(57)【要約】【課題】本発明は荷電粒子ビーム装置の吸収電流検出装置に関し、試料を流れる吸収電流を正確に測定することができる荷電粒子ビーム装置の吸収電流検出装置を提供することを目的としている。【解決手段】荷電粒子ビーム２を試料４上の配線パターン５に照射し、該配線パターン５に所定距離離して２個の探針ａ，ｂを接触させ、該探針に流れる吸収電流７を測定するようにした荷電粒子ビーム装置の吸収電流検出装置において、前記探針ａ，ｂに流れる吸収電流を電圧信号に変換する電流／電圧変換器２０と前記配線パターン５の間に所定の値を持つ出力電圧調整用の入力抵抗Ｒ３を挿入するように構成する。【選択図】図１
2008203075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子ビームを試料上の配線パターンに照射し、該配線パターンに所定距離離して２個の探針を接触させ、該探針に流れる吸収電流を測定するようにした荷電粒子ビーム装置の吸収電流検出装置において、
前記探針に流れる吸収電流を電圧信号に変換する電流／電圧変換器と前記配線パターンの間に所定の値を持つ出力電圧調整用の入力抵抗を挿入するようにしたことを特徴とする荷電粒子ビーム装置の吸収電流検出装置。
【請求項２】
前記出力電圧調整用入力抵抗の配線パターン側と接地間にスイッチと抵抗の直列回路を設け、前記電流／電圧変換器を構成する演算増幅器のオフセット調整時には前記スイッチを閉にすることを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム装置の吸収電流検出装置。
【請求項３】
前記電圧調整用入力抵抗を可変抵抗としたことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム装置の吸収電流検出装置。
【請求項４】
荷電粒子ビームを試料上の配線パターンに照射し、該配線パターンに所定距離離して２個の探針を接触させ、該探針に流れる電流を測定するようにした荷電粒子ビーム装置の吸収電流検出装置において、
前記２個の探針に流れる吸収電流を電圧信号に変換するための電流／電圧変換器を差動入力構成にし、
前記差動電流／電圧変換器の正負の入力と前記パターンとの間にそれぞれ所定の値を持つ出力電圧調整用の入力抵抗を挿入するようにしたことを特徴とする荷電粒子ビーム装置の吸収電流検出装置。
【請求項５】
前記２個の出力電圧調整用入力抵抗の配線パターン側間にスイッチと抵抗の直列回路を設け、前記差動電流／電圧変換器を構成する演算増幅器のオフセット調整時には前記スイッチを閉にすることを特徴とする請求項４記載の荷電粒子ビーム装置の吸収電流検出装置。
【請求項６】
前記出力電圧調整用入力抵抗を可変抵抗としたことを特徴とする請求項４記載の荷電粒子ビーム装置の吸収電流検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は荷電粒子ビーム装置の吸収電流検出装置に関し、更に詳しくは試料に探針を接触させ、荷電粒子ビーム走査による試料上の吸収電流を探針から電流／電圧変換器に入力して表示装置で吸収電流を表示することができるようにした荷電粒子ビーム装置の吸収電流検出装置に関する。また、半導体集積回路試料に探針を接触させ、荷電粒子ビーム走査による試料上の吸収電流を探針から電流／電圧変換器に入力し、吸収電流信号によって集積回路の配線の任意位置間の配線抵抗を測定する荷電粒子ビーム装置の吸収電流検出装置に関する。更に、半導体集積回路試料に探針を接触させ、荷電粒子ビーム走査による試料上の吸収電流を探針から電流電圧変換器に入力し、吸収電流信号によって集積回路の配線不良を検出する荷電粒子ビーム装置の吸収電流検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は従来装置の構成例を示す図である。この装置は、半導体集積回路の配線欠陥検出のための荷電粒子ビーム装置の吸収電流検出装置を示している。図において、１は荷電粒子ビーム装置鏡筒、２は荷電粒子源２ａから発生した荷電粒子ビーム、３は荷電粒子ビーム２を走査するビーム走査コイルである。４は試料、５は該試料４上に形成された配線パターン、６は試料４を移動させる試料ステージ、７は配線パターン５を流れる吸収電流である。８は配線パターン５の任意の点に接触される探針ａ、１５は同じく配線パターン５の任意の点に接触される探針ｂである。Ｒｓは探針ａとｂ間の配線パターン抵抗である。９は試料４をその内部に含む試料室である。１４は電流／電圧変換器２０の出力である画像情報を表示する画像表示装置である。
【０００３】
２０は探針に流れる電流信号を電圧信号に変換する電流／電圧変換器である。該電流／電圧変換器２０は、演算増幅器１１と、帰還抵抗１２（Ｒ１）と、オフセット調整可変抵抗１３（Ｒ２）とで構成されている。探針ａからの吸収電流Ｉａは演算増幅器１１の負入力に入力され、演算増幅器１１の正入力は接地されている。探針ｂの他端と試料室９も接地されている。このように構成された装置の動作を概説すれば、以下の通りである。
【０００４】
観察する試料４は、試料室９内の試料ステージ６上に固定される。試料４の配線パターン５の任意の位置の２点には探針ａと探針ｂを接触させる。探針ｂの他端は試料室９に接地する。探針ａは演算増幅器１１の負入力に接続される。この試料４上を例えば電子ビーム等の荷電粒子ビーム２で走査する。荷電粒子ビーム２が試料４の配線パターン５上に照射されている間は、配線パターン５に吸収電流が流れる。
【０００５】
ここで、配線パターン５の途中に電気抵抗の大きい欠陥部分があると仮定する。その部分を境にして、ビームが探針ａ側に照射されていれば吸収電流７は探針ａで検出され、吸収電流Ｉａは大きな値となる。一方、荷電粒子ビームが欠陥部分よりも探針ｂ側に照射されていれば、吸収電流７は接地された探針ｂに流れ、吸収電流Ｉａは小さな値になる。
【０００６】
この吸収電流Ｉａは帰還抵抗Ｒ１を用いた演算増幅器１１によって電圧信号Ｖａに変換される。変換率は、Ｖａ＝Ｉａ×Ｒ１となる。但し、抵抗Ｒ１の抵抗値としてＲ１をそのまま用いた（以下同じ）。電圧信号Ｖａは、画像表示装置１４に入力され、電圧信号を画像の輝度として表示する。これによって、配線パターン途中の電気抵抗が大きい欠陥部分を境にして起こる吸収電流Ｉａの変化が画像の輝度として表示される。よって、その輝度の観察によって配線パターンの欠陥部分を特定することができる。
【０００７】
従来のこの種の装置としては、試料の表面から得られる２次電子や反射電子を検出すると共に、試料の吸収電流信号を得、試料の吸収電流信号の強度に応じて２次電子や反射電子検出信号の強度を調整し、調整された信号に基づいて像の表示を行い、表示画面の異常に輝度が高くなる現象を防止する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００８】
また、荷電粒子ビーム源と、荷電粒子ビーム源から放出された荷電粒子ビームを試料上に照射するための照射系と、試料表面に先端が接触し、荷電粒子ビームの照射により試料を流れる吸収電流を検出するための複数の探針と、検出された吸収電流信号に基づいて画像信号を形成するための画像信号形成部と、画像信号形成部により形成された画像信号に基づいて画像を表示するための表示部と、これらを制御するための制御部とを備える荷電粒子ビーム装置の制御方法において、前記制御部による制御により、画像信号形成部は前記複数の探針のうち少なくとも２つの探針により検出された吸収電流信号を加算した合成信号を基に画像信号を形成する技術が知られている（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−２０８０８４号公報（段落００１４〜００２５、図２）
【特許文献２】特開２００６−７１５２２号公報（段落００１９〜００５７、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述した演算増幅器１１のオフセット電圧をＶｏ、電圧利得をＧｖとする。試料４に探針ａと探針ｂが接触している区間の配線パターン５の抵抗をＲｓとする。演算増幅器１１のオフセット電圧Ｖｏは、電圧利得Ｇｖ＝Ｒ１／Ｒｓで増幅されて演算増幅器１１の出力に現れる。Ｒｓが大きな値では問題にならないが、Ｒｓが小さな値の場合にオフセット電圧で演算増幅器１１が飽和して吸収電流の観察が不可能になる。
【００１０】
例えば、Ｖｏ＝１００μＶ,Ｒｓ＝１００Ω,Ｒ１＝１００ＭΩの場合、オフセット電圧だけで演算増幅器１１の理論的出力は１００Ｖとなり一般的な増幅器では飽和してしまう。これによって、吸収電流像の観測は不可能になってしまう。また、演算増幅器１１が飽和しない場合でも、試料と探針の接触抵抗の変動によって、演算増幅器１１の電圧利得が変動し、これが電圧信号Ｖａに大きなノイズとなって現れ、吸収電流像観察の大きな妨げとなる。
【００１１】
演算増幅器１１のオフセット調整のためには、一般的にオフセット調整時用の可変抵抗Ｒ２が設けられている。オフセット調整は、低抵抗試料４に探針ａ,ｂを接触させ、電圧利得Ｇｖが大きい状態で行わないと正確な調整ができない。しかしながら、この場合、探針ａ,ｂと試料４の接触抵抗の変動が試料の抵抗値に対して大きな割合になってしまい、演算増幅器１１の出力の変動が大きくなる。
【００１２】
これによって、オフセット電圧調整を安定して実施するのは困難である。また、オフセット電圧は一般的に温度ドリフト特性を持つ。よって、周囲温度の変化によって生じるオフセット調整のずれを再調整する必要があるが、以上のオフセット調整を試料に探針を接触させて頻繁に行なうのは困難である。本発明は、このような点に鑑みてなされたものであって、試料を流れる吸収電流を正確に測定することができる荷電粒子ビーム装置の吸収電流検出装置を提供することを目的としている。この発明の目的は、以下の通りである。
１）試料抵抗Ｒｓの抵抗値が小さな値である場合の、オフセット電圧による演算増幅器１１の飽和を防ぐ。
２）試料抵抗Ｒｓの抵抗値が小さな値である場合の、試料と探針の接触抵抗の変動による吸収電流像ノイズを低減する。
３）演算増幅器１１のオフセット電圧調整を安定に高精度にかつ簡単に実施できるようにする。
【００１３】
以上の目的を達成することにより、試料抵抗Ｒｓの抵抗値が小さな値である場合の吸収電流検出を可能にし、従来困難であった低抵抗値の半導体配線パターンの欠陥検出を可能にすることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（１）請求項１記載の発明は、荷電粒子ビームを試料上の配線パターンに照射し、該配線パターンに所定距離離して２個の探針を接触させ、該探針に流れる吸収電流を測定するようにした荷電粒子ビーム装置の吸収電流検出装置において、前記探針に流れる吸収電流を電圧信号に変換する電流／電圧変換器と前記配線パターンの間に所定の値を持つ出力電圧調整用の入力抵抗を挿入するようにしたことを特徴とする。
（２）請求項２記載の発明は、前記出力電圧調整用入力抵抗の配線パターン側と接地間にスイッチと抵抗の直列回路を設け、前記電流／電圧変換器を構成する演算増幅器のオフセット調整時には前記スイッチを閉にすることを特徴とする。
（３）請求項３記載の発明は、前記電圧調整用入力抵抗を可変抵抗としたことを特徴とする。
（４）請求項４記載の発明は、荷電粒子ビームを試料上の配線パターンに照射し、該配線パターンに所定距離離して２個の探針を接触させ、該探針に流れる電流を測定するようにした荷電粒子ビーム装置の吸収電流検出装置において、前記２個の探針に流れる吸収電流を電圧信号に変換するための電流／電圧変換器を差動入力構成にし、前記差動電流／電圧変換器の正負の入力と前記パターンとの間にそれぞれ所定の値を持つ出力電圧調整用の入力抵抗を挿入するようにしたことを特徴とする。
（５）請求項５記載の発明は、前記２個の出力電圧調整用入力抵抗の配線パターン側間にスイッチと抵抗の直列回路を設け、前記差動電流／電圧変換器を構成する演算増幅器のオフセット調整時には前記スイッチを閉にすることを特徴とする。
（６）請求項６記載の発明は、前記出力電圧調整用入力抵抗を可変抵抗としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
（１）請求項１記載の発明によれば、電流／電圧変換器と配線パターンとの間に所定の値を持つ出力電圧調整用の入力抵抗を挿入することにより、電流／電圧変換器の電圧利得を小さくし、電流／電圧変換器の出力が飽和しないようにすることができ、これにより抵抗値の小さな試料の吸収電流測定が可能になる。
（２）請求項２記載の発明によれば、電流／電圧変換器を構成する演算増幅器のオフセット調整を確実に行なうことができる。
（３）請求項３記載の発明によれば、電圧調整用入力抵抗を可変抵抗とすることにより、入力抵抗が試料抵抗に対して無視できる条件を可変することができる。
（４）請求項４記載の発明によれば、２個の探針に流れる電流を検出するのに、電流／電圧変換器の演算増幅器を差動入力構成とすることにより、吸収電流をより正確に検出することが可能となる。
（５）請求項５記載の発明によれば、電流／電圧変換器を構成する演算増幅器のオフセット調整を確実に行なうことができる。
時に入力電圧を０にした状態で調整を行なうことができる。
（６）請求項６記載の発明によれば、電圧調整用入力抵抗を可変抵抗とすることにより、これら入力抵抗が試料抵抗Ｒｓに対して無視できる条件を可変することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態を示す構成図であり、半導体集積回路の配線欠陥検出のための荷電粒子ビーム装置の吸収電流検出装置の吸収電流検出装置を示したものである。図６と同一のものは、同一の符号を付して示す。図６に示す従来回路との相違点は、電流／電圧変換器２０と配線パターン５との間に出力電圧調整用の入力抵抗１６（Ｒ３）を挿入すると共に、入力抵抗Ｒ３と接地間にスイッチＳＷ１とオフセット調整時用入力抵抗１７（Ｒ４）の直列抵抗を設けるようにしたものである。
【００１７】
観察する試料４は、試料室９内の試料ステージ６上に固定される。試料４の配線パターン５上の２点には所定距離離れて探針ａと探針ｂが接触されている。そして、探針ｂは試料室９に接地されている。吸収電流像観察時には、オフセット調整時用スイッチ１８は開とする。吸収電流Ｉａは、帰還抵抗Ｒ１を用いた演算増幅器１１によって電圧信号Ｖａに変換される。該電圧信号Ｖａは画像表示装置１４に入力され、電圧を画像の輝度として表示する。このように構成された装置の動作を説明すれば、以下の通りである。
【００１８】
試料４上を例えば電子ビーム等の荷電粒子ビーム２で走査する。荷電粒子ビーム２が試料４の配線パターン５上に照射されている間は、配線パターン５に吸収電流７が流れる。ここで、配線パターン５の途中に電気抵抗の大きい欠陥部分があると仮定する。この部分を境にして、荷電粒子ビーム２が探針ａ側に照射されていれば、吸収電流７は探針ａで検出され、吸収電流Ｉａは大きな値となる。一方、荷電粒子ビーム２が欠陥部分より探針ｂ側に照射されていれば、吸収電流７は接地された探針ｂに流れ、吸収電流Ｉａは小さな値となる。
【００１９】
この吸収電流Ｉａは、帰還抵抗Ｒ１を用いた演算増幅器１１によって電圧信号Ｖａに変換される。電圧信号Ｖａは、画像表示装置１４に入力され、電圧を画像の輝度として表示させる。これによって、配線パターン途中の電気抵抗が大きい欠陥部分を境にして起こる吸収電流Ｉａの変化が画像の輝度として表示される。よって、その輝度の観察によって配線パターンの欠陥部分を特定することができる。
【００２０】
以上の動作は、従来技術と同様であるが、本発明では、試料の抵抗Ｒｓの抵抗値が小さい場合でも、入力抵抗Ｒ３がそれと直列に入っているので、電圧利得Ｇｖは
Ｇｖ＝Ｒ１／（Ｒｓ＋Ｒ３）となって電圧利得Ｇｖが過大になることはない。これによって試料抵抗Ｒｓの抵抗値が小さな値である場合もオフセット電圧による演算増幅器１１は飽和することがない。また、試料４と探針ａ,ｂの接触抵抗の変動による演算増幅器１１の電圧利得Ｇｖの変動が低減され、それによる出力電圧Ｖａのノイズ電圧が軽減される。また、試料４の抵抗Ｒｓの抵抗値が入力抵抗Ｒ３に対して十分大きい場合は、入力抵抗Ｒ３は無視できる。
【００２１】
演算増幅器１１のオフセット調整時は、オフセット調整時用スイッチＳＷ１を閉とする。この時、探針ａは試料４に接触させない。これで、演算増幅器１１の入力抵抗はＲ３＋Ｒ４となり、電圧利得ＧｖはＧｖ＝Ｒ１／（Ｒ３＋Ｒ４）となる。これによって、試料４と探針ａ,ｂの接触抵抗変動と無関係に安定してオフセット調整を行なうことができる。
【００２２】
オフセット調整は、出力電圧Ｖａが０Ｖ又は演算増幅器１１が飽和しない範囲の適当な出力電圧になるようにオフセット調整可変抵抗Ｒ２を調整する。オフセット調整完了後は、オフセット調整時用スイッチＳＷ１を開とし、探針ａを試料４に接触させ、吸収電流像を観察する。
【００２３】
このように、本発明によれば、電流／電圧変換器２０と配線パターン５との間に所定の値を持つ出力電圧調整用の入力抵抗Ｒ３を挿入することにより、電流／電圧変換器２０の電圧利得を小さくし、電流／電圧変換器２０の出力が飽和しないようにすることができ、これにより試料抵抗Ｒｓの抵抗値が小さな値である場合でも、吸収電流の測定を行なうことができる。
【００２４】
図２は本発明の第２の実施の形態を示す構成図である。図１と同一のものは、同一の符号を付して示す。図１の構成に比較して相違する部分は、電流／電圧変換器２０を差動入力構成の差動増幅器としたものである。探針ｂは、それまでのシングルエンド入力構成から差動入力構成としたことに基づき、入力抵抗１９（Ｒ５）を介して演算増幅器１１の正入力（非反転入力）に接続されるようにした。２０は、演算増幅器１１の正入力から接地間に接続される帰還抵抗Ｒ６である。探針ａは、入力抵抗Ｒ３を介して演算増幅器１１の負入力（反転入力）に接続されるようにした。
【００２５】
ＳＷ１は、オフセット調整時用スイッチ、１７は該スイッチＳＷ１と直列に接続されるオフセット調整時用入力抵抗（Ｒ４）である。この直列回路は、探針ａと探針ｂ間に接続されるようになっている。そして、吸収電流像観察時は、オフセット調整時用スイッチＳＷ１は開とする。探針ａを流れる吸収電流Ｉａと、探針ｂを流れる吸収電流Ｉｂは差動入力構成の電流／電圧変換器２０に入って電圧信号Ｖａに変換される。電圧信号Ｖａは、画像表示装置１４に入力され、電圧信号を画像の輝度として表示するようになっている。このように構成された装置の動作を説明すれば、以下の通りである。
【００２６】
試料４上を例えば電子ビーム等の荷電粒子ビーム２で走査する。荷電粒子ビーム２が試料４の配線パターン５上に照射されている間は、該配線パターン５に吸収電流７が流れる。ここで、配線パターン５の途中に電気抵抗の大きい欠陥部分があると仮定する。その部分を境にして、荷電粒子ビーム２が探針ａ側に照射されていれば吸収電流７は探針ａで検出され、吸収電流Ｉａは大きな値となり、吸収電流Ｉｂは小さな値となる。
【００２７】
一方、荷電粒子ビーム２が欠陥部分よりも探針ｂ側に照射されていれば、吸収電流７は探針ｂに流れ、吸収電流Ｉａは小さな値となり、吸収電流Ｉｂは大きな値となる。この吸収電流ＩａとＩｂは、帰還抵抗Ｒ１,帰還抵抗Ｒ６を用いた演算増幅器１１によって電圧信号Ｖａに変換される。電圧信号Ｖａは画像表示装置１４に入力され、電圧を画像の輝度として表示される。
【００２８】
これによって、配線パターン途中の電気抵抗が大きい欠陥部分を境にして起こるＩａ,Ｉｂの変化が画像の輝度として表示される。よって、その輝度の観察によって配線パターンの欠陥部分を特定することができる。このように、第２の実施の形態によれば、２個の探針ａ,ｂに流れる電流を検出するのに、電流／電圧変換器２０の演算増幅器１１を差動入力構成とすることにより、吸収電流７をより正確に検出することが可能となる。
【００２９】
図２に示す第２の実施の形態では、試料４の抵抗Ｒｓの抵抗値が小さい場合でも、入力抵抗Ｒ３と入力抵抗Ｒ５が抵抗Ｒｓと直列に入っているので、電圧利得が過大になることはない。これによって、試料抵抗Ｒｓの値が小さな値である場合も、オフセット電圧による演算増幅器１１は飽和することがない。また、試料４と探針ａ,ｂの接触抵抗の変動による演算増幅器１１の電圧利得の変動が軽減され、それによる電圧信号Ｖａのノイズ電圧が低減される。なお、試料４の抵抗Ｒｓの抵抗値が入力抵抗Ｒ３に対して十分大きい場合は、入力抵抗Ｒ３は無視できる。
【００３０】
オフセット調整時は、オフセット調整時用スイッチＳＷ１を閉とする。探針ａ,ｂは試料４に接触させない。これによって、入力抵抗はＲ３,Ｒ４,Ｒ５となり、試料４と探針ａ,ｂの接触抵抗変動と無関係に安定してオフセット調整をすることが可能となる。オフセット調整は、電圧信号Ｖａが０Ｖ又は演算増幅器１１が飽和しない範囲の適当な出力電圧になるようにオフセット調整可変抵抗Ｒ２を調整する。オフセット調整完了後は、オフセット調整時用スイッチＳＷ１を開とし、探針ａと探針ｂを試料４に接触させ、吸収電流像を観察する。
【００３１】
図３は吸収電流像の一例を示す図である。図は、本発明の一実施例におけるディスプレイ上に表示した表示画面中のメイン画面の一例を中間調画像の写真で示す図である。倍率は１５０倍、パッド間抵抗９０ｋΩ、照射電流８００ｐＡの場合を示す。図には、探針ａと探針ｂが写っている。３０は配線パターンである。図中、黒い部分は吸収電流が小さい部分を示す。黒い部分に電気抵抗の大きい欠陥部分があることを示している。
【００３２】
図４は本発明の第３の実施の形態を示す構成図である。図１と同一のものは、同一の符号を付して示す。図１と相違する部分は、入力抵抗Ｒ３を可変抵抗２１としたものである。その他の構成は、図１と同じである。このように構成すれば、入力抵抗Ｒ３が試料抵抗Ｒｓに対して無視できる条件を可変することができるようになる。
【００３３】
図５は本発明の第４の実施の形態を示す構成図である。図２と同一のものは、同一の符号を付して示す。この実施の形態は、図２に示す入力抵抗Ｒ３とＲ５をそれぞれ可変抵抗２１,２２としたものである。その他の構成は、図２と同じである。このように構成すれば、入力抵抗Ｒ３とＲ５が試料抵抗Ｒｓに対して無視できる条件を可変することができるようになる。
【００３４】
上述の実施の形態では、オフセット調整時用直列回路として抵抗Ｒ４とスイッチＳＷ１の直列回路を用いた。この直列回路では、抵抗Ｒ４とスイッチＳＷ１の順序は逆にしてもよい。また、オフセット調整時用入力抵抗Ｒ４の両側にオフセット調整時用スイッチＳＷ１を設ける構造も可能である。また、オフセット調整時用スイッチＳＷ１は、ＦＥＴ、リードリレー、或いは電磁リレーを用いて実現することができる。
【００３５】
オフセット調整時用スイッチＳＷ１とオフセット調整時用入力抵抗Ｒ４の位置は、入力抵抗Ｒ５と演算増幅器１１との間でも可能である。演算増幅器１１の反転、非反転入力端子と探針ａ,探針ｂの接続関係は、実施の形態２の接続に対し、逆でも可能である。演算増幅器１１は、モノリシックＩＣ、ハイブリッドＩＣ、ディスクリート回路の何れかによって構成される。
【００３６】
本発明によれば、以下のような効果が得られる。
１）探針と演算増幅器の入力の間に入力抵抗を設けたことによって、試料抵抗Ｒｓの値が小さな値である場合も、オフセット電圧による演算増幅器の飽和が防げるようになった。更に、試料と探針の接触抵抗の変動による演算増幅器の電圧利得の変動が軽減され、吸収電流像信号のノイズ電圧が低減されるようになった。
２）オフセット調整時用入力抵抗Ｒとオフセット調整時用スイッチを設けたことによって、試料と探針の接触抵抗変動と無関係に安定して高精度にオフセット調整を行なうことができるようになった。
【００３７】
以上のことにより、試料抵抗Ｒｓの値が小さな値である場合の吸収電流検出を可能にし、従来困難であった低抵抗値の半導体配線パターンの欠陥検出が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す構成図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す構成図である。
【図３】吸収電流像の一例を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態を示す構成図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態を示す構成図である。
【図６】従来装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    荷電粒子ビーム装置鏡筒
２    荷電粒子ビーム
４    試料
５    配線パターン
６    試料ステージ
７    吸収電流
８    探針ａ
９    試料室
１１  演算増幅器
１２  帰還抵抗Ｒ１
１３  オフセット調整可変抵抗Ｒ２
１４  画像表示装置
１５  探針ｂ
１６  入力抵抗Ｒ３
１７  オフセット調整時用入力抵抗
１８  オフセット調整時用スイッチＳＷ１
【図１】
2008203075.tif 000003
【図２】
2008203075.tif 000004
【図４】
2008203075.tif 000005
【図５】
2008203075.tif 000006
【図６】
2008203075.tif 000007
【図３】
2008203075.tif 000008