JP2542754B2 - 集積回路の電界測定用プロ―ブ位置決め方法および位置決め装置 - Google Patents
集積回路の電界測定用プロ―ブ位置決め方法および位置決め装置Info
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- JP2542754B2 JP2542754B2 JP3195486A JP19548691A JP2542754B2 JP 2542754 B2 JP2542754 B2 JP 2542754B2 JP 3195486 A JP3195486 A JP 3195486A JP 19548691 A JP19548691 A JP 19548691A JP 2542754 B2 JP2542754 B2 JP 2542754B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気光学効果を利用し
た電気信号波形測定法を集積回路に適用する場合に有用
な、電界測定用プローブの位置決め方法、及びこの方法
を実現するための装置に関する。
た電気信号波形測定法を集積回路に適用する場合に有用
な、電界測定用プローブの位置決め方法、及びこの方法
を実現するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】結晶に結合した電界量に応じて結晶の屈
折率が変化する電気光学結晶を電界中に置いた場合、こ
の結晶にレーザ光を当てると、結晶中を透過したレーザ
光の偏光が結晶にかかる電界強度に応じて変化するの
で、透過レーザ光の偏光変化から電界を測定することが
できる。
折率が変化する電気光学結晶を電界中に置いた場合、こ
の結晶にレーザ光を当てると、結晶中を透過したレーザ
光の偏光が結晶にかかる電界強度に応じて変化するの
で、透過レーザ光の偏光変化から電界を測定することが
できる。
【０００３】この電界測定技術を利用し、電気光学結晶
を集積回路測定用に微小形状に加工してプローブとし、
このプローブ（いわゆるＥＯ（ElectroOptic)プロー
ブ）を被測定回路の任意の点に近づけてこのプローブに
レーザ光を照射し、集積回路からの漏れ電界を測定する
ことにより集積回路中の任意の場所での電気信号波形を
測定することが行われている。
を集積回路測定用に微小形状に加工してプローブとし、
このプローブ（いわゆるＥＯ（ElectroOptic)プロー
ブ）を被測定回路の任意の点に近づけてこのプローブに
レーザ光を照射し、集積回路からの漏れ電界を測定する
ことにより集積回路中の任意の場所での電気信号波形を
測定することが行われている。
【０００４】上述の集積回路における電気信号波形測定
法では、プローブと被測定回路との間隔によって、電気
光学結晶と電界との結合量が変化し、従ってＳ／Ｎ（信
号対雑音比）が変化する。
法では、プローブと被測定回路との間隔によって、電気
光学結晶と電界との結合量が変化し、従ってＳ／Ｎ（信
号対雑音比）が変化する。
【０００５】Ｓ／Ｎを向上させるためにはプローブを被
測定回路に可能な限り近づける必要があるが、従来は、
プローブと被測定回路との間隔を特別に規定せず、単に
信号が検出できるまで近づけた測定、あるいはプローブ
と被測定回路を接触させた測定が行われていた。これ
は、プローブと被測定回路との間隔を高精度に決定でき
るプローブ位置決め技術がなかったからである。
測定回路に可能な限り近づける必要があるが、従来は、
プローブと被測定回路との間隔を特別に規定せず、単に
信号が検出できるまで近づけた測定、あるいはプローブ
と被測定回路を接触させた測定が行われていた。これ
は、プローブと被測定回路との間隔を高精度に決定でき
るプローブ位置決め技術がなかったからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の集積回路の
電気信号波形測定法では、プローブと被測定回路との間
隔を精度良く位置決めしなければ、同一測定点であって
もプローブを再度位置決めする後に検出される信号強度
がばらつき、いわゆる再現性が悪くなるため、同一被測
定回路内での波形比較、あるいは異なる被測定回路間で
の波形比較が困難である。
電気信号波形測定法では、プローブと被測定回路との間
隔を精度良く位置決めしなければ、同一測定点であって
もプローブを再度位置決めする後に検出される信号強度
がばらつき、いわゆる再現性が悪くなるため、同一被測
定回路内での波形比較、あるいは異なる被測定回路間で
の波形比較が困難である。
【０００７】そのため、特に高精度測定が要求される回
路性能評価には適していない。
路性能評価には適していない。
【０００８】また、プローブを被測定回路に接触させた
場合、接触点にトランジスタ等の能動素子が存在する
と、これらを損傷させて回路性能を低下させる可能性が
ある。
場合、接触点にトランジスタ等の能動素子が存在する
と、これらを損傷させて回路性能を低下させる可能性が
ある。
【０００９】本発明は上述した従来技術の問題点を解消
して再現性の良い電気信号波形測定を可能とするため、
被測定回路の性能に影響を与えずに、プローブと被測定
回路との間隔を非接触で容易かつ高精度に決定すること
ができるプローブ位置決め方法およびプローブ位置決め
装置を提供することを目的とする。
して再現性の良い電気信号波形測定を可能とするため、
被測定回路の性能に影響を与えずに、プローブと被測定
回路との間隔を非接触で容易かつ高精度に決定すること
ができるプローブ位置決め方法およびプローブ位置決め
装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明による集積回路の
電界測定用プローブ位置決め方法の構成は、結晶にかか
る電界強度に応じ結晶の屈折率が変化する電気光学結晶
を電界中に置き、該結晶にレーザ光を当て、該結晶を透
過したレーザ光の偏光状態の変化から電界強度を測定す
る方法を利用し、集積回路の電界測定用に加工された電
気光学結晶であるプローブを被測定集積回路に近接させ
て電気信号波形を測定する際に、（１）プローブと被測
定集積回路の適宜な面が光学系の焦点と一致する位置を
検出し、（２）検出した位置を基準に、プローブと被測
定集積回路との間隔を離すこと、を特徴とするものであ
る。
電界測定用プローブ位置決め方法の構成は、結晶にかか
る電界強度に応じ結晶の屈折率が変化する電気光学結晶
を電界中に置き、該結晶にレーザ光を当て、該結晶を透
過したレーザ光の偏光状態の変化から電界強度を測定す
る方法を利用し、集積回路の電界測定用に加工された電
気光学結晶であるプローブを被測定集積回路に近接させ
て電気信号波形を測定する際に、（１）プローブと被測
定集積回路の適宜な面が光学系の焦点と一致する位置を
検出し、（２）検出した位置を基準に、プローブと被測
定集積回路との間隔を離すこと、を特徴とするものであ
る。
【００１１】また、本発明による集積回路の電界測定用
プローブ位置決め装置の構成は、結晶にかかる電界強度
に応じ結晶の屈折率が変化する電気光学結晶を電界中に
置き、該結晶にレーザ光を当て、該結晶を透過したレー
ザ光の偏光状態の変化から電界強度を測定する方法を利
用し、集積回路の電界測定用に加工された電気光学結晶
であるプローブを被測定集積回路に近接させて電気信号
波形を測定するためのプローブ位置決め装置において、
（１）プローブと被測定集積回路の適宜な面が光学系の
焦点と一致する位置を検出する位置検出手段と、（２）
この位置検出手段が検出した位置を基準に、所望の量だ
けプローブと被測定集積回路とを離間させる移動手段
と、を具備することを特徴とするものである。
プローブ位置決め装置の構成は、結晶にかかる電界強度
に応じ結晶の屈折率が変化する電気光学結晶を電界中に
置き、該結晶にレーザ光を当て、該結晶を透過したレー
ザ光の偏光状態の変化から電界強度を測定する方法を利
用し、集積回路の電界測定用に加工された電気光学結晶
であるプローブを被測定集積回路に近接させて電気信号
波形を測定するためのプローブ位置決め装置において、
（１）プローブと被測定集積回路の適宜な面が光学系の
焦点と一致する位置を検出する位置検出手段と、（２）
この位置検出手段が検出した位置を基準に、所望の量だ
けプローブと被測定集積回路とを離間させる移動手段
と、を具備することを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】プローブと被測定集積回路の適宜な面が光学系
の焦点と一致する位置を検出し、この検出した位置を基
準にして両者を所望の量だけ離間させる。これにより、
プローブと被測定集積回路との間隔を非接触で容易に且
つ精度良く決定できる。従って、繰り返しプローブの位
置決めによる測定のばらつきが抑えられ、再現性の良い
高精度な電気信号波形測定が可能となる。
の焦点と一致する位置を検出し、この検出した位置を基
準にして両者を所望の量だけ離間させる。これにより、
プローブと被測定集積回路との間隔を非接触で容易に且
つ精度良く決定できる。従って、繰り返しプローブの位
置決めによる測定のばらつきが抑えられ、再現性の良い
高精度な電気信号波形測定が可能となる。
【００１３】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明を実施例ととも
に詳細に説明する。
に詳細に説明する。
【００１４】〔プローブ位置決め方法の実施例〕図１は
本発明による非接触なプローブ位置決め方法を示す。図
１中の符号で、１は電気光学結晶によるプローブ、４は
被測定集積回路（以下、被測定回路と称す）、６は対物
レンズ、２０は光学系の焦点、２１は被測定回路４の設
置台、２２は照明光である。本例では、図２に示すよう
に、プローブ１の下面Ａと被測定回路４の上面Ｂとを、
光学系の焦点２０に合わせる場合について説明する。
本発明による非接触なプローブ位置決め方法を示す。図
１中の符号で、１は電気光学結晶によるプローブ、４は
被測定集積回路（以下、被測定回路と称す）、６は対物
レンズ、２０は光学系の焦点、２１は被測定回路４の設
置台、２２は照明光である。本例では、図２に示すよう
に、プローブ１の下面Ａと被測定回路４の上面Ｂとを、
光学系の焦点２０に合わせる場合について説明する。
【００１５】はじめに、図１（ａ）に示すように、被測
定回路４を光学系の焦点２０から下方に退避させた状態
で、プローブ１を移動させてプローブ下面Ａが光学系焦
点２０となる位置を検出する。プローブ１には電気光学
結晶による透光性のプローブを用いているが、その下面
Ａの周辺のエッジなど、或る程度照明光２２を反射する
部分があれば、焦点合わせ（フォーカシング）は可能で
ある。
定回路４を光学系の焦点２０から下方に退避させた状態
で、プローブ１を移動させてプローブ下面Ａが光学系焦
点２０となる位置を検出する。プローブ１には電気光学
結晶による透光性のプローブを用いているが、その下面
Ａの周辺のエッジなど、或る程度照明光２２を反射する
部分があれば、焦点合わせ（フォーカシング）は可能で
ある。
【００１６】次に、図１（ｂ）に示すように、プローブ
１を光学系の焦点２０から上方に退避させ、この状態で
被測定回路４を移動させてその上面Ｂが光学系焦点２０
となる位置を検出する。
１を光学系の焦点２０から上方に退避させ、この状態で
被測定回路４を移動させてその上面Ｂが光学系焦点２０
となる位置を検出する。
【００１７】最後に、既にプローブ１の下面Ａが光学系
焦点２０となる位置が判かっているので、プローブ１を
所望の間隔まで移動してプローブ１と被測定回路４との
間隔を決め、プローブ１の位置決めを行う。
焦点２０となる位置が判かっているので、プローブ１を
所望の間隔まで移動してプローブ１と被測定回路４との
間隔を決め、プローブ１の位置決めを行う。
【００１８】或いは、上述の順序とは逆に、まず図１
（ｂ）のようにプローブ１を退避させた状態で被測定回
路上面Ｂが光学系焦点２０となる位置を検出し、次に図
１（ａ）のように被測定回路４を退避させた状態でプロ
ーブ下面Ａが光学系焦点２０となる位置を検出し、最後
に被測定回路４を所望の間隔まで移動してプローブ１と
の間隔を決めることにより、プローブ１の位置決めする
ようにしても良い。
（ｂ）のようにプローブ１を退避させた状態で被測定回
路上面Ｂが光学系焦点２０となる位置を検出し、次に図
１（ａ）のように被測定回路４を退避させた状態でプロ
ーブ下面Ａが光学系焦点２０となる位置を検出し、最後
に被測定回路４を所望の間隔まで移動してプローブ１と
の間隔を決めることにより、プローブ１の位置決めする
ようにしても良い。
【００１９】次に、図３〜図６に基づいて、プローブ位
置決め装置の実施例と、この装置を用いたプローブ位置
決め方法を説明する。但し、以下の実施例では図２に示
したプローブ下面Ａと被測定回路上面Ｂを光学系焦点に
合わせる場合について説明する。
置決め装置の実施例と、この装置を用いたプローブ位置
決め方法を説明する。但し、以下の実施例では図２に示
したプローブ下面Ａと被測定回路上面Ｂを光学系焦点に
合わせる場合について説明する。
【００２０】〔実施例１〕図３に、本発明の第１実施例
に係る集積回路の電界測定用プローブ位置決め装置の構
成を示す。この実施例のプローブ位置決め装置では画像
処理装置１１を用いて焦点位置を検出する。以下、同実
施例装置の構成と、この装置を用いたプローブ位置決め
方法を説明する。
に係る集積回路の電界測定用プローブ位置決め装置の構
成を示す。この実施例のプローブ位置決め装置では画像
処理装置１１を用いて焦点位置を検出する。以下、同実
施例装置の構成と、この装置を用いたプローブ位置決め
方法を説明する。
【００２１】図３において、１は電界測定用プローブ、
２はプローブ１を保持・固定するプローブホルダ、３は
プローブホルダ２をアームを介して高精度に上下微動で
きる第一上下微動機構、４は被測定回路（集積回路）、
５は被測定回路４を載置して高精度に上下微動できる第
二上下微動機構、６は対物レンズ、７は照明光２２を光
学系に導くためのダイクロイックミラーまたはハーフミ
ラー、８は照明光源、９は照明光源８からの照明光を平
行光にするためのコリメートレンズ、１０はカメラ、１
１は画像処理装置である。プローブ１は、結晶にかかる
電界強度に応じて結晶の屈折率が変化する電気光学結晶
を集積回路測定用に微小形状に加工したものである。こ
のプローブ１を第一上下微動機構３にセットしたプロー
ブホルダ２に固定し、その下方に第二上下微動機構５に
セットした被測定回路４を配置し、更に、プローブホル
ダ２の上方にカメラ１０を配置してプローブ１を撮影で
きるようにしてある。このカメラ１０の出力を画像処理
装置１１に入力し、焦点位置検出を行うようにしてあ
る。
２はプローブ１を保持・固定するプローブホルダ、３は
プローブホルダ２をアームを介して高精度に上下微動で
きる第一上下微動機構、４は被測定回路（集積回路）、
５は被測定回路４を載置して高精度に上下微動できる第
二上下微動機構、６は対物レンズ、７は照明光２２を光
学系に導くためのダイクロイックミラーまたはハーフミ
ラー、８は照明光源、９は照明光源８からの照明光を平
行光にするためのコリメートレンズ、１０はカメラ、１
１は画像処理装置である。プローブ１は、結晶にかかる
電界強度に応じて結晶の屈折率が変化する電気光学結晶
を集積回路測定用に微小形状に加工したものである。こ
のプローブ１を第一上下微動機構３にセットしたプロー
ブホルダ２に固定し、その下方に第二上下微動機構５に
セットした被測定回路４を配置し、更に、プローブホル
ダ２の上方にカメラ１０を配置してプローブ１を撮影で
きるようにしてある。このカメラ１０の出力を画像処理
装置１１に入力し、焦点位置検出を行うようにしてあ
る。
【００２２】プローブ位置決めの手順として、図３にお
いて、はじめに第二上下微動機構５により被測定回路４
を光学系の焦点から下方へ退避させた状態で、第一上下
微動機構３によりプローブ１を移動してプローブ１の下
面Ａが光学系の焦点となる位置を画像処理装置１１で検
出し、その位置を憶えておく。この時、カメラ１０を通
してプローブ下面Ａを撮影し、その画像出力を画像処理
装置１１に取り込み、隣り合う画素データ間の輝度の差
分を適当な領域で処理する。即ち、焦点から離れると画
像がぼけるので、隣り合う画素データ間の輝度差は小さ
くなり、逆に焦点に近づくと画像が鮮明になり隣り合う
画素データ間の輝度差が増す。これを利用して画像処理
装置１１がプローブ下面Ａの焦点となる位置を検出す
る。
いて、はじめに第二上下微動機構５により被測定回路４
を光学系の焦点から下方へ退避させた状態で、第一上下
微動機構３によりプローブ１を移動してプローブ１の下
面Ａが光学系の焦点となる位置を画像処理装置１１で検
出し、その位置を憶えておく。この時、カメラ１０を通
してプローブ下面Ａを撮影し、その画像出力を画像処理
装置１１に取り込み、隣り合う画素データ間の輝度の差
分を適当な領域で処理する。即ち、焦点から離れると画
像がぼけるので、隣り合う画素データ間の輝度差は小さ
くなり、逆に焦点に近づくと画像が鮮明になり隣り合う
画素データ間の輝度差が増す。これを利用して画像処理
装置１１がプローブ下面Ａの焦点となる位置を検出す
る。
【００２３】次に、第一上下微動機構３によりプローブ
１を光学系の焦点より上方に退避させ、この退避状態で
第二上下微動機構５により被測定回路４を移動し、被測
定回路４の上面Ｂが光学系の焦点となる位置を、前述と
同様にカメラ１０を通して撮影した被測定回路下面Ｂの
画像を画像処理装置１１に取り込んで隣り合う画素デー
タ間の輝度の差分を適当な領域で処理することにより検
出し、その時点で第二上下微動機構５を停止する。
１を光学系の焦点より上方に退避させ、この退避状態で
第二上下微動機構５により被測定回路４を移動し、被測
定回路４の上面Ｂが光学系の焦点となる位置を、前述と
同様にカメラ１０を通して撮影した被測定回路下面Ｂの
画像を画像処理装置１１に取り込んで隣り合う画素デー
タ間の輝度の差分を適当な領域で処理することにより検
出し、その時点で第二上下微動機構５を停止する。
【００２４】最後に、既にプローブ１の下面Ａが光学系
の焦点となる位置が判っているので、第一上下微動機構
３によりプローブ１を所望の間隔まで下降させて停め、
プローブ１と被測定回路４との間隔を決め、プローブ１
の位置決めを行う。
の焦点となる位置が判っているので、第一上下微動機構
３によりプローブ１を所望の間隔まで下降させて停め、
プローブ１と被測定回路４との間隔を決め、プローブ１
の位置決めを行う。
【００２５】〔実施例２〕図４に、本発明の第２実施例
に係る集積回路の電界測定用プローブ位置決め装置の構
成を示す。この実施例のプローブ位置決め装置では共焦
点光学系を用いて焦点位置を検出する。以下、同実施例
装置の構成と、この装置を用いたプローブ位置決め方法
を説明する。
に係る集積回路の電界測定用プローブ位置決め装置の構
成を示す。この実施例のプローブ位置決め装置では共焦
点光学系を用いて焦点位置を検出する。以下、同実施例
装置の構成と、この装置を用いたプローブ位置決め方法
を説明する。
【００２６】図４において、１は電界測定用プローブ、
２はプローブ１を保持・固定するプローブホルダ、３は
プローブホルダ２をアームを介して高精度に上下微動で
きる第一上下微動機構、４は被測定回路（集積回路）、
５は被測定回路４を載置して高精度に上下微動できる第
二上下微動機構、６は対物レンズ、７は照明光２２を光
学系に導くためのダイクロイックミラーまたはハーフミ
ラー、８は照明光源、１２は照明光２２の通過を制限す
るピンホール、１３は光検出器、１４は強度計である。
プローブ１は、結晶にかかる電界強度に応じて結晶の屈
折率が変化する電気光学結晶を集積回路測定用に微小形
状に加工したものである。このプローブ１を第一上下微
動機構３にセットしたプローブホルダ２に固定し、その
下方に第二上下微動機構５にセットした被測定回路４を
配置し、更に、プローブホルダ２の上方にピンホール１
２を配置し、照明光源８とピンホール１２が対物レンズ
６に対して共焦点となるように光学系をセットする。光
検出器１３はピンホール１２の上方に配置し、その出力
を強度計１４に入力して焦点位置の検出を行う。
２はプローブ１を保持・固定するプローブホルダ、３は
プローブホルダ２をアームを介して高精度に上下微動で
きる第一上下微動機構、４は被測定回路（集積回路）、
５は被測定回路４を載置して高精度に上下微動できる第
二上下微動機構、６は対物レンズ、７は照明光２２を光
学系に導くためのダイクロイックミラーまたはハーフミ
ラー、８は照明光源、１２は照明光２２の通過を制限す
るピンホール、１３は光検出器、１４は強度計である。
プローブ１は、結晶にかかる電界強度に応じて結晶の屈
折率が変化する電気光学結晶を集積回路測定用に微小形
状に加工したものである。このプローブ１を第一上下微
動機構３にセットしたプローブホルダ２に固定し、その
下方に第二上下微動機構５にセットした被測定回路４を
配置し、更に、プローブホルダ２の上方にピンホール１
２を配置し、照明光源８とピンホール１２が対物レンズ
６に対して共焦点となるように光学系をセットする。光
検出器１３はピンホール１２の上方に配置し、その出力
を強度計１４に入力して焦点位置の検出を行う。
【００２７】プローブ位置決めの手順として、図４にお
いて、はじめに第二上下微動機構５により被測定回路４
を光学系の焦点から下方へ退避させた状態で、第一上下
微動機構３によりプローブ１を移動してプローブ１の下
面Ａが光学系の焦点となる位置を検出し、その位置を憶
えておく。ここで焦点合わせは次のように行う。
いて、はじめに第二上下微動機構５により被測定回路４
を光学系の焦点から下方へ退避させた状態で、第一上下
微動機構３によりプローブ１を移動してプローブ１の下
面Ａが光学系の焦点となる位置を検出し、その位置を憶
えておく。ここで焦点合わせは次のように行う。
【００２８】照明光源８とピンホール１２が対物レンズ
６に対して共焦点の位置にあるため、プローブ１の下面
Ａが焦点から遠ざかるとピンホール１２での照明光が広
がり、照明光の一部がピンホール１２で遮断される。逆
に、プローブ下面Ａが焦点に近づくと、ピンホール１２
での照明光が次第に絞られるため、ピンホール１２を通
過する照明光が増す。以上のことから、適当な穴のピン
ホール１２を用いることにより、ピンホール１２の後に
配置した光検出器１３に到達する光量を強度計１４でモ
ニタすることで高精度に焦点を検出できる。
６に対して共焦点の位置にあるため、プローブ１の下面
Ａが焦点から遠ざかるとピンホール１２での照明光が広
がり、照明光の一部がピンホール１２で遮断される。逆
に、プローブ下面Ａが焦点に近づくと、ピンホール１２
での照明光が次第に絞られるため、ピンホール１２を通
過する照明光が増す。以上のことから、適当な穴のピン
ホール１２を用いることにより、ピンホール１２の後に
配置した光検出器１３に到達する光量を強度計１４でモ
ニタすることで高精度に焦点を検出できる。
【００２９】次に、第一上下微動機構３によりプローブ
１を光学系の焦点より上方に退避させ、この退避状態で
第二上下微動機構５により被測定回路４を移動し、被測
定回路４の上面Ｂが光学系の焦点となる位置を、前述と
同様にピンホール１２，光検出器１３及び強度計１４で
高精度に検出し、その時点で第二上下微動機構５を停止
する。
１を光学系の焦点より上方に退避させ、この退避状態で
第二上下微動機構５により被測定回路４を移動し、被測
定回路４の上面Ｂが光学系の焦点となる位置を、前述と
同様にピンホール１２，光検出器１３及び強度計１４で
高精度に検出し、その時点で第二上下微動機構５を停止
する。
【００３０】最後に、既にプローブ１の下面Ａが光学系
の焦点となる位置が判っているので、第一上下微動機構
３によりプローブ１を所望の間隔まで下降させて停め、
プローブ１と被測定回路４との間隔を決め、プローブ１
の位置決めを行う。
の焦点となる位置が判っているので、第一上下微動機構
３によりプローブ１を所望の間隔まで下降させて停め、
プローブ１と被測定回路４との間隔を決め、プローブ１
の位置決めを行う。
【００３１】〔実施例３〕図５に、本発明の第３実施例
に係る集積回路の電界測定用プローブ位置決め装置の構
成を示す。この実施例のプローブ位置決め装置では非点
収差法により焦点位置を検出する。以下、同実施例装置
の構成と、この装置を用いたプローブ位置決め方法を説
明する。
に係る集積回路の電界測定用プローブ位置決め装置の構
成を示す。この実施例のプローブ位置決め装置では非点
収差法により焦点位置を検出する。以下、同実施例装置
の構成と、この装置を用いたプローブ位置決め方法を説
明する。
【００３２】図５において、１は電界測定用プローブ、
２はプローブ１を保持・固定するプローブホルダ、３は
プローブホルダ２をアームを介して高精度に上下微動で
きる第一上下微動機構、４は被測定回路（集積回路）、
５は被測定回路４を載置して高精度に上下微動できる第
二上下微動機構、６は対物レンズ、７は照明光２２を光
学系に導くためのダイクロイックミラーまたはハーフミ
ラー、８は照明光源、９は照明光源８からの照明光を平
行光にするためのコリメートレンズ、１５は集光レン
ズ、１６はシリンドリカルレンズ、１７は分割型光検出
器、１８は差動計測器である。プローブ１は、結晶にか
かる電界強度に応じて結晶の屈折率が変化する電気光学
結晶を集積回路測定用に微小形状に加工したものであ
る。このプローブ１を第一上下微動機構３にセットした
プローブホルダ２に固定し、その下方に第二上下微動機
構５にセットした被測定回路４を配置し、更に、プロー
ブホルダ２の上方に集光レンズ１５とシリンドリカルレ
ンズ１６を配置し、これらのレンズ１５，１６により照
明光を分割型光検出器１７に集光できるようにしてあ
る。そして、この分割型光検出器１７の出力を差動計測
器１８に入力し、焦点位置検出を行うようにしてある。
２はプローブ１を保持・固定するプローブホルダ、３は
プローブホルダ２をアームを介して高精度に上下微動で
きる第一上下微動機構、４は被測定回路（集積回路）、
５は被測定回路４を載置して高精度に上下微動できる第
二上下微動機構、６は対物レンズ、７は照明光２２を光
学系に導くためのダイクロイックミラーまたはハーフミ
ラー、８は照明光源、９は照明光源８からの照明光を平
行光にするためのコリメートレンズ、１５は集光レン
ズ、１６はシリンドリカルレンズ、１７は分割型光検出
器、１８は差動計測器である。プローブ１は、結晶にか
かる電界強度に応じて結晶の屈折率が変化する電気光学
結晶を集積回路測定用に微小形状に加工したものであ
る。このプローブ１を第一上下微動機構３にセットした
プローブホルダ２に固定し、その下方に第二上下微動機
構５にセットした被測定回路４を配置し、更に、プロー
ブホルダ２の上方に集光レンズ１５とシリンドリカルレ
ンズ１６を配置し、これらのレンズ１５，１６により照
明光を分割型光検出器１７に集光できるようにしてあ
る。そして、この分割型光検出器１７の出力を差動計測
器１８に入力し、焦点位置検出を行うようにしてある。
【００３３】プローブ位置決めの手順として、図５にお
いて、はじめに第二上下微動機構５により被測定回路４
を光学系の焦点から下方へ退避させた状態で、第一上下
微動機構３によりプローブ１を移動してプローブ１の下
面Ａが光学系の焦点となる位置を検出し、その位置を憶
えておく。ここで、焦点合わせは次のようにして行う。
いて、はじめに第二上下微動機構５により被測定回路４
を光学系の焦点から下方へ退避させた状態で、第一上下
微動機構３によりプローブ１を移動してプローブ１の下
面Ａが光学系の焦点となる位置を検出し、その位置を憶
えておく。ここで、焦点合わせは次のようにして行う。
【００３４】プローブ１の下面Ａが焦点に一致する状態
で、シリンドリカルレンズ１６を透過した照明光が分割
型光検出器１７上で図６（ａ）に示すように円２３にな
り、分割型光検出器１７の各検出器（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ），（Ｄ）に対して均等に光が分配されるように調
整しておく。この状態で分割型光検出器１７の（Ａ）と
（Ｄ）、（Ｂ）と（Ｃ）の出力を差動計測器１８で測定
すると差分信号はゼロとなる。そして、プローブ下面Ａ
が焦点からはずれると、シリンドリカルレンズ１６は特
定の方向しか倍率がないので、シリンドリカルレンズ１
６を透過した照明光は楕円になり、シリンドリカルレン
ズ１６に対して分割型光検出器１７を適当な角度に配置
することにより、図６（ｂ）に示すような状態で楕円２
４Ａ，２４Ｂとなって分割型光検出器１７に当る。この
とき、２つの光検出器（Ａ）と（Ｄ）に到達する光量
と、他の２つの光検出器（Ｂ）と（Ｃ）に到達する光量
とが異なる。以上のことから、焦点から離れると差分信
号が大きくなるので、差分信号を差動計測器１８でモニ
タすることにより高精度に焦点位置を検出できる。
で、シリンドリカルレンズ１６を透過した照明光が分割
型光検出器１７上で図６（ａ）に示すように円２３にな
り、分割型光検出器１７の各検出器（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ），（Ｄ）に対して均等に光が分配されるように調
整しておく。この状態で分割型光検出器１７の（Ａ）と
（Ｄ）、（Ｂ）と（Ｃ）の出力を差動計測器１８で測定
すると差分信号はゼロとなる。そして、プローブ下面Ａ
が焦点からはずれると、シリンドリカルレンズ１６は特
定の方向しか倍率がないので、シリンドリカルレンズ１
６を透過した照明光は楕円になり、シリンドリカルレン
ズ１６に対して分割型光検出器１７を適当な角度に配置
することにより、図６（ｂ）に示すような状態で楕円２
４Ａ，２４Ｂとなって分割型光検出器１７に当る。この
とき、２つの光検出器（Ａ）と（Ｄ）に到達する光量
と、他の２つの光検出器（Ｂ）と（Ｃ）に到達する光量
とが異なる。以上のことから、焦点から離れると差分信
号が大きくなるので、差分信号を差動計測器１８でモニ
タすることにより高精度に焦点位置を検出できる。
【００３５】次に、第一上下微動機構３によりプローブ
１を光学系の焦点より上方に退避させ、この退避状態で
第二上下微動機構５により被測定回路４を移動し、被測
定回路４の上面Ｂが光学系の焦点となる位置を、前述と
同様に集光レンズ１５、シリンドリカルレンズ１６、分
割型光検出器１７及び差動計測器１８を用いて高精度に
検出し、その時点で第二上下微動機構５を停止する。
１を光学系の焦点より上方に退避させ、この退避状態で
第二上下微動機構５により被測定回路４を移動し、被測
定回路４の上面Ｂが光学系の焦点となる位置を、前述と
同様に集光レンズ１５、シリンドリカルレンズ１６、分
割型光検出器１７及び差動計測器１８を用いて高精度に
検出し、その時点で第二上下微動機構５を停止する。
【００３６】最後に、既にプローブ１の下面Ａが光学系
の焦点となる位置が判っているので、第一上下微動機構
３によりプローブ１を所望の間隔まで下降させて停め、
プローブ１と被測定回路４との間隔を決め、プローブ１
の位置決めを行う。
の焦点となる位置が判っているので、第一上下微動機構
３によりプローブ１を所望の間隔まで下降させて停め、
プローブ１と被測定回路４との間隔を決め、プローブ１
の位置決めを行う。
【００３７】以上説明した実施例はひとつの例示であ
り、プローブ１あるいは被測定回路４に対して対物レン
ズ６の焦点を合わせるために、他の如何なる手段を用い
ても本発明のプローブ位置決め方法及び装置を適用でき
得ることは言うまでもない。
り、プローブ１あるいは被測定回路４に対して対物レン
ズ６の焦点を合わせるために、他の如何なる手段を用い
ても本発明のプローブ位置決め方法及び装置を適用でき
得ることは言うまでもない。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、回路性能に影響を与え
ることなく、プローブと被測定回路との間隔を非接触で
高精度に定めることができる。その結果、プローブの繰
り返し位置決めに伴う検出信号強度のばらつきが低減
し、再現性の良い高精度な電気信号波形測定ができ、同
一被測定回路内での波形比較、あるいは他の被測定回路
間での波形比較を高精度に行える。
ることなく、プローブと被測定回路との間隔を非接触で
高精度に定めることができる。その結果、プローブの繰
り返し位置決めに伴う検出信号強度のばらつきが低減
し、再現性の良い高精度な電気信号波形測定ができ、同
一被測定回路内での波形比較、あるいは他の被測定回路
間での波形比較を高精度に行える。
【図１】本発明の非接触プローブ位置決め方法を説明す
る図。
る図。
【図２】プローブと被測定回路の焦点合わせに用いる面
の例を示す図。
の例を示す図。
【図３】画像処理装置を用いたプローブ位置決め装置例
を示す図。
を示す図。
【図４】共焦点光学系を用いたプローブ位置決め装置例
を示す図。
を示す図。
【図５】非点収差法を用いたプローブ位置決め装置例を
示す図。
示す図。
【図６】非点収差法による焦点検出を説明する図。
１ プローブ ２ プローブホルダ ３ 第一上下微動機構 ４ 被測定回路 ５ 第二上下微動機構 ６ 対物レンズ ７ ダイクロイックミラーまたはハーフミラー ８ 照明光源 ９ コリメートレンズ １０ カメラ １１ 画像処理装置 １２ ピンホール １３ 光検出器 １４ 強度計 １５ 集光レンズ １６ シリンドリカルレンズ １７ 分割型光検出器 １８ 差動計測器 ２０ 焦点 ２１ 設置台 ２２ 照明光 Ａ プローブ下面 Ｂ 被測定回路上面
Claims (2)
- 【請求項１】 結晶にかかる電界強度に応じ結晶の屈折
率が変化する電気光学結晶を電界中に置き、該結晶にレ
ーザ光を当て、該結晶を透過したレーザ光の偏光状態の
変化から電界強度を測定する方法を利用し、集積回路の
電界測定用に加工された電気光学結晶であるプローブを
被測定集積回路に近接させて電気信号波形を測定する際
に、 （１）プローブと被測定集積回路の適宜な面が光学系の
焦点と一致する位置を検出し、 （２）検出した位置を基準に、プローブと被測定集積回
路との間隔を離すこと、を特徴とする集積回路の電界測
定用プローブの位置決め方法。 - 【請求項２】 結晶にかかる電界強度に応じ結晶の屈折
率が変化する電気光学結晶を電界中に置き、該結晶にレ
ーザ光を当て、該結晶を透過したレーザ光の偏光状態の
変化から電界強度を測定する方法を利用し、集積回路の
電界測定用に加工された電気光学結晶であるプローブを
被測定集積回路に近接させて電気信号波形を測定するた
めのプローブ位置決め装置において、 （１）プローブと被測定集積回路の適宜な面が光学系の
焦点と一致する位置を検出する位置検出手段と、 （２）この位置検出手段が検出した位置を基準に、所望
の量だけプローブと被測定集積回路とを離間させる移動
手段と、を具備することを特徴とする集積回路の電界測
定用プローブ位置決め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3195486A JP2542754B2 (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | 集積回路の電界測定用プロ―ブ位置決め方法および位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3195486A JP2542754B2 (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | 集積回路の電界測定用プロ―ブ位置決め方法および位置決め装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0540158A JPH0540158A (ja) | 1993-02-19 |
| JP2542754B2 true JP2542754B2 (ja) | 1996-10-09 |
Family
ID=16341893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3195486A Expired - Lifetime JP2542754B2 (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | 集積回路の電界測定用プロ―ブ位置決め方法および位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2542754B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3406497B2 (ja) * | 1997-11-10 | 2003-05-12 | 安藤電気株式会社 | 電気光学プローブの信号処理回路 |
| JPH11271363A (ja) | 1998-03-19 | 1999-10-08 | Ando Electric Co Ltd | 電気光学サンプリングオシロスコープ |
| JPH11316245A (ja) | 1998-05-01 | 1999-11-16 | Ando Electric Co Ltd | 電気光学サンプリングオシロスコープ |
| JP3492521B2 (ja) | 1998-05-06 | 2004-02-03 | 安藤電気株式会社 | 電気光学サンプリングオシロスコープ |
| JPH11337589A (ja) * | 1998-05-28 | 1999-12-10 | Ando Electric Co Ltd | 電気光学サンプリングオシロスコープ用プローブ |
| JPH11352156A (ja) | 1998-06-03 | 1999-12-24 | Ando Electric Co Ltd | 電気光学サンプリングオシロスコープ |
-
1991
- 1991-08-05 JP JP3195486A patent/JP2542754B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0540158A (ja) | 1993-02-19 |
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