JPH05121030A - 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 - Google Patents
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Info
- Publication number
- JPH05121030A JPH05121030A JP2412242A JP41224290A JPH05121030A JP H05121030 A JPH05121030 A JP H05121030A JP 2412242 A JP2412242 A JP 2412242A JP 41224290 A JP41224290 A JP 41224290A JP H05121030 A JPH05121030 A JP H05121030A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- ion beam
- potential
- objective lens
- scintillator
- 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
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
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/305—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating, or etching
- H01J37/3053—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating, or etching for evaporating or etching
- H01J37/3056—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating, or etching for evaporating or etching for microworking, e. g. etching of gratings or trimming of electrical components
-
- 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
-
- 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
- H01J37/02—Details
- H01J37/244—Detectors; Associated components or circuits therefor
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/244—Detection characterized by the detecting means
- H01J2237/2443—Scintillation detectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/244—Detection characterized by the detecting means
- H01J2237/2445—Photon detectors for X-rays, light, e.g. photomultipliers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/244—Detection characterized by the detecting means
- H01J2237/2448—Secondary particle detectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/244—Detection characterized by the detecting means
- H01J2237/24485—Energy spectrometers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/244—Detection characterized by the detecting means
- H01J2237/2449—Detector devices with moving charges in electric or magnetic fields
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/244—Detection characterized by the detecting means
- H01J2237/24495—Signal processing, e.g. mixing of two or more signals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/245—Detection characterised by the variable being measured
- H01J2237/24507—Intensity, dose or other characteristics of particle beams or electromagnetic radiation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/245—Detection characterised by the variable being measured
- H01J2237/24564—Measurements of electric or magnetic variables, e.g. voltage, current, frequency
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/245—Detection characterised by the variable being measured
- H01J2237/24571—Measurements of non-electric or non-magnetic variables
- H01J2237/24585—Other variables, e.g. energy, mass, velocity, time, temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/245—Detection characterised by the variable being measured
- H01J2237/24592—Inspection and quality control of devices
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 2次電子分光計を内蔵するイオンビーム装置
において、シンチレータを対物レンズの中心電極に形成
する。 【効果】 このイオンビーム装置によれば、通常の孔あ
けを行いうるのみならず、同時に非常に精確な電位測定
をも行うことができる。
において、シンチレータを対物レンズの中心電極に形成
する。 【効果】 このイオンビーム装置によれば、通常の孔あ
けを行いうるのみならず、同時に非常に精確な電位測定
をも行うことができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、イオンビーム装置(請
求項1の前文による)及びパルス化されたイオンビーム
を用い集積回路の構成物の電位を測定する方法(請求項
5及び6の上位概念による)に関するものである。
求項1の前文による)及びパルス化されたイオンビーム
を用い集積回路の構成物の電位を測定する方法(請求項
5及び6の上位概念による)に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子ビーム測定技術は、現在集積回路に
おけるエラー解析や電圧測定に使用されている。しか
し、最近の回路に使用する場合には、この技術は克服が
困難な問題に直面している。例えば、最近の回路は多層
配線を有することが多いので、幾つかの測定したい点に
電子ビームが到達しないことがある。
おけるエラー解析や電圧測定に使用されている。しか
し、最近の回路に使用する場合には、この技術は克服が
困難な問題に直面している。例えば、最近の回路は多層
配線を有することが多いので、幾つかの測定したい点に
電子ビームが到達しないことがある。
【0003】また、これらの回路は絶縁パシベーション
(passivation)層で被覆されているので、
測定の前にこれを除去しなければならない。それは、パ
シベーション層があると、質的測定のみ可能で量的測定
は不可能であるからである。
(passivation)層で被覆されているので、
測定の前にこれを除去しなければならない。それは、パ
シベーション層があると、質的測定のみ可能で量的測定
は不可能であるからである。
【0004】走査を行う電子ビームに必要な電子エネル
ギが小さいため、被試験体が発生する電界や磁界が妨害
作用を与える。これらの電磁界は1次電子ビームを偏向
させるので、検査しようとする導電路(トラック)の上
に電子ビームを保持することが困難となる。
ギが小さいため、被試験体が発生する電界や磁界が妨害
作用を与える。これらの電磁界は1次電子ビームを偏向
させるので、検査しようとする導電路(トラック)の上
に電子ビームを保持することが困難となる。
【0005】上述した最初の2つの問題点を解決するた
めに、上側の金属面又はパシベーション層を貫く孔をあ
けて測定点を露出させるようにしたイオンビーム装置が
提案されている。この型のイオンビーム装置は、例え
ば、「Proceedingsof the Inte
rn.Reliability Physics Sy
mposion」1989の34〜52ページに記載さ
れている。しかし、その孔あけ装置では、実際の電位測
定に別の電子ビームテスターが必要である。したがっ
て、2つの別個の装置が必要となり、毎回測定点を見付
けなければならないので、コストが高くなるのみならず
時間もかかる。また、予め準備されていない新たな測定
点を必要とする度に、そのイオンビーム装置の中に被試
験体を入れ直さなければならない欠点がある。
めに、上側の金属面又はパシベーション層を貫く孔をあ
けて測定点を露出させるようにしたイオンビーム装置が
提案されている。この型のイオンビーム装置は、例え
ば、「Proceedingsof the Inte
rn.Reliability Physics Sy
mposion」1989の34〜52ページに記載さ
れている。しかし、その孔あけ装置では、実際の電位測
定に別の電子ビームテスターが必要である。したがっ
て、2つの別個の装置が必要となり、毎回測定点を見付
けなければならないので、コストが高くなるのみならず
時間もかかる。また、予め準備されていない新たな測定
点を必要とする度に、そのイオンビーム装置の中に被試
験体を入れ直さなければならない欠点がある。
【0006】上述した3番目の問題点(妨害による電子
ビームの偏向)を解決するためには、過去においてコス
トのかかる電子補償方法を使用する必要があった。
ビームの偏向)を解決するためには、過去においてコス
トのかかる電子補償方法を使用する必要があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、請求項1の前文に記載した如きイオンビーム装
置を改良して、孔あけのみならず極めて精確な電位測定
にも使用しうるようにすることである。また、もう1つ
の課題は、かようなイオンビーム装置を用いる電位測定
法を改良して、測定時における被試験体の材料の欠落を
補償することである。
課題は、請求項1の前文に記載した如きイオンビーム装
置を改良して、孔あけのみならず極めて精確な電位測定
にも使用しうるようにすることである。また、もう1つ
の課題は、かようなイオンビーム装置を用いる電位測定
法を改良して、測定時における被試験体の材料の欠落を
補償することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
請求項1,5及び6の特徴事項に記載した構成によって
解決した。本発明の好適な具体例は、従属請求項に記載
した。イオンビーム装置を用いて孔をあける場合、イオ
ンビームが被試験体に衝突するときに2次電子を発生さ
せることは周知である。この作用は、イオンビーム装置
を用いて回路の対照的電位像(イメージ)を作るのに既
に利用されてきた(「Electronic Lett
ers」23,1987,11,585ページ)。しか
し、この刊行物は、量的な電位測定を行うことには何も
言及していない。
請求項1,5及び6の特徴事項に記載した構成によって
解決した。本発明の好適な具体例は、従属請求項に記載
した。イオンビーム装置を用いて孔をあける場合、イオ
ンビームが被試験体に衝突するときに2次電子を発生さ
せることは周知である。この作用は、イオンビーム装置
を用いて回路の対照的電位像(イメージ)を作るのに既
に利用されてきた(「Electronic Lett
ers」23,1987,11,585ページ)。しか
し、この刊行物は、量的な電位測定を行うことには何も
言及していない。
【0009】本発明が基礎とする広範なテストにおい
て、まずイオンビーム装置の対物レンズと被試験体の間
に、2次電子分光計の構成素子である抽出電極、フィル
タ電極及びシンチレータ付き2次電子検出器(これらの
構成素子は、外部の制御回路により互いに接続する。)
を配置してみた。これらのテストにより、対物レンズと
被試験体の動作距離が大きすぎると、対物レンズのレン
ズ収差(特に軸方向色収差及び開口収差)が増加し、該
装置の局部的解像度が減少することが分かった。
て、まずイオンビーム装置の対物レンズと被試験体の間
に、2次電子分光計の構成素子である抽出電極、フィル
タ電極及びシンチレータ付き2次電子検出器(これらの
構成素子は、外部の制御回路により互いに接続する。)
を配置してみた。これらのテストにより、対物レンズと
被試験体の動作距離が大きすぎると、対物レンズのレン
ズ収差(特に軸方向色収差及び開口収差)が増加し、該
装置の局部的解像度が減少することが分かった。
【0010】他方、本発明は、上述の課題を次の特徴的
構成を組合わせることによって十分に解決することがで
きた。 (1)抽出電極、フィルタ電極、シンチレータ及び該シ
ンチレータを上記フィルタ電極に接続する制御回路を含
む2次電子分光計をイオンビーム装置に組込むこと。 (2)上記シンチレータを対物レンズの中心電極に形成
すること。
構成を組合わせることによって十分に解決することがで
きた。 (1)抽出電極、フィルタ電極、シンチレータ及び該シ
ンチレータを上記フィルタ電極に接続する制御回路を含
む2次電子分光計をイオンビーム装置に組込むこと。 (2)上記シンチレータを対物レンズの中心電極に形成
すること。
【0011】このように2次電子分光計をイオンビーム
装置内に組込むと、この装置は、公知の電子ビーム測定
技術の全手法、特に量的な電圧測定を行うことができる
イオンビーム・テスターにもなる。この場合、2次電子
分光計の構成素子を対物レンズ内に組込むことにより、
(上述のなお不満足なものと反対に)対物レンズと被試
験体の間の動作距離を極小に保持することができ、対物
レンズのレンズ収差が減少し、装置の局部的解像度が向
上するという効果が得られる。
装置内に組込むと、この装置は、公知の電子ビーム測定
技術の全手法、特に量的な電圧測定を行うことができる
イオンビーム・テスターにもなる。この場合、2次電子
分光計の構成素子を対物レンズ内に組込むことにより、
(上述のなお不満足なものと反対に)対物レンズと被試
験体の間の動作距離を極小に保持することができ、対物
レンズのレンズ収差が減少し、装置の局部的解像度が向
上するという効果が得られる。
【0012】本発明による構成では、2次電子分光計の
抽出電極を被試験体の上方に近接して取付け、該分光計
のフィルタ電極をこれに続けて近距離(2,3ミリ)に
設ける。2次電子検出器のシンチレータは、対物レンズ
の中心電極に直接組込んで一体化する。これは、対物レ
ンズの中心電極が高い正電位にあり、したがってフィル
タ電極を通過する2次電子がすべてそこに落ち着くの
で、実施可能である。シンチレータにより発生する光
は、直接導光体を介して又は光学装置を介して増倍器に
供給し、そこで光信号を電気信号に変換し、これを更に
公知の方法で処理する。
抽出電極を被試験体の上方に近接して取付け、該分光計
のフィルタ電極をこれに続けて近距離(2,3ミリ)に
設ける。2次電子検出器のシンチレータは、対物レンズ
の中心電極に直接組込んで一体化する。これは、対物レ
ンズの中心電極が高い正電位にあり、したがってフィル
タ電極を通過する2次電子がすべてそこに落ち着くの
で、実施可能である。シンチレータにより発生する光
は、直接導光体を介して又は光学装置を介して増倍器に
供給し、そこで光信号を電気信号に変換し、これを更に
公知の方法で処理する。
【0013】
【作用】本発明によるイオンビーム装置の重要な利点
は、回路の金属被膜又はパシベーション層に孔をあける
装置を同時に電位測定にも使用できることである。した
がって、本当に必要な個所に孔をあけるだけでよく、こ
れは時間の点において極めて有利である。
は、回路の金属被膜又はパシベーション層に孔をあける
装置を同時に電位測定にも使用できることである。した
がって、本当に必要な個所に孔をあけるだけでよく、こ
れは時間の点において極めて有利である。
【0014】投射するイオンビームは電子ビームより多
い2次電子を放射するので、電子ビームテスターに比べ
て大きい解析可能の信号が発生する。これは、測定の精
確度及び(又は)速度を向上させる効果がある。
い2次電子を放射するので、電子ビームテスターに比べ
て大きい解析可能の信号が発生する。これは、測定の精
確度及び(又は)速度を向上させる効果がある。
【0015】また、イオンビームを用いると、電子ビー
ムを用いる場合より高い1次エネルギレベルで動作させ
ることができる。30KeVのイオンビームは、1Ke
V程度の低エネルギ電子ビームと同じ深さに到達する。
したがって、高エネルギのイオンビームを回路の測定
に、回路になんら損傷を与えることなく使用することが
できる。また、高エネルギの1次ビームは、被試験体の
近くに或る程度発生する干渉電界及び磁界にもはや妨害
されないという利点を有する。これは、イオンビームを
被試験体上に精確且つ安定に位置決めするのを容易にす
る。
ムを用いる場合より高い1次エネルギレベルで動作させ
ることができる。30KeVのイオンビームは、1Ke
V程度の低エネルギ電子ビームと同じ深さに到達する。
したがって、高エネルギのイオンビームを回路の測定
に、回路になんら損傷を与えることなく使用することが
できる。また、高エネルギの1次ビームは、被試験体の
近くに或る程度発生する干渉電界及び磁界にもはや妨害
されないという利点を有する。これは、イオンビームを
被試験体上に精確且つ安定に位置決めするのを容易にす
る。
【0016】少なくとも部分的に2次電子分光計を対物
レンズの中に組込むことは、短い動作距離、高い局部的
解像度及び微小構体に対する測定の実現を容易にする。
レンズの中に組込むことは、短い動作距離、高い局部的
解像度及び微小構体に対する測定の実現を容易にする。
【0017】勿論、本発明は、液浸レンズをもつ装置に
も適用しうるものである。これらの装置では、カラム
(塔)上方におけるイオン・エネルギが高い。これらの
イオンは、まず対物レンズ内で所望の最終エネルギに減
速する。こうすると、対物レンズの収差係数が一層改善
される。それは、一般に逆場(counter−fie
ld)配置は光学的特性がよいからである。
も適用しうるものである。これらの装置では、カラム
(塔)上方におけるイオン・エネルギが高い。これらの
イオンは、まず対物レンズ内で所望の最終エネルギに減
速する。こうすると、対物レンズの収差係数が一層改善
される。それは、一般に逆場(counter−fie
ld)配置は光学的特性がよいからである。
【0018】測定時に被試験体から材料が欠落すること
は、本発明によるイオンビーム装置の問題点である。し
かし、計算の結果、電位測定が非常に早く行われるの
で、材料の欠落は殆どの場合無視できて害がないことが
分かった。例外的に、測定を行う構成物が極めて小さい
か又は薄くて材料の欠落が悪影響を与える場合には、次
の補償策を講ずることができる。 (1)測定の際、構成物が膨らむ方向にイオンビームを
走査させる。 (2)測定の際、欠落を補う導電材料(例えば金属)を
沈着させる。イオンビームによる沈着法は、文献により
公知である。 上記2つの補償策を併せ用いてもよいことは、いうまで
もない。
は、本発明によるイオンビーム装置の問題点である。し
かし、計算の結果、電位測定が非常に早く行われるの
で、材料の欠落は殆どの場合無視できて害がないことが
分かった。例外的に、測定を行う構成物が極めて小さい
か又は薄くて材料の欠落が悪影響を与える場合には、次
の補償策を講ずることができる。 (1)測定の際、構成物が膨らむ方向にイオンビームを
走査させる。 (2)測定の際、欠落を補う導電材料(例えば金属)を
沈着させる。イオンビームによる沈着法は、文献により
公知である。 上記2つの補償策を併せ用いてもよいことは、いうまで
もない。
【0019】
【実施例】以下、図面を用い本発明を具体的に説明す
る。図1は、本発明の実施例を示す略図である。図1の
イオンビーム(測定)装置は、イオン発生源1、集光レ
ンズ2、消去装置3、開口隔膜4、偏向装置5、スティ
グメータ(stigmator)6及び対物レンズ7を
具える。対物レンズ7は、ビーム方向に互いに前後に配
置した3個の回転対称の電極7a,7b,7cを有す
る。対物レンズ7の軸は、イオンビームの軸8と一致す
る。
る。図1は、本発明の実施例を示す略図である。図1の
イオンビーム(測定)装置は、イオン発生源1、集光レ
ンズ2、消去装置3、開口隔膜4、偏向装置5、スティ
グメータ(stigmator)6及び対物レンズ7を
具える。対物レンズ7は、ビーム方向に互いに前後に配
置した3個の回転対称の電極7a,7b,7cを有す
る。対物レンズ7の軸は、イオンビームの軸8と一致す
る。
【0020】本イオンビーム装置の中には2次電子分光
計が組込まれており、これは、抽出電極9、フィルタ電
極10、2次電子検出器11及び制御回路より成る。こ
れらの詳細は、次のとおりである。2次電子検出器11
は、対物レンズ7の中心電極7bの内側部分に形成した
シンチレータ12、ミラー13(又は他の光学装置)及
び増倍器14より成る。シンチレータ12は、導光体に
よって増倍器14に結合してもよい。
計が組込まれており、これは、抽出電極9、フィルタ電
極10、2次電子検出器11及び制御回路より成る。こ
れらの詳細は、次のとおりである。2次電子検出器11
は、対物レンズ7の中心電極7bの内側部分に形成した
シンチレータ12、ミラー13(又は他の光学装置)及
び増倍器14より成る。シンチレータ12は、導光体に
よって増倍器14に結合してもよい。
【0021】外部の制御回路は、タイミング発生器1
5、位相制御器16、減速装置17、ゲート制御器1
8、前置増幅器19、信号処理回路20及び増幅器21
を有し、増幅器21の出力はフィルタ電極10に接続す
る。位相制御器16の出力は減速装置17に接続し、該
装置17はまたパルス発生器22を経て消去装置3に接
続する。
5、位相制御器16、減速装置17、ゲート制御器1
8、前置増幅器19、信号処理回路20及び増幅器21
を有し、増幅器21の出力はフィルタ電極10に接続す
る。位相制御器16の出力は減速装置17に接続し、該
装置17はまたパルス発生器22を経て消去装置3に接
続する。
【0022】電位測定時(すなわち、孔をあけた後)の
イオンビーム装置の動作は、次のとおりである。制御回
路の一般的機能は、2次電子信号を一定の電流に制御す
ると共に、イオンビーム消去装置3に対し位相を制御す
ることである。
イオンビーム装置の動作は、次のとおりである。制御回
路の一般的機能は、2次電子信号を一定の電流に制御す
ると共に、イオンビーム消去装置3に対し位相を制御す
ることである。
【0023】イオンビームが被試験体23に衝突した時
に放射される2次電子(矢印24)は、抽出電極9を通
過後まずフィルタ電極10を通る。フィルタ電極は特定
の負電位(これは、後述のように制御回路により制御さ
れる。)にあるので、十分な高エネルギをもつ2次電子
のみがフィルタ電極10を通過できる。
に放射される2次電子(矢印24)は、抽出電極9を通
過後まずフィルタ電極10を通る。フィルタ電極は特定
の負電位(これは、後述のように制御回路により制御さ
れる。)にあるので、十分な高エネルギをもつ2次電子
のみがフィルタ電極10を通過できる。
【0024】被試験体23上の測定点の電位が変わる
と、2次電子のエネルギ分布が変化し、これに応じて2
次電子検出器11のシンチレータ12に到達する電子が
増したり減ったりする。フィルタ電極10の電位は、2
次電子電流が一定となるように制御する。すなわち、フ
ィルタ電極10の電位は、被試験体23上の測定しよう
とする電位の関数として変化させる。したがって、フィ
ルタ電極10の変化する電位は、測定しようとする被試
験体23上の電位の測定値を表わすことになる。
と、2次電子のエネルギ分布が変化し、これに応じて2
次電子検出器11のシンチレータ12に到達する電子が
増したり減ったりする。フィルタ電極10の電位は、2
次電子電流が一定となるように制御する。すなわち、フ
ィルタ電極10の電位は、被試験体23上の測定しよう
とする電位の関数として変化させる。したがって、フィ
ルタ電極10の変化する電位は、測定しようとする被試
験体23上の電位の測定値を表わすことになる。
【0025】外部の制御回路の動作の詳細は、次のとお
りである。2次電子検出器11は2次電子信号を電気信
号に変換し、これを前置増幅器19で増幅したのちゲー
ト制御器18により走査する。この走査はタイミング発
生器15により制御し、該発生器はまた、試験しようと
する被試験体23をも駆動する。位相制御器16によ
り、走査を行う時間を設定することができる。
りである。2次電子検出器11は2次電子信号を電気信
号に変換し、これを前置増幅器19で増幅したのちゲー
ト制御器18により走査する。この走査はタイミング発
生器15により制御し、該発生器はまた、試験しようと
する被試験体23をも駆動する。位相制御器16によ
り、走査を行う時間を設定することができる。
【0026】イオンビーム消去装置3は、位相制御器1
6の出力によりパルス発生器22を介して制御する。減
速装置17は、イオンビームが消去装置3から被試験体
23に到達するまでの時間を考えに入れるために設ける
ものである。
6の出力によりパルス発生器22を介して制御する。減
速装置17は、イオンビームが消去装置3から被試験体
23に到達するまでの時間を考えに入れるために設ける
ものである。
【0027】信号処理回路20では、ゲート制御器18
で走査される前置増幅器19からの出力信号を、信号対
雑音比を改善するため平均化する。比較器を用いて、所
望の一定2次電子電流に対応する基準値と比較する。そ
の出力信号は、増幅器21を経てフィルタ電極10に送
られ、上述のように2次電子電流を一定に保つ作用をす
る。すなわち、被試験体23上の測定しようとする点の
電位が変化する場合でも、これに応じてフィルタ電極1
0の負電位を変えることにより一定に維持するのであ
る。
で走査される前置増幅器19からの出力信号を、信号対
雑音比を改善するため平均化する。比較器を用いて、所
望の一定2次電子電流に対応する基準値と比較する。そ
の出力信号は、増幅器21を経てフィルタ電極10に送
られ、上述のように2次電子電流を一定に保つ作用をす
る。すなわち、被試験体23上の測定しようとする点の
電位が変化する場合でも、これに応じてフィルタ電極1
0の負電位を変えることにより一定に維持するのであ
る。
【0028】イオンビームを消すための消去装置3の代
わりに、本発明の範囲内においてパルス化されたイオン
ビームの発生源を使用してもよい。
わりに、本発明の範囲内においてパルス化されたイオン
ビームの発生源を使用してもよい。
【0029】図1の実施例では、抽出電極9及びフィル
タ電極10を被試験体23とこれに隣接する対物レンズ
7の電極7cとの間に配置したが、図2のように変形す
ることもできる。すなわち、フィルタ電極10を、被試
験体23に隣接する対物レンズ7の電極7cと同じ高さ
に配置し、この電極7cと同じ電位に保持すると共に、
抽出電極9を該電極7cと被試験体23との間に配置す
る(この場合、抽出電極9は絶縁素子25により電極7
cの上に保持する。)。
タ電極10を被試験体23とこれに隣接する対物レンズ
7の電極7cとの間に配置したが、図2のように変形す
ることもできる。すなわち、フィルタ電極10を、被試
験体23に隣接する対物レンズ7の電極7cと同じ高さ
に配置し、この電極7cと同じ電位に保持すると共に、
抽出電極9を該電極7cと被試験体23との間に配置す
る(この場合、抽出電極9は絶縁素子25により電極7
cの上に保持する。)。
【0030】図1の実施例では、電極7a及び7cをア
ースに近い電位とし、中心電極7bを強い正電位とした
が、図2の変形例では、電極7cが制御回路で制御され
るフィルタ電極10に電気的に接続されているため、電
極7cのアース接続を省略している。
ースに近い電位とし、中心電極7bを強い正電位とした
が、図2の変形例では、電極7cが制御回路で制御され
るフィルタ電極10に電気的に接続されているため、電
極7cのアース接続を省略している。
【0031】本発明によるイオンビーム装置では、対物
レンズ7を静電的減速レンズに構成してもよい。減速レ
ンズの特徴は、レンズの前(すなわち、イオン発生源
側)のイオン・エネルギがレンズの後(すなわち、被試
験体側)のイオン・エネルギより高い点にある。これ
は、第1及び第3の電極7a,7cの電位をそれぞれ適
当に選択することにより達成できる。減速レンズでは、
電極7cの電位が電極7aの電位より更に正となる。
レンズ7を静電的減速レンズに構成してもよい。減速レ
ンズの特徴は、レンズの前(すなわち、イオン発生源
側)のイオン・エネルギがレンズの後(すなわち、被試
験体側)のイオン・エネルギより高い点にある。これ
は、第1及び第3の電極7a,7cの電位をそれぞれ適
当に選択することにより達成できる。減速レンズでは、
電極7cの電位が電極7aの電位より更に正となる。
【0032】
【発明の効果】上記〔作用〕の項で述べた事項は、本発
明の効果に外ならないので、重複記載を省略する。
明の効果に外ならないので、重複記載を省略する。
【図1】本発明の実施例を示す略図である。
【図2】図1の実施例の変形を示す略図である。
図面の符号については、特許請求の範囲において図示の
実施例と対応する構成要素に付記して示したので、重複
記載を省略する。
実施例と対応する構成要素に付記して示したので、重複
記載を省略する。
Claims (6)
- 【請求項1】(a)パルス化されたイオンビームを発生
する手段(1,3)と、 (b)該イオンビームを偏向する偏向手段(5)と、 (c)軸が該イオンビームの軸(8)と一致し、該イオ
ンビームを被試験体(23)上に集束し、該イオンビー
ムの方向に互いに前後に配置された3個の回転対称的な
電極(7a,7b,7c)を含む静電的対物レンズ
(7)とを有するイオンビーム装置であって、 (d)抽出電極(9),フィルタ電極(10),シンチ
レータ(12)及び該シンチレータを上記フィルタ電極
に接続する制御回路を含む2次電子分光計を上記イオン
ビーム装置に組込み、 (e)上記シンチレータ(12)を上記対物レンズ
(7)の中心電極(7b)に形成する ことを特徴とするイオンビーム装置。 - 【請求項2】 上記の抽出電極(9)及びフィルタ電極
(10)を被試験体(23)とこれに隣接する上記対物
レンズ(7)の電極(7c)との間に配置することを特
徴とする請求項1の装置。 - 【請求項3】 上記フィルタ電極(10)を上記被試験
体(23)に隣接する上記対物レンズ(7)の電極(7
c)と同じ高さに配置してこの電極(7c)と同じ電位
に保持すると共に、上記抽出電極(9)をこの電極(7
c)と上記被試験体(23)との間に配置することを特
徴とする請求項1の装置。 - 【請求項4】 上記対物レンズを静電的減速レンズに構
成することを特徴とする請求項1の装置。 - 【請求項5】 パルス化されたイオンビームを用い、集
積回路の構成物の電位を測定する方法であって、測定の
際に上記構成物が膨らむ方向に該イオンビームの走査を
行うことを特徴とするイオンビーム電位測定方法。 - 【請求項6】 パルス化されたイオンビームを用い、集
積回路の構成物の電位を測定する方法であって、測定時
にイオンビームにより欠落する材料を補償するため、そ
の欠落を補う導電材料を沈着させることを特徴とするイ
オンビーム電位測定方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4000579A DE4000579A1 (de) | 1990-01-10 | 1990-01-10 | Ionenstrahlgeraet sowie verfahren zur durchfuehrung von potentialmessungen mittels eines ionenstrahles |
DE4000579.8 | 1990-01-10 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05121030A true JPH05121030A (ja) | 1993-05-18 |
JP3151670B2 JP3151670B2 (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=6397852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP41224290A Expired - Fee Related JP3151670B2 (ja) | 1990-01-10 | 1990-12-19 | 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 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5146089A (ja) |
EP (1) | EP0440901B1 (ja) |
JP (1) | JP3151670B2 (ja) |
DE (2) | DE4000579A1 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4027062A1 (de) * | 1990-08-27 | 1992-04-23 | Integrated Circuit Testing | Verfahren und anordnung zum testen und reparieren einer integrierten schaltung |
US5406832A (en) * | 1993-07-02 | 1995-04-18 | Topometrix Corporation | Synchronous sampling scanning force microscope |
GB2282895B (en) * | 1993-09-21 | 1998-04-08 | Advantest Corp | IC analysis system having charged particle beam apparatus |
JP3564958B2 (ja) * | 1997-08-07 | 2004-09-15 | 株式会社日立製作所 | 電子ビームを用いた検査方法及び検査装置 |
US6373070B1 (en) | 1999-10-12 | 2002-04-16 | Fei Company | Method apparatus for a coaxial optical microscope with focused ion beam |
FR2806527B1 (fr) * | 2000-03-20 | 2002-10-25 | Schlumberger Technologies Inc | Colonne a focalisation simultanee d'un faisceau de particules et d'un faisceau optique |
JP2003028999A (ja) * | 2001-07-11 | 2003-01-29 | Ebara Corp | 荷電粒子ビーム制御装置、及びそれを用いた荷電粒子ビーム光学装置、荷電粒子ビーム欠陥検査装置、並びに荷電粒子ビーム制御方法 |
US7446320B1 (en) * | 2005-08-17 | 2008-11-04 | Kla-Tencor Technologies Corproation | Electronically-variable immersion electrostatic lens |
DE102010011898A1 (de) * | 2010-03-18 | 2011-09-22 | Carl Zeiss Nts Gmbh | Inspektionssystem |
DE102010026169B4 (de) | 2010-07-06 | 2014-09-04 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Partikelstrahlsystem |
US9673019B2 (en) * | 2014-09-22 | 2017-06-06 | El-Mul Technologies Ltd. | Electron detection system |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3534385A (en) * | 1965-12-08 | 1970-10-13 | Centre Nat Rech Scient | Process and apparatus for micro-machining and treatment of materials |
DE2223367C3 (de) * | 1972-05-12 | 1978-11-30 | Max-Planck-Gesellschaft Zur Foerderung Der Wissenschaften E.V., 3400 Goettingen | Mikrostrahlsonde zur quantitativen Erfassung von geladenen Sekundärteilchen |
DE2950330C2 (de) * | 1979-12-14 | 1983-06-01 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Vorrichtung zur chemischen Analyse von Proben |
DE3144604A1 (de) * | 1981-11-10 | 1983-05-19 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Vorrichtung zur untersuchung einer probe |
JPS58197644A (ja) * | 1982-05-13 | 1983-11-17 | Akashi Seisakusho Co Ltd | 電子顕微鏡およびその類似装置 |
DE3236273A1 (de) * | 1982-09-30 | 1984-04-05 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Spektrometerobjektiv mit parallelen objektiv- und spektrometerfeldern fuer die potentialmesstechnik |
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 |
DE3703028A1 (de) * | 1987-02-02 | 1988-09-01 | Siemens Ag | Rastermikroskop |
EP0281743B1 (de) * | 1987-02-02 | 1994-03-30 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Detektorobjectiv für Rastermikroskope |
US4983830A (en) * | 1989-06-29 | 1991-01-08 | Seiko Instruments Inc. | Focused ion beam apparatus having charged particle energy filter |
DE3938660A1 (de) * | 1989-11-21 | 1991-05-23 | Integrated Circuit Testing | Korpuskularstrahlgeraet |
-
1990
- 1990-01-10 DE DE4000579A patent/DE4000579A1/de not_active Withdrawn
- 1990-11-27 EP EP90122686A patent/EP0440901B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-11-27 DE DE59008436T patent/DE59008436D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-19 JP JP41224290A patent/JP3151670B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-20 US US07/631,472 patent/US5146089A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0440901A3 (en) | 1991-11-06 |
EP0440901A2 (de) | 1991-08-14 |
EP0440901B1 (de) | 1995-02-08 |
JP3151670B2 (ja) | 2001-04-03 |
DE59008436D1 (de) | 1995-03-23 |
US5146089A (en) | 1992-09-08 |
DE4000579A1 (de) | 1991-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0561584A1 (en) | A scanning electron microscope and method for controlling a scanning electron microscope | |
JPS6369135A (ja) | 電子検出装置 | |
JP2014521932A (ja) | 電子ビーム誘導プラズマプローブを用いた電子装置の電気検査 | |
JP3151670B2 (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 | |
JPH0286036A (ja) | イオンマイクロアナライザ | |
US6774363B2 (en) | Method of preventing charging, and apparatus for charged particle beam using the same | |
US5591971A (en) | Shielding device for improving measurement accuracy and speed in scanning electron microscopy | |
US4855673A (en) | Electron beam apparatus | |
US6653629B2 (en) | Specimen inspection instrument | |
US6060707A (en) | Apparatus and method for analyzing microscopic area | |
US7030375B1 (en) | Time of flight electron detector | |
JPH07153410A (ja) | 荷電粒子ビーム装置 | |
JPS62219534A (ja) | 粒子ゾンデを使用する時間に関係する信号の測定方法と装置 | |
JP3494208B2 (ja) | 走査電子顕微鏡 | |
JP3231639B2 (ja) | イオンビーム加工解析方法 | |
JP4954470B2 (ja) | 電流測定装置 | |
CN101273447A (zh) | 半导体分析装置 | |
JPS62150642A (ja) | 荷電ビ−ムを用いた電位測定装置 | |
JPH0843331A (ja) | X線分析方法および装置 | |
TW202431322A (zh) | 用於非接觸電流電壓量測裝置的帶電粒子系統之設備 | |
JPS63102149A (ja) | 定量電位測定用スペクトロメータ検出器装置 | |
JPS62154543A (ja) | 荷電ビ−ム装置 | |
JP2628348B2 (ja) | 電子ビーム装置 | |
JPH0750127B2 (ja) | 電子ビームテストプローブ装置 | |
JPS62110245A (ja) | 強二次電子引き出し電界を持つ二次電子分光装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20001212 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |