JP3125844B2 - 電圧測定装置 - Google Patents
電圧測定装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気光学効果を有する
電気光学材料を含むＥＯ（Electro-Optic ）プローブを
用いて集積回路などの超高速電子回路の内部波形を非接
触で測定する電圧測定装置に係り、特にウエハ表面とプ
ローブの先端部との接触を検出する接触位置検出方式の
改良に関するものである。
電気光学材料を含むＥＯ（Electro-Optic ）プローブを
用いて集積回路などの超高速電子回路の内部波形を非接
触で測定する電圧測定装置に係り、特にウエハ表面とプ
ローブの先端部との接触を検出する接触位置検出方式の
改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、電気光学結晶を微小プローブ
に加工し、該電子回路内部の配線からの漏れ電界を検出
する測定装置がある。図７はこの種の測定装置の一例を
示す要部構成図である。
に加工し、該電子回路内部の配線からの漏れ電界を検出
する測定装置がある。図７はこの種の測定装置の一例を
示す要部構成図である。
【０００３】図において、１はシリンダで、その下端部
にはＥＯプローブ２が取り付けられたプローブホルダ３
が固着されている。４はシリンダ１が内挿される円筒状
のエアガイドで、シリンダ１とエアガイド４の間に空気
を流すことによりシリンダ１を摩擦なく上下に移動させ
ることができるようになっている。５は天秤機構で、秤
の一端がシリンダ１に係合し、ＥＯプローブ２とプロー
ブホルダ３を含むシリンダ１の実効重量を小さく（例え
ば０．１ｇ）している。
にはＥＯプローブ２が取り付けられたプローブホルダ３
が固着されている。４はシリンダ１が内挿される円筒状
のエアガイドで、シリンダ１とエアガイド４の間に空気
を流すことによりシリンダ１を摩擦なく上下に移動させ
ることができるようになっている。５は天秤機構で、秤
の一端がシリンダ１に係合し、ＥＯプローブ２とプロー
ブホルダ３を含むシリンダ１の実効重量を小さく（例え
ば０．１ｇ）している。
【０００４】６はシリンダ１を上下微動させるリニアア
クチュエータで、そのシリンダ１の微動変位は光学式ポ
ジションスケール等（図示せず）で読み取るようにして
ある。８は対物レンズで、上方からのレーザ光および照
明光を集束すると共に下方からの反射光を平行光にす
る。
クチュエータで、そのシリンダ１の微動変位は光学式ポ
ジションスケール等（図示せず）で読み取るようにして
ある。８は対物レンズで、上方からのレーザ光および照
明光を集束すると共に下方からの反射光を平行光にす
る。
【０００５】ＥＯプローブ２の先端部分は図８に示すよ
うにＥＯ結晶２１の底端面に誘電体多層膜２２が取り付
けられている。レーザ光はこの誘電体多層膜２２で全反
射し、位置合わせ用の照明光はＥＯ結晶２１と誘電体多
層膜２２を通過してウエハ７の表面で反射する。
うにＥＯ結晶２１の底端面に誘電体多層膜２２が取り付
けられている。レーザ光はこの誘電体多層膜２２で全反
射し、位置合わせ用の照明光はＥＯ結晶２１と誘電体多
層膜２２を通過してウエハ７の表面で反射する。
【０００６】このような構成において電気光学サンプリ
ング測定を行う場合はＥＯプローブ２とウエハ７との接
触点を基準に間隙（ギャップ）を定める。その場合ウエ
ハ側は動かさずＥＯプローブ２をウエハ７の表面に接触
させた後所定のギャップ分（指定量）だけ上方に移動さ
せることにより位置決めを行っている。
ング測定を行う場合はＥＯプローブ２とウエハ７との接
触点を基準に間隙（ギャップ）を定める。その場合ウエ
ハ側は動かさずＥＯプローブ２をウエハ７の表面に接触
させた後所定のギャップ分（指定量）だけ上方に移動さ
せることにより位置決めを行っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな測定装置では、シリンダの摩擦によるヒステリシス
等を軽減するために空気軸受けと天秤機構を導入してお
り、また変位は光学式ポジションスケール等で読み取る
構造となっており、装置の構成が複雑であるという欠点
がある。また、構造上シリンダ部分の固有振動数は低く
なるため、外部振動の影響を受けないように、カットオ
フ周波数がシリンダ部の固有振動数に比べて十分に低
い、高級な防振台を使用する必要があった。
うな測定装置では、シリンダの摩擦によるヒステリシス
等を軽減するために空気軸受けと天秤機構を導入してお
り、また変位は光学式ポジションスケール等で読み取る
構造となっており、装置の構成が複雑であるという欠点
がある。また、構造上シリンダ部分の固有振動数は低く
なるため、外部振動の影響を受けないように、カットオ
フ周波数がシリンダ部の固有振動数に比べて十分に低
い、高級な防振台を使用する必要があった。
【０００８】本発明の目的は、このような欠点を解消す
るもので、梁あるいは板ばねの先端に取り付けたＥＯプ
ローブの傾きから光てこの原理でウエハ表面の位置を正
確・高感度に検知することのできる電圧測定装置を提供
することにある。
るもので、梁あるいは板ばねの先端に取り付けたＥＯプ
ローブの傾きから光てこの原理でウエハ表面の位置を正
確・高感度に検知することのできる電圧測定装置を提供
することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明では、電気光学効果を有するＥＯプロー
ブを用い、このＥＯプローブでの反射光を受光し偏光面
の回転角度を検出する手段を備え、前記回転角度から集
積回路等の内部波形を非接触で測定する電圧測定装置に
おいて、前記集積回路表面に前記ＥＯプローブを位置決
めする際に一度ＥＯプローブを集積回路表面に接触させ
た後指定量だけ上昇させる場合の接触位置検出用のもの
であって、ＥＯプローブの反射面で反射した光のスポッ
トを受けＥＯプローブの反射面の変位に応じた信号を得
ることのできる分割フォトダイオードを備え、分割フォ
トダイオードの出力からＥＯプローブの集積回路表面へ
の接触を検知できる接触位置検知手段を具備したことを
特徴とする。
るために本発明では、電気光学効果を有するＥＯプロー
ブを用い、このＥＯプローブでの反射光を受光し偏光面
の回転角度を検出する手段を備え、前記回転角度から集
積回路等の内部波形を非接触で測定する電圧測定装置に
おいて、前記集積回路表面に前記ＥＯプローブを位置決
めする際に一度ＥＯプローブを集積回路表面に接触させ
た後指定量だけ上昇させる場合の接触位置検出用のもの
であって、ＥＯプローブの反射面で反射した光のスポッ
トを受けＥＯプローブの反射面の変位に応じた信号を得
ることのできる分割フォトダイオードを備え、分割フォ
トダイオードの出力からＥＯプローブの集積回路表面へ
の接触を検知できる接触位置検知手段を具備したことを
特徴とする。
【００１０】
【作用】ＥＯプローブからの反射光スポットを分割フォ
トダイオードで受ける。ＥＯプローブがウエハ面に接触
しない状態では光スポットが分割フォトダイオードの各
フォトダイオードに均等に当たるようにしておくと、Ｅ
Ｏプローブがウエハ表面に接触してＥＯプローブが傾い
た場合反射光スポットが移動し分割フォトダイオードの
出力にアンバランスが生じる。このアンバランスを検出
してＥＯプローブがウエハ表面に接触したことを確認す
る。
トダイオードで受ける。ＥＯプローブがウエハ面に接触
しない状態では光スポットが分割フォトダイオードの各
フォトダイオードに均等に当たるようにしておくと、Ｅ
Ｏプローブがウエハ表面に接触してＥＯプローブが傾い
た場合反射光スポットが移動し分割フォトダイオードの
出力にアンバランスが生じる。このアンバランスを検出
してＥＯプローブがウエハ表面に接触したことを確認す
る。
【００１１】
【実施例】以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。
図１は本発明に係る電圧測定装置の一実施例を示す構成
図である。図において、１０は円筒、１１はその内部に
取り付けられた対物レンズ、２０は円筒１０の下端に取
り付けられたＥＯプローブである。３０はウエハ、４１
は入射光と反射光の角度を分けるためのウェッジ板、４
２はプリズム、４３はビームスプリッタ、４４は偏光ビ
ームスプリッタ、５０は４分割フォトダイオード、６
１，６２はフォトダイオードである。
図１は本発明に係る電圧測定装置の一実施例を示す構成
図である。図において、１０は円筒、１１はその内部に
取り付けられた対物レンズ、２０は円筒１０の下端に取
り付けられたＥＯプローブである。３０はウエハ、４１
は入射光と反射光の角度を分けるためのウェッジ板、４
２はプリズム、４３はビームスプリッタ、４４は偏光ビ
ームスプリッタ、５０は４分割フォトダイオード、６
１，６２はフォトダイオードである。
【００１２】ウエハ３０はＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動可能
なステージ（図示省略）に連結し、手動または自動で移
動できるようになっている。プリズム４２は対物レンズ
１１およびウェッジ板４１を通過したレーザ光の向きを
変えるためのものである。ビームスプリッタ４３はプリ
ズム４２から入射される光を分岐させるもので、分岐し
た光は４分割フォトダイオード５０に入る。４分割フォ
トダイオード５０はＥＯプローブ２０のウエハ３０への
接触を検出するための検出素子であり、例えば図２に示
すような回路により接触を検出することができるように
なっている。
なステージ（図示省略）に連結し、手動または自動で移
動できるようになっている。プリズム４２は対物レンズ
１１およびウェッジ板４１を通過したレーザ光の向きを
変えるためのものである。ビームスプリッタ４３はプリ
ズム４２から入射される光を分岐させるもので、分岐し
た光は４分割フォトダイオード５０に入る。４分割フォ
トダイオード５０はＥＯプローブ２０のウエハ３０への
接触を検出するための検出素子であり、例えば図２に示
すような回路により接触を検出することができるように
なっている。
【００１３】図２において、４分割のフォトダイオード
５０の各フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４の各電流出力
は電流・電圧変換器５１ａ〜５１ｄにより電圧に変換さ
れ、各電圧は加算器５２ａ〜５２ｄでそれぞれ加算さ
れ、その加算出力は減算器５３ａ〜５３ｂに加えられ
る。減算器５３ａでは、ＰＤ１とＰＤ２の出力の加算値
とＰＤ３とＰＤ４の出力の加算値との差、減算器５３ｂ
では、ＰＤ１とＰＤ３の加算値とＰＤ２とＰＤ４の加算
値との差が得られる。ＥＯプローブがウエハに接触する
と、４つのフォトダイオードの中央に当たっていた光の
スポットが移動し、減算器５３ａ〜５３ｂに出力が生じ
る。スポットが左右方向に移動すると減算器５３ｂに出
力が生じ、スポットが上下方向に移動すると減算器５３
ａに出力が生じる。
５０の各フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４の各電流出力
は電流・電圧変換器５１ａ〜５１ｄにより電圧に変換さ
れ、各電圧は加算器５２ａ〜５２ｄでそれぞれ加算さ
れ、その加算出力は減算器５３ａ〜５３ｂに加えられ
る。減算器５３ａでは、ＰＤ１とＰＤ２の出力の加算値
とＰＤ３とＰＤ４の出力の加算値との差、減算器５３ｂ
では、ＰＤ１とＰＤ３の加算値とＰＤ２とＰＤ４の加算
値との差が得られる。ＥＯプローブがウエハに接触する
と、４つのフォトダイオードの中央に当たっていた光の
スポットが移動し、減算器５３ａ〜５３ｂに出力が生じ
る。スポットが左右方向に移動すると減算器５３ｂに出
力が生じ、スポットが上下方向に移動すると減算器５３
ａに出力が生じる。
【００１４】ビームスプリッタ４３を透過した光（信号
光）は偏光ビームスプリッタ４４で分岐され、偏向面の
回転計測に利用される。偏光ビームスプリッタ４４で分
岐された光はそれぞれフォトダイオード６１および６２
に入射し、各フォトダイオード６１，６２の出力電流は
積分器６３，６４で積分される。減算器６５は２つの積
分器の出力（電圧）の差を求める。減算器６５の出力は
反射レーザ光の偏向面の回転角度、換言すればＥＯプロ
ーブ先端にあるＥＯ素子部における電界強度に対応す
る。
光）は偏光ビームスプリッタ４４で分岐され、偏向面の
回転計測に利用される。偏光ビームスプリッタ４４で分
岐された光はそれぞれフォトダイオード６１および６２
に入射し、各フォトダイオード６１，６２の出力電流は
積分器６３，６４で積分される。減算器６５は２つの積
分器の出力（電圧）の差を求める。減算器６５の出力は
反射レーザ光の偏向面の回転角度、換言すればＥＯプロ
ーブ先端にあるＥＯ素子部における電界強度に対応す
る。
【００１５】このような構成における動作を次に説明す
る。ウェッジ板４１を通して入射されるパルスレーザ光
は対物レンズ１１によりＥＯプローブ２０の下面に集光
する。ＥＯプローブ下面で反射した光は対物レンズ１１
およびウェッジ板４１を通ってプリズム４２で反射しビ
ームスプリッタ４３および偏光ビームスプリッタ４４に
入る。
る。ウェッジ板４１を通して入射されるパルスレーザ光
は対物レンズ１１によりＥＯプローブ２０の下面に集光
する。ＥＯプローブ下面で反射した光は対物レンズ１１
およびウェッジ板４１を通ってプリズム４２で反射しビ
ームスプリッタ４３および偏光ビームスプリッタ４４に
入る。
【００１６】電圧測定に先立ち前準備としてＥＯプロー
ブの位置決め、すなわちＥＯプローブ２０の下面をウエ
ハ３０の表面から所定のギャップだけ離した状態にして
おく必要がある。図示しないステージを駆動してまずＥ
Ｏプローブ先端とウエハ３０の表面を接触させ、その後
この位置を基準として所定の距離だけ離れるように指定
量上方向に移動させる。このような操作により所定のギ
ャップが確保される。
ブの位置決め、すなわちＥＯプローブ２０の下面をウエ
ハ３０の表面から所定のギャップだけ離した状態にして
おく必要がある。図示しないステージを駆動してまずＥ
Ｏプローブ先端とウエハ３０の表面を接触させ、その後
この位置を基準として所定の距離だけ離れるように指定
量上方向に移動させる。このような操作により所定のギ
ャップが確保される。
【００１７】ＥＯプローブ先端がウエハ３０の表面に接
触したかどうかは反射光を受ける４分割フォトダイオー
ド５０により検出する。図３は接触位置検出に係る部分
の簡略図である。ウエハ３０の表面がＥＯプローブ２０
の下面２１に接触し、ＥＯプローブを支持している梁２
２がΔθ傾くと、フォトダイオード５０上での光ビーム
の変位Δｘは、 Δｘ＝２ＬΔθ ただし、ＥＯプローブ２０の下端の反射面からフォトダ
イオード５０までの光学長となり、フォトダイオードの
受光光強度の差からΔθが検出され、接触したことを知
ることができる。
触したかどうかは反射光を受ける４分割フォトダイオー
ド５０により検出する。図３は接触位置検出に係る部分
の簡略図である。ウエハ３０の表面がＥＯプローブ２０
の下面２１に接触し、ＥＯプローブを支持している梁２
２がΔθ傾くと、フォトダイオード５０上での光ビーム
の変位Δｘは、 Δｘ＝２ＬΔθ ただし、ＥＯプローブ２０の下端の反射面からフォトダ
イオード５０までの光学長となり、フォトダイオードの
受光光強度の差からΔθが検出され、接触したことを知
ることができる。
【００１８】例えば、フォトダイオード５０上での位置
検出感度を１０μｍ以上とし、光学長（光てこの長さ）
Ｌを３００ｍｍ、梁の長さを１ｍｍとすると、ＥＯプロ
ーブ２０の先端部の変位検出感度は０．０１７μｍとな
り、接触したことを高感度に検出することができる。
検出感度を１０μｍ以上とし、光学長（光てこの長さ）
Ｌを３００ｍｍ、梁の長さを１ｍｍとすると、ＥＯプロ
ーブ２０の先端部の変位検出感度は０．０１７μｍとな
り、接触したことを高感度に検出することができる。
【００１９】なお、電界強度の測定は上記位置決め後に
行う。偏光ビームスプリッタ４４で２分されたレーザ光
をフォトダイオード６１，６２で検出し、その検出電流
を積分器６３，６４で積分して電圧に変換し、その差を
減算器６５で求める。この減算器６５の出力は、電界強
度、換言すればＥＯプローブ近傍に位置するウエハ３０
の電圧に対応している。
行う。偏光ビームスプリッタ４４で２分されたレーザ光
をフォトダイオード６１，６２で検出し、その検出電流
を積分器６３，６４で積分して電圧に変換し、その差を
減算器６５で求める。この減算器６５の出力は、電界強
度、換言すればＥＯプローブ近傍に位置するウエハ３０
の電圧に対応している。
【００２０】なお、減算器６５で得られる信号は、フォ
トダイオード６２の出力電流（ＰＩ2 とする）とフォト
ダイオード６１の出力電流（ＰＩ1 とする）の差（ＰＩ
2 −ＰＩ1 ）であるが、光強度変化の影響を除くため
に、（ＰＩ2 −ＰＩ1）／（ＰＩ2 ＋ＰＩ1 ）を求める
ようにしてもよい。接触位置検出についても同様に、減
算器のところでは上記の関係式にならった演算を行うよ
うにしてもよい。
トダイオード６２の出力電流（ＰＩ2 とする）とフォト
ダイオード６１の出力電流（ＰＩ1 とする）の差（ＰＩ
2 −ＰＩ1 ）であるが、光強度変化の影響を除くため
に、（ＰＩ2 −ＰＩ1）／（ＰＩ2 ＋ＰＩ1 ）を求める
ようにしてもよい。接触位置検出についても同様に、減
算器のところでは上記の関係式にならった演算を行うよ
うにしてもよい。
【００２１】以上のように、ウエハ表面の位置を梁の先
端に取り付けたＥＯプローブの傾きから光てこ方式で正
確かつ高感度に検知できる。またそれによって容易にＥ
Ｏプローブとウエハ表面間の距離を所定のギャップだけ
正確に離すことができる。
端に取り付けたＥＯプローブの傾きから光てこ方式で正
確かつ高感度に検知できる。またそれによって容易にＥ
Ｏプローブとウエハ表面間の距離を所定のギャップだけ
正確に離すことができる。
【００２２】本発明では、ＥＯプローブ２０の部分を小
型化し、その固有振動数を１０〜１００Ｈｚ以上に設計
すると同時に、ウエハ表面にＥＯプローブの先端部が接
触したときの接触力を数ｇ以下にすることができ、摩擦
部のない高感度ウエハ表面検知機能を容易に実現するこ
とができる。
型化し、その固有振動数を１０〜１００Ｈｚ以上に設計
すると同時に、ウエハ表面にＥＯプローブの先端部が接
触したときの接触力を数ｇ以下にすることができ、摩擦
部のない高感度ウエハ表面検知機能を容易に実現するこ
とができる。
【００２３】なお、本発明は実施例に限定されるもので
はない。例えば、フォトダイオード５０は４分割ではな
く２分割フォトダイオードとしてもよい。また位置決め
の際の移動は、ウエハまたはＥＯプローブ部のいずれか
一方、あるいは両方を適宜移動するようにしてよい。
はない。例えば、フォトダイオード５０は４分割ではな
く２分割フォトダイオードとしてもよい。また位置決め
の際の移動は、ウエハまたはＥＯプローブ部のいずれか
一方、あるいは両方を適宜移動するようにしてよい。
【００２４】図４はＥＯプローブ部の他の実施例図で、
同図（ａ）に示すように水晶基板２０１に切り込み部
（２０２，２０３）を形成し、天秤構造の板ばねを形成
したものである。板ばねは小判形の梁２０４と回転中心
部の支持部２０５ａ，２０５ｂから成り、同図（ｂ）に
示すように梁２０４の一端には三角錐状のＥＯプローブ
２０が取り付けられ、反対面の他端にはカウンタウェイ
トとしてのバランサ２０６が取り付けられている。ウエ
ハと接触したときはＥＯプローブが押し上げられ、支持
部２０５ａ，２０５ｂを回転中心として天秤が傾く。な
お、図５に示すようにＥＯプローブの底面に蓋状のプロ
テクター２０７を取り付け、天秤の過大な傾きを防止す
るようにしてもよい。
同図（ａ）に示すように水晶基板２０１に切り込み部
（２０２，２０３）を形成し、天秤構造の板ばねを形成
したものである。板ばねは小判形の梁２０４と回転中心
部の支持部２０５ａ，２０５ｂから成り、同図（ｂ）に
示すように梁２０４の一端には三角錐状のＥＯプローブ
２０が取り付けられ、反対面の他端にはカウンタウェイ
トとしてのバランサ２０６が取り付けられている。ウエ
ハと接触したときはＥＯプローブが押し上げられ、支持
部２０５ａ，２０５ｂを回転中心として天秤が傾く。な
お、図５に示すようにＥＯプローブの底面に蓋状のプロ
テクター２０７を取り付け、天秤の過大な傾きを防止す
るようにしてもよい。
【００２５】このような天秤機構は、図６に示すように
梁部２０４の支持部からＥＯプローブのＥＯ結晶までの
長さをＬ1 （＝１．２５ｍｍ）、幅をＢ1 （＝１．００
ｍｍ）、支持部２０５ａ，２０５ｂの長さをＬ2 、幅を
Ｂ2 、天秤の微小変位をδとすると、第１表に示すよう
な特性となる。 ただし、δ＝０．０５μｍは、本発明の接触検知における分解能
梁部２０４の支持部からＥＯプローブのＥＯ結晶までの
長さをＬ1 （＝１．２５ｍｍ）、幅をＢ1 （＝１．００
ｍｍ）、支持部２０５ａ，２０５ｂの長さをＬ2 、幅を
Ｂ2 、天秤の微小変位をδとすると、第１表に示すよう
な特性となる。 ただし、δ＝０．０５μｍは、本発明の接触検知における分解能
【００２６】第１表に示すような寸法の天秤にすれば、
固有振動数が高く（すなわち外部振動の影響を受けにく
い）、低接触圧の接触検知センサを作製することができ
る。なお、このＥＯプローブは水晶基板を用いているた
め、レーザ光の入力光に対して反射光の旋光性の影響を
除去できる。
固有振動数が高く（すなわち外部振動の影響を受けにく
い）、低接触圧の接触検知センサを作製することができ
る。なお、このＥＯプローブは水晶基板を用いているた
め、レーザ光の入力光に対して反射光の旋光性の影響を
除去できる。
【００２７】また、天秤構造の部分はマイクロ加工技
術、例えばエッチング、により作製するのが望ましい。
基板２０１の材料は水晶の他、シリコンでもよい。水晶
を使用する場合、ｚ方向にＺ軸、ｙ方向にＸ軸、ｘ方向
にＹ軸を選択するようにすれば精密な加工ができる。シ
リコンを使用する場合は、ｚ方向に＜100＞軸、ｙ方向
に＜110＞軸を選択することで水晶同様精密な加工が可
能である。このようなマイクロ加工技術を用いれば、形
状の制約を受けず、希望する寸法の形状を容易に製作す
ることができ、また結晶方向を上記のように選択するこ
とにより寸法精度が高く、加工性の良い天秤構造部分を
作製することができる。
術、例えばエッチング、により作製するのが望ましい。
基板２０１の材料は水晶の他、シリコンでもよい。水晶
を使用する場合、ｚ方向にＺ軸、ｙ方向にＸ軸、ｘ方向
にＹ軸を選択するようにすれば精密な加工ができる。シ
リコンを使用する場合は、ｚ方向に＜100＞軸、ｙ方向
に＜110＞軸を選択することで水晶同様精密な加工が可
能である。このようなマイクロ加工技術を用いれば、形
状の制約を受けず、希望する寸法の形状を容易に製作す
ることができ、また結晶方向を上記のように選択するこ
とにより寸法精度が高く、加工性の良い天秤構造部分を
作製することができる。
【００２８】また、基板２０１全体を電気光学効果のあ
るGaAs，LiNb2O3，LiTa2O3などの単結晶とし、天秤構造
部分を製作してもよい。この場合にはＥＯ素子を天秤構
造部分に貼りつけたりする手間が省け、感度の高いセン
サを製作することができる。
るGaAs，LiNb2O3，LiTa2O3などの単結晶とし、天秤構造
部分を製作してもよい。この場合にはＥＯ素子を天秤構
造部分に貼りつけたりする手間が省け、感度の高いセン
サを製作することができる。
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ウ
エハとＥＯプローブ先端部の間隔を高精度に保つため
に、ウエハ表面にＥＯプローブを接触させるが、その際
ウエハに大きな力を加えることなく接触を高感度に検知
することができる。またＥＯプローブ部がかりに外部振
動によりウエハ面に接触したとしても、その固有振動数
が高く、慣性が小さく設計できることから、ウエハとＥ
Ｏプローブ間に加わる力は梁部や回転梁部のねじり剛性
のみであり、小さな接触圧となる。そのため、ＥＯプロ
ーブ部の接触による摩耗などによる損傷は小さく、信頼
性の高い電圧測定装置を実現することができる。
エハとＥＯプローブ先端部の間隔を高精度に保つため
に、ウエハ表面にＥＯプローブを接触させるが、その際
ウエハに大きな力を加えることなく接触を高感度に検知
することができる。またＥＯプローブ部がかりに外部振
動によりウエハ面に接触したとしても、その固有振動数
が高く、慣性が小さく設計できることから、ウエハとＥ
Ｏプローブ間に加わる力は梁部や回転梁部のねじり剛性
のみであり、小さな接触圧となる。そのため、ＥＯプロ
ーブ部の接触による摩耗などによる損傷は小さく、信頼
性の高い電圧測定装置を実現することができる。
【図１】本発明に係る電圧測定装置の一実施例を示す構
成図
成図
【図２】接触を検出する回路の一例を示す構成図
【図３】接触位置検出に係る部分の簡略図
【図４】ＥＯプローブ部の他の実施例図
【図５】ＥＯプローブ部の更に他の実施例図
【図６】天秤機構の寸法図
【図７】従来の電圧測定装置の一例を示す構成図
【図８】ＥＯプローブ部の構成図である。
１０ 筒 １１ 対物レンズ ２０ ＥＯプローブ ２１ 下面 ２２ 梁 ３０ ウエハ ４１ ウェッジ板 ４２ プリズム ４３ ビームスプリッタ ４４ 偏光ビームスプリッタ ５０ ４分割フォトダイオード ５１ａ〜５１ｄ 電流・電圧変換器 ５２ａ〜５２ｄ 加算器 ５３ａ〜５３ｂ 減算器 ６１，６２ フォトダイオード ６３，６４ 積分器 ６５ 減算器 ２０１ 水晶基板 ２０２，２０３ 切り込み部 ２０５ａ，２０５ｂ 支持部 ２０６ バランサ ２０７ プロテクター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小山 清明 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横 河電機株式会社内 (72)発明者 鈴木 満弘 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横 河電機株式会社内 (72)発明者 林 尚典 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横 河電機株式会社内 審査官 関根 洋之 (56)参考文献 特開 平７−35827（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−72299（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−350568（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−102318（ＪＰ，Ａ) 実開 平７−3136（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 19/00 - 19/32 G01R 15/24 G01R 31/28 - 31/3193 H01L 21/66
Claims (4)
- 【請求項１】電気光学効果を有するＥＯプローブを用
い、このＥＯプローブでの反射光を受光し偏光面の回転
角度を検出する手段を備え、前記回転角度から集積回路
等の内部波形を非接触で測定する電圧測定装置におい
て、一部に天秤構造の板ばねが形成され、この板ばねの前記
集積回路表面と対向する面の一端には前記ＥＯプローブ
が取り付けられると共に反対面の他端にはバランサが取
り付けられた水晶またはシリコンの基板と、 前記ＥＯプローブの反射面で反射した光のスポットを受
けＥＯプローブの反射面の変位に応じた信号を得ること
のできる分割フォトダイオードを備え、この分割フォト
ダイオードの出力からＥＯプローブの集積回路表面への
接触を検知できる接触位置検知手段を具備したことを特
徴とする電圧測定装置。 - 【請求項２】前記偏光面の回転角度を検出するための光
源と前記集積回路表面への接触を検知するための光源を
同一光源としたことを特徴とする請求項１記載の電圧測
定装置。 - 【請求項３】前記偏光面の回転角度を検出する手段への
入射光の一部を前記接触位置検知手段へ入射するように
したことを特徴とする請求項１記載の電圧測定装置。 - 【請求項４】前記分割フォトダイオードは、受光面が２
分割フォトダイオードあるいは４分割フォトダイオード
から成ることを特徴とする請求項１記載の電圧測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07114297A JP3125844B2 (ja) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | 電圧測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07114297A JP3125844B2 (ja) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | 電圧測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08304516A JPH08304516A (ja) | 1996-11-22 |
| JP3125844B2 true JP3125844B2 (ja) | 2001-01-22 |
Family
ID=14634348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07114297A Expired - Fee Related JP3125844B2 (ja) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | 電圧測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3125844B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110160279B (zh) * | 2019-05-24 | 2021-03-16 | 广东美的暖通设备有限公司 | 变频制冷系统和具有其的冷水机组 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002022775A (ja) | 2000-07-05 | 2002-01-23 | Ando Electric Co Ltd | 電気光学プローブおよび磁気光学プローブ |
-
1995
- 1995-05-12 JP JP07114297A patent/JP3125844B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| CN110160279B (zh) * | 2019-05-24 | 2021-03-16 | 广东美的暖通设备有限公司 | 变频制冷系统和具有其的冷水机组 |
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| Publication number | Publication date |
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| JPH08304516A (ja) | 1996-11-22 |
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