DE4403768A1

DE4403768A1 - Analysesystem für integrierte Schaltungen, Elektronenstrahlmeßfühlersystem, und zugehöriges Fehlerisolationsverfahren

Info

Publication number: DE4403768A1
Application number: DE4403768A
Authority: DE
Inventors: Koshi Ueda; Akira Goishi; Masayuki Kuribara
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 1993-07-30
Filing date: 1994-02-07
Publication date: 1995-02-02
Also published as: US5633595A; US5589780A; US5528156A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektronenstrahl meßfühlersystem, das eine im Test befindliche integrierte Schaltung (IC) mit einem Elektronenstrahl bestrahlt, die Menge der von jedem angestrahlten Punkt ausströmenden Sekun därelektronen mißt, und die Potentialverteilung in dem IC als ein Potentialkontrastbild darstellt, das z. B. dazu benutzt wird, einen Fehler zu lokalisieren. Die Erfindung betrifft auch ein IC-Analysesystem und ein Fehlerisolationsverfahren, die solch ein Elektronenstrahlmeßfühlersystem benutzen.

Bisher ist ein IC-Analysesystem von der Art benutzt worden, bei der die Oberfläche eines IC-Chips mit einem Elektronen strahl abgetastet und bestrahlt wird, die Menge der von dem IC-Chip an jedem bestrahlten Punkt emittierten Sekundärelek tronen als ein elektrisches Signal gemessen werden, das elek trische Signal als Bilddaten verarbeitet wird, um die Poten tialverteilung in dem IC als ein Potentialkontrastbild darzu stellen, und es mit einem ähnlichen Potentialkontrastbild eines nicht defekten ICs verglichen wird, um z. B. einen Feh ler des getesteten ICs punktgenau zu lokalisieren.

Fig. 5 zeigt den allgemeinen Aufbau dieser herkömmlichen Art eines IC-Analysesystems. Die Bezugszahl 100 bezeichnet allge mein das IC-Analysesystem, das aus einer IC-Testeinheit 200 und aus einem Elektronenstrahlmeßfühlersystem 300 besteht.

Die IC-Testeinheit 200 liefert ein Testmustersignal an einen getesteten IC (nachfolgend auch als getestete Einrichtung bezeichnet) DUT, der in dem Elektronenstrahlmeßfühlersystem 300 plaziert ist. Die herkömmliche IC-Testeinheit 200 umfaßt: einen Testmustergenerator 210, welcher ein Testmuster zum Anlegen an die getestete Einrichtung DUT erzeugt; eine Haupt steuereinrichtung 204, die einem Programm folgt, welches eine IC-Analyseprozedur beschreibt, um Mustererzeugungsabfolgen des Testmustergenerators 210 zu steuern, um z. B. die Erzeu gung eines Musters zu starten, eine Aktualisierung des Musters zeitweilig einzustellen, eine gewünschte Musterab folge zu wiederholen und die Mustererzeugung zu beenden; einen Startschalter 201, zum Starten der Erzeugung des Test musters; einen Stoppschalter 202, zum Stoppen der Erzeugung des Testmusters zu einem beliebigen Zeitpunkt; und eine Stoppmustereinstelleinrichtung 203 zur Beendigung der Aktua lisierung des Testmusters, wenn ein bestimmtes Testmuster erzeugt wird.

Das Elektronenstrahlmeßfühlersystem 300 besteht aus: einer Säule 301, welche die getestete Einrichtung DUT mit einem Elektronenstrahl EB bestrahlt; einer Kammer 302, die sich direkt unter der Säule 301 befindet, um die getestete Ein richtung DUT in einem Vakuum zu halten; einer Plattform 303, die sich in der Kammer 302 befindet, um die Lage der geteste ten Einrichtung DUT in der X-Y-Richtung zu verschieben; einem Sensor 304, um die Größe der Sekundäremission von der gete steten Einrichtung DUT als ein elektrischen Signal zu messen; einem Bilddatenprozessor 305, der das von dem Sensor 304 ermittelte elektrische Signal als Bilddaten holt und in einem internen Speicher ablegt; einem Monitor 306, der die aus dem Bilddatenprozessor 305 ausgelesenen Bilddaten als Potential kontrastbild darstellt; und einem Säulensteuerteil 307, das die Emission des Elektronenstrahls EB, seine Emissionsmenge (ein Stromwert) Beschleunigungsspannung, Abtastgeschwindig keit, Abtastbereich, usw., steuert.

Wenn die Hauptsteuereinrichtung 204 feststellt, daß der Test mustergenerator 210 ein Testmuster erzeugt hat, das in der Stoppmustereinstelleinrichtung 203 eingestellt ist, steuert sie den Testmustergenerator 210 an, seinen Testmusteraktuali sierungsbetrieb zu unterbrechen und die zu diesem Zeitpunkt vorhandene Testmusterabgabe aufrechtzuerhalten. Gleichzeitig schickt die Hauptsteuereinrichtung 204 dem Bilddatenprozessor 305 und dem Säulensteuerteil 307 ein Stoppsignal STP, welches anzeigt, daß der Testmusteraktualisierungsbetrieb gestoppt wurde. Nach dem Erhalt des Stoppsignals STP bewirkt das Säu lensteuerteil 307 die Steuerung zur Ausstrahlung des Elektro nenstrahls EB und der Bilddatenprozessor 305 beginnt Bildda ten aufzunehmen.

Für gewöhnlich wird der Zeitraum, in dem das Testmuster zeit weilig angehalten wird, etwas länger eingestellt als der Zeitraum zum Einlesen der Bilddaten in den Bilddatenprozessor 305. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache erfordert eine Änderung der Bedingungen zum Einlesen der Bilddaten in den Bilddatenprozessor 305 auch eine Änderung des Zeitraums in dem das Testmuster zeitweilig angehalten wird. Somit hat das bekannte System den Mangel einer schlechten Benutzerfreund lichkeit.

D. h., Elektronenstrahlbeschleunigungsspannung, Abtastge schwindigkeit und Abtastbereich müssen zum Lesen der Bildda ten eingestellt werden, und wenn diese Bedingungen geändert oder modifiziert werden, wird sich der Zeitraum zum Lesen der Bilddaten ändern. Folglich muß, wenn die Bedingungen zum Lesen der Bilddaten geändert werden, auch der Zeitraum zum zeitweiligen Anhalten des Testmusters entsprechend geändert werden. Dies schließt sowohl die Bedienung der IC Testeinheit 200 als auch des Elektronenstrahlmeßfühlersystems 300 ein und ist daher mühsam.

Auf der anderen Seite müssen die Bedingungen zum Lesen der Bilddaten in den Bilddatenprozessor 305 entsprechend dem Zweck des jeweiligen Tests geändert werden. Insbesondere ist es im Fall eines IC-Chips, in dem die getestete Einrichtung DUT auf ihrer gesamten Oberfläche mit einem Isolierfilm als Schutzschicht bedeckt ist, notwendig, Potentiale zu beobach ten oder zu messen, die denen von unter dem Isolierfilm liegenden Verdrahtungsleitungen entsprechen. Es ist jedoch schwierig, die Potentialverteilungen der Verdrahtungsleitun gen des IC-Chips, der auf seiner gesamten Oberfläche mit dem Isolierfilm bedeckt ist, als Potentialkontrastbilder zu erfassen. Die Größe der Sekundäremission von Elektronen von der durch den Elektronenstrahl bestrahlten Chipoberfläche hängt von dem Oberflächenpotential des IC-Chips ab. Wenn das Oberflächenpotential positiv ist, kehren einige der ausge strahlten Sekundärelektronen zur Chipoberfläche zurück, wodurch die Menge der Sekundärelektronen, die den Sensor erreichen, gering ist. Wenn das Oberflächenpotential negativ ist, werden die Sekundärelektronen problemlos abgestrahlt und sie kehren nicht zu der Chipoberfläche zurück, wodurch eine große Menge von Sekundärelektronen den Sensor erreicht. Z.B. wird, wenn die Oberfläche des Isolierfilms ein negatives Potential hat, die Oberfläche bei fortschreitender Sekun däremission von Elektronen positiv geladen, und die Größe des Sekundäremission nimmt stetig ab. Im umgekehrten Fall, wenn die Oberfläche des Isolierfilms ein positives Potential hat, nimmt das Potential durch Elektronen, die dort durch den Elektronenstrahl injiziert werden, in negativer Richtung ab. In beiden Fällen erreicht das Oberflächenpotential bei einem bestimmten Potential ein Gleichgewicht. D.h., wenn die Ober fläche des Isolierfilms durch einen Elektronenstrahl bestrahlt wird, wird die Potentialverteilung der Oberfläche des IC-Chips immer einheitlicher und verschwindet letztend lich aufgrund der Speicherung von Ladungen in dem Isolier film, die durch die Sekundäremission von Elektronen im Ver hältnis der Bestrahlungszeit mit dem Elektronenstrahl verur sacht wird, und folglich ist es unmöglich, die gewünschten Potentialkontrastbilder zu erfassen.

Die Fig. 6A, 6B und 6C zeigen, wie die Potentialverteilung auf der Oberfläche des IC-Chips, wie oben erwähnt, verschwin det. Fig. 6A zeigt ein Potentialkontrastbild von Leitern L₁, L₂, L₃ und L₄, die unter dem Isolierfilm liegen, wenn sie mit logisch L, H, L bzw. H darstellenden Potentialen versehen werden. Wie gezeigt, erzeugt das Anlegen des (logisch) L-Potentials (eine Spannung nahe 0 Volt oder ein negatives Potential) ein weißes Potentialkontrastbild (was bedeutet, daß die Menge der Sekundärelektronen, die den Sensor errei chen, groß ist). Das Anlegen eines (logisch) H-Potentials (eine Spannung über 0 Volt) erzeugt ein schwarzes Potential kontrastbild (was bedeutet, daß die Menge der Sekundärelek tronen, die den Sensor erreichen, gering ist). In diesem Bei spiel hat ein isoliertes Substrat PB ein Potential, das zwi schen dem L- und dem H-Potential gelegen ist, und es wird in grau dargestellt.

Die Fig. 6B zeigt Potentialkontrastbilder, die 0,1 bis 0,3 Sekunden nach der Bestrahlung und Abtastung durch den Elek tronenstrahl EB erscheinen, und Fig. 6C zeigt den Zustand der Potentialkontrastbilder einige Sekunden danach. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, verringert sich der Potentialkontrast bei der Anwendung des Elektronenstrahls EB sehr schnell, und nach einigen Sekunden verschwindet der Potentialkontrast, wie es in Fig. 6C dargestellt ist. Somit können notwendige Bilddaten nur erhalten werden, wenn der Potentialkontrast in einem Zustand ist, wie er in Fig. 6A gezeigt ist. Es ist jedoch schwierig, ein klares Bild mit hervorragendem Sig nal/Rauschverhältnis durch nur eine einzige Aufnahme von Bilddaten zu erhalten. Selbst wenn beispielsweise die Bildda ten mehrere Male gesammelt und gemittelt werden, um das Signal/Rauschverhältnis des Bildes zu verbessern, kann es aufgrund der schnellen Abnahme des Potentialkontrastes nicht zufriedenstellend verbessert werden.

Aufgrund der Existenz eines solchen Potentialkontrastverrin gerungsphänomens werden die Bedingungen zum Sammeln der Bilddaten (der durch den Elektronenstrahl abzutastende Bereich, die Stromstärke des Elektronenstrahls, usw.) in schneller Abfolge geändert. Somit muß jedesmal, wenn die Bedingungen zur Sammlung der Bilddaten geändert werden, das Zeitintervall, in dem die Aktualisierung des Testmusters zeitweilig eingestellt ist, ebenfalls neu eingestellt werden. Dies beeinträchtigt die Handhabung des Systems. Darüberhinaus ergibt sich aufgrund des Potentialkontrastverringerungs phänomens die Möglichkeit, daß das Potentialkontrastbild eines defekten Teils eines ICs nicht von dem Potential kontrastbild des entsprechenden Teiles eines nicht defekten ICs unterscheidbar ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Elektronen strahlmeßfühlersystem zu schaffen, das besser zu handhaben bzw. zu bedienen ist, und ein IC-Analysesystem zu schaffen, das ein solches Elektronenstrahlmeßfühlersystem benutzt.

Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Elek tronenstrahlmeßfühlersystem zu schaffen, das Potentialkon trastbilder selbst beim Vorhandensein des Potentialkontrast verringerungsphänomens unverändert aufrechterhält, und ein IC-Analysesystem zu schaffen, das ein solches Elektronen strahlmeßfühlersystem umfaßt.

Außerdem soll mit der vorliegenden Erfindung die Bildqualität von Potentialkontrastbildern, welche die Potentialverteilung von Verdrahtungsleitungen in einem IC-Chip zeigen, an den ein gewünschtes Testmuster angelegt wird, verbessert werden.

Schließlich liegt eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Untersuchungsmethode zu schaffen, die es ermög licht, zwischen einem Potentialkontrastbild eines defekten Teils eines ICs und dem Potentialkontrastbild des entspre chenden Teiles eines nicht defekten ICs zu unterscheiden, selbst wenn der Potentialkontrast abnimmt.

Diese Aufgaben werden durch ein IC-Analysesystem, ein Elek tronenstrahlmeßfühlersystem und ein Verfahren zur Bestimmung eines fehlerhaften Teiles einer getesteten Einrichtung gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt die IC-Testeinheit: einen Testmustergenerator, der Testmuster erzeugt, während er sie eines nach dem anderen aktualisiert; eine Stoppmustereinstelleinrichtung, die ein Testmuster zum Stoppen der Aktualisierung der Testmuster einstellt; und eine Hauptsteuereinrichtung, die den Testmustergenerator an steuert, seinen Testmusteraktualisierungsbetrieb zu stoppen, aber die Erzeugung desjenigen Testmusters beizubehalten, wel ches in der Stoppmustereinstelleinrichtung eingestellt wurde, und die ein Musterstoppsignal ausgibt, das die zeitweilige Einstellung des Testmusteraktualisierungsbetriebes anzeigt. Wenn die Hauptsteuereinrichtung von dem Elektonenstrahl meßfühlersystem ein Schreibendesignal erhält, das die Beendi gung der Bilddatensammlung anzeigt, bringt sie den Testmu stergenerator dazu, den Testmusteraktualisierungsbetrieb wie deraufzunehmen. Das Elektronenstrahlmeßfühlersystem umfaßt: einen Bilddatenprozessor, der beginnt Bilddaten zu sammeln, wenn er das Musterstoppsignal von der Hauptsteuereinrichtung erhält; und einen Schreibendesignalgenerator zur Erzeugung des Schreibendesignals, welches anzeigt, daß der Bilddaten prozessor die erforderlichen Bilddaten gesammelt hat.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt die IC-Testeinheit: einen Testmustergenerator, welcher Test muster erzeugt, während er sie eines nach dem anderen aktua lisiert; eine Stoppmustereinstelleinrichtung, welche minde stens ein erstes und ein zweites Testmuster zum vorübergehen den Stoppen der Aktualisierung der Testmuster einstellt; und eine Hauptsteuereinrichtung, die den Testmustergenerator ansteuert, seinen Testmusteraktualisierungsbetrieb zu stop pen, aber die Erzeugung eines der Testmuster aufrechtzuerhal ten, die in der Stoppmustereinstelleinrichtung eingestellt sind, und die ein Musterstoppsignal, das die zeitweilige Ein stellung des Testmusteraktualisierungsbetriebes anzeigt, aus gibt. Das Elektronenstrahlmeßfühlersystem umfaßt: einen Bild datenprozessor, der beginnt Bilddaten zu sammeln, wenn er das Musterstoppsignal von der Hauptsteuereinrichtung erhält; und eine Betriebsartumschalteinrichtung, die zwischen einer ersten und einer zweiten Betriebsart umschaltbar ist, wobei in der ersten Betriebsart das erste Testmuster erzeugt wird, der Testmusteraktualisierungsbetrieb zeitweilig eingestellt ist, die Sammlung von Bilddaten als Antwort auf das Muster stoppsignal verhindert wird, und der getestete IC mit einem Abtastelektronenstrahl bestrahlt wird, und in der zweiten Betriebsart das zweite Testmuster erzeugt wird, der Testmu steraktualisierungsbetrieb zeitweilig eingestellt ist, und Bilddaten gesammelt werden, während gleichzeitig der gete stete IC mit einem Abtastelektronenstrahl bestrahlt wird.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, umfaßt die IC-Testeinheit: einen Testmustergenerator, der Testmuster an die getestete Einrichtung anlegt, während er diese eines nach dem anderen aktualisiert; eine Stoppmustereinstellein richtung, die mindestens zwei Testmuster zur zeitweiligen Einstellung des Testmusteraktualisierungsbetriebs des Testmu stergenerators einstellt; und eine Hauptsteuereinrichtung, die den Testmustergenerator ansteuert, seinen Aktualisie rungsbetrieb immer dann zu stoppen, wenn er irgendeines der Testmuster erzeugt, die in der Stoppmustereinstelleinrichtung eingestellt sind, und die ein Musterstoppsignal bei jeder zeitweiligen Einstellung des Testmusteraktualisierungsbetrie bes ausgibt. Das Elektronenstrahlmeßfühlersystem umfaßt: min destens zwei Bilddatenprozessoren, die Bilddaten als Antwort auf die Musterstoppsignale sammeln, welche die Hauptsteuer einrichtung bei der Erzeugung der beiden Stoppmuster ausgibt; eine Recheneinrichtung, welche die Differenz zwischen den Bilddaten, die in die beiden Bilddatenprozessoren gesammelt und geschrieben wurden, berechnet; und einen Monitor zur Dar stellung von Bilddaten, die der von der Recheneinrichtung berechneten Differenz entsprechen.

Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden erste Bilddaten durch Bestrahlung der getesteten Einrichtung mit einem Abtastelektronenstrahl in einem Zustand erhalten, in dem die Stromversorgung der getesteten Einrichtung AUS geschaltet bleibt, und zweite Bilddaten werden durch Bestrah lung der getesteten Einrichtung mit einem Abtastelektronen strahl in einem Zustand erhalten, in dem die Stromversorgung der getesteten Einrichtung EIN geschaltet bleibt, und ein vorher festgelegtes Testmuster daran angelegt wird. Die Dif ferenz zwischen den ersten und den zweiten Bilddaten (bzw. Bilddatengruppen) wird berechnet, und die der Differenz ent sprechenden Bilddaten werden dargestellt.

Mit dem Aufbau gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung erzeugt der Schreibendesignalgenerator das Schreibendesignal, das die Beendigung der Sammlung von Bilddaten anzeigt, wenn der Bild datenprozessor die erforderlichen Bilddaten gesammelt hat. Der Testmustergenerator antwortet auf das Schreibendesignal mit dem Start seines Testmusteraktualisierungsbetriebes. Daher besteht keine Notwendigkeit, eine Testmusterstopp- oder -unterbrechungszeit in der IC-Testeinheit einzustellen, und die Sammlung von Bilddaten, sowie das Starten und Stoppen des Testmusters können automatisch wiederholt werden. Darüber hinaus ist es durch Einstellen einer Wiederholungsbetriebsart der Testmustererzeugung möglich, wiederholt Bilddaten von der mit demselben Testmuster gespeisten getesteten Einrichtung zu erhalten.

Mit dem Aufbau entsprechend dem zweiten Aspekt der Erfindung ist es möglich, den Potentialkontrast in der Oberfläche der getesteten Einrichtung unterschiedlich zu der Potentialver teilung zu machen, die aus dem Anlegen des zweiten Testmu sters resultiert und von der tatsächlich ein Bild erhalten werden soll, indem die getestete Einrichtung, wenn das erste Testmuster erzeugt wird, nur mit einem Elektronenstrahl bestrahlt wird. Dadurch kann in einem Abschnitt, in dem die durch das erste und zweite Testmuster erzeugten Potentiale unterschiedliche Polarität besitzen, immer ein Potentialkon trastbild erhalten werden. Dies hat zur Folge, daß die Bild qualität verbessert wird.

Mit dem Aufbau gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung, kann durch Bestrahlung der getesteten Einrichtung mit dem Abta stelektronenstrahl, und Sammlung der Bilddaten sowohl bei der Erzeugung des ersten als auch des zweiten Testmusters, und durch Erhalten der Differenz zwischen den Bilddaten, die mit dem ersten Testmuster erhalten wurden, und den Bilddaten, die mit dem zweiten Testmuster erhalten wurden, nur ein Teilab schnitt als Potentialkontrastbild dargestellt werden, in dem die angelegten Muster unterschiedliche Logikwerte besaßen. In diesem Fall ist der Potentialkontrast der Teilabschnitte, in denen das erste und zweite daran angelegte Testmuster unter schiedliche Logikwerte besaßen, besonders hervorgehoben, da die Differenz zwischen zwei Bilddatenteilen erhalten wurde. Dies verbessert die Bildqualität und schafft somit ein klares Bild.

Mit dem Aufbau entsprechend dem vierten Aspekt der Erfindung kann ein defekter Teil des getesteten ICs unterschiedlich zu dem entsprechenden Teil eines nicht defekten ICs dargestellt werden, indem Bilddaten der Differenz zwischen Bilddaten der AUS-Periode der Stromversorgung zum getesteten IC und aus dem Anlegen eines gewünschten Testmusters resultierenden Bildda ten dargestellt werden.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform des IC-Analysesystems gemäß dem ersten Aspekt der vorliegen den Erfindung darstellt;

Fig. 2 ein Wellenformdiagramm zur Erklärung eines Betriebsbeispiels der Ausführungsform von Fig. 1;

Fig. 3 ein Wellenformdiagramm zur Erklärung eines weiteren Betriebsbeispiels der Ausführungsform von Fig. 1;

Fig. 4 ein Wellenformdiagramm zur Erklärung eines weiteren Betriebsbeispiels der Ausführungsform von Fig. 1;

Fig. 5 ein Blockdiagramm zur Erklärung des Standes der Tech nik;

Fig. 6A ein Diagramm, das ein Beispiel eines Potentialkon trastbildes zeigt, das durch die Bestrahlung mit einem Abtastelektronenstrahl unmittelbar nach der Aktualisierung eines Testmusters erzeugt wurde;

Fig. 6B ein Diagramm, das ein Beispiel eines Potentialkon trastbildes zeigt, das sich kurz nach dem Zustand von Fig. 6A ergeben kann;

Fig. 6C ein Diagramm, das ein Beispiel eines Potentialkon trastbildes zeigt, das sich nach einer bestimmten Zeitverzögerung gegenüber dem Zustand von Fig. 6B ergeben kann;

Fig. 7 ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform des IC-Analysesystems gemäß dem zweiten Aspekt der vorlie genden Erfindung darstellt;

Fig. 8 ein Wellenformdiagramm zur Erklärung eines Betriebsbeispiels der Ausführungsform von Fig. 7;

Fig. 9 ein Wellenformdiagramm zur Erklärung eines anderen Betriebsbeispiels der Ausführungsform von Fig. 7;

Fig. 10 ein Diagramm, das Beispiele von Potentialen zeigt, die an Verdrahtungsleitungen durch ein Muster r ange legt wurden;

Fig. 11 ein Diagramm, das Beispiele von Potentialen zeigt, die an Verdrahtungsleitungen durch ein Muster n ange legt wurden;

Fig. 12 ein Diagramm, das Beispiele von Potentialkontrastbil dern zeigt, die durch die Bestrahlung mit einem Elek tronenstrahl im Falle der Benutzung des Musters n gebildet werden;

Fig. 13 ein Wellenformdiagramm zur Erklärung der Bildung der Potentialkontrastbilder, die in Fig. 12 gezeigt sind;

Fig. 14 ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform des IC-Analysesystems gemäß dem dritten Aspekt der vorlie genden Erfindung darstellt;

Fig. 15 ein Wellenformdiagramm zur Erklärung eines Betriebsbeispiels der Ausführungsform von Fig. 14;

Fig. 16 ein Wellenformdiagramm zur Erklärung eines anderen Betriebsbeispiels der Ausführungsform von Fig. 14;

Fig. 17A ein Diagramm, das Potentialkontrastbilder zeigt, die sich durch das Anlegen des Testmusters r nach dem abwechselnden Anlegen der Testmuster r und n ergeben können;

Fig. 17B ein Diagramm, das Potentialkontrastbilder zeigt, die sich durch das Anlegen des Testmuster n nach dem Erhalt der in Fig. 17A abgebildeten Bilddaten ergeben können;

Fig. 17C ein Diagramm, das Potentialkontrastbilder durch Bilddaten entsprechend der Differenz zwischen den Bilddaten in den Fig. 17A und 17B zeigt;

Fig. 18 eine Tabelle, welche die Beziehung von Differenzkon trastbildern eines nicht defekten ICs und eines defekten ICs für jede Logikkombination der Muster r und n zeigt;

Fig. 19 ein Zeitablaufdiagramm zur Ausführung des Fehlerloka lisierungsverfahrens gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung;

Fig. 20 eine Tabelle, die die Beziehung der Differenzkon trastbilder eines nicht defekten und eines defekten ICs für jede Kombination des L-Logikwerts und der Logikwerte des Musters n während der Strom-AUS- Periode zeigt; und

Fig. 21 ein weiteres Zeitablaufdiagramm, zur Ausführung des Fehlerlokalisierungsverfahrens gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 zeigt in Blockform eine Ausführungsform des IC-Analy sesystems, welches das Elektronenstrahlmeßfühlersystem 300 gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet. Die Teile, die jenen in Fig. 1 entsprechen, werden durch die selben Bezugszeichen bezeichnet. Das bauliche Hauptmerkmal gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ist das Vorhandensein eines Schreibendesignalgenerators 308 in dem Elektronen strahlmeßfühlersystem 300. Der Schreibendesignalgenerator 308 erzeugt ein Schreibendesignal WCMP, wenn er erkennt, daß der Bilddatenprozessor 305, welcher einen internen Speicher besitzt, die Sammlung von Bilddaten beendet hat. Das Schreib endesignal WCMP wird an die Hauptsteuereinrichtung 204 der IC-Testeinheit 200 übergeben.

Wenn die Hauptsteuereinrichtung 204 das Schreibendesignal WCMP erhält, übergibt sie einen Befehl an den Testmustergene rator 210, um die zeitweilige Einstellung seines Testmu steraktualisierungsbetriebes aufzuheben. Somit wird der Test mustergenerator 210 aus seinem Stoppzustand gelöst und nimmt den Testmusteraktualisierungsbetrieb wieder auf. D.h., daß gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung und unter der Annahme, daß z. B. ein Stoppmuster n in der Stoppmu stereinstelleinrichtung 203 eingestellt ist, die Hauptsteuer einrichtung 204 auf jede Erzeugung des Stoppmusters n mit dem Anhalten des Testmusteraktualisierungsbetriebs des Testmu stergenerators 210 antwortet, und ihn im Zustand der Ausgabe des Testmusters n hält. Fig. 2 zeigt ein Beispiel seines Betriebes. In Fig. 2 zeigt Reihe A ein Startsignal und Reihe B ein Testmustersignal. Wenn das Muster des Testmustersigna les n erreicht ist (was eine Adresse anzeigt, die allgemein für die Reihenfolge der Mustererzeugung steht), bringt die Hauptsteuereinrichtung 204 den Testmustergenerator 210 dazu, seinen Musteraktualisierungsbetrieb zu stoppen und im Zustand der Ausgabe des Musters n zu bleiben, während gleichzeitig die Hauptsteuereinrichtung 204 das Stoppsignal STP ausgibt. Das Stoppsignal STP wird an den Bilddatenprozessor 305 über geben, damit er mit der Sammlung von Bilddaten beginnt. Fig. 2, Reihe D zeigt eine Bilddatensammlungsperiode.

Die Beendigung der Sammlung von Bilddaten kann z. B. durch Erfassung eines vertikalen Austastsignals, das zeigt, daß die abtastende Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl EB einem Bild entspricht, erkannt werden. Durch Erzeugung des Schreibende signals WCMP, wenn eines oder eine gewünschte Anzahl von ver tikalen Austastsignalen erfaßt wird, ist es möglich, das Schreibendesignal WCMP zu erzeugen, wenn der Elektronenstrahl EB eines oder eine gewünschte Anzahl von Bildern abgetastet hat. Fig. 2, Reihe E, zeigt das Schreibendesignal WCMP.

Wenn das Schreibendesignal WCMP an die Hauptsteuereinrichtung 204 übergeben wird, wird der Testmustergenerator 210 aus sei nem Stoppzustand gelöst, und er erzeugt Testmuster n+1, n+2, . . . und gibt ein letztes Muster LST aus, wie es in Fig. 2 Reihe B gezeigt ist. Im Fall daß die Erzeugung einer Folge von Testmustern auf einen Lauf eingestellt ist, stoppt der Testmustergenerator 210 nach der Erzeugung des letzten Musters LST.

Im Fall, daß der Testmustergenerator 210 so eingestellt ist, daß er die Erzeugung einer Folge von Testmustern wiederholt, stoppt er automatisch bei jeder Erzeugung des Testmusters n, startet erneut nach der Beendigung der Sammlung von Bildda ten, und kehrt nach der Erzeugung des letzten Musters LST zum ersten Testmuster zurück, wonach er die Erzeugung von Mustern wiederholt, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Daneben besteht auch die Möglichkeit, nach der Sammlung von Bilddaten den Betrieb des Testmustergenerators 210 auf die Erzeugung des ersten Testmusters zurückzusetzen, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Auf jeden Fall können Bilddaten in dem Zustand, in dem das bestimmte Testmuster n anliegt, automatisch mehrmals gesammelt werden. Der Mustergenerator 210 kann durch den Stoppschalter 202 angehalten werden.

Wie zuvor erwähnt, sind gemäß dem ersten Aspekt der vorlie genden Erfindung, die Start- und Stoppvorgänge des Testmu stergenerators 210 mit dem Bilddatensammlungsvorgang in dem Elektronenstrahlmeßfühlersystem 300 verknüpft, indem in der Stoppmustereinstelleinrichtung 203 ein Testmuster eingestellt wird, für welches ein Potentialkontrastbild beobachtet werden soll. Somit muß die Einstellung der IC-Testeinheit 200 nicht geändert werden, selbst wenn die Bedingungen zur Sammlung der Bilddaten verändert sind.

Fig. 7 zeigt als Blockdiagramm Ausführungsformen des Elektro nenstrahlmeßfühlersystems und des IC-Analysesystems, welches diese gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung benutzt. In der Ausführungsform von Fig. 7 ist die Stoppmu stereinstelleinrichtung 203 so ausgebildet, daß in ihr ein erstes und ein zweites Testmuster r und n eingestellt werden können, und das Elektronenstrahlmeßfühlersystem 300 ist mit einer Betriebsartumschalteinrichtung 309 ausgestattet. Bei jeder Erzeugung von einem der beiden Testmuster r und n durch den Mustergenerator 210, steuert die Hauptsteuereinrichtung 204 den Mustergenerator 210 an, seinen Musteraktualisierungs betrieb zeitweilig zu stoppen, und sie erzeugt gleichzeitig ein Stoppsignal STP1 bzw. ein Stoppsignal STP2. Wie im Fall der Ausführungsform von Fig. 1, nimmt der Mustergenerator 210 den Musteraktualisierungsbetrieb wieder auf, wenn das Schreibendesignal WCMP (oder ein Abtastbestrahlungsende signal) von dem Schreibendesignalgenerator 308 ausgegeben wird. Alternativ dazu ist es möglich, den Schreibendesignal generator 308 wegzulassen, und die Musteraktualisierung nach einem zuvor bestimmten Zeitabschnitt wieder aufzunehmen, der so lang ist, daß davon ausgegangen werden kann, daß nach der Erzeugung der Stoppsignale STP1 und STP2 durch die Haupt steuereinrichtung 204 die überstreichende Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl in dem Elektronenstrahlmeßfühlersystem abge schlossen worden ist.

Die Betriebsartumschalteinrichtung 309 steuert das Umschalten zwischen einer ersten und einer zweiten Betriebsart. Dabei wird in der ersten Betriebsart als Antwort auf das Stopp signal STP1, das die Hauptsteuereinrichtung 204 zur selben Zeit erzeugt, zu der sie den Testmustergenerator 210 bei Erzeugung des ersten Testmusters r veranlaßt, den Testmu steraktualisierungsbetrieb zeitweilig zu stoppen, das Säulen steuerteil 307 veranlaßt, die überstreichende Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl EB durchzuführen, während jedoch der Bilddatenprozessor 305 keine Bilddaten sammelt. In der zwei ten Betriebsart wird als Antwort auf das Stoppsignal STP2, das die Hauptsteuereinrichtung 204 zur selben Zeit erzeugt, zu der sie den Testmustergenerator 210 bei Erzeugung des zweiten Testmusters n veranlaßt, den Testmusteraktualisie rungsbetrieb zeitweilig zu stoppen, das Säulensteuerteil 307 veranlaßt, die überstreichende Bestrahlung mit dem Elektro nenstrahl EB durchzuführen, und der Bilddatenprozessor 305 wird veranlaßt, Bilddaten zu sammeln.

Die Fig. 8 und 9 zeigen Beispiele des Ablaufs der ersten und der zweiten Betriebsart in unterschiedlichen Mustererzeu gungsabfolgen. Fig. 8 zeigt den Fall, daß das Testmuster kon tinuierlich von der führenden Adresse zu der letzten Adresse LST erzeugt wird, und die erste und die zweite Betriebsart für die Muster r und n, die in diesem Abschnitt erzeugt wer den, durchgeführt wird. Fig. 9 zeigt den Fall, daß nach jeder Durchführung der ersten und der zweiten Betriebsart der Betrieb zu der führenden Adresse zurückgesetzt wird. In bei den Fällen ist der Schreibendesignalgenerator 308 vorhanden. Durch Sammlung der Bilddaten in der zweiten Betriebsart nach Ablauf der ersten Betriebsart, ist es möglich, den Einfluß eines verringerten Potentialkontrasts in der Oberfläche (dem Isolierfilm) der getesteten Einrichtung DUT zu eliminieren.

Daß heißt, durch Bestrahlung der getesteten Einrichtung DUT mit dem Elektronenstrahl EB in der ersten Betriebsart, wird das Oberflächenpotential der getesteten Einrichtung DUT auf einen auf dem Testmuster basierenden Potentialkontrast einge stellt. Durch Erzeugung des Testmusters n, während dieser Potentialkontrast angelegt wird, wird ein Potentialkontrast bild nur in einem Teilabschnitt wiederholt gebildet, in dem sich eine Verdrahtungsleitung befindet, welche bei Anlegen der Testmuster r bzw. n jeweils ein Potential unterschiedli cher Polarität erhält. Somit werden die Potentialkontrastbil der akkumuliert und es kann dadurch ein klares Potentialkon trastbild erhalten werden.

Die Fig. 10 bis 13 zeigen, wie ein klares Potentialkontrast bild gebildet wird. Fig. 10 zeigt Potentiale, die an die Lei ter L₁, L₂, L₃ und L₄ angelegt werden, wenn das erste Testmu ster r anliegt. Das Beispiel in Fig. 10 zeigt den Zustand, in dem L (d. h. ein logisch L repräsentierendes Potential) an den Leiter L₁, H an den Leiter L₂, L an den Leiter L₃ und H an den Leiter L₄ angelegt wird. Die Fig. 11 zeigt Potentiale, die an die Leiter L₁ bis L₄ angelegt werden, wenn das zweite Testmuster n anliegt. Das Beispiel in Fig. 11 zeigt den Zustand, in dem L an die Leiter L₁ und L₂, und H an die Lei ter L₃ und L₄ angelegt wird.

In dem Zustand von Fig. 10 ist der Bereich, der die Leiter L₁ bis L₄ enthält, überstreichender Bestrahlung mit dem Elektro nenstrahl EB ausgesetzt, es werden jedoch keine Bilddaten gesammelt. Danach wird das Testmuster aktualisiert, und wenn das zweite Muster n erreicht ist, wird der Musteraktualisie rungsbetrieb vorübergehend gestoppt. Durch Überstreichen und Bestrahlen des oben genannten Bereiches mit dem Elektronen strahl EB im Zustand von Fig. 11, in dem das zweite Testmu ster n anliegt, und durch Sammeln der Bilddaten zu diesem Zeitpunkt ist es möglich, solche Potentialkontrastbilder, wie sie in Fig. 12 gezeigt sind, zu erhalten. Wie in Fig. 12 gezeigt ist, erscheinen nur jene Leiter als Potentialkon trastbilder, deren Potentiale durch das Anlegen des ersten Testmusters r und des zweiten Testmusters n jeweils umgekehrt wurden. In diesem Beispiel erscheinen die Leiter L₂ und L₃ als Potentialkontrastbilder, während die Leiter L₁ und L₄ beide mit demselben Potential versehen wurden, und somit nicht als Potentialkontrastbild dargestellt sind.

Die Begründung dafür wird mit Hilfe von Fig. 13 gegeben. Nebenbei wird angenommen, daß die überstreichende Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl EB bereits für das Paar von Mustern r und n wiederholt worden ist. Da die Leiter L₁ und L₄ in beiden Fällen der Muster r und n mit L bzw. H beaufschlagt sind, bleiben ihre Oberflächenpotentiale in beiden Fällen Vs, wie es in Fig. 13, Reihe B gezeigt ist. Wenn das erste Test muster r anliegt, werden die Leiter L₂ und L₃ mit H- bzw. L-Potentialen versehen, welche in ihrem Logikwert entgegenge setzt zu jenen sind, die dort vorhanden waren, als das vor hergehende Muster n angelegt wurde. Daher sind die Potentiale des Isolierfilms, der die Leiter L₂ und L₃ bedeckt, positiv und negativ bezüglich des Gleichgewichtpotentials Vs (ent sprechend dem Potential des umgebenden Isolators), das durch die unterbrochenen Linien dargestellt ist, vorgespannt.

Wenn in diesem Zustand die getestete Einrichtung DUT mit dem Elektronenstrahl EB überstrichen und bestrahlt wird, verän dern sich die Potentiale derjenigen Teile des Isolierfilms, die über den Leitern L₂ und L₃ liegen, allmählich zum Gleich gewichtspotential Vs hin. Auf der anderen Seite bleiben die Potentiale derjenigen Teile des Isolierfilms, die über den Leitern L₁ und L₄ liegen, bei Vs. Während der Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl EB unterliegt das Potential des Isolier films einem Wechsel, aber wenn die Bestrahlung gestoppt wird, tritt der Potentialwechsel nicht auf. Obwohl mehrere Testmu ster in dem Intervall zwischen dem ersten und dem zweiten Testmuster r und n angelegt wurden, bleiben die Potentiale Va, Vb, Vc und Vd, die als Ergebnis der Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl EB während des Anlegens des Musters r erreicht wurden, bis zu einem Zeitpunkt unmittelbar vor dem Anlegen des Musters n unverändert.

Wenn die Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl EB in dem Zustand wieder aufgenommen wird, in dem das zweite Testmuster n erzeugt und an die Leiter L₁ bis L₄ angelegt wird, werden die Potentiale derjenigen Teile, welchen Potentiale zugeführt werden, die entgegengesetzte Logikwerte zu den zuvor zuge führten haben (die Leiter L₂ und L₃), in Potentiale Ve und Vf überführt, die weit entfernt von dem Gleichgewichtspotential Vs liegen, und sie beginnen sich von dort aus zu verändern. Demgegenüber bleiben die Potentiale derjenigen Teile, welche mit den Potentialen desselben Logikwerts wie zuvor versehen sind, beim Gleichgewichtspotential Vs. Somit werden im Zustand, in dem das zweite Testmuster n angelegt wird, die Teile der Leiter L₁ und L₄ als Potentialkontrastbilder in demselben Grauton wie die umgebenden Bereiche dargestellt, wohingegen die Teile der Leiter L₂ und L₃ als helle und bzw. dunkle Kontrastbilder dargestellt werden, wie es in Fig. 12 gezeigt ist.

Wie oben beschrieben, ist es gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung möglich, durch Anlegen des zweiten Testmusters n nach dem ersten Testmuster r, jederzeit ein Potentialkontrastbild auf demjenigen Leiter zu erhalten, wel cher zur Zeit des Anlegens des zweiten Testmusters n mit einer Spannung versehen wurde, deren Logikwert zu dem der zum Zeitpunkt des Anlegens des ersten Testmusters r gelieferten Spannung entgegengesetzt war. Somit können, durch Sammeln dieses Potentialkontrastbildes als Bilddaten, nach jeder Er zeugung des zweiten Testmusters n, Bilddaten akkumuliert wer den. Darüberhinaus kann ein klares Potentialkontrastbild mit verbessertem Signal/Rausch-Verhältnis erhalten werden, indem Bilddaten, die mehrmals durch Wiederholung einer solchen Pro zedur für das Testmuster n gesammelt wurden, gemittelt wer den. Durch Ändern des ersten Testmusters r zu neuen Testmu stern in einer sequentiellen Abfolge, können diejenigen Lei ter, deren Logikwert zum Zeitpunkt des Anlegens des Testmu sters n umgekehrt wird, einer nach dem anderen geändert wer den. Dies erlaubt die Beobachtung der Zustände fast aller Leiter.

Somit ist gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung die Stoppmustereinstelleinrichtung 203 so ausgebildet, daß sie das erste und das zweite Testmuster r und n einstellt, und es wird der Leiterteil, welcher Spannungen entgegenge setzter Logikwerte erhält, wenn das erste und das zweite Testmuster r bzw. n angelegt wird, nach jeder zeitweiligen Einstellung des Musteraktualisierungsbetriebes immer als ein Potentialkontrastbild dargestellt, wenn das zweite Testmuster n angelegt wird. Somit kann ein derartiges Potentialkontrast bild wiederholt erhalten werden. Folglich könnte durch Mitte lung einer Vielzahl von Potentialkontrastbildern ein klares Bild beobachtet werden. Auch das erleichtert die Analyse eines Fehlers.

Darüberhinaus ist, gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, das Potentialkontrastbild feststehend, da das Potentialkontrastbild, das jedesmal erhalten wird, auf den Leiterteil begrenzt ist, der mit Spannungen entgegengesetzter Logikwerte versehen wird, wenn das erste bzw. das zweite Testmuster angelegt wird, und es kann daher klar im Ganzen gesehen werden. Mit anderen Worten, es kann ein leicht zu beobachtendes Bild erhalten werden. In diesem Fall ist es jedoch auch möglich, dadurch ein Potentialkontrastbild eines zunächst nicht sichtbaren Teils zu erhalten, daß das erste Testmuster nacheinander zu neuen Mustern geändert wird. D.h., es können Potentialkontrastbilder aller Leiter erhalten wer den, indem das erste Testmuster sequentiell zu neuen geändert wird und die entsprechenden Potentialkontrastbilder zusammen geführt werden.

Wie oben beschrieben, erhält man das Potentialkontrastbild, indem ein Bereich der getesteten Einrichtung DUT mit einem Elektronenstrahl überstrichen und bestrahlt wird, während an diese ein gewünschtes Testmuster angelegt wird, und indem die Größe der Sekundäremission als Bilddaten gesammelt wird. Jedoch gibt es im Fall eines IC-Chips, der auf seiner gesamten Oberfläche mit einem Isolierfilm bedeckt ist, ein Phänomen, bei dem die auf dem Isolierfilm gebildete Poten tialverteilung im Verhältnis der Größe der Bestrahlung durch die Elektronen, wie oben beschrieben, verschwindet. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache kann das Signal/Rausch verhältnis des Potentialkontrastbildes nur geringfügig verbessert werden, selbst wenn die Bilddaten vielfach gesam melt werden.

Eine mögliche Lösung dieses Problems ist es, Testmuster eines nach dem anderen zu aktualisieren und die überstreichende Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl fortzuführen, bis das bestiumite Testmuster n erreicht ist. Da das IC-Chip mit dem Elektronenstrahl bestrahlt wird, während die Testmuster mit hoher Geschwindigkeit aktualisiert werden, nimmt bei diesem Verfahren das Potential des Isolierfilms, der die Oberfläche des IC-Chips bedeckt, einen Mittelwert von Potentialvariatio nen der Verdrahtungsleitungen an, d. h., einen zwischen H und L liegenden Wert. Wenn der Musteraktualisierungsprozeß nach Erzeugung des bestimmten Testmusters n stoppt, kann die Potentialverteilung, die von dem Testmuster abhängt, als ein Potentialkontrastbild gesammelt werden. Indem der Musterak tualisierungsprozeß nach Sammlung der Bilddaten wiederaufge nommen und die weitere überstreichende Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl fortgesetzt wird, nimmt das Potential des Isolierfilms wieder den Zwischenwert zwischen H und L an.

Indem dies wiederholt wird, kann das Potentialkontrastbild im Zustand des Anlegens des gewünschten Testmusters wiederholt erhalten werden. Dies erhöht die Menge der Bilddaten, und die Bildqualität des Potentialkontrastbildes kann durch Mittelung der so gesammelten Bilddaten verbessert werden.

Dennoch hat dieses Verfahren einen Mangel, wie er nachfolgend erwähnt wird. D.h., wie man aus der oben gegebenen Beschrei bung entnehmen kann, erscheinen gemäß dem unmittelbar vor der zeitweiligen Einstellung des Musteraktualisierungsbetriebes, nach Erzeugung eines gewünschten Testmusters vorhandenen Potential, einige Verdrahtungsleitungen als Potentialkon trastbilder, einige jedoch nicht. Dies ist für die Fehlerana lyse nicht wünschenswert.

Fig. 14 zeigt in Blockform das Elektronenstrahlmeßfühlersy stem gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, und eine Ausführungsform des IC-Analysesystems, das dieses ver wendet. Die Teile, die jenen in Fig. 7 entsprechen, werden durch dieselben Bezugszahlen bestimmt. Das bauliche Haupt merkmal des dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß das Elektronenstrahlmeßfühlersystem 300 mehrere Bilddatenprozessoren 305A und 305B enthält, sowie eine Recheneinrichtung 310, um die Differenz zwischen Bilddaten, die durch die Bilddatenprozessoren 305A und 305B gesammelt wurden, zu erhalten. Auch kann in dieser Ausführungsform der Schreibendesignalgenerator enthalten sein, der das Schreib endesignal WCMP erzeugt, das die Beendigung der Sammlung von Bilddaten anzeigt. Diese Ausführungsform wird in Verbindung mit dem Fall beschrieben, in dem der Schreibendesignalgenera tor 308 vorhanden ist, aber es ist ebenso möglich eine Bauart zu verwenden, in der der Schreibendesignalgenerator 308 weg gelassen wird, und in der die Hauptsteuereinrichtung 204 den Musteraktualisierungsbetrieb vorübergehend anhält, nachdem sie festgestellt hat, daß die vorbestimmten Muster r und n jeweils erreicht wurden, und den Musteraktualisierungsbetrieb nach einem zuvor bestimmten Zeitabschnitt (länger als die Bilddatensammlungsperiode) nach der Erzeugung der Stopp signale STP1 und STP2 wieder aufnimmt.

Wenn er feststellt, daß einer der Bilddatenprozessoren 305A oder 305B die Sammlung von Bilddaten beendet hat, erzeugt der Schreibendesignalgenerator 308 das Schreibendesignal WCMP, welches an die Hauptsteuereinrichtung 204, die in der IC-Testeinheit 200 vorhanden ist, übergeben wird. Die Haupt steuereinrichtung 204 antwortet auf das Schreibendesignal WCMP mit der Übergabe eines Befehls an den Testmustergenera tor 210, den Musteraktualisierungsbetrieb wieder aufzunehmen. Somit wird der Testmustergenerator 210 aus seinem Stoppzu stand gelöst und nimmt den Musteraktualisierungsbetrieb wie der auf.

Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung und vorausgesetzt, daß zum Beispiel die Stoppmuster r und n in der Stoppmusterein stelleinrichtung 203 eingestellt sind, steuert die Haupt steuereinrichtung 204, immer wenn das Stoppmuster r oder n erzeugt wird, den Testmustergenerator 210 an, um den Testmu steraktualisierungsbetrieb zu stoppen, und hält ihn in dem Zustand, in dem er das Testmuster r oder n ausgibt. Dies wird in Fig. 15 gezeigt. In Fig. 15 zeigt Reihe A ein Startsignal und Reihe B ein Testmustersignal. Wenn das Muster des Testmu stersignals r oder n erreicht, veranlaßt die Hauptsteuerein richtung 204 den Testmustergenerator 210 den Musteraktuali sierungsbetrieb zu stoppen, und hält ihn in dem Zustand, in dem das Muster r oder n ausgegeben wird. Zur selben Zeit erzeugt die Hauptsteuereinrichtung 204 das Stoppsignal STP1 oder STP2, das an den Bilddatenprozessor 305 übergeben wird und diesen veranlaßt, mit der Sammlung von Bilddaten zu beginnen. Fig. 15, Reihe F, zeigt die Bilddatensammlungspe riode.

Wie im Falle der zuvor beschriebenen Ausführungsform, kann die Beendigung der Sammlung von Bilddaten z. B. erkannt wer den, indem ein vertikales Austastsignal erfaßt wird, das anzeigt, daß ein Bild mit dem Elektronenstrahl EB abgetastet worden ist. Durch Erzeugung des Schreibendesignals WCMP nach Erfassen eines oder einer gewünschten Anzahl von vertikalen Austastsignalen, kann das Schreibendesignal WCMP erzeugt wer den, wenn der Elektronenstrahl EB einen, oder eine gewünschte Anzahl von Bildern abgetastet hat. Fig. 15, Reihe G, zeigt das Schreibendesignal WCMP. Wo der Schreibendesignalgenerator 308 nicht benutzt wird, kann der Musteraktualisierungsbetrieb wiederaufgenommen werden, indem eine bestimmte Zeitverzöge rung nach der Erzeugung der Stoppsignale STP1 oder STP2 so abgeschätzt wird, daß die Bilddatensammlung beendet worden ist.

Durch die Übergabe des Schreibendesignals WCMP an die Haupt steuereinrichtung 204 wird der Testmustergenerator 210 aus seinem Stoppzustand gelöst, aktualisiert das Testmuster nach r+1, r+2, . . . , oder n+1, n+2, . . . , und gibt das letzte Muster LST aus, wie in Fig. 15B gezeigt. Im Falle, daß die Erzeugung einer Folge von Testmustern (1 bis LST) auf einmalig einge stellt ist, stoppt der Testmustergenerator 210 im Zustand der Ausgabe des letzten Musters LST.

Im Falle, daß der Testmustergenerator 210 eingestellt ist, die Mustererzeugung fortzusetzen und den Musteraktualisie rungsbetrieb beim führenden Muster wiederaufzunehmen, nachdem die Sammlung von Bilddaten so eingestellt ist, daß sie beim führenden Muster fortgesetzt wird, stoppt er automatisch nach der Erzeugung des Testmusters r und kehrt nach der Beendigung der Sammlung von Bilddaten durch den Bilddatenprozessor 305A zum führenden Muster zurück, von wo aus er wieder beginnt. Im nächsten Zyklus stoppt der Testmustergenerator 210 beim Test muster n, und kehrt, nach der Bilddatensammlung durch den Bilddatenprozessor 305B, zum führenden Testmuster zurück, und wiederholt die Mustererzeugung, wie in Fig. 16 gezeigt. Auf diese Art können Bilddaten bzw. Gruppen von Bilddaten, die während des Anlegens der bestimmten Testmuster r und n erhältlich sind, automatisch vielfach in den Bilddatenprozes soren 305A und 305B gesammelt werden. Die Erzeugung des Test musters kann durch den Stoppschalter 202 beendet werden.

Wie oben beschrieben, werden gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, jeweilige Bilddaten (oder Gruppen von Bilddaten) zum Zeitpunkt des Anlegens verschiedener Testmu ster in die Bilddatenprozessoren 305A und 305B geladen. D.h., daß die Bilddaten im Zustand des Anlegens des Testmusters r an die getestete Einrichtung DUT in den Bilddatenprozessor 305A geladen werden, und die Bilddaten im Zustand des Anle gens des Testmusters n an die getestete Einrichtung DUT in den Bilddatenprozessor 305B geladen werden. Die Differenz bilddaten können auch durch eine Prozedur erhalten werden, bei welcher der Bilddatenprozessor 305A der Recheneinrichtung 310 eine invertierte Version der Bilddaten für das Testmuster r, die von dem internen Speicher ausgelesen wurden, übergibt, und die Recheneinrichtung 310 Bilddaten erzeugt, welche die Summe der invertierten Version der Bilddaten für das Muster r und der Bilddaten für das Muster n sind, und die Summenbild daten an den Monitor 306 übergibt.

Die jeweiligen Bilddaten, welche in die Bilddatenprozessoren 305A und 305B geholt wurden, werden an die Recheneinrichtung 310 übergeben, worin Bilddaten entsprechend der Differenz zwischen diesen beiden Teilen oder Gruppen von Bilddaten erzeugt werden. Durch Darstellung der Differenzbilddaten auf dem Monitor 306, wird das Potentialkontrastbild (ein Diffe renzpotentialkontrastbild) ein klares Bild. Der Grund dafür wird nachfolgend gegeben.

Wie im Fall der Fig. 10 und 11 soll angenommen werden, daß die Potentiale L, H, L und H an die Verdrahtungsleitungen L₁, L₂, L₃ und L₄ in der getesteten Einrichtung DUT angelegt wer den, wenn das Testmuster r anliegt, und daß die Potentiale L, L, H und H an die Leiter L₁, L₂, L₃ und L₄ angelegt werden, wenn das Testmuster n anliegt.

Die Fig. 17A und 17B zeigen Potentialkontrastbilder, die wäh rend des Anlegens der Testmuster r und n nach der Wiederho lung der Elektronenstrahlbestrahlung dafür erhalten wurden. Diese Potentialkontrastbilder erhält man während des Anlegens der Muster r und n, die in Fig. 13 gezeigt sind, und somit sind die Bilder in Fig. 17B dieselben wie diejenigen, die in Fig. 12 gezeigt werden. Von den in den Fig. 17A und 17B gezeigten Potentialkontrastbildern verschwinden beide Poten tialkontrastbilder der Leiter L₁ und L₄, und es bleiben nur die Potentialkontrastbilder der Leiter L₂ und L₃ übrig. Der Grund dafür liegt in der Tatsache, daß die Leiter L₁ und L₄ beide mit demselben Potential versehen werden, wenn das Test muster r angelegt wird und wenn das Testmuster n angelegt wird, wie zuvor erwähnt. Auf der anderen Seite werden Poten tialkontrastbilder entgegengesetzter Logikwerte auf jedes Anlegen der Testmuster r und n hin gebildet, da der Logikwert des Potentials, welches an den Isolierfilm, der über den Lei tern L₂ und L₃ liegt, jedesmal umgekehrt wird, wenn die Test muster r und n angelegt werden.

Somit wird, gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfin dung, der Potentialkontrast von jedem der Leiter L₂ und L₃ hervorgehoben, wie in Fig. 17C gezeigt, indem man mit der Recheneinrichtung 310 die Differenz zwischen den Bilddaten, welche in die Bilddatenprozessoren 305A und 305B für die Muster r bzw. n aufgenommen wurden, erhält. Durch Darstellung der Differenzbilddaten auf dem Monitor 306 wird die Qualität des angezeigten Bildes erhöht und auch seine Auflösung ver bessert.

Darüberhinaus ist es gemäß dem dritten Aspekt der vorliegen den Erfindung möglich, die Differenz zwischen den Potential kontrastbildern, die im Zustand des Anlegens des ersten Test musters vorliegen, und den Potentialkontrastbildern, die im Zustand des Anlegens des zweiten Testmusters vorliegen, zu erhalten. Deshalb ist es möglich, nur einen fehlerhaften Teil als ein Potentialkontrastbild darzustellen, indem z. B. das erste und das zweite Testmuster auf dasselbe Muster einge stellt werden und unterschiedliche Bedingungen für den ersten und den zweiten Bilddatensammlungsbetrieb vorgegeben werden. D.h., daß die getestete Einrichtung DUT bei einer normalen Spannung von 5 V für den ersten Bilddatensammlungsprozeß, und von 6,0 V für den zweiten Bilddatensammlungsprozeß betrieben wird. Im Falle des Betriebes der getesteten Einrichtung DUT mit 6,0 V wird, wenn sich eine Anomalität während des Betrie bes entwickelt, nur ein Teil in dem Potentialkontrastbild dargestellt, in dem ein Potential, das unterschiedlich zu dem vorhergehenden ist, auftritt. Mit anderen Worten, nur ein fehlerhafter Teil wird dargestellt und er kann somit sofort bestimmt werden.

Wie oben beschrieben, werden gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, unterschiedliche Testmuster, z. B. r und n, im gegenseitigen Wechsel angelegt, und es wird die Differenz zwischen den Bilddaten der jeweils resultierenden Potentialkontrastbilder dargestellt. Somit kann die Qualität des Bildes gegenüber dem Potentialkontrastbild, das im Zustand des Anlegens von einem der beiden Testmuster r und n gebildet wird, weiter verbessert werden. Daraus ergibt sich, daß die Potentialverteilungen der Verdrahtungsleitungen in dem IC-Chip mit hoher Genauigkeit analysiert werden können, und daß ein fehlerhafter Teil in kurzer Zeit lokalisiert wer den kann.

Durch Beibehalten des Testmusters n, aber Auswahl anderer 3 Testmuster als das Testmuster r, ist es möglich, Potential kontrastbilder anderer Leiter zu beobachten, die mit der Kom bination der Testmuster r und n nicht erhältlich sind. Dar überhinaus ist es möglich, nur einen anomal funktionierenden Teil selektiv darzustellen, indem dasselbe Testmuster, z. B., n, wiederholt angelegt wird, und beispielsweise die Speise spannung der getesteten Einrichtung DUT nach jedem Anlegen des Testmusters, oder die Treiberspannung aufgrund des ange legten Musters, geändert wird, und dann das Differenzpoten tialkontrastbild dargestellt wird. Somit kann in diesem Fall der fehlerhafte Teil direkt bestimmt werden.

Wie zuvor mit Bezug auf die Ausführungsform in Fig. 14 beschrieben wurde, wird, wenn das Potential der Verdrahtungs leitung nach jedem Anlegen der Testmuster r und n in seinem Logikwert umgekehrt wird, ein Potentialkontrast umgekehrten Logikwerts in dem Isolierfilm, der über dem Leiter liegt, erzeugt, wenn die Testmuster r und n beide angelegt werden. Indem man Bilddaten erhält, die den jeweiligen Bilddaten für diese Muster r und n entsprechen, wird der Potentialkontrast hervorgehoben und das Signal/Rauschverhältnis verbessert. Somit kann ein Potentialkontrastbild mit hervorragender Auf lösung erhalten werden. Wie aus den Fig. 13, 17A, 17B und 17C entnommen werden kann, erhält man ein graues Differenzkon trastbild, wenn Potentiale desselben Logikwerts für die Test muster r und n vorgegeben werden. Wenn L bzw. H für die Test muster r bzw. n vorgegeben werden, erhält man ein schwarzes Differenzkontrastbild, und wenn H bzw. L für die Testmuster r bzw. n vorgegeben werden, erhält man ein weißes Differenzkon trastbild. Durch Vergleichen der Differenzkontrastbilder für das angelegte logische Signal für einander entsprechende zugehörige Verdrahtungsleitungen eines nicht defekten ICs und eines defekten ICs bei Verwendung der oben erwähnten Kombina tionen, kann ein Fehler des getesteten ICs bestimmt werden.

In Tabelle 1 von Fig. 18 werden das Vorhandensein oder Fehlen der Differenz zwischen Differenzkontrastbildern eines nicht defekten ICs und eines defekten ICs, und das Vorhandensein oder Fehlen eines Fehlerisolations- oder Fehlerlokalisie rungsproblems in Verbindung mit allen möglichen Kombinationen von Logikmustern der sich entsprechenden Verdrahtungsleitun gen von beiden ICs gezeigt. In den Positionen Nr. 3, Nr. 8, Nr. 9 und Nr. 14 sind die logischen Signale an den zugehöri gen Verdrahtungsleitungen der beiden ICs dieselben, und somit werden natürlich die Differenzkontrastbilder gleich. Ein Feh lerisolationsproblem ist in den Positionen Nr. 2 und Nr. 11 gezeigt. D.h., obwohl die Testmuster für die sich entspre chenden Verdrahtungsleitungen des nicht defekten und des defekten ICs unterschiedliche Logikwerte besitzen, unter scheiden sich die Differenzkontrastbilder nicht. Es wird nachfolgend eine Beschreibung einer Lösung dieses Problems gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben.

Mit Bezug auf Fig. 19 wird das Verfahren gemäß der vorliegen den Erfindung, angewendet auf die Ausführungsform von Fig. 14, beschrieben. Gemäß diesem Verfahren wird die Stromversor gung der getesteten Einrichtung DUT in der Stellung AUS gehalten, der Zustand, daß kein Testmuster angelegt wird, wird als ein Fall betrachtet, bei dem das erste Testmuster r mit insgesamt L-Pegel angelegt wird, die Oberfläche der gete steten Einrichtung DUT wird mit dem Elektronenstrahl EB wäh rend der Strom-AUS-Periode überstrichen und bestrahlt, und dann werden die Bilddaten in den Bilddatenprozessor 305A übernommen. Die Hauptsteuereinrichtung 204 bewirkt die EIN/AUS-Steuerung der Stromversorgung der getesteten Einrich tung und gibt bei der Einleitung der Strom-AUS-Periode das Stoppsignal STP1 aus. Während der Strom-AUS-Periode befinden sich alle Verdrahtungsleitungen der getesteten Einrichtung DUT auf L. Wenn das Säulensteuerteil 307 die überstreichende Bestrahlung der getesteten Einrichtung mit den Elektronen strahl in der Strom-AUS-Periode durchführt und der Bilddaten prozessor 305A die Datensammlung beendet, erzeugt der Schreibendesignalgenerator 308 das Schreibendesignal WCMP. Die Hauptsteuereinrichtung 204 antwortet auf das Signal WCMP mit dem EIN-schalten der Stromversorgung der getesteten Ein richtung DUT und startet den Testmustergenerator 210. Wenn das Testmuster n erzeugt wird, ist die Stromversorgung im EIN-Zustand und das Muster n wird angelegt, wie zuvor mit Bezug auf Fig. 14 beschrieben, und in diesem Zustand werden die Bilddaten des Potentialkontrastbildes der getesteten Ein richtung DUT in den Bilddatenprozessor 308B übernommen. Die Differenz zwischen den jeweiligen Bilddaten, die von den Bilddatenprozessoren 308A und 308B ausgelesen wurden, wird mit der Recheneinrichtung 310 berechnet, und als Differenz kontrastbilddaten dem Monitor 306 übergeben. In Tabelle II von Fig. 20 werden entsprechende Differenzkontrastbilder von dem nicht defekten und dem defekten IC gezeigt, die durch dieses Verfahren erhalten wurden, sowie das Vorhandensein oder Fehlen eines Unterschiedes zwischen den Kontrastbildern und die Fehlerisolationsmöglichkeit.

Bei dem oben beschriebenen Verfahren werden das nicht defekte und das defekten IC, während der Periode mit Stromversorgung AUS, welches die Periode des Anlegens des virtuellen Testmu sters r ist, auf L gehalten, und, wie aus Tabelle II ersicht lich, ist die Anzahl der logischen Kombinationen der Muster r und n in jedem Verdrahtungsleiter nur 4. Wenn die logische Kombination in dem Verdrahtungsleiter des defekten ICs die selbe ist wie in dem nicht defekten IC, sind die resultieren den Differenzkontrastbilder identisch, und wenn die logische Kombination in dem defekten IC sich von der des nicht defek ten ICs unterscheidet (d. h. wenn ein Fehler vorliegt), dann unterscheiden sich auch die Differenzkontrastbilder. Somit kann ein Fehler des defekten ICs immer als ein Unterschied im Differenzkontrastbild im Vergleich zu dem des nicht defekten ICs erfaßt werden. Daneben kann der in Fig. 19 dargestellte Betrieb so modifiziert werden, daß nach Beendigung der Samm lung von Bilddaten, die aus dem Anlegen des Testmusters n resultieren, der Betrieb zu dem virtuellen Testmuster r (d. h. die Periode mit Stromversorgung AUS) zurückkehrt, wie in Fig. 21 gezeigt.

Wie oben beschrieben, werden gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung, die Bilddaten während der Periode mit Stromversorgung AUS, und durch das gewünschte Testmuster n entstehende Bilddaten in die Bilddatenprozessoren 305A bzw. 305B übernommen, und es wird das Differenzkontrastbild berechnet und dargestellt, durch welches ein fehlerhafter Teil des getesteten ICs unterschiedlich zu dem entsprechenden Teil eines nicht defekten ICs dargestellt werden kann.

Es ist ersichtlich, daß viele Modifikationen und Variationen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen des neuen Konzepts der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims

1. IC-Analysesystem, umfassend: ein Elektronenstrahl meßfühlersystem (300), welches die Oberfläche einer geteste ten Einrichtung mit einem Elektronenstrahl bestrahlt und abtastet, die Größe der Sekundäremission von jedem bestrahl ten Punkt mißt, und die Oberflächenpotentialverteilung der getesteten Einrichtung als ein Bild darstellt; und eine IC-Testeinheit (200), welche Testmuster sequentiell aktualisiert und in die getestete Einrichtung einspeist; wobei
die IC-Testeinheit (200) umfaßt: einen Testmustergene rator (210), welcher die Testmuster sequentiell erzeugt und aktualisiert, eine Stoppmustereinstelleinrichtung (203) zum Einstellen eines Testmusters zum Stoppen der Aktualisierung der Testmuster; und eine Hauptsteuereinrichtung (204), welche den Testmustergenerator (210) ansteuert, den Testmusteraktua lisierungsbetrieb zu stoppen, während sie ihn in einem Zustand hält, in dem er das Testmuster ausgibt, das in der Stoppmustereinstelleinrichtung (203) eingestellt ist, welche ein Musterstoppsignal ausgibt, das die zeitweilige Einstel lung des Testmusteraktualisierungsbetriebs anzeigt, und wel che, wenn sie von dem Elektronenstrahlmeßfühlersystem (300) ein Schreibendesignal erhält, welches die Vollendung der Sammlung von Bilddaten anzeigt, den Testmustergenerator (210) ansteuert, den Musteraktualisierungsbetrieb wiederaufzuneh men; und
das Elektronenstrahlmeßfühlersystem (300) umfaßt: eine Bilddatenprozessoreinrichtung (305), welche auf das Muster stoppsignal von der Hauptsteuereinrichtung (204) mit dem Start der Sammlung von Bilddaten antwortet; und eine Schreib endesignalgeneratoreinrichtung (308), welche das Schreibende signal erzeugt, das anzeigt, daß die Bilddatenprozessorein richtung (305) erforderliche Bilddaten in sich aufgenommen hat.

2. IC-Analysesystem, umfassend: ein Elektronenstrahl meßfühlersystem (300), welches die Oberfläche einer geteste ten Einrichtung mit einem Elektronenstrahl bestrahlt und abtastet, die Größe der Sekundäremission von jedem bestrahl ten Punkt mißt, und die Oberflächenpotentialverteilung der getesteten Einrichtung als ein Bild darstellt; und eine IC-Testeinheit (200), welche Testmuster sequentiell aktualisiert und in die getestete Einrichtung einspeist; wobei
die IC-Testeinheit (200) umfaßt: einen Testmustergene rator (210), welcher die Testmuster sequentiell erzeugt und aktualisiert; eine Stoppmustereinstelleinrichtung (203) zum Einstellen von mindestens einem ersten und einem zweiten Testmuster zum vorübergehenden Stoppen des Testmusteraktuali sierungsbetriebs; und eine Hauptsteuereinrichtung (204), wel che den Testmustergenerator (210) ansteuert, den Testmu steraktualisierungsbetrieb zu stoppen, während sie ihn in einem Zustand hält, in welchem er eines der Testmuster, die in der Stoppmustereinstelleinrichtung (203) eingestellt sind, ausgibt, und welche ein Musterstoppsignal ausgibt, das anzeigt, daß der Testmusteraktualisierungsbetrieb gestoppt ist; und
das Elektronenstrahlmeßfühlersystem (300) umfaßt: eine Bilddatenprozessoreinrichtung (305), welche auf das Muster stoppsignal von der Hauptsteuereinrichtung (204) mit dem Start der Sammlung von Bilddaten antwortet; und eine Betriebsartumschalteinrichtung (309), die zwischen einer ersten und einer zweiten Betriebsart umschaltbar ist, wobei in der ersten Betriebsart in einem Zustand, in dem das erste Testmuster erzeugt wird und der Testmusteraktualisierungsbe trieb vorübergehend gestoppt ist, die Bilddatenprozessorein richtung (305) daran gehindert ist, Bilddaten als Antwort auf das Musterstoppsignal zu sammeln, und die getestete Einrich tung einer abtastenden Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl unterworfen ist, und in der zweiten Betriebsart in einem Zustand, in dem das zweite Testmuster erzeugt wird und der Testmusteraktualisierungsbetrieb vorübergehend gestoppt ist, die Bilddatenprozessoreinrichtung (305) Bilddaten sammelt, während gleichzeitig die getestete Einrichtung der abtasten den Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl unterworfen ist.

3. IC-Analysesystem nach Anspruch 2, bei dem das Elek tronenstrahlmeßfühlersystem (300) eine Schreibendesignalgene ratoreinrichtung (308) umfaßt, welche ein Schreibendesignal erzeugt, das anzeigt, daß die Bilddatenprozessoreinrichtung (305) die Sammlung von Bilddaten beendet hat, und bei dem die Hauptsteuereinrichtung (204) den Testmustergenerator (210) ansteuert, den Testmusteraktualisierungsbetrieb wiederaufzu nehmen, wenn sie das Schreibendesignal von dem Elektronen strahlmeßfühlersystem (300) empfängt.

4. IC-Analysesystem umfassend: ein Elektronenstrahl meßfühlersystem (300), das die Oberfläche einer getesteten Einrichtung mit einem Elektronenstrahl bestrahlt und abta stet, die Größe der Sekundäremission von jedem bestrahlten Punkt mißt, und die Potentialverteilung in der Oberfläche der getesteten Einrichtung darstellt; und eine IC-Testeinheit (200), die in die getestete Einrichtung ein Testmustersignal einspeist; wobei
die IC-Testeinheit (200) umfaßt: einen Testmustergene rator (210), der Testmuster sequentiell aktualisiert und in die getestete Einrichtung einspeist; eine Stoppmusterein stelleinrichtung (203) zum Einstellen von mindestens zwei Testmustern zum vorübergehenden Stoppen des Musteraktualisie rungsbetriebs des Testmustergenerators (210); und eine Haupt steuereinrichtung (204), die bei jeder Erzeugung irgendeines der Testmuster, die in der Stoppmustereinstelleinrichtung (203) eingestellt sind, den Testmustergenerator (210) an steuert, den Musteraktualisierungsbetrieb vorübergehend zu stoppen, und die bei jeder zeitweiligen Einstellung des Test musteraktualisierungsbetriebs ein Musterstoppsignal ausgibt, das die zeitweilige Einstellung anzeigt; und
das Elektronenstrahlmeßfühlersystem (300) umfaßt: min destens zwei Bilddatenprozessoreinrichtungen (305A, 305B), die Bilddaten als Antwort auf das Musterstoppsignal von der Hauptsteuereinrichtung (204) in sich aufnehmen; eine Rechen einrichtung (310) zur Berechnung der Differenz zwischen den Bilddaten, die in den beiden Bilddatenprozessoreinrichtungen (305A, 305B) aufgenommen wurden; und einen Monitor (306) zur Darstellung von Bilddaten der Differenz, die durch die Recheneinrichtung (310) berechnet wurde.

5. IC-Analysesystem nach Anspruch 4, bei dem das Elek tronenstrahlmeßfühlersystem (300) eine Schreibendesignalgene ratoreinrichtung (308) umfaßt, die das Schreibendesignal erzeugt, welches anzeigt, daß die Bilddatenprozessoreinrich tung (305; 305A, 305B) die Sammlung von Bilddaten beendet hat, und bei dem die Hauptsteuereinrichtung (204) den Testmu stergenerator (210) ansteuert, den Musteraktualisierungsbe trieb wiederaufzunehmen, wenn sie das Schreibendesignal von dem Elektronenstrahlmeßfühlersystem (300) empfängt.

6. Elektronenstrahlmeßfühlersystem, das die Oberfläche einer getesteten Einrichtung mit einem Elektronenstrahl bestrahlt und abtastet, wobei die Einrichtung mit sequentiell erzeugten und aktualisierten Testmustern von einer IC-Testeinheit (200) gespeist wird, das die Größe der Sekun däremission von jedem bestrahlten Punkt mißt, und das die Oberflächenpotentialverteilung der getesteten Einrichtung als ein Bild darstellt, umfassend:
eine Bilddatenprozessoreinrichtung (305), die auf ein Musterstoppsignal von der IC-Testeinheit (200) mit dem Beginn der Sammlung von Bilddaten antwortet; und eine Schreibende signalgeneratoreinrichtung (308), die ein Schreibendesignal erzeugt, welches anzeigt, daß die Bilddatenprozessoreinrich tung (305) die Sammlung von Bilddaten beendet hat, und die das Schreibendesignal an die IC-Testeinheit (200) übergibt.

7. Elektronenstrahlmeßfühlersystem, das die Oberfläche einer getesteten Einrichtung mit einem Elektronenstrahl bestrahlt und abtastet, wobei die Einrichtung mit sequentiell erzeugten und aktualisierten Testmustern von einer IC- Testeinheit (200) gespeist wird, das die Größe der Sekun däremission von jedem bestrahlten Punkt mißt, und das die Oberflächenpotentialverteilung der getesteten Einrichtung als ein Bild darstellt, umfassend:
eine Bilddatenprozessoreinrichtung (305), die auf ein Musterstoppsignal von der IC-Testeinheit (200) mit dem Beginn der Sammlung von Bilddaten antwortet; und eine Betriebsart umschalteinrichtung (309), die zwischen einer ersten und einer zweiten Betriebsart umschaltbar ist, wobei in der ersten Betriebsart in einem Zustand, in dem ein erstes Test muster erzeugt wird und ein Testmusteraktualisierungsbetrieb in der IC-Testeinheit (200) vorübergehend gestoppt ist, die Bilddatenprozessoreinrichtung (305) daran gehindert ist, Bilddaten als Antwort auf das Musterstoppsignal zu sammeln, und die zu testende Einrichtung einer abtastenden Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl unterworfen ist, und in der zwei ten Betriebsart in einem Zustand, in dem ein zweites Testmu ster erzeugt wird und der Testmusteraktualisierungsbetrieb vorübergehend gestoppt ist, die Bilddatenprozessoreinrichtung (305) Bilddaten sammelt, während gleichzeitig die zu testende Einrichtung der abtastenden Bestrahlung mit einem Elektronen strahl unterworfen ist.

8. Elektronenstrahlmeßfühlersystem nach Anspruch 7, das eine Schreibendesignalgeneratoreinrichtung (308) umfaßt, die ein Schreibendesignal erzeugt, das anzeigt, daß die Bildda tenprozessoreinrichtung (305) die Sammlung von Bilddaten beendet hat, und die das Schreibendesignal an die IC-Testein heit (200) übergibt.

9. Elektronenstrahlmeßfühlersystem, das in Verbindung mit einer IC-Testeinheit (200) ein IC-Analysesystem bildet, welches ein Testmuster in eine getestete Einrichtung ein speist, und welches die Oberfläche der getesteten Einrichtung mit einem Elektronenstrahl bestrahlt und abtastet, die Größe der Sekundäremission von jedem bestrahlten Punkt mißt, und die Oberflächenpotentialverteilung der getesteten Einrichtung als ein Bild darstellt, wobei das Elektronenstrahlmeßfühler system (300) umfaßt:
mindestens zwei Bilddatenprozessoreinrichtungen (305A, 305B), welche als Antwort auf ein Musterstoppsignal, das von einer Hauptsteuereinrichtung (204) der IC-Testeinheit (200) bei jeder Erzeugung von mindestens zwei Stoppmustern überge ben wird, Bilddaten in sich aufnehmen; eine Recheneinrichtung (310) zur Berechnung der Differenz zwischen den Bilddaten, welche in den mindestens zwei Bilddatenprozessoreinrichtungen (305A, 305B) aufgenommen wurden; und einen Monitor (306) zur Darstellung von Bilddaten dieser Differenz, die mit der Recheneinrichtung (310) berechnet wurde.

10. Elektronenstrahlmeßfühlersystem nach Anspruch 9, welches weiterhin eine Schreibendesignalgeneratoreinrichtung (308) umfaßt, die jedesmal ein Schreibendesignal erzeugt, wenn die Bilddatenprozessoreinrichtung (305A, 305B) die Samm lung von Bilddaten beendet hat, und die das Schreibendesignal an die IC-Testeinheit (200) übergibt.

11. Verfahren zur Bestimmung eines fehlerhaften Teiles einer getesteten Einrichtung in einem dargestellten Bild, durch ein IC-Analysesystem (100), das mit einem Elektronen strahlmeßfühlersystem (300) versehen ist, welches die Ober fläche der getesteten Einrichtung bestrahlt und abtastet, die Größe der Sekundäremission von jedem bestrahlten Punkt mißt, und die Oberflächenpotentialverteilung der getesteten Ein richtung als ein Bild darstellt, und das mit einer IC-Testeinheit (200) versehen ist, die eine Folge von Testmu stern an die getestete Einrichtung übergibt, wobei das Ver fahren folgende Schritte umfaßt:

A. Ausschalten der Stromversorgung der getesteten Ein richtung, um dadurch den Logikwert einer Verdrahtungsleitung der getesteten Einrichtung auf logisch L festzuhalten;
B. Halten der Stromversorgung der getesteten Einrich tung im AUS-Zustand, und Bestrahlen und Abtasten der geteste ten Einrichtung mit einem Elektronenstrahl, und Sammeln erster Bilddaten;
C. Einschalten der Stromversorgung der getesteten Ein richtung;
D. Halten der Stromversorgung der getesteten Einrich tung im EIN-Zustand, Liefern eines zuvor festgelegten Testmu sters aus der Folge von Testmustern an die getestete Einrich tung unter gleichzeitiger Bestrahlung und Abtastung der getesteten Einrichtung mit einem Elektronenstrahl, und Sam meln zweiter Bilddaten;
E. Schaffung von Bilddaten der Differenz zwischen den ersten Bilddaten und den zweiten Bilddaten; und
F. Darstellen der Differenzbilddaten.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das zuvor fest gelegte Testmuster zu einem neuen geändert wird, und die Schritte A bis F wiederholt werden.