JP2000214231A - 電気光学サンプリングプロ―バ - Google Patents
電気光学サンプリングプロ―バInfo
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- JP2000214231A JP2000214231A JP11019138A JP1913899A JP2000214231A JP 2000214231 A JP2000214231 A JP 2000214231A JP 11019138 A JP11019138 A JP 11019138A JP 1913899 A JP1913899 A JP 1913899A JP 2000214231 A JP2000214231 A JP 2000214231A
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- 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
- G01R31/308—Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation
- G01R31/311—Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation of integrated circuits
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
- G01R1/067—Measuring probes
- G01R1/07—Non contact-making probes
- G01R1/071—Non contact-making probes containing electro-optic elements
Abstract
(57)【要約】
【課題】電気光学サンプリング光学系へ入射する光量を
調整して、常に正確な測定を行うことができる電気光学
サンプリングプローバを提供する。 【解決手段】 測定対象のＩＣウエハ表面上の配線に接
し、この配線を介して電界が印加されて光学特性が変化
する電気光学素子と、内部に偏光ビームスプリッタと波
長板とフォトダイオードを有し、外部から発せられたレ
ーザ光が電気光学素子内を透過してさらに配線に対向す
る電気光学素子の表面において反射された光を分離して
電気信号に変換する電気光学サンプリング光学系モジュ
ールとを備えた電気光学サンプリングプローバにおい
て、外部から発せられたレーザ光が該電気光学サンプリ
ング光学系モジュールへ入射する光量を調節する入射光
量調節部を、該電気光学サンプリング光学系モジュール
よりレーザ光を発光する光源側に備えたことを特徴とす
る。
調整して、常に正確な測定を行うことができる電気光学
サンプリングプローバを提供する。 【解決手段】 測定対象のＩＣウエハ表面上の配線に接
し、この配線を介して電界が印加されて光学特性が変化
する電気光学素子と、内部に偏光ビームスプリッタと波
長板とフォトダイオードを有し、外部から発せられたレ
ーザ光が電気光学素子内を透過してさらに配線に対向す
る電気光学素子の表面において反射された光を分離して
電気信号に変換する電気光学サンプリング光学系モジュ
ールとを備えた電気光学サンプリングプローバにおい
て、外部から発せられたレーザ光が該電気光学サンプリ
ング光学系モジュールへ入射する光量を調節する入射光
量調節部を、該電気光学サンプリング光学系モジュール
よりレーザ光を発光する光源側に備えたことを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被測定信号によっ
て発生する電界を電気光学結晶に結合させ、タイミング
信号に基づき生成された光パルスをこの電気光学結晶に
入射し、入射した光パルスの偏光状態により、被測定信
号の波形を観測する電気光学サンプリングプローバであ
って、特に、プローバの光学系を改良した電気光学サン
プリングプローバに関する。
て発生する電界を電気光学結晶に結合させ、タイミング
信号に基づき生成された光パルスをこの電気光学結晶に
入射し、入射した光パルスの偏光状態により、被測定信
号の波形を観測する電気光学サンプリングプローバであ
って、特に、プローバの光学系を改良した電気光学サン
プリングプローバに関する。
【０００２】
【従来の技術】被測定信号によって発生する電界を電気
光学結晶に結合させ、この電気光学結晶にレーザ光を入
射し、レーザ光の偏光状態により被測定信号の波形を観
測することができる。ここでレーザ光をパルス状にし、
被測定信号をサンプリングすると非常に高い時間分解能
で測定することができる。この現象を利用した電気光学
プローバを用いたのが電気光学サンプリングプローバで
ある。
光学結晶に結合させ、この電気光学結晶にレーザ光を入
射し、レーザ光の偏光状態により被測定信号の波形を観
測することができる。ここでレーザ光をパルス状にし、
被測定信号をサンプリングすると非常に高い時間分解能
で測定することができる。この現象を利用した電気光学
プローバを用いたのが電気光学サンプリングプローバで
ある。
【０００３】この電気光学サンプリング（Electro−Opt
ic Sampling）プローバ（以下、ＥＯＳプローバと称す
る）は電気式プローブを用いた従来のプローバと比較し
て、 １）信号を測定する際に、グランド線を必要としないた
め、測定が容易 ２）電気光学プローバの先端が回路系から絶縁されてい
るので高入力インピーダンスを実現でき、その結果被測
定点の状態をほとんど乱すことがない ３）光パルスを利用することからＧＨｚオーダーの広帯
域測定が可能 ４）電気光学結晶をＩＣなどのウエハに接触させ、ＩＣ
ウエハ上の配線にレーザ光を集光することによって、金
属ピンを物理的に接触させることができない細い配線で
も測定が可能 といった特徴があり注目を集めている。
ic Sampling）プローバ（以下、ＥＯＳプローバと称す
る）は電気式プローブを用いた従来のプローバと比較し
て、 １）信号を測定する際に、グランド線を必要としないた
め、測定が容易 ２）電気光学プローバの先端が回路系から絶縁されてい
るので高入力インピーダンスを実現でき、その結果被測
定点の状態をほとんど乱すことがない ３）光パルスを利用することからＧＨｚオーダーの広帯
域測定が可能 ４）電気光学結晶をＩＣなどのウエハに接触させ、ＩＣ
ウエハ上の配線にレーザ光を集光することによって、金
属ピンを物理的に接触させることができない細い配線で
も測定が可能 といった特徴があり注目を集めている。
【０００４】従来技術におけるＥＯＳプローバの構成を
図３を参照して説明する。図３において、符号１は、Ｉ
Ｃウエハであり、外部と電源線、信号線によって接続さ
れている。符号２は、電気光学結晶でできた電気光学素
子である。符号３１は、対物レンズであり、電気光学素
子２へ入射する光を集光するためのものである。符号４
１は、ダイクロイックミラー４１ａ、ハーフミラー４１
ｂを備えたプローバ本体である。符号６ａは、フォトダ
イオードと偏光ビームスプリッタと波長板などからなる
ＥＯＳ光学系モジュール（以下、ＥＯＳ光学系と称す
る）であり、符号６９は、ＥＯＳ光学系の一方の端部に
取り付けられたファイバコリメータである。
図３を参照して説明する。図３において、符号１は、Ｉ
Ｃウエハであり、外部と電源線、信号線によって接続さ
れている。符号２は、電気光学結晶でできた電気光学素
子である。符号３１は、対物レンズであり、電気光学素
子２へ入射する光を集光するためのものである。符号４
１は、ダイクロイックミラー４１ａ、ハーフミラー４１
ｂを備えたプローバ本体である。符号６ａは、フォトダ
イオードと偏光ビームスプリッタと波長板などからなる
ＥＯＳ光学系モジュール（以下、ＥＯＳ光学系と称す
る）であり、符号６９は、ＥＯＳ光学系の一方の端部に
取り付けられたファイバコリメータである。
【０００５】符号７は、測定するＩＣウエハ１を照明す
るためのハロゲンランプである。符号８は、ＩＣウエハ
１上の配線に光を集光させる位置決めの確認を行う赤外
線カメラ（以下ＩＲカメラと称する）である。符号９
は、ＩＣウエハ１を吸着して固定する吸着ステージであ
り、直交したｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向に微動が可能であ
る。符号１０は、吸着ステージ９が取り付けられた定盤
（一部省略）である。符号１１は、外部から発せられた
レーザ光を伝播する光ファイバである。
るためのハロゲンランプである。符号８は、ＩＣウエハ
１上の配線に光を集光させる位置決めの確認を行う赤外
線カメラ（以下ＩＲカメラと称する）である。符号９
は、ＩＣウエハ１を吸着して固定する吸着ステージであ
り、直交したｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向に微動が可能であ
る。符号１０は、吸着ステージ９が取り付けられた定盤
（一部省略）である。符号１１は、外部から発せられた
レーザ光を伝播する光ファイバである。
【０００６】次に、図３を参照して、外部から発せられ
たレーザ光の光路について説明する。図３において、プ
ローバ本体４１内のレーザ光の光路を符号Ａで表す。
たレーザ光の光路について説明する。図３において、プ
ローバ本体４１内のレーザ光の光路を符号Ａで表す。
【０００７】先ず、光ファイバ１１を介してＥＯＳ光学
系６ａへ入射したレーザ光は、ファイバコリメータ６９
によって平行光にされ、このＥＯＳ光学系６ａ内を直進
して、プローバ本体４１内に入射する。さらにプローバ
本体４１内を直進して、ダイクロイックミラー４１ａに
よって９０度折り返され、対物レンズ３１によってＩＣ
ウエハ１上の配線上に配置された電気光学素子２の、Ｉ
Ｃウエハ１と対向する側の面に集光される。
系６ａへ入射したレーザ光は、ファイバコリメータ６９
によって平行光にされ、このＥＯＳ光学系６ａ内を直進
して、プローバ本体４１内に入射する。さらにプローバ
本体４１内を直進して、ダイクロイックミラー４１ａに
よって９０度折り返され、対物レンズ３１によってＩＣ
ウエハ１上の配線上に配置された電気光学素子２の、Ｉ
Ｃウエハ１と対向する側の面に集光される。
【０００８】ここで、光ファイバ１１を介してＥＯＳ光
学系６ａへ入射するレーザ光の波長は１５５０［ｎｍ］
である。一方、ここで用いられるダイクロイックミラー
４１ａの特性は、波長が１５５０［ｎｍ］の光を５％透
過し、９５％反射する特性を有している。したがって、
レーザ光源から発せられた光の９５％は反射して９０度
折り返される。
学系６ａへ入射するレーザ光の波長は１５５０［ｎｍ］
である。一方、ここで用いられるダイクロイックミラー
４１ａの特性は、波長が１５５０［ｎｍ］の光を５％透
過し、９５％反射する特性を有している。したがって、
レーザ光源から発せられた光の９５％は反射して９０度
折り返される。
【０００９】電気光学素子２のＩＣウエハ１と対向する
側の表面には誘電体ミラーが蒸着されており、そこで反
射したレーザ光は、対物レンズ３１によって再び平行光
にされて、同じ光路を通ってＥＯＳ光学系６ａへ戻り、
ＥＯＳ光学系６ａ内のフォトダイオードへ入射する。こ
のＥＯＳ光学系６ａの構成は後で詳述する。
側の表面には誘電体ミラーが蒸着されており、そこで反
射したレーザ光は、対物レンズ３１によって再び平行光
にされて、同じ光路を通ってＥＯＳ光学系６ａへ戻り、
ＥＯＳ光学系６ａ内のフォトダイオードへ入射する。こ
のＥＯＳ光学系６ａの構成は後で詳述する。
【００１０】次に、ハロゲンランプ７とＩＲカメラ８を
使用してＩＣウエハ１の位置決めを行う場合のハロゲン
ランプ９が発する光の光路とＩＣウエハ１の位置決め動
作について説明する。図３において、ハロゲンランプ７
が発する光の光路を符号Ｂで示す。
使用してＩＣウエハ１の位置決めを行う場合のハロゲン
ランプ９が発する光の光路とＩＣウエハ１の位置決め動
作について説明する。図３において、ハロゲンランプ７
が発する光の光路を符号Ｂで示す。
【００１１】ここで用いられるハロゲンランプ７は、４
００［ｎｍ］〜１６５０［ｎｍ］の範囲の波長の光を発
する。ハロゲンランプ７から発せられた光は、ハーフミ
ラー４１ｂによって９０度折り返され、ダイクロイック
ミラー４１ａを直進して、ＩＣウエハ１を照明する。こ
こで用いられるハーフミラー４１ｂは、反射光と透過光
の強度が等しくなるハーフミラーである。
００［ｎｍ］〜１６５０［ｎｍ］の範囲の波長の光を発
する。ハロゲンランプ７から発せられた光は、ハーフミ
ラー４１ｂによって９０度折り返され、ダイクロイック
ミラー４１ａを直進して、ＩＣウエハ１を照明する。こ
こで用いられるハーフミラー４１ｂは、反射光と透過光
の強度が等しくなるハーフミラーである。
【００１２】一方、ＩＲカメラ８は、対物レンズ３１視
野内のハロゲンランプ７によって照明されたＩＣウエハ
１の一部を撮像して、この赤外線画像をモニタ８ａに表
示する。作業者は、モニタ８ａに表示された画像を見な
がら吸着ステージ９を微動させて、ＩＣウエハ１上の測
定対象となる配線が視野内に入るように調整する。
野内のハロゲンランプ７によって照明されたＩＣウエハ
１の一部を撮像して、この赤外線画像をモニタ８ａに表
示する。作業者は、モニタ８ａに表示された画像を見な
がら吸着ステージ９を微動させて、ＩＣウエハ１上の測
定対象となる配線が視野内に入るように調整する。
【００１３】さらに作業者は、光ファイバ１１を介して
ＥＯＳ光学系６ａへ入射したレーザ光がＩＣウエハ１の
配線上の電気光学素子２の表面において反射し、さらに
ダイクロイックミラー４１ａを透過した光を、ＩＲカメ
ラ８の画像によって確認することによって、このレーザ
光が測定しようとする配線上の電気光学素子２の表面の
一点に集光するように吸着ステージ９あるいはプローバ
本体４１を調整する。このとき、ダイクロイックミラー
４１ａは、レーザ光の波長域を５％透過する特性を有し
ているためにＩＲカメラ８によって、このレーザ光を確
認することができる。
ＥＯＳ光学系６ａへ入射したレーザ光がＩＣウエハ１の
配線上の電気光学素子２の表面において反射し、さらに
ダイクロイックミラー４１ａを透過した光を、ＩＲカメ
ラ８の画像によって確認することによって、このレーザ
光が測定しようとする配線上の電気光学素子２の表面の
一点に集光するように吸着ステージ９あるいはプローバ
本体４１を調整する。このとき、ダイクロイックミラー
４１ａは、レーザ光の波長域を５％透過する特性を有し
ているためにＩＲカメラ８によって、このレーザ光を確
認することができる。
【００１４】次に、図３に示したＥＯＳプローバを用い
て、被測定信号を測定する動作について説明する。ＩＣ
ウエハ１上の配線に電圧を加えると、その電界が電気光
学素子２へ加わり、電気光学素子２ではポッケルス効果
により屈折率が変化する現象が起きる。これにより、レ
ーザ光が電気光学素子２へ入射し、ＩＣウエハ１と対向
する側の表面において反射され、再び同じ経路を戻り、
電気光学素子２から出射するときに光の偏光状態が変化
する。そして、この偏光状態が変化したレーザ光は、再
びＥＯＳ光学系６ａに入射する。
て、被測定信号を測定する動作について説明する。ＩＣ
ウエハ１上の配線に電圧を加えると、その電界が電気光
学素子２へ加わり、電気光学素子２ではポッケルス効果
により屈折率が変化する現象が起きる。これにより、レ
ーザ光が電気光学素子２へ入射し、ＩＣウエハ１と対向
する側の表面において反射され、再び同じ経路を戻り、
電気光学素子２から出射するときに光の偏光状態が変化
する。そして、この偏光状態が変化したレーザ光は、再
びＥＯＳ光学系６ａに入射する。
【００１５】ＥＯＳ光学系６ａへ入射した光は、ＥＯＳ
光学系６ａ内において、上記偏光状態の変化を光強度の
変化に変換し、この光強度変化をフォトダイオードによ
って受光して電気信号に変換して、この電気信号を信号
処理部（図示せず）において信号処理することによっ
て、ＩＣウエハ１上の配線に加わる電気信号を測定する
ことができる。
光学系６ａ内において、上記偏光状態の変化を光強度の
変化に変換し、この光強度変化をフォトダイオードによ
って受光して電気信号に変換して、この電気信号を信号
処理部（図示せず）において信号処理することによっ
て、ＩＣウエハ１上の配線に加わる電気信号を測定する
ことができる。
【００１６】次に、図３に示すＥＯＳ光学系６ａの構成
を説明する。図４は、ＥＯＳ光学系６ａの詳細な構成を
示した図である。図４において、符号６１、６４は、１
／２波長板であり、符号６２は１／４波長板である。符
号６３、６６は偏光ビームスプリッタであり、符号６５
は、ファラディー素子である。この１／２波長板６１、
６４と、１／４波長板６２と、偏光ビームスプリッタ６
３、６６と、ファラディー素子６５によって構成される
光学系を光アイソレータ６０という。符号６７、６８
は、集光レンズ６８ａ、６７ａによって集光された光を
受光するフォトダイオードである。１／２波長板６１及
び１／４波長板６２は、２つのフォトダイオード６７、
６８へ入射する光のバランスを調整するものである。
を説明する。図４は、ＥＯＳ光学系６ａの詳細な構成を
示した図である。図４において、符号６１、６４は、１
／２波長板であり、符号６２は１／４波長板である。符
号６３、６６は偏光ビームスプリッタであり、符号６５
は、ファラディー素子である。この１／２波長板６１、
６４と、１／４波長板６２と、偏光ビームスプリッタ６
３、６６と、ファラディー素子６５によって構成される
光学系を光アイソレータ６０という。符号６７、６８
は、集光レンズ６８ａ、６７ａによって集光された光を
受光するフォトダイオードである。１／２波長板６１及
び１／４波長板６２は、２つのフォトダイオード６７、
６８へ入射する光のバランスを調整するものである。
【００１７】次に、ＥＯＳ光学系６ａによって、ＩＣウ
エハ１上の配線の電気信号を測定する動作を説明する。
ＥＯＳ光学系６ａは、光ファイバ１１によって、外部の
光源からレーザ光が供給される。このレーザ光は、ファ
イバコリメータ６９によって平行光に変換される。次
に、この平行光はプローバ本体４１内のダイクロイック
ミラー４１ａによって９０度折り返されて、対物レンズ
３１によって集光される。集光されたレーザ光は、電気
光学素子２を透過してＩＣウエハ１上の配線と対向する
電気光学素子２の表面に到達する。
エハ１上の配線の電気信号を測定する動作を説明する。
ＥＯＳ光学系６ａは、光ファイバ１１によって、外部の
光源からレーザ光が供給される。このレーザ光は、ファ
イバコリメータ６９によって平行光に変換される。次
に、この平行光はプローバ本体４１内のダイクロイック
ミラー４１ａによって９０度折り返されて、対物レンズ
３１によって集光される。集光されたレーザ光は、電気
光学素子２を透過してＩＣウエハ１上の配線と対向する
電気光学素子２の表面に到達する。
【００１８】このとき配線に加わる電圧によって、その
電界が電気光学素子２へ加わり、電気光学素子２では、
ポッケルス効果により屈折率が変化する現象が起きる。
これにより、電気光学素子２へ入射したレーザ光が電気
光学素子２を伝搬するときに光の偏光状態が変化する。
そして、この偏光状態が変化したレーザ光は、ＩＣウエ
ハ１の配線上の電気光学素子２の表面のミラーによって
反射され、電気光学素子２へ入射したときと同じ光路を
逆に進み、ＥＯＳ光学系６ａへ入射する。このレーザ光
は、光アイソレータ６０によって分離され、さらに集光
レンズ６７ａ、６８ａによって集光されてフォトダイオ
ード６７、６８へ入射し、電気信号に変換される。
電界が電気光学素子２へ加わり、電気光学素子２では、
ポッケルス効果により屈折率が変化する現象が起きる。
これにより、電気光学素子２へ入射したレーザ光が電気
光学素子２を伝搬するときに光の偏光状態が変化する。
そして、この偏光状態が変化したレーザ光は、ＩＣウエ
ハ１の配線上の電気光学素子２の表面のミラーによって
反射され、電気光学素子２へ入射したときと同じ光路を
逆に進み、ＥＯＳ光学系６ａへ入射する。このレーザ光
は、光アイソレータ６０によって分離され、さらに集光
レンズ６７ａ、６８ａによって集光されてフォトダイオ
ード６７、６８へ入射し、電気信号に変換される。
【００１９】測定点（ＩＣウエハ１上の配線）の電圧の
変化にともなって、電気光学素子２による偏光状態の変
化がフォトダイオード６７とフォトダイオード６８の出
力差になり、この出力差を検出することによって、ＩＣ
ウエハ１上の配線に伝わる電気信号を測定することがで
きる。
変化にともなって、電気光学素子２による偏光状態の変
化がフォトダイオード６７とフォトダイオード６８の出
力差になり、この出力差を検出することによって、ＩＣ
ウエハ１上の配線に伝わる電気信号を測定することがで
きる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ファイバコ
リメータ６９から発せられるレーザ光は、外部に設けら
れたレーザダイオード等の光源（図示せず）から発せら
れたレーザ光であり、このレーザ光が光ファイバ１１を
通り、ファイバコリメータ６９によって平行光にされ、
電気信号の測定に用いられているものである。したがっ
て、２つのフォトダイオードへ入射するレーザ光は、常
に一定であることが望ましい。
リメータ６９から発せられるレーザ光は、外部に設けら
れたレーザダイオード等の光源（図示せず）から発せら
れたレーザ光であり、このレーザ光が光ファイバ１１を
通り、ファイバコリメータ６９によって平行光にされ、
電気信号の測定に用いられているものである。したがっ
て、２つのフォトダイオードへ入射するレーザ光は、常
に一定であることが望ましい。
【００２１】しかしながら、レーザ光を発光するレーザ
ダイオードは、環境温度の変化によって、発光する光量
が変化してしまう。この光量の変化は、そのまま測定誤
差として表れるため、正確な測定ができないという問題
がある。
ダイオードは、環境温度の変化によって、発光する光量
が変化してしまう。この光量の変化は、そのまま測定誤
差として表れるため、正確な測定ができないという問題
がある。
【００２２】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、ＥＯＳ光学系へ入射する光量を調整して、校
正作業を容易にすることによって、常に正確な測定を行
うことができる電気光学サンプリングプローバを提供す
ることを目的とする。
たもので、ＥＯＳ光学系へ入射する光量を調整して、校
正作業を容易にすることによって、常に正確な測定を行
うことができる電気光学サンプリングプローバを提供す
ることを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、測定対象のＩＣウエハ表面上の配線に接し、この配
線を介して電界が印加されて光学特性が変化する電気光
学素子と、内部に偏光ビームスプリッタと波長板とフォ
トダイオードを有し、外部から発せられたレーザ光が前
記電気光学素子内を透過してさらに前記配線に対向する
前記電気光学素子の表面において反射された光を分離し
て電気信号に変換する電気光学サンプリング光学系モジ
ュールとを備えた電気光学サンプリングプローバにおい
て、前記電気光学サンプリング光学系モジュールは、外
部から発せられた前記レーザ光が該電気光学サンプリン
グ光学系モジュールへ入射する光量を調節する入射光量
調節部を、該電気光学サンプリング光学系モジュールよ
り前記レーザ光を発光する光源側に備えたことを特徴と
する。
は、測定対象のＩＣウエハ表面上の配線に接し、この配
線を介して電界が印加されて光学特性が変化する電気光
学素子と、内部に偏光ビームスプリッタと波長板とフォ
トダイオードを有し、外部から発せられたレーザ光が前
記電気光学素子内を透過してさらに前記配線に対向する
前記電気光学素子の表面において反射された光を分離し
て電気信号に変換する電気光学サンプリング光学系モジ
ュールとを備えた電気光学サンプリングプローバにおい
て、前記電気光学サンプリング光学系モジュールは、外
部から発せられた前記レーザ光が該電気光学サンプリン
グ光学系モジュールへ入射する光量を調節する入射光量
調節部を、該電気光学サンプリング光学系モジュールよ
り前記レーザ光を発光する光源側に備えたことを特徴と
する。
【００２４】請求項２に記載の発明は、前記入射光量調
節部は、１／２波長板と偏光ビームスプリッタから構成
されることを特徴とする。
節部は、１／２波長板と偏光ビームスプリッタから構成
されることを特徴とする。
【００２５】請求項３に記載の発明は、前記入射光量調
節部は、前記１／２波長板を入射光軸周りに任意の角度
で回転することができる波長板回転部に固定したことを
特徴とする。
節部は、前記１／２波長板を入射光軸周りに任意の角度
で回転することができる波長板回転部に固定したことを
特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態による
電気光学サンプリングプローバを図面を参照して説明す
る。図１は同実施形態の構成を示した図である。図１に
おいて、図３に示す従来のプローバと同一の部分には同
一の符号を付し、その説明を省略する。この図に示すプ
ローバが従来技術と異なる点は、電気光学サンプリング
光学系６ａの光アイソレータ６０とファイバコリメータ
６９の間に入射光量調節部５を設けた点である。
電気光学サンプリングプローバを図面を参照して説明す
る。図１は同実施形態の構成を示した図である。図１に
おいて、図３に示す従来のプローバと同一の部分には同
一の符号を付し、その説明を省略する。この図に示すプ
ローバが従来技術と異なる点は、電気光学サンプリング
光学系６ａの光アイソレータ６０とファイバコリメータ
６９の間に入射光量調節部５を設けた点である。
【００２７】図２は、図１に示すＥＯＳ光学系６ａの詳
細な構成を示した図である。図２において、図４に示す
従来のＥＯＳ光学系と同一の部分には同一の符号を付
し、その説明を省略する。図２に示す符号５１は、１／
２波長板であり、符号５２は、偏光ビームスプリッタで
ある。また、符号５ａは、１／２波長板５１を光軸Ａ周
りに回転する波長板回転部であり、符号５ｂは、偏光ビ
ームスプリッタ５２を固定する偏光フィルタ保持部であ
る。なお、入射光量調節部５に用いられる偏光ビームス
プリッタ５２は、偏光フィルタに置き換えてもよい。ま
た、光ファイバ１１は偏波保持ファイバであり、レーザ
ダイオード等の光源から発せられた光が直線偏光とし
て、この光ファイバ１１の適当な軸に合わせて入射され
ている。
細な構成を示した図である。図２において、図４に示す
従来のＥＯＳ光学系と同一の部分には同一の符号を付
し、その説明を省略する。図２に示す符号５１は、１／
２波長板であり、符号５２は、偏光ビームスプリッタで
ある。また、符号５ａは、１／２波長板５１を光軸Ａ周
りに回転する波長板回転部であり、符号５ｂは、偏光ビ
ームスプリッタ５２を固定する偏光フィルタ保持部であ
る。なお、入射光量調節部５に用いられる偏光ビームス
プリッタ５２は、偏光フィルタに置き換えてもよい。ま
た、光ファイバ１１は偏波保持ファイバであり、レーザ
ダイオード等の光源から発せられた光が直線偏光とし
て、この光ファイバ１１の適当な軸に合わせて入射され
ている。
【００２８】次に、入射光量調節部５におけるレーザ光
の入射光量を調節する原理を説明する。まず、１／２波
長板を透過する光の偏光状態が変化しないように、１／
２波長板５１を配置しておく。これによって、ファイバ
コリメータ６９から発せられた直線偏光の光はすべて偏
光ビームスプリッタ５２を透過する。
の入射光量を調節する原理を説明する。まず、１／２波
長板を透過する光の偏光状態が変化しないように、１／
２波長板５１を配置しておく。これによって、ファイバ
コリメータ６９から発せられた直線偏光の光はすべて偏
光ビームスプリッタ５２を透過する。
【００２９】これに対して、１／２波長板を光軸周りに
２２．５度回転すると、１／２波長板に入射した直線偏
光の光は４５度回転する。これによって、偏光ビームス
プリッタにおいて、直進してこの偏光ビームスプリッタ
を透過するＰ偏光と入射光軸に対して９０度の方向へ反
射するＳ偏光とに二分される。この結果、偏光ビームス
プリッタ５２を透過する光量は、入射光量の半分の量と
なる。
２２．５度回転すると、１／２波長板に入射した直線偏
光の光は４５度回転する。これによって、偏光ビームス
プリッタにおいて、直進してこの偏光ビームスプリッタ
を透過するＰ偏光と入射光軸に対して９０度の方向へ反
射するＳ偏光とに二分される。この結果、偏光ビームス
プリッタ５２を透過する光量は、入射光量の半分の量と
なる。
【００３０】１／２波長板５１をさらに回転することに
よって、偏光ビームスプリッタ５２を透過する光の量を
さらに少なくすることができる。
よって、偏光ビームスプリッタ５２を透過する光の量を
さらに少なくすることができる。
【００３１】すなわち、１／２波長板５１を２２．５度
回転させた状態を初期状態として、この初期状態から回
転する角度を増減させることによって、偏光ビームスプ
リッタ５２を透過する光の光量を増加させたり、減少さ
せたりすることが可能になる。図２に示す入射光量調節
部５はこの原理を用いて、ＥＯＳ光学系６ａへ入射する
光の量を調整することができる。
回転させた状態を初期状態として、この初期状態から回
転する角度を増減させることによって、偏光ビームスプ
リッタ５２を透過する光の光量を増加させたり、減少さ
せたりすることが可能になる。図２に示す入射光量調節
部５はこの原理を用いて、ＥＯＳ光学系６ａへ入射する
光の量を調整することができる。
【００３２】図１、２を参照して、入射光量調節部５を
用いてＥＯＳ光学系６ａの校正を行う動作を説明する。
まず、フォトダイオード６７、６８の出力電流を電流計
等によって測定する。そして、予め決められた校正値の
電流値になるように、１／２波長板５１を回転させてフ
ァイバコリメータ６９から発せられたレーザ光の光量を
増減させる。
用いてＥＯＳ光学系６ａの校正を行う動作を説明する。
まず、フォトダイオード６７、６８の出力電流を電流計
等によって測定する。そして、予め決められた校正値の
電流値になるように、１／２波長板５１を回転させてフ
ァイバコリメータ６９から発せられたレーザ光の光量を
増減させる。
【００３３】図１に示すＥＯＳプローバを用いて測定を
行う度にこの校正動作を実行することによって、フォト
ダイオード６７、６８へ入射するレーザ光の光量を常に
一定にすることができるため、正確な測定を行うことが
できる。
行う度にこの校正動作を実行することによって、フォト
ダイオード６７、６８へ入射するレーザ光の光量を常に
一定にすることができるため、正確な測定を行うことが
できる。
【００３４】さらに、この入射光量調節部５は、この電
気光学サンプリングプローバへのレーザ光の入り口であ
るファイバコリメータ６９と光アイソレータ６０との間
に設けられ、レーザ光の出口であるフォトダイオード６
７、６８の出力値によって、校正を行うようにしたた
め、レーザ光の入り口と出口の間を構成する光学部品を
全て含んだ校正を行うことができる。すなわち、光学部
品の経年劣化による透過率、反射率の低下や光軸の多少
のずれによってフォトダイオードへ入射する光量低下等
を校正することができる。
気光学サンプリングプローバへのレーザ光の入り口であ
るファイバコリメータ６９と光アイソレータ６０との間
に設けられ、レーザ光の出口であるフォトダイオード６
７、６８の出力値によって、校正を行うようにしたた
め、レーザ光の入り口と出口の間を構成する光学部品を
全て含んだ校正を行うことができる。すなわち、光学部
品の経年劣化による透過率、反射率の低下や光軸の多少
のずれによってフォトダイオードへ入射する光量低下等
を校正することができる。
【００３５】なお、偏光ビームスプリッタ５２を省略し
て、偏光面が変化した光の分離を偏光ビームスプリッタ
６６によって行うようにしてもよい。
て、偏光面が変化した光の分離を偏光ビームスプリッタ
６６によって行うようにしてもよい。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、外部から発せられたレーザ光が電気光学
サンプリング光学系モジュールへ入射する光量を調節す
る入射光量調節部を、電気光学サンプリング光学系モジ
ュールよりレーザ光を発光する光源側に設けたため、フ
ォトダイオードへ入射するレーザ光の光量を常に一定に
することができる。このため、レーザ光の発光源である
レーザダイオードの光量が変化しても測定誤差を少なく
することができ、常に安定した測定が可能になるという
効果が得られる。
発明によれば、外部から発せられたレーザ光が電気光学
サンプリング光学系モジュールへ入射する光量を調節す
る入射光量調節部を、電気光学サンプリング光学系モジ
ュールよりレーザ光を発光する光源側に設けたため、フ
ォトダイオードへ入射するレーザ光の光量を常に一定に
することができる。このため、レーザ光の発光源である
レーザダイオードの光量が変化しても測定誤差を少なく
することができ、常に安定した測定が可能になるという
効果が得られる。
【００３７】また、請求項２に記載の発明によれば、入
射光量調節部を１／２波長板と偏光ビームスプリッタに
よって構成したため、簡単な構造であっても光量の調節
が可能になるという効果も得られる。
射光量調節部を１／２波長板と偏光ビームスプリッタに
よって構成したため、簡単な構造であっても光量の調節
が可能になるという効果も得られる。
【００３８】また、請求項３に記載の発明によれば、１
／２波長板を回転可能としたため、初期状態において偏
光ビームスプリッタを透過する光量を、１／２波長板へ
入射した光量の半分になるようにこの１／２波長板を配
置しておけば、１／２の回転角度を増減することによっ
て、電気光学サンプリング光学系へ入射するレーザ光の
光量を増減させることができるという効果が得られる。
／２波長板を回転可能としたため、初期状態において偏
光ビームスプリッタを透過する光量を、１／２波長板へ
入射した光量の半分になるようにこの１／２波長板を配
置しておけば、１／２の回転角度を増減することによっ
て、電気光学サンプリング光学系へ入射するレーザ光の
光量を増減させることができるという効果が得られる。
【図１】本発明の一実施形態の構成を示した構成図であ
る。
る。
【図２】図１に示すＥＯＳ光学系モジュール６ａの構成
を示す図である。
を示す図である。
【図３】従来技術の電気光学サンプリングプローバの構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図４】図３に示すＥＯＳ光学系モジュール６ａの構成
を示す図である。
を示す図である。
１・・・ＩＣウエハ、 ２・・・電気光学素子、 ３１・・・対物レンズ、 ４１・・・プローバ本体、 ４１ａ・・・ダイクロイックミラー、 ４１ｂ・・・ハーフミラー、 ５・・・入射光量調節部、 ５ａ・・・波長板回転部、 ５ｂ・・・偏光フィルタ保持部、 ５１・・・１／２波長板、 ５２・・・偏光ビームスプリッタ、 ６ａ・・・ＥＯＳ光学系モジュール、 ６９・・・ファイバコリメータ、 ７・・・ハロゲンランプ、 ８・・・赤外線カメラ、 ８ａ・・・モニタ、 ９・・・吸着ステージ、 １０・・・定盤、 １１・・・光ファイバ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 克志 東京都大田区蒲田４丁目19番７号 安藤電 気株式会社内 (72)発明者 永妻 忠夫 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 品川 満 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 山田 順三 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 2G032 AB19 AD07 AE04 AE09 AF05 AF07 AG07 AH02
Claims (3)
- 【請求項１】 測定対象のＩＣウエハ表面上の配線に接
し、この配線を介して電界が印加されて光学特性が変化
する電気光学素子と、 内部に偏光ビームスプリッタと波長板とフォトダイオー
ドを有し、外部から発せられたレーザ光が前記電気光学
素子内を透過してさらに前記配線に対向する前記電気光
学素子の表面において反射された光を分離して電気信号
に変換する電気光学サンプリング光学系モジュールと、 を備えた電気光学サンプリングプローバにおいて、 前記電気光学サンプリング光学系モジュールは、 外部から発せられた前記レーザ光が該電気光学サンプリ
ング光学系モジュールへ入射する光量を調節する入射光
量調節部を、該電気光学サンプリング光学系モジュール
より前記レーザ光を発光する光源側に備えたことを特徴
とする電気光学サンプリングプローバ。 - 【請求項２】 前記入射光量調節部は、１／２波長板と
偏光ビームスプリッタから構成されることを特徴とする
請求項１に記載の電気光学サンプリングプローバ。 - 【請求項３】 前記入射光量調節部は、前記１／２波長
板を入射光軸周りに任意の角度で回転することができる
波長板回転部に固定したことを特徴とする請求項２に記
載の電気光学サンプリングプローバ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11019138A JP2000214231A (ja) | 1999-01-27 | 1999-01-27 | 電気光学サンプリングプロ―バ |
| DE10003426A DE10003426A1 (de) | 1999-01-27 | 2000-01-26 | Elektro-optische Abtastsonde |
| GB0001792A GB2346212B (en) | 1999-01-27 | 2000-01-26 | Electro-optic sampling probe having unit for adjusting quantity of light incident on electro-optic sampling optical system module |
| US09/491,337 US6297651B1 (en) | 1999-01-27 | 2000-01-26 | Electro-optic sampling probe having unit for adjusting quantity of light incident on electro-optic sampling optical system module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11019138A JP2000214231A (ja) | 1999-01-27 | 1999-01-27 | 電気光学サンプリングプロ―バ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000214231A true JP2000214231A (ja) | 2000-08-04 |
Family
ID=11991104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11019138A Pending JP2000214231A (ja) | 1999-01-27 | 1999-01-27 | 電気光学サンプリングプロ―バ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6297651B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000214231A (ja) |
| DE (1) | DE10003426A1 (ja) |
| GB (1) | GB2346212B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP3418576B2 (ja) * | 1999-07-21 | 2003-06-23 | 安藤電気株式会社 | 電気光学プローブ |
| US20060237811A1 (en) * | 2004-11-10 | 2006-10-26 | Boone Thomas | Non-destructive, in-line characterization of semiconductor materials |
| US7616312B2 (en) * | 2005-06-29 | 2009-11-10 | Dcg Systems, Inc. | Apparatus and method for probing integrated circuits using laser illumination |
| US7659981B2 (en) * | 2005-08-26 | 2010-02-09 | Dcg Systems, Inc. | Apparatus and method for probing integrated circuits using polarization difference probing |
| JP4161136B2 (ja) * | 2005-09-26 | 2008-10-08 | オムロン株式会社 | 光レベル制御器とその制御方法並びにこれを用いたレーザ応用装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5713327A (en) | 1980-06-27 | 1982-01-23 | Laurel Bank Mach Co Ltd | Optical detector |
| US4530600A (en) * | 1982-02-22 | 1985-07-23 | Northrop Corporation | Variable attenuator for optical transceiver |
| DE3511255A1 (de) * | 1985-03-28 | 1986-10-02 | Grün Optik Wetzlar GmbH, 6330 Wetzlar | Anordnung zur individuellen regelung der intensitaet mehrer spektrallampen |
| US5177351A (en) | 1988-08-23 | 1993-01-05 | Lagowski Jacek J | Method and apparatus for determining the minority carrier diffusion length from linear constant photon flux photovoltage measurements |
| US5340974A (en) * | 1991-12-09 | 1994-08-23 | Hughes Aircraft Company | Polychromatic source calibration by one or more spectrally filtered photodetector currents |
| DE4203952C2 (de) | 1992-02-11 | 1995-10-19 | Bst Servo Technik Gmbh | Verfahren zum Positionieren zweier Fühler bei einer Bahnlaufregeleinrichtung |
| JPH06102295A (ja) * | 1992-07-28 | 1994-04-15 | Hewlett Packard Co <Hp> | 非接触型プローブおよび非接触電圧測定装置 |
| US6084396A (en) * | 1994-03-31 | 2000-07-04 | Intel Corporation | Method for performing quantitative measurement of DC and AC current flow in integrated circuit interconnects by the measurement of magnetic fields with a magneto optic laser probe |
| GB2328015A (en) | 1997-08-05 | 1999-02-10 | Merck & Co Inc | Diffraction spectrometer comprising an attenuator |
-
1999
- 1999-01-27 JP JP11019138A patent/JP2000214231A/ja active Pending
-
2000
- 2000-01-26 US US09/491,337 patent/US6297651B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-01-26 DE DE10003426A patent/DE10003426A1/de not_active Withdrawn
- 2000-01-26 GB GB0001792A patent/GB2346212B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2346212A (en) | 2000-08-02 |
| US6297651B1 (en) | 2001-10-02 |
| GB0001792D0 (en) | 2000-03-22 |
| GB2346212B (en) | 2001-06-20 |
| DE10003426A1 (de) | 2000-08-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030624 |