向板に第1の直流電圧を印加
し、かつ、前記第1の偏向板の第2の電極部214に第2
の直流電圧を印加し、前記第1の偏向板の第1の隙間B
及び第2の隙間Aの光導電結晶213にパルス状の光を交
互に照射することを特徴とする。
In the electrostatic deflector of the present invention, a first DC voltage is applied to the first electrode 211 and the second deflection plate of the first deflection plate, and the second electrode of the first deflection plate is applied. Second to part 214
And a first gap B of the first deflecting plate.
And irradiating the photoconductive crystal 213 in the second gap A with pulsed light alternately.

本発明の静電偏向器において、前記第1の偏向板の第
1の隙間Bの光導電結晶213に対する第1の光の照射
と、前記第1の偏向板の第2の隙間Aの光導電結晶213
に対する第2の光の照射との間に任意の時間差Twを設定
し、前記第2の光の照射によって第2の直流電圧まで上
昇した第3の電極部を第1の光の照射によって、前記第
3の電極部を第1の直流電圧まで降下させ、続いて、前
記第2の光の照射によって第3の電極部を第2の直流電
圧まで上昇し、再び、前記第1の光の照射によって第3
の電極部を第1の直流電圧まで降下させるというサイク
ルを繰り返し、前記第1及び第2の光の照射の間の時間
差Twだけ第3の電極部が第1の直流電圧になるように、
前記第1の隙間B及び第2の隙間Aの光導電結晶213に
交互に光を照射することを特徴とする。
In the electrostatic deflector of the present invention, irradiation of the first light on the photoconductive crystal 213 in the first gap B of the first deflection plate and photoconduction in the second gap A of the first deflection plate are performed. Crystal 213
An arbitrary time difference Tw is set between the irradiation of the second light with respect to and the third electrode unit raised to a second DC voltage by the irradiation of the second light is irradiated with the first light, The third electrode unit is lowered to a first DC voltage, and subsequently the third electrode unit is raised to a second DC voltage by the irradiation of the second light, and is again irradiated with the first light. By third
The cycle of lowering the electrode unit to the first DC voltage is repeated, so that the third electrode unit becomes the first DC voltage by the time difference Tw between the irradiation of the first and second lights,
Light is irradiated alternately on the photoconductive crystals 213 in the first gap B and the second gap A.

本発明の静電偏向器を応用したストロボ電子ビーム装
置は、その実施例を第3図に示すように、少なくとも、
電子ビーム27aを被測定対象26に照射する電子銃27と、
前記電子銃からの電子ビームを偏向する静電偏向手段28
と、前記電子ビームの通過範囲を制限する絞りAPと、前
記絞りを通過した電子ビーム又は被測定対象を走査する
走査手段30と、前記被測定対象から放出された二次電子
27bを検出する二次電子検出手段31と、前記二次電子検
出手段からの検出信号を処理する信号処理手段32とを備
え、前記静電偏向手段28は、本発明に係る静電偏向器
と、前記静電偏向器にパルス状のレーザ光を出射する光
源25a,25bと、前記静電偏向器に第1及び第2の直流電
圧を供給する直流電源39とを有していることを特徴と
し、上記目的を達成する。
As shown in FIG. 3, the strobe electron beam apparatus to which the electrostatic deflector of the present invention is applied has at least:
An electron gun 27 for irradiating the measurement target 26 with the electron beam 27a,
Electrostatic deflecting means 28 for deflecting the electron beam from the electron gun
A stop AP for limiting a passing range of the electron beam, a scanning unit 30 for scanning the electron beam or the object to be measured passing through the stop, and secondary electrons emitted from the object to be measured.
A secondary electron detecting means 31 for detecting 27b, and a signal processing means 32 for processing a detection signal from the secondary electron detecting means, the electrostatic deflecting means 28, the electrostatic deflector according to the present invention, A light source that emits a pulsed laser beam to the electrostatic deflector; and a DC power supply 39 that supplies first and second DC voltages to the electrostatic deflector. And achieve the above object.

〔作用〕[Action]

本発明の静電偏向器の動作を説明する。まず、第1の
偏向板21aと第2の偏向板21bとが対向した静電偏向器
に、荷電ビーム22を通す。そして、第2の偏向板21b及
び第1の偏向板21aの第1の電極板211に第1の直流電圧
(GND:0V)を印加し、第1の偏向板21aの第2の電極部2
14に第2の直流電圧(E)を印加する。
The operation of the electrostatic deflector of the present invention will be described. First, the charged beam 22 is passed through an electrostatic deflector where the first deflecting plate 21a and the second deflecting plate 21b face each other. Then, a first DC voltage (GND: 0 V) is applied to the second electrode plate 211 of the second deflection plate 21b and the first electrode plate 211 of the first deflection plate 21a, and the second electrode unit 2 of the first deflection plate 21a is applied.
A second DC voltage (E) is applied to 14.

このような状態で、例えば、第1の偏向板21aの第2
の電極部214と第3の電極部212の間の第2の隙間Aの光
導電結晶213に光を照射する。すると、この光導電結晶2
13が導通するので、第2の電極部214と第3の電極部212
とが電気的に接続され、これら電極が1つの電極板とな
る。この結果、第2の直流電圧(正電圧)によって、第
1の偏向板21aと第2の偏向板21bとの間に静電界が生じ
るので、荷電ビーム22が、ある位置に偏向できる。
In such a state, for example, the second deflection plate 21a
Light is applied to the photoconductive crystal 213 in the second gap A between the first electrode portion 214 and the third electrode portion 212. Then, this photoconductive crystal 2
13 conducts, the second electrode portion 214 and the third electrode portion 212
Are electrically connected, and these electrodes become one electrode plate. As a result, the second DC voltage (positive voltage) generates an electrostatic field between the first deflection plate 21a and the second deflection plate 21b, so that the charged beam 22 can be deflected to a certain position.

また、先の光導電結晶213から光を取り去って、この
部分を非導通状態にする。その後、第1の偏向板21aの
第1の電極部211と第3の電極部212の間の第1の隙間B
の光導電結晶213に光を照射する。すると、この光導電
結晶213が導通するので、第1の電極部211と第3の電極
部212とが電気的に接続され、これら電極が1つの電極
板となる。この結果、第1の直流電圧(零電位)によっ
て、第1の偏向板21aと第2の偏向板21bとの間に生じて
いた静電界が消えるので、荷電ビーム22を元の位置に戻
すことができる。
Further, light is removed from the photoconductive crystal 213, and this portion is turned off. Thereafter, the first gap B between the first electrode portion 211 and the third electrode portion 212 of the first deflection plate 21a is formed.
The photoconductive crystal 213 is irradiated with light. Then, since the photoconductive crystal 213 conducts, the first electrode portion 211 and the third electrode portion 212 are electrically connected, and these electrodes become one electrode plate. As a result, the static electric field generated between the first deflecting plate 21a and the second deflecting plate 21b disappears due to the first DC voltage (zero potential), so that the charged beam 22 is returned to the original position. Can be.

このように本発明の静電偏向器では、第1の偏向板に
対向する第2の偏向板は、3つの電極を光導電結晶を介
して接続して成り、直流電圧を印加した第1の偏向板の
各電極間の光導電結晶に光を照射している。このため、
光の照射タイミングを制御することによって、立ち上が
りが鋭く、パルス幅が極めて短いストロボ状の電子ビー
ムを発生させることができる。したがって、荷電ビーム
を高速に偏向することができる。
As described above, in the electrostatic deflector of the present invention, the second deflecting plate facing the first deflecting plate is formed by connecting three electrodes via the photoconductive crystal, and the first deflecting plate to which the DC voltage is applied is connected. Light is applied to the photoconductive crystal between the electrodes of the deflecting plate. For this reason,
By controlling the light irradiation timing, it is possible to generate a strobe-like electron beam with a sharp rise and an extremely short pulse width. Therefore, the charged beam can be deflected at a high speed.

これにより、所定の間隔で光を照射すれば、高速動作
するLSIの電圧測定に十分対処できる。この結果、従来
例のように、直接、偏向板に、数百ピコ秒もの高速に立
ち上がる偏向信号(周波数、GHz単位)を供給しなくて
も済む。また、従来例のような伝送ケーブルが要らない
ので、周波数の影響による偏向電圧波形の立ち上がりの
遅れや、波形歪みが解消できる。なお、荷電ビームは負
電荷を帯びた電子ビームや正電荷を帯びたイオンビーム
が対象となる。
Thus, if light is irradiated at a predetermined interval, it is possible to sufficiently cope with voltage measurement of an LSI operating at high speed. As a result, it is not necessary to directly supply a deflection signal (frequency, GHz unit) that rises as fast as several hundred picoseconds to the deflection plate as in the conventional example. Further, since a transmission cable as in the conventional example is not required, delay in rising of the deflection voltage waveform and waveform distortion due to the influence of the frequency can be eliminated. The charged beam is a negatively charged electron beam or a positively charged ion beam.

次に、本発明のストロボ電子ビーム装置の動作を説明
する。例えば、二次電子画像を取得する場合、まず、電
子銃27から絞りAP上へ電子ビーム27aが照射されている
状態で、本発明の静電偏向器から成る静電偏向手段28
が、電子ビーム27aを偏向する。
Next, the operation of the strobe electron beam device of the present invention will be described. For example, when acquiring a secondary electron image, first, in a state where the electron beam 27a is irradiated from the electron gun 27 onto the stop AP, the electrostatic deflecting unit 28 including the electrostatic deflector of the present invention is used.
Deflects the electron beam 27a.

このときに、第1の偏向板21aの第2の電極部214と第
3の電極部212の間の第2の隙間Aの光導電結晶213に光
を照射する。すると、この光導電結晶213が導通するの
で、第2の電極部214と第3の電極部212とが電気的に接
続され、これら電極が1つの電極板として作用する。こ
の結果、第2の電圧(正電圧)によって、第1の偏向板
21aと第2の偏向板21bとの間に静電界が生じるので、電
子ビーム27aを絞りAPの光軸から外すことができる。こ
れにより、電子ビーム27aは、絞りAPの通過が制限され
る。
At this time, light is applied to the photoconductive crystal 213 in the second gap A between the second electrode portion 214 and the third electrode portion 212 of the first deflection plate 21a. Then, since the photoconductive crystal 213 conducts, the second electrode portion 214 and the third electrode portion 212 are electrically connected, and these electrodes function as one electrode plate. As a result, the first voltage is applied to the first deflection plate by the second voltage (positive voltage).
Since an electrostatic field is generated between 21a and the second deflection plate 21b, the electron beam 27a can be deviated from the optical axis of the stop AP. As a result, the passage of the electron beam 27a through the stop AP is restricted.

また、先の光導電結晶213から光を取り去って、この
部分を非導通状態にする。その後、第1の偏向板21aの
第1の電極部211と第3の電極部212の間の第1の隙間B
の光導電結晶213に光を照射する。すると、この光導電
結晶213が導通するので、第1の電極部211と第3の電極
部212とが電気的に接続され、これら電極が1つの電極
板として作用する。この結果、第1の電圧(零電位)に
よって、第1の偏向板21aと第2の偏向板21bとの間に生
じていた静電界が消えるので、電子ビーム27aを絞りAP
の光軸に戻すことができる。
Further, light is removed from the photoconductive crystal 213, and this portion is turned off. Thereafter, the first gap B between the first electrode portion 211 and the third electrode portion 212 of the first deflection plate 21a is formed.
The photoconductive crystal 213 is irradiated with light. Then, since the photoconductive crystal 213 conducts, the first electrode portion 211 and the third electrode portion 212 are electrically connected, and these electrodes function as one electrode plate. As a result, the electrostatic field generated between the first deflection plate 21a and the second deflection plate 21b disappears due to the first voltage (zero potential).
Optical axis.

これにより、絞りAP上で電子ビーム27aを高速に偏向
することができる。なお、絞りAPを通過した電子ビーム
は、被測定対象に照射される。そして、被測定対象から
放出された二次電子が二次電子検出手段により検出され
る。二次電子検出手段からの検出信号は、信号処理手段
により信号処理される。また、走査手段は、次の画像取
得領域に移動するために、電子ビーム27a又は被測定対
象26を走査する。
Thereby, the electron beam 27a can be deflected at high speed on the stop AP. Note that the electron beam that has passed through the stop AP is applied to the object to be measured. Then, the secondary electrons emitted from the measured object are detected by the secondary electron detecting means. The detection signal from the secondary electron detection means is processed by the signal processing means. In addition, the scanning unit scans the electron beam 27a or the measured object 26 to move to the next image acquisition area.

このように本発明のストロボ電子ビーム装置によれ
ば、静電偏向手段が、本発明に係る静電偏向器から構成
さているので、絞りAP上で電子ビーム27aを高速に偏向
することができる。
As described above, according to the strobe electron beam apparatus of the present invention, since the electrostatic deflecting means is constituted by the electrostatic deflector according to the present invention, the electron beam 27a can be rapidly deflected on the stop AP.

このため、被測定対象となるLSIの動作が高速化して
も、立ち上がりが鋭く、パルス幅が極めて短いストロボ
状の電子ビームを使用して、電圧測定や画像取込みを行
うことができる。この結果、従来例のように、直接、偏
向板に、数百ピコ秒もの高速に立ち上がる偏向信号(周
波数、GHz単位)を供給しなくても済むので、伝送ケー
ブルを使用しない分、正確な電圧や画像を取込むことが
できる。
Therefore, even if the operation of the LSI to be measured is accelerated, voltage measurement and image capture can be performed using a strobe-shaped electron beam with a sharp rise and an extremely short pulse width. As a result, it is not necessary to supply a deflection signal (frequency, GHz unit) that rises at high speed of several hundred picoseconds directly to the deflection plate as in the conventional example. And images can be captured.

〔実施例〕〔Example〕

次に図を参照しながら本発明の実施例について説明す
る。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の実施例に係る静電偏向器の構成図で
あり、同図(a)はその断面図を示している。
FIG. 1 is a configuration diagram of an electrostatic deflector according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1A is a cross-sectional view thereof.

図において、21aは荷電ビーム22の光軸を含んで相対
する一対の偏向板21a,21bの一方を示している。なお、
偏向板21aは、第1の電極部211、第2の電極部214、第
3の電極部(以下偏向電極という)212及び光導電結晶2
13から成る。第1の電極部211には、第1の直流電圧(G
ND;0V)を印加し、第2の電極部214には第2の直流電圧
Eを印加する。偏向電極212は第1の電極部211と第2の
電極部214との間に挟まれた位置に配設する。第1の電
極部211と偏向電極212の間に第1の隙間(以下光導電部
Bという)を設ける。第2の電極部214と偏向電極212と
の間に第2の隙間(以下光導電部Aという)を設ける。
光導電結晶213は、第1の隙間B及び第2の隙間Aを接
続するように設ける。本実施例では、光導電結晶213
は、第1の電極部211、偏向電極212及び第2の電極部21
4を裏打ちするような基板状を有している。また23は真
空容器であり、貫通端子24a,24bにより真空部分と真空
外部とを隔離している。なお、22は荷電ビームであり、
電子ビームや正イオンビーム等である。22aは荷電ビー
ム22の光軸である。
In the figure, reference numeral 21a denotes one of a pair of deflecting plates 21a and 21b facing each other including the optical axis of the charged beam 22. In addition,
The deflection plate 21a includes a first electrode portion 211, a second electrode portion 214, a third electrode portion (hereinafter, referred to as a deflection electrode) 212, and a photoconductive crystal 2
Consists of thirteen. A first DC voltage (G
ND; 0V), and a second DC voltage E is applied to the second electrode portion 214. The deflection electrode 212 is provided at a position sandwiched between the first electrode unit 211 and the second electrode unit 214. A first gap (hereinafter referred to as a photoconductive portion B) is provided between the first electrode portion 211 and the deflection electrode 212. A second gap (hereinafter referred to as a photoconductive portion A) is provided between the second electrode portion 214 and the deflection electrode 212.
The photoconductive crystal 213 is provided so as to connect the first gap B and the second gap A. In this embodiment, the photoconductive crystal 213
Are the first electrode unit 211, the deflection electrode 212, and the second electrode unit 21.
It has a substrate shape that backs 4. Reference numeral 23 denotes a vacuum container, which separates the vacuum portion from the outside of the vacuum by through terminals 24a and 24b. 22 is a charged beam,
An electron beam or a positive ion beam is used. 22a is the optical axis of the charged beam 22.

同図(b)は、静電偏向器の斜視図であり、便宜上真
空容器23と貫通端子24a,24bを省略している。
FIG. 2B is a perspective view of the electrostatic deflector, in which the vacuum vessel 23 and the through terminals 24a and 24b are omitted for convenience.

図において、偏向板21aは、さらに光導電結晶213に電
極211,214と、偏向電極(大きさ3mm×3mm程度)212とを
接合することにより構成される。なお光導電結晶213
は、クロムをドープしたGaAs結晶であり、光導電部A
は、レーザ光が照射されていないときには、電極部214
と偏向電極212とを電気的に絶縁して隔離する光導電結
晶の一部である。光導電部Bは、レーザ光が照射されて
いないときには、偏向電極212と電極211とを電気的に絶
縁して隔離する光導電結晶の一部である。
In the figure, a deflecting plate 21a is formed by further joining a photoconductive crystal 213 with electrodes 211 and 214 and a deflecting electrode (about 3 mm × 3 mm) 212. The photoconductive crystal 213
Is a chromium-doped GaAs crystal, and the photoconductive portion A
When the laser beam is not irradiated,
And a part of the photoconductive crystal which electrically insulates and deflects the electrode 212 from each other. The photoconductive portion B is a part of a photoconductive crystal that electrically insulates and separates the deflection electrode 212 from the electrode 211 when laser light is not irradiated.

また、21bは、偏向板21aと光軸22aとを挟んで相対す
る他方の偏向板であり、単一の金属板で構成する。な
お、電極214に例えば直流電圧E1=5V程度を印加し、偏
向板21bは接地する。
21b is the other deflecting plate that faces the deflecting plate 21a and the optical axis 22a, and is constituted by a single metal plate. For example, a DC voltage E 1 = approximately 5 V is applied to the electrode 214, and the deflection plate 21b is grounded.

また、25aは光導電部Aにレーザl1をパルス状に照射
するレーザ光源であり、25bは同様に光導電部Bにレー
ザ光l2をパルス状に照射するレーザ光源である。これ等
により静電偏向器を構成する。
Reference numeral 25a denotes a laser light source that irradiates the photoconductive portion A with the laser beam 11 in a pulse shape, and reference numeral 25b denotes a laser light source that similarly irradiates the photoconductive portion B with the laser beam 12 in a pulse shape. These constitute an electrostatic deflector.

第2図は本発明の実施例に係る静電偏向器の動作説明
図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation of the electrostatic deflector according to the embodiment of the present invention.

同図(a1)〜(a4)は電極214に直流電圧(E1=5V程
度)を印加した偏向板21aの光導電部A,Bにレーザ光l1,l
2を照射した場合の等価偏向器を示している。
FIGS. (A 1 ) to (a 4 ) show laser beams l 1 and l applied to the photoconductive portions A and B of the deflecting plate 21 a to which a DC voltage (approximately E 1 = 5 V) is applied to the electrode 214.
2 shows an equivalent deflector when 2 is irradiated.

同図(a1)において、光導電部Aにレーザ光l1を照射
することによって、電極214と偏向電極212とが光導電結
晶213の光導電部Aを介して導通し、直流電圧E=5Vが
偏向電極212に供給される。
In FIG. (A 1), by irradiating a laser beam l 1 the photoconductive unit A, conducted through the electrode 214 a photoconductive portion A deflection electrode 212 transgressions photoconductive crystal 213, the DC voltage E = 5V is supplied to the deflection electrode 212.

なお、同図(a2)は、偏向板21aの偏向電極212にDC5V
を印加した等価偏向器を示している。荷電ビーム22は光
軸からそれた位置に偏向される。
FIG. 2 (a 2 ) shows that DC5V is applied to the deflection electrode 212 of the deflection plate 21a.
2 shows an equivalent deflector to which is applied. The charged beam 22 is deflected to a position off the optical axis.

また、同図(a3)において、光導電部Bにレーザ光l2
を照射することによって、電極211と偏向電極212とが光
導電結晶213の光導電部Bを介して導通し、接地線GND=
0Vが偏向電極212に供給される。
In the same figure (a 3 ), the laser beam l 2 is applied to the photoconductive portion B.
Irradiates the electrode 211 and the deflection electrode 212 through the photoconductive portion B of the photoconductive crystal 213, and the ground line GND =
0V is supplied to the deflection electrode 212.

なお、同図(a4)は、偏向板21aの偏向電極212にDC0V
を印加した等価偏向器を示している。荷電ビーム22は光
軸に戻っている。
FIG. (A 4 ) shows that DC0V is applied to the deflection electrode 212 of the deflection plate 21a.
2 shows an equivalent deflector to which is applied. The charged beam 22 has returned to the optical axis.

同図(b)は、レーザ光l1,l2の照射タイミングと、
偏向板21a,21bの偏向電圧の関係を示している。図にお
いて、縦軸はレーザ光の光強度Ia,Ibを示し、横軸は時
間tである。まず光導電部Aにレーザ光l1を照射すると
共に偏向板の偏向電圧が直流5Vに立ち上がり、次に光導
電部Bにレーザ光l2を照射すると共に偏向板の偏向電圧
が零電位に立ち下がる。この動作を継続することによっ
て電子ビームを偏向することができる。なお、レーザ光
l1,l2の照射タイミングは、偏向板の偏向電圧の供給タ
イミングとなる。
FIG. 3B shows the irradiation timing of the laser beams l 1 and l 2 ,
The relationship between the deflection voltages of the deflection plates 21a and 21b is shown. In the figure, the vertical axis represents the light intensity I a of the laser beam, indicate the I b, the horizontal axis represents the time t. First, the photoconductive portion A is irradiated with the laser beam 11 and the deflection voltage of the deflecting plate rises to DC 5 V. Next, the photoconductive portion B is irradiated with the laser beam 12 and the deflection voltage of the deflecting plate rises to zero potential. Go down. By continuing this operation, the electron beam can be deflected. The laser light
The irradiation timing of l 1 and l 2 is the timing of supplying the deflection voltage of the deflection plate.

このようにして、レーザ光l1,l2を偏向板21aに照射す
ることにより該偏向板21aに直流電圧(E1=5V程度)を
印加し、電子ビーム等の荷電ビーム22を偏向することが
できる。これにより数百ピコ秒等の高速に立ち上がる偏
向信号(周波数 G Hz単位)を直接、偏向板21a,21bに
供給する必要がない。このため、従来のような伝送ケー
ブル等の周波数の影響による静電偏向器の入力偏向電圧
波形に遅延時間や波形歪部を発生するという問題を無く
すことが可能となる。
By irradiating the deflecting plate 21a with the laser beams l 1 and l 2 in this manner, a DC voltage (approximately E 1 = 5 V) is applied to the deflecting plate 21a to deflect the charged beam 22 such as an electron beam. Can be. Thus, it is not necessary to directly supply a deflection signal (in units of frequency G Hz) that rises at a high speed of several hundred picoseconds directly to the deflection plates 21a and 21b. For this reason, it is possible to eliminate the problem of generating a delay time and a waveform distortion part in the input deflection voltage waveform of the electrostatic deflector due to the influence of the frequency of the transmission cable or the like as in the related art.

第3図は本発明の実施例に係るストロボ電子ビーム装
置の構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a strobe electron beam apparatus according to an embodiment of the present invention.

図において、26は集積回路等を内蔵するLSI等の電圧
分布や配線画像が取り込まれる被測定対象であり、27は
被測定対象26に電子ビーム27aを照射する電子銃であ
る。なお、27bは被測定対象26から放出される二次電子
である。28は静電偏向器であり、さらに28a,28bは電子
ビーム27aの光軸を含んで相対する偏向板である。APは
電子ビームの通過範囲を制限する絞りである。絞りAP
は、スキャンコイルの29の上に配置し、絞りAPの開口部
は、電子ビームの光軸22aに位置合わせする。29は電子
ビーム27aを走査するスキャンコイル、30はその走査手
段、31は被測定対象26から放出される二次電子を検出す
る二次電子検出手段、32はその信号処理手段、33は測定
電圧値や画像を表示するモニタ手段、34はLSI等の測定
に必要な各種の試験電圧を供給する電圧供給手段、35は
走査手段30や信号処理手段32等を制御する制御手段であ
る。
In the figure, reference numeral 26 denotes an object to be measured in which a voltage distribution or wiring image of an LSI or the like incorporating an integrated circuit or the like is captured, and 27 denotes an electron gun for irradiating the object to be measured 26 with an electron beam 27a. Here, 27b is secondary electrons emitted from the measured object 26. Reference numeral 28 denotes an electrostatic deflector, and reference numerals 28a and 28b denote deflecting plates including the optical axis of the electron beam 27a. AP is an aperture that limits the passage range of the electron beam. Aperture AP
Is arranged above the scan coil 29, and the aperture of the aperture AP is aligned with the optical axis 22a of the electron beam. 29 is a scan coil for scanning the electron beam 27a, 30 is its scanning means, 31 is secondary electron detecting means for detecting secondary electrons emitted from the object 26 to be measured, 32 is its signal processing means, and 33 is a measuring voltage. A monitor means for displaying values and images, a voltage supply means 34 for supplying various test voltages necessary for measurement of the LSI and the like, and a control means 35 for controlling the scanning means 30, the signal processing means 32 and the like.

これまでは、従来の構成と同様であるが、次の点にお
いて異なる。すなわち静電偏向器28の一方の偏向板28a
に直流電圧を供給する直流電源39と、パルス状のレーザ
光l3,l4を発生する光パルス発生手段36と、そのレーザ
光l3,l4を電子ビーム鏡筒内に導く光伝送手段37a,37b
と、偏向板28a又は28bにレーザ光l3,l4を照射する発光
部38a,38bとを具備している。なお、CLKは、クロック信
号であり、制御手段35から出力され、光パルス発生手段
36と電圧供給手段34に入力されている。これ等によりス
トロボ電子ビーム装置を構成する。
Up to now, the configuration is the same as the conventional configuration, but different in the following points. That is, one deflection plate 28a of the electrostatic deflector 28
To a DC power source 39 supplies a DC voltage, pulsed laser beam l 3, l 4 optical pulse generating means 36 for generating the optical transmission means for guiding the laser beam l 3, l 4 in the electron beam barrel 37a, 37b
When, and provided to the deflection plate 28a or 28b emitting portion 38a is irradiated with a laser beam l 3, l 4, and 38b. Note that CLK is a clock signal, which is output from the control means 35,
36 and the voltage supply means 34. These components constitute a strobe electron beam device.

第4図は本発明の実施例に係るストロボ電子ビーム装
置の動作を説明する図であり、同図(a)はレーザ光
l3,l4の照射とクロック信号CLKとの関係をタイムチャー
トに示している。
FIG. 4 is a view for explaining the operation of the strobe electron beam apparatus according to the embodiment of the present invention, and FIG.
The relationship between the irradiation of l 3 and l 4 and the clock signal CLK is shown in a time chart.

図において、CLKはクロック信号であり、まずクロッ
ク信号CLKのの立ち上がりに同期してレーザ光l3を光
導電部Aに照射し、偏向電圧を立ち上げ、次のクロック
信号CLKのの立ち上がりに同期してレーザ光l4を光導
電部Bに照射し、偏向電圧を立ち下げる。次いでクロッ
ク信号CLKの以下、同様にレーザ光l3又はl4を照射し
て偏向電圧を偏向板28a,28bに供給する。これにより、
電子ビーム27aを絞りAP上で高速に偏向することによ
り、ストロボパルス状の電子ビーム27aを被測定対象26
に照射することができる。なお、この場合の電子ビーム
27aのパルス幅は、2つのレーザ光l1,l2の時間差Twで決
まる。
In FIG, CLK is a clock signal, a laser beam l 3 is irradiated to the photoconductive section A is first synchronized with the rise of the clock signal CLK, it raises the deflection voltage, synchronizing with the rising of the next clock signal CLK the laser beam l 4 is irradiated to the photoconductive section B, the fall of the deflection voltage. Then following the clock signal CLK, the deflector 28a of the deflection voltage is irradiated likewise the laser beam l 3 or l 4, supplied to 28b. This allows
By deflecting the electron beam 27a at high speed on the aperture AP, the strobe pulse-shaped electron beam 27a is
Can be irradiated. In this case, the electron beam
The pulse width of 27a is determined by the time difference Tw between the two laser beams l 1 and l 2 .

同図(b)は、本発明の実施例に係るストロボ電子ビ
ーム装置の動作を説明するフローチャートである。
FIG. 2B is a flowchart for explaining the operation of the strobe electron beam apparatus according to the embodiment of the present invention.

まず電子ビーム27aを電子銃27より発射する。次い
で、クロック信号CLKの立ち上がりに同期して、光パル
ス発生手段36からレーザ光l3,l4を偏向板28a又は28bの
光導電部に照射し、直流電圧Eを偏向電極212に供給
し、そして、偏向電極212を接地電位(GND)に復帰さ
せ、電子ビーム27aを静電偏向する。次に走査手段30と
スキャンコイル29とを介して、電子ビーム27aを被測定
対象26のLSI上に走査する。なお、このときLSIにクロッ
ク信号CLKに同期して試験電圧を電圧供給手段34を介し
て供給する。
First, an electron beam 27a is emitted from the electron gun 27. Next, in synchronization with the rise of the clock signal CLK, the optical pulse generating means 36 irradiates the laser beam l 3 , l 4 to the photoconductive portion of the deflecting plate 28a or 28b, and supplies the DC voltage E to the deflecting electrode 212, Then, the deflection electrode 212 is returned to the ground potential (GND), and the electron beam 27a is electrostatically deflected. Next, the electron beam 27a is scanned over the LSI of the measured object 26 via the scanning means 30 and the scan coil 29. At this time, a test voltage is supplied to the LSI via the voltage supply means 34 in synchronization with the clock signal CLK.

次いで、被測定対象26から放出される二次電子27bを
二次電子検出手段31を介して検出する。さらにその検出
信号を信号処理手段32を介して処理し、制御手段35と、
モニタ手段33を介して、LSIの電圧分布やその配線画像
等をCRT装置に画像表示をする。
Next, the secondary electrons 27 b emitted from the measured object 26 are detected via the secondary electron detection means 31. Further, the detection signal is processed through the signal processing means 32, and the control means 35,
Via the monitor means 33, the voltage distribution of the LSI, the wiring image thereof, and the like are displayed on the CRT device as images.

このようにして本発明の静電偏向器をストロボ電子ビ
ーム装置に用いることによって直接偏向信号(周波数
G Hz単位)を偏向板28a,28bに供給することがないの
で、これによる従来のような問題を無くして、正確な電
圧測定や画像の取り込みをすることが可能となる。
As described above, by using the electrostatic deflector of the present invention in a strobe electron beam apparatus, a direct deflection signal (frequency
(In GHz units) is not supplied to the deflecting plates 28a and 28b, so that it is possible to eliminate the problem of the related art and to perform accurate voltage measurement and image capture.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明の静電偏向器では、第1の
偏向板に対向する第2の偏向板は、3つの電極が光導電
結晶を介して接続されて成り、直流電圧を印加した第1
の偏向板の各電極間の光導電結晶に光が照射されてい
る。このため、光の照射タイミングを制御することによ
って、立ち上がりが鋭く、パルス幅が極めて短いストロ
ボ状の電子ビームを発生させることができる。したがっ
て、荷電ビームを高速に偏向することができる。
As described above, in the electrostatic deflector of the present invention, the second deflecting plate facing the first deflecting plate is formed by connecting three electrodes via the photoconductive crystal and applying a DC voltage. 1
Light is applied to the photoconductive crystal between the electrodes of the deflecting plate. Therefore, by controlling the light irradiation timing, it is possible to generate a strobe-shaped electron beam having a sharp rising edge and an extremely short pulse width. Therefore, the charged beam can be deflected at a high speed.

また、本発明のストロボ電子ビーム装置によれば、静
電偏向手段が、本発明に係る静電偏向器から構成されて
いるので、絞り上で荷電ビームを高速に偏向することが
できる。
Further, according to the strobe electron beam apparatus of the present invention, since the electrostatic deflecting means is constituted by the electrostatic deflector according to the present invention, it is possible to deflect the charged beam on the stop at a high speed.

したがって、被測定対象となるLSIの動作が高速化し
ても、立ち上がりが鋭く、パルス幅が極めて短いストロ
ボ状の電子ビームを使用して電圧測定や二次電子画像を
取得することができる。
Therefore, even if the operation of the LSI to be measured is accelerated, a voltage measurement and a secondary electron image can be obtained using a strobe-shaped electron beam having a sharp rise and an extremely short pulse width.

これにより、直接、偏向板に、数百ピコ秒もの高速に
立ち上がる偏向信号(周波数、G Hz単位)を供給しなく
ても済むので、電圧測定精度や画像取得精度が向上す
る。
This eliminates the need to directly supply a deflection signal (frequency, in units of GHz) that rises as fast as several hundred picoseconds to the deflection plate, thereby improving voltage measurement accuracy and image acquisition accuracy.

また、本発明によれば、伝送ケーブルの引き廻しや、
コネクタが不要となるので、偏向板を小型化すること、
及び従来のような周波数による悪影響を皆無にすること
が可能となる。
Further, according to the present invention, the routing of the transmission cable,
Since no connector is required, the size of the polarizing plate can be reduced.
In addition, it is possible to eliminate the adverse effect of the frequency as in the related art.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の実施例に係る静電偏向器の構成図、 第2図は本発明の実施例に係る静電偏向器の動作説明
図、 第3図は本発明の実施例に係るストロボ電子ビーム装置
の構成図、 第4図は本発明の実施例に係るストロボ電子ビーム装置
の動作説明図、 第5図は従来例に係る静電偏向器の説明図、 第6図は従来例に係るストロボ電子ビーム装置の説明図
である。 (符号の説明) 1,21a,21b,28a,28b……偏向板、 2,22,27a……電子ビーム(荷電ビーム)、 2a,22a……電子ビームの光軸(荷電ビームの光軸)、 2b,27b……二次電子、 3,23……真空容器、 4……高周波端子、 5……伝送ケーブル、 6……終端抵抗、 7,19……波形歪部分、 8,27……電子銃、 9,29……スキャンコイル、 10,26……被測定対象、 11,28……静電偏向器、 12……パルスジェネレータ、 13,30……スキャンジェネレータ(走査手段)、 14,31……二次電子検出手段、 15,32……信号処理手段、 16,34……電圧供給手段、 17,33……モニタ手段、 18,35……制御手段、 24a,24b……貫通端子、 25a,25b……レーザ光源、 211,214……電極、 212……偏向電極、 213……光導電結晶、 36……光パルス発生手段、 37a,37b……光伝送手段、 38a,38b……発光部、 39……直流電源、 E……直流電圧(偏向電圧)、 l1〜l4……レーザ光、 A,B……光導電部、 CLK……クロック信号、 AP……絞り。
FIG. 1 is a configuration diagram of an electrostatic deflector according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation of the electrostatic deflector according to the embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing the operation of a strobe electron beam apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is an explanatory view of an electrostatic deflector according to a conventional example, and FIG. FIG. 2 is an explanatory view of a strobe electron beam device according to the first embodiment. (Explanation of reference numerals) 1,21a, 21b, 28a, 28b: Deflecting plate, 2, 22, 27a: Electron beam (charged beam), 2a, 22a: Optical axis of electron beam (optical axis of charged beam) , 2b, 27b ... secondary electrons, 3,23 ... vacuum vessel, 4 ... high-frequency terminal, 5 ... transmission cable, 6 ... terminating resistor, 7,19 ... waveform distortion part, 8,27 ... Electron gun, 9,29… Scan coil, 10,26… Target object, 11,28… Electrostatic deflector, 12… Pulse generator, 13,30 …… Scan generator (scanning means), 14, 31 secondary electron detection means 15, 32 signal processing means 16, 34 voltage supply means 17, 33 monitor means 18, 35 control means 24a, 24b through terminal , 25a, 25b ... laser light source, 211, 214 ... electrode, 212 ... deflection electrode, 213 ... photoconductive crystal, 36 ... light pulse generation means, 37a, 37b ... light transmission means, 38a, 38b ... light emission Part, 39 ... DC power supply, E ... direct Voltage (deflection voltage), l 1 ~l 4 ...... laser light, A, B ...... photoconductive unit, CLK ...... clock signal, the diaphragm AP .......

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石塚 俊弘 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 浜 壮一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−119845(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Toshihiro Ishizuka 1015 Uedanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside Fujitsu Limited (72) Inventor Soichi Hama 1015 Kamikodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Limited ( 56) References JP-A-62-119845 (JP, A)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】荷電ビーム(22)の光軸(22a)を挟んで
互いに対向する第1及び第2の偏向板(21a,21b)から
成る静電偏向器であって、 前記第1の偏向板は、 第1の直流電圧(GND)を供給する第1の電極部(211)
と、第2の直流電圧(E)を供給する第2の電極部(21
4)と、前記第1の電極部と前記第2の電極部との間に
挟まれて配置された第3の電極部(212)と、前記第1
の電極部と第3の電極部の第1の隙間(B)及び前記第
2の電極部と第3の電極部の第2の隙間(A)にそれぞ
れ設けられた光導電結晶(213)から成り、 前記第1の隙間及び第2の隙間に対し、光が選択的に照
射されるように構成されていることを特徴とする静電偏
向器。
1. An electrostatic deflector comprising first and second deflection plates (21a, 21b) opposed to each other across an optical axis (22a) of a charged beam (22), wherein said first deflection A first electrode unit (211) for supplying a first DC voltage (GND);
And a second electrode unit (21) for supplying a second DC voltage (E).
4), a third electrode section (212) interposed between the first electrode section and the second electrode section, and the first electrode section;
From the photoconductive crystals (213) provided in the first gap (B) between the first electrode section and the third electrode section and the second gap (A) between the second electrode section and the third electrode section, respectively. An electrostatic deflector configured to selectively irradiate light to the first gap and the second gap.
【請求項2】前記第1の偏向板の第1の電極部(211)
及び第2の偏向板に第1の直流電圧(GND)を印加し、
かつ、前記第1の偏向板の第2の電極部(214)に第2
の直流電圧(E)を印加し、 前記第1の偏向板の第1の隙間(B)及び第2の隙間
(A)の光導電結晶(213)にパルス状の光を交互に照
射することを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載す
る静電偏向器。
2. A first electrode section of said first deflection plate.
And applying a first DC voltage (GND) to the second deflection plate,
The second electrode portion (214) of the first deflection plate has a second electrode.
And applying a pulsed light alternately to the photoconductive crystal (213) in the first gap (B) and the second gap (A) of the first deflection plate. The electrostatic deflector according to claim 1, characterized in that:
【請求項3】前記第1の偏向板の第1の隙間(B)の光
導電結晶(213)に対する第1の光の照射と、前記第1
の偏向板の第2の隙間(A)の光導電結晶(213)に対
する第2の光の照射との間に任意の時間差(Tw)を設定
し、 前記第2の光の照射によって第2の直流電圧(E)まで
上昇した第3の電極部を第1の光の照射によって、前記
第3の電極部を第1の直流電圧(GND)まで降下させ、 続いて、前記第2の光の照射によって第3の電極部を第
2の直流電圧まで上昇し、再び、前記第1の光の照射に
よって第3の電極部を第1の直流電圧まで降下させると
いうサイクルを繰り返し、 前記第1及び第2の光の照射の間の時間差(Tw)だけ第
3の電極部が第1の直流電圧になるように、前記第1の
隙間(B)及び第2の隙間(A)の光導電結晶(213)
に交互に光を照射することを特徴とする特許請求の範囲
第2項に記載する静電偏向器。
3. A method of irradiating a first light to a photoconductive crystal (213) in a first gap (B) of the first deflecting plate, the method comprising:
An arbitrary time difference (Tw) is set between the irradiation of the second light to the photoconductive crystal (213) in the second gap (A) of the deflecting plate, and the irradiation of the second light causes the second difference. By irradiating the third electrode portion raised to the DC voltage (E) with the first light, the third electrode portion is lowered to the first DC voltage (GND). The cycle of raising the third electrode unit to the second DC voltage by the irradiation and lowering the third electrode unit to the first DC voltage again by the irradiation of the first light is repeated. The photoconductive crystal in the first gap (B) and the second gap (A) is so arranged that the third electrode section has the first DC voltage by the time difference (Tw) between the irradiation of the second light. (213)
3. The electrostatic deflector according to claim 2, wherein light is emitted alternately.
【請求項4】少なくとも、電子ビーム(27a)を被測定
対象(26)に照射する電子銃(27)と、前記電子銃から
の電子ビームを偏向する静電偏向手段(28)と、前記電
子ビームの通過範囲を制限する絞り(AP)と、前記絞り
を通過した電子ビーム又は被測定対象を走査する走査手
段(30)と、前記被測定対象から放出された二次電子
(27b)を検出する二次電子検出手段(31)と、前記二
次電子検出手段からの検出信号を処理する信号処理手段
(32)とを備えたストロボ電子ビーム装置において、 前記静電偏向手段(28)は、 第1の偏向板(21b)と、 前記第1の偏向板(21b)に対向した位置に設けられ
た、複数の電極部(211,212,214)と該電極部の間を接
続した光導電結晶(213)から成る第2の偏向板(21a)
と、 前記第2の偏向板(21a)の光導電結晶にパルス状の光
を照射する光源(25a,25b)と、 前記第1及び第2の偏向板(21a,21b)に直流電圧を供
給する直流電源(39)とを有することを特徴とするスト
ロボ電子ビーム装置。
4. An electron gun (27) for irradiating an object to be measured (26) with an electron beam (27a); electrostatic deflecting means (28) for deflecting an electron beam from the electron gun; An aperture (AP) for limiting a beam passing range, a scanning means (30) for scanning an electron beam or an object to be measured passing through the aperture, and detecting secondary electrons (27b) emitted from the object to be measured. A strobe electron beam device comprising: a secondary electron detecting means (31) for performing a detection signal from the secondary electron detecting means; and a signal processing means (32) for processing a detection signal from the secondary electron detecting means. A first deflecting plate (21b), and a plurality of electrode portions (211, 212, 214) provided at positions facing the first deflecting plate (21b) and a photoconductive crystal (213) connected between the electrode portions. Second deflection plate (21a) comprising:
A light source (25a, 25b) for irradiating pulsed light to the photoconductive crystal of the second deflection plate (21a); and a DC voltage supply to the first and second deflection plates (21a, 21b). And a direct-current power supply (39).
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