(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細構造素子の機能の試験方法において、
上記微細構造素子の放出性質を試験するために上記微細構造素子が電子又はイオンによって形成された粒子線により照射され、上記微細構造素子によって放出された粒子が検出され評価され、上記微細構造素子によって放出された粒子は、上記微細構造素子の正常な動作にて放出された粒子であり、上記微細構造素子は電子を放出するエミッタによって形成されていることを特徴とする微細構造素子の機能の試験方法。
【請求項２】
請求項１記載の微細構造素子の機能の試験方法において、上記微細構造素子は粒子線によって駆動されることを特徴とする微細構造素子の機能の試験方法。
【請求項３】
請求項１記載の微細構造素子の機能の試験方法において、上記微細構造素子は電気的に接続された駆動装置によって駆動されること特徴とする微細構造素子の機能の試験方法。
【請求項４】
請求項１記載の微細構造素子の機能の試験方法において、支持体に配置された複数の微細構造素子が試験されることを特徴とする微細構造素子の機能の試験方法。
【請求項５】
請求項４記載の微細構造素子の機能の試験方法において、上記微細構造素子から放出された粒子のみが順次検出されることを特徴とする微細構造素子の機能の試験方法。
【請求項６】
請求項４記載の微細構造素子の機能の試験方法において、只一つの微細構造素子が順次駆動されることを特徴とする微細構造素子の機能の試験方法。
【請求項７】
請求項２記載の微細構造素子の機能の試験方法において、上記駆動は電荷を供給することによって起きることを特徴とする微細構造素子の機能の試験方法。
【請求項８】
請求項４記載の微細構造素子の機能の試験方法において、複数の上記微細構造素子によって放出された粒子は、同時に検出されることを特徴とする微細構造素子の機能の試験方法。
【請求項９】
請求項１記載の微細構造素子の機能の試験方法において、上記検出された上記放出された粒子の強度が求められることを特徴とする微細構造素子の機能の試験方法。
【請求項１０】
請求項１記載の微細構造素子の機能の試験方法において、上記検出された上記放出された粒子のエネルギが求められることを特徴とする微細構造素子の機能の試験方法。
【請求項１１】
請求項１記載の微細構造素子の機能の試験方法において、上記評価は実際の値と所望の値との比較によってなされることを特徴とする微細構造素子の機能の試験方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微細構造素子の機能を試験するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
用語“微細構造素子”は、粒子線放射（例えば光又は電子）を放出する素子（例えばレーザダイオード又は電界放出チップ）ばかりでなく、例えば微小な機械的センサ及びアクタを意味する。このような微細構造素子は、いずれも、例えばウエハのような基板上に多数形成される。
【０００３】
微細構造素子の技術分野では、マイクロエレクトロニクスにおける手法に関連した方法を使用して、機械的、光学的、電気的構成要素及び他の構成要素が製造される。同様に、製造中に、対応した故障が、例えば汚染又は故障調整が原因で、生じる。従って微細構造素子の満足すべき機能を保証するために、各素子の機能を試験することが必要である。
【０００４】
微細構造素子の試験は、その寸法が小さいために、使用する方法及びそれに対応した装置に特別の条件を要求する。トランジスタ、導体、及びキャパスタンス及び抵抗器の電気的機能の迅速測定法が例えば米国特許ＵＳ−Ａ−３５３１７１６号及び欧州特許ＥＰ−Ａ−００４８８６２号により知られている。これらの既知の方法は基本的に、電子線を利用すると、トリガーされた２次電子によって、構成要素の特定の位置の電荷を測定することができるという事実に基づいている。
【０００５】
【発明が解決しょうとする課題】
本発明の目的は、微細構造素子を試験するための方法を提供することであり、それによって以前にチェックされていなかった微細構造素子の機能を試験することが可能になる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、微細構造素子の機能の試験方法において、微細構造素子の放出性質を試験するために上記微細構造素子が電子又はイオンによって形成された粒子線により照射され、微細構造素子によって放出された粒子が検出され評価され、微細構造素子によって放出された粒子は、微細構造素子の正常な動作にて放出された粒子であり、微細構造素子は電子を放出するエミッタによって形成されていることを特徴とする。
【０００７】
この方法によって例えば、電界放出チップの配列をチェックすることが可能となり、これは、その放出特性のために、例えば薄板型ディスプレイスクリーンに使用される。多分そこで、不完全放出は修復されることができ又は完全な配列に並べ替えられ、それによって不必要な更なる作業工程が省略されることができる。ダイヤモンド電界放出素子は同様な方法にてチェックされることができる。
【０００９】
本発明の他の例は特許請求の範囲の従属項の内容にある。本発明の更なる利点及び改良は、幾つかの例及び図面を参照して以下に詳細に説明されよう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に示す微細構造素子の機能を試験するための本発明による装置は、基本的に、少なくとも１つの微細構造素子を有する試料を受け入れるための装置１と、微細構造素子を励振（駆動）するための装置２と、微細構造素子によって放出された粒子に対して感度を有する検出器３と、微細構造素子の放出特性に関する検出器３からの出力信号を評価するための装置４とよりなる。
【００１１】
試料を受け入れるための装置１は特に、試料に対応した構造の且つ選択的に複数の方向に可動な試料テーブル１ａと詳細に示されていない真空室を有する。
【００１２】
微細構造素子５を励振するための装置２は基本的に、例えば電子源によって形成される粒子線を発生するためのソース２ａと粒子線を微細構造素子５上に導くためのレンズ系２ｂと粒子線６を他の微細構造素子上に導くための偏向器２ｃとを含む。ソース２ａは例えば、イオン源によって形成されてよい。レンズ系２ｂは基本的に磁気的及び／又は静電的レンズよりなる。
【００１３】
微細構造素子を励振（駆動）するための装置はまた、例えば制御装置２’によって形成されてよく、この制御装置は電気的接点を経由して微細構造素子に接続されている。
【００１４】
検査すべき微細構造素子に関して、検出器は電子に対して感度を有する。電気的電極よりなる偏向装置が、例えば、微細構造素子によって放出された粒子を検出器方向に案内するために使用されることができる。これらの粒子のエネルギを探知するために、検出器３は、例えばその前に接続された逆電界分光器と組み合わせて作動されてよい。
【００１５】
本発明の幾つかの例は図２〜図１０を参照して詳細に説明されよう。尚、図２〜図６はその放出特性に関してエミッタを試験することが示されている。
【００１６】
ここで検査されるべきエミッタは励振（駆動）によって粒子を放出する微細構造素子であると理解されるべきである。このようなエミッタは例えば電界放出チップによって形成される。
【００１７】
図２は対応するフィード９を有する基板上に配置された複数の電界放出チップ８を示す。電界放出チップ８は装置２’を経由して励振され、この装置は電界放出チップ８が粒子１０、この場合は電子をトリガするように接続されている。この粒子１０は図１の例では偏向装置７を経由して検出器３上に案内される。検出器３にて生成された信号は次の装置４によって評価される。
【００１８】
図３に示す例では、電界放出チップ８は電気的に接続された外部の装置を経由して励振されず、粒子１０の放出のためにフィード９上に導かれた粒子線６によって励起される。粒子１０は次に再び検出器３上に導かれ、それによって評価される。励振に対する反応として、検出された信号、即ち、検出器３の出力信号の分析によって、微細構造素子の機能が故障であるか又は正常であるかに関する情報が生成される。
【００１９】
しかしながら、エミッタ８、即ち、電界放出チップ８は粒子線６によって励振されるが、粒子線６をそのフィード９を経由することによってばかりでなく、粒子線を直接エミッタ８上に特にそのチップの上に導くことによって、励振されることができる。それによってトリガされた粒子１０は再び検出器３上に導かれ更に評価される。
【００２０】
図５にはエミッタを試験するための更に別の方法が記載されており、この方法ではエミッタ８は電気的に接続された装置２’によって励振され、これは、粒子をトリガするには未だ不十分なエミッタに電圧を印加するように構成されている。もしこのような試験条件にて、粒子線６が直接エミッタ、例えば電界放出チップ８の先端上に導かれると、入射した粒子はエミッタに印加した電圧の関数として反射される。検出器３を打撃し反射した粒子１１は再び検出器３に到達する。次の評価によってエミッタに印加される電圧に関する直接的な結論に到達することが許される。
【００２１】
図６は参考例を示し、同図では、微細構造素子はレーザダイオード１２によって形成されており、このレーザダイオードはフィード１３を経由して励振されることができる。励振は再び、フィード１３上に導かれる粒子線６によって又はフィード１３に電気的に接続され詳細には図示されていない励振装置によって起きる。再び、励振の結果、粒子１０はレーザダイオード１２によって放出され、この粒子はこの例では光子によって形成されている。放出された光子は再び検出器３に到達し、その出力信号は次の評価装置４によって評価される。
【００２２】
これまで説明したエミッタとは別に、参考例として、機械的に作動される微細構造をチェックする方法もある。こうして例えば、投射ディスプレイに使用される微細機構ミラーの配列が用いられる。斯かる配列は複数の個別的に偏向可能なミラーによって形成され、ある場合、個々の微細構造素子の機能をチェックする必要性が存在する。図７にはそれに対応した装置が略図的に示されている。個々の微細機構ミラー１４は電気的に接続された装置２’を経由して励振（駆動）されることができる。この励振によってミラーの表面１４ａが偏向する。試験方法を実施する間、粒子線６は偏向可能なミラーの表面１４ａ上に導かれる。正常な偏向の場合、反射した粒子は検出器３上に到達する。こうして粒子線６を使用することによって、可動な微細構造素子の正常な偏向が特別に簡単な方法によってチェックされることができる。
【００２３】
微細構造素子の形式に依存するが、ある条件下では、微細構造素子の様々な偏向位置をチェックするために複数の検出器を適当な方法にて配置することも考慮されてよい。しかしながら、もしミラーが様々な偏向位置に配置され、各場合に粒子線６が、異なる入射角にてミラーの表面を打つなら、検出器の表面を利用して様々に偏向した位置を試験することができる。
【００２４】
参考例を使用して、対応する励振装置によって偏向されることができる少なくとも１つの可動要素を有する全ての微細構造素子を試験することが可能である。再び、励振は電気的に接続された励振装置２’によって又は粒子線によって起こされてよい。全ての場合に、粒子線は可動要素上に、この場合、ミラーの表面１４ａ上に導かれ、反射した粒子を利用して微細構造素子の利用可能性が確立される。
【００２５】
基板上に配置された複数の微細構造素子を試験する場合、工程をできるだけ迅速に実行することができることが条件となる。
【００２６】
原理的には、個々の微細構造素子、例えば電界放出チップ８を、個別的に装置２’又は粒子線によって励振し、放出した粒子を検出器３上に導く（図８）ことも可能である。
【００２７】
しかしながら、粒子の放出のために複数の微細構造素子を励振することも可能である。この場合、検出器の前に装着された偏向装置７を利用することによって、放出された微細構造素子の粒子だけが各場合に検出器３に到達する。図９に示されている偏向装置７は、例えば適当な方法にて可動なダイヤフラムの形式にて示されている。この偏向装置７はしかしながら、電気的電極の形式をとることも可能である。例えば、この点に関して図１にはプレート電極が示されている。
【００２８】
図１０に示す例では、励振された複数の微細構造素子によって放出された粒子は複数の検出器３’上に導かれる。検出器３’は例えば検出器列によって形成されてよい。
【００２９】
最後に、複数の微細構造素子からの粒子を同時に検出器３上に導くことも可能である。そこで受けた粒子の強度を利用して、励振された微細構造素子の１つが欠陥であるか否かを判定することができる。
【００３０】
上述の例及び装置にて検出器及び励振装置と関連して説明された微細構造素子は単なる例示であると理解されたい。検出器３，３'は例えば、検出された粒子の強度を探求するために設計されることができる。しかしながら、検査すべき微細構造素子の機能に関する結論を引き出すために、放出された粒子のエネルギを探求することも考えられる。粒子のエネルギは例えば一般に知られている逆電場分光計によって検出されてよく、この分光計は定量的電位計測のために上流にて接続されている。
【００３１】
微細構造素子を励振するために使用される粒子線は電子又はイオンによって形成され、微細構造素子によって放出される粒子は電子によって形成される。
【００３２】
続く装置４における検出器３の出力信号の評価は例えば、所望の信号と実際に測定された信号の比較によってなされてよい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によると、微細構造素子を励振することによって及びそれによって放出された粒子を検出し評価することによって、微細構造素子の放出特性を試験することができる利点を有する。
【００３４】
本発明によると、以前にチェックされていなかった微細構造素子の機能を試験することが可能となる利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による微細構造素子の機能を試験するための装置の簡略した線図である。
【図２】  本発明によるエミッタの機能を試験するための様々な方法の例の概略図である。
【図３】  本発明によるエミッタの機能を試験するための様々な方法の例の概略図である。
【図４】  本発明によるエミッタの機能を試験するための様々な方法の例の概略図である。
【図５】  本発明によるエミッタの機能を試験するための様々な方法の例の概略図である。
【図６】  エミッタの機能を試験するための参考例の概略図である。
【図７】  機械的に作動する微細構造素子の機能を試験するための参考例の簡略した線図である。
【図８】  本発明による放出した粒子を検出するための様々な可能な例の概略図である。
【図９】  本発明による放出した粒子を検出するための様々な可能な例の概略図である。
【図１０】  本発明による放出した粒子を検出するための様々な可能な例の概略図である。
【符号の説明】
１  試料受入れ装置
１ａ  試料テーブル
２  励振装置
２’  制御装置、励振装置
２ａ  ソース
２ｂ  レンズ系
２ｃ  偏向器
３、３’  検出器
４  評価装置
５  微細構造素子
６  粒子線
７  偏向装置
８  電界放出チップ、エミッタ、微細構造素子
９  フィード
１０、１１  粒子
１２  微細構造素子
１３  フィード
１４  微細構造素子、ミラー
１４ａ  ミラー表面
【図１】
0003693422.tif 000002
【図２】
0003693422.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003693422.tif 000008
【図８】
0003693422.tif 000009
【図９】
0003693422.tif 000010
【図１０】
0003693422.tif 000011