JP4903539B2 - Induced magnetic field detector - Google Patents

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Description

本発明は、誘起磁場検出装置に関するものである。 The present invention relates to the induced magnetic field detecting equipment.

図10は、従来の最も一般的な走査型レーザーSQUID顕微鏡の基本的構成の概略を表すブロック図である。   FIG. 10 is a block diagram showing an outline of a basic configuration of the conventional most common scanning laser SQUID microscope.

同図に示すように、この走査型レーザーSQUID顕微鏡200は、レーザー光202を発生するレーザー発生器201を備えている。レーザー光202は、あらかじめ決定しておいた所定の基準信号210と同期させて発生したレーザー変調用信号で強度変調がかけられていて、光学系204により集光されたのち、サンプル(検査対象物)205に照射されるようになっている。サンプル205に集光されたレーザー光203が照射されると、光誘起電流がサンプル205内に発生し、その電流により磁気206が誘起される。この磁気206の強度をSQUID磁気センサー207で検出する。   As shown in the figure, the scanning laser SQUID microscope 200 includes a laser generator 201 that generates laser light 202. The laser beam 202 is intensity-modulated by a laser modulation signal generated in synchronization with a predetermined reference signal 210 determined in advance, and is collected by the optical system 204 and then sampled (inspected object). ) 205 is irradiated. When the sample 205 is irradiated with the focused laser beam 203, a photo-induced current is generated in the sample 205, and the magnetism 206 is induced by the current. The intensity of the magnetism 206 is detected by the SQUID magnetic sensor 207.

この場合、集光されたレーザー光203のサンプル205への照射点の位置は、サンプル205の位置を基準として反対側に配置されているSQUID磁気センサー207の真下となる様に構成されている。これは、レーザー光の照射により発生する磁場を、SQUID磁気センサー207が精度良く検出出来る様にするために必要な条件である。   In this case, the position of the irradiation point of the focused laser beam 203 on the sample 205 is configured to be directly below the SQUID magnetic sensor 207 disposed on the opposite side with respect to the position of the sample 205. This is a necessary condition for the SQUID magnetic sensor 207 to accurately detect the magnetic field generated by laser light irradiation.

SQUID磁気センサー207で検出された磁場強度は、磁場信号208としてロックインアンプ209に入力される。ロックインアンプ209では、磁場信号208と基準信号210の位相差をあわせ込み、磁場信号208から基準信号210の周波数と同じ成分を抽出し、強度信号212として出力する。この一連の信号取得をサンプル205に対しステージをXY平面上で走査して行うことにより、サンプル内における磁場分布像を取得することができるのであり、この磁場分布から、検査対象物における断線等の欠陥を検知することができる。   The magnetic field intensity detected by the SQUID magnetic sensor 207 is input to the lock-in amplifier 209 as the magnetic field signal 208. The lock-in amplifier 209 combines the phase difference between the magnetic field signal 208 and the reference signal 210, extracts the same component as the frequency of the reference signal 210 from the magnetic field signal 208, and outputs it as the intensity signal 212. By performing this series of signal acquisition by scanning the stage on the XY plane with respect to the sample 205, a magnetic field distribution image in the sample can be acquired. From this magnetic field distribution, a disconnection or the like in the inspection object can be obtained. Defects can be detected.

このような走査型レーザーSQUID顕微鏡の用途として、LSIの検査・解析への応用が検討されている。例えば特許文献1には、走査型レーザーSQUID顕微鏡を、半導体チップのウェハ状態及び実装状態での検査を行う技術が開示されている。また、同文献には、例えば図11に示す様に、レーザー光源151と、レーザー光を集光するための光学系153と、レーザービーム162と、レーザービーム162が照射される半導体チップ170と、SQUID磁束計112と、装置全体を制御する制御装置156と、光学系153とSQUID磁束計112との相対的位置関係を固定する固定部材160と、表示装置158等が開示されている(特許文献1の例えば図14参照)。光学系153とSQUID磁束計112が、検査対象である半導体チップ170の同一側に配置されている点で、図10の場合と異なる構成である。   As an application of such a scanning laser SQUID microscope, application to inspection and analysis of LSI is being studied. For example, Patent Document 1 discloses a technique for inspecting a scanning laser SQUID microscope in a wafer state and a mounted state of a semiconductor chip. Further, in this document, for example, as shown in FIG. 11, a laser light source 151, an optical system 153 for condensing laser light, a laser beam 162, and a semiconductor chip 170 irradiated with the laser beam 162, A SQUID magnetometer 112, a control device 156 that controls the entire apparatus, a fixing member 160 that fixes the relative positional relationship between the optical system 153 and the SQUID magnetometer 112, a display device 158, and the like are disclosed (Patent Literature). 1 (see, for example, FIG. 14). The optical system 153 and the SQUID magnetometer 112 are different from the case of FIG. 10 in that they are arranged on the same side of the semiconductor chip 170 to be inspected.

また、光学系と、SQUID磁束計とが同一側にある構成の別の従来技術として、図12(A)と図12(B)に示す走査型SQUID顕微鏡が提案されている(特許文献2の例えば図11参照)。   Further, as another conventional technique in which the optical system and the SQUID magnetometer are on the same side, a scanning SQUID microscope shown in FIGS. 12A and 12B has been proposed (see Patent Document 2). For example, see FIG.

図12(B)では、レーザー光照射位置PとSQUID252とを、ステージ310上の検査対象Wに対して同一側に配置した場合を開示しており、断熱ケース253を中空円筒状に形成し、その断熱ケース253の中にピックアップコイル251とSQUID252の組を3組内装し、断熱ケース253の中心軸上に沿って、レーザー光発生源221からのレーザー光を対物レンズ227に導入する構成となっている。   FIG. 12B discloses a case where the laser light irradiation position P and the SQUID 252 are arranged on the same side with respect to the inspection target W on the stage 310, and the heat insulating case 253 is formed in a hollow cylindrical shape. Three sets of pickup coils 251 and SQUIDs 252 are housed in the heat insulating case 253, and the laser light from the laser light source 221 is introduced into the objective lens 227 along the central axis of the heat insulating case 253. ing.

尚、図10に示した構成を、基板に実装済みの半導体チップの検査を行う場合に適用したとすると、その基板の存在により検査対象である半導体チップへのレーザー照射が阻害される場合がある。その場合には半導体チップから磁場自体が発生せず検査不能となるが、図11の様に、光学系153とSQUID磁束計112とが、検査対象である半導体チップ170の同一側にある構成では、基板の影響は無く、実装前の半導体チップは勿論のこと、実装後の半導体チップに関しても検査が可能な構成であると考えられる。図12の構成についても同様のことが言える。   Note that if the configuration shown in FIG. 10 is applied to an inspection of a semiconductor chip mounted on a substrate, the presence of the substrate may hinder laser irradiation on the semiconductor chip to be inspected. . In this case, the magnetic field itself is not generated from the semiconductor chip and the inspection is impossible. However, as shown in FIG. 11, the optical system 153 and the SQUID magnetometer 112 are on the same side of the semiconductor chip 170 to be inspected. There is no influence of the substrate, and it is considered that the semiconductor chip after mounting as well as the semiconductor chip before mounting can be inspected. The same applies to the configuration of FIG.

一方、レーザー光を対物レンズで試料に集光する構成ではなく、近接場光(Evanescent Light)を利用して、試料の表面を観測するSQUID顕微鏡装置が提案されている(特許文献3参照)。このSQUID顕微鏡装置は、所定の処理を施した光ファイバーの先端を試料から光の波長程度(数100nm)まで近づけて、その先端部から発生する近接場光で試料を励起する構成である。近接場光は、エバネッセント波(消え去る波)であり、光の波長程度の範囲でしか存在できないため、レーザー光と明確に区別されている。   On the other hand, there is proposed a SQUID microscope apparatus that observes the surface of a sample using near-field light (Evanescent Light) instead of condensing laser light on the sample with an objective lens (see Patent Document 3). This SQUID microscope apparatus is configured such that the tip of an optical fiber subjected to a predetermined process is brought close to the wavelength of light (several hundred nm) from the sample, and the sample is excited by near-field light generated from the tip. Near-field light is an evanescent wave (wave that disappears), and can only exist in the range of the wavelength of the light, so it is clearly distinguished from laser light.

従って、近接場光のこの様な特有の性質を利用したSQUID顕微鏡装置は、試料の表面から数nm程度の深さまでの観測は高精度に行えるが、例えば、基板に実装された、厚みが数100μmの半導体チップの内部回路を非破壊検査することは不可能である。
特開2002−313859号公報 特開2001−50934号公報 特開2003−287522号公報
Therefore, the SQUID microscope apparatus using such unique properties of near-field light can perform observation from the surface of the sample to a depth of about several nanometers with high accuracy. For example, the thickness mounted on the substrate is several It is impossible to nondestructively inspect the internal circuit of a 100 μm semiconductor chip.
JP 2002-313859 A JP 2001-50934 A JP 2003-287522 A

しかしながら、半導体チップの検査を行う場合、発生する磁場は微弱(数pT)である。そのため、従来の図11に示す構成では、半導体チップ(検査対象)170上におけるレーザービーム162を照射する位置が、SQUID磁束計112の横にあることから、μmレベルの高空間分解能を実現するために必要な、検査対象に対して数μmオーダで十分に接近させなければならないという条件を満足出来ず、微弱磁場を高精度に検出出来ないという課題があった。   However, when a semiconductor chip is inspected, the generated magnetic field is weak (several pT). Therefore, in the conventional configuration shown in FIG. 11, the position where the laser beam 162 is irradiated on the semiconductor chip (inspection target) 170 is next to the SQUID magnetometer 112, so that a high spatial resolution of μm level is realized. In other words, the condition that the inspection object must be sufficiently approached in the order of several μm cannot be satisfied, and a weak magnetic field cannot be detected with high accuracy.

又、従来の図12に示す構成では、検査対象W上におけるレーザー光照射位置Pが、SQUID252とピックアップコイル251の斜め横にあり、しかも、対物レンズ227の半径以上の距離があるため、励起された磁場を精度良く検出出来るための上記必要条件を満足出来ない。そのため、図11の場合と同様に、微弱磁場を高精度に検出出来ないという課題があった。   In the conventional configuration shown in FIG. 12, the laser beam irradiation position P on the inspection target W is diagonally beside the SQUID 252 and the pickup coil 251, and the distance is greater than the radius of the objective lens 227. The above-mentioned necessary condition for accurately detecting the magnetic field cannot be satisfied. Therefore, as in the case of FIG. 11, there is a problem that a weak magnetic field cannot be detected with high accuracy.

本発明は、上記従来のこの様な課題を考慮して、微弱磁場をより高精度に検出出来る誘起磁場検出装置を提供することを目的とする。 The present invention, in consideration of such problems of the prior, and an object thereof is to provide an induced magnetic field detecting equipment that can detect more accurately the weak magnetic field.

上記課題を解決するため、第1の本発明は、検査対象物を保持するステージと、
レーザー光を発生させるレーザー光発生ユニットと、
前記ステージ上に保持された検査対象物に前記レーザー光を照射するためのレーザー光照射ユニットと、
前記照射されたレーザー光により前記検査対象物から発生する磁場を電流信号に変換するためのループ状のピックアップコイルと、
前記電流信号に基づいて前記磁場に関する情報を出力するSQUID磁場検出ユニットと、を備えた誘起磁場検出装置であって、
前記レーザー光照射ユニットと前記ピックアップコイルとが、前記ステージを基準として前記検査対象物の保持位置と同じ側に配置されており、且つ、前記レーザー光が照射される前記検査対象物の部位の上方に前記ピックアップコイルが配置され、
前記レーザー光照射ユニットは、前記レーザー光発生ユニットからのレーザー光を集光して前記ピックアップコイルの内側を通過させる集光レンズ系と、前記レーザー光発生ユニットからのレーザー光を前記集光レンズ系に導くためのレーザー光誘導ユニットとを有し、
前記ピックアップコイルと前記SQID磁場検出ユニットとは、液体窒素を貯留する容器内に配置されており、
前記容器は、前記レーザー光が通過する中空スペースをその内部に備えると共に、該中空スペースの周囲に前記液体窒素を貯留するためのものであり
前記集光レンズ系は、前記中空スペースに配置されており、
前記容器内で前記液体窒素に接触している前記ピックアップコイルの成すループの内側に前記中空スペースが位置する誘起磁場検出装置である。
In order to solve the above problems, the first aspect of the present invention includes a stage for holding an inspection object,
A laser light generating unit for generating laser light;
A laser light irradiation unit for irradiating the inspection object held on the stage with the laser light;
A loop-shaped pickup coil for converting the magnetic field generated from the inspection object by the irradiated laser light into a current signal;
An induced magnetic field detection device comprising: a SQUID magnetic field detection unit that outputs information on the magnetic field based on the current signal;
The laser light irradiation unit and the pickup coil are arranged on the same side as the holding position of the inspection object with respect to the stage, and above the portion of the inspection object irradiated with the laser light The pickup coil is arranged in
The laser light irradiation unit condenses the laser light from the laser light generation unit and passes the inside of the pickup coil, and the laser light from the laser light generation unit to the condensing lens system A laser light guiding unit for guiding to
The pickup coil and the SQID magnetic field detection unit are disposed in a container that stores liquid nitrogen,
The container is provided with a hollow space through which the laser beam passes, and for storing the liquid nitrogen around the hollow space ,
The converging lens system is arranged in front Symbol in empty space,
A induced magnetic field detecting device the hollow space inside the loop you position formed by the which the pick-up coil in contact with the liquid nitrogen in the vessel.

上記本発明に関連する技術の第1発明〜第4発明について以下に説明する。
即ち、第1発明は、検査対象物を保持するステージと、
レーザー光を発生させるレーザー光発生ユニットと、
前記ステージ上に保持された検査対象物に前記レーザー光を照射するためのレーザー光照射ユニットと、
前記照射されたレーザー光により前記検査対象物から発生する磁場を電流信号に変換するためのピックアップコイルと、
前記電流信号に基づいて前記磁場に関する情報を出力するSQUID磁場検出ユニットと、を備えた誘起磁場検出装置であって、
前記レーザー光照射ユニットと前記ピックアップコイルとが、前記ステージを基準として前記検査対象物の保持位置と同じ側に配置されており、且つ、前記レーザー光が照射される前記検査対象物の部位の上方に前記ピックアップコイルが配置されている誘起磁場検出装置である。
又、第2発明は、前記レーザー光照射ユニットから照射される前記レーザー光は、前記ピックアップコイルの外側を通過する上記第1発明の誘起磁場検出装置である。
The first to fourth inventions related to the present invention will be described below.
That is, the first invention is a stage for holding an inspection object;
A laser light generating unit for generating laser light;
A laser light irradiation unit for irradiating the inspection object held on the stage with the laser light;
A pickup coil for converting a magnetic field generated from the inspection object by the irradiated laser light into a current signal;
An induced magnetic field detection device comprising: a SQUID magnetic field detection unit that outputs information on the magnetic field based on the current signal;
The laser light irradiation unit and the pickup coil are arranged on the same side as the holding position of the inspection object with respect to the stage, and above the portion of the inspection object irradiated with the laser light The induced magnetic field detection device in which the pickup coil is disposed.
The second shot Ming, the laser light emitted from the laser light irradiation unit is induced magnetic field detecting device of the light the first shot that passes outside of the pickup coil.

又、第3発明は、前記レーザー光照射ユニットは、前記レーザー光を集光し前記ピックアップコイルの外側を通過させる集光レンズ系と、前記レーザー光発生ユニットからのレーザー光を前記集光レンズ系に導くためのレーザー光誘導ユニットとを有し、
前記ピックアップコイルと、前記SQUID磁場検出ユニットとが、液体窒素を貯留する容器内に収納されている上記第2発明の誘起磁場検出装置である。
The third shots Ming, the laser beam irradiation unit includes a condenser lens system for condensing the laser beam passed through the outside of the pick-up coil, the condenser lens of a laser beam from the laser beam generating unit A laser light guiding unit for guiding to the system,
And the pickup coil, the SQUID and the magnetic field detection unit is an induced magnetic field detecting device of the second shot bright accommodated in the container for storing the liquid nitrogen.

又、第4発明は、ステージに検査対象物を保持する保持工程と、
前記ステージ上に保持された検査対象物にレーザー光照射ユニットによりレーザー光を照射する照射工程と、
前記照射されたレーザー光により前記検査対象物から発生する磁場をピックアップコイルを用いて電流信号に変換する変換工程と、
前記電流信号に基づいて前記磁場に関する情報を出力するSQUID磁場検出工程とを備えた誘起磁場検出方法であって、
前記レーザー光照射ユニットと前記ピックアップコイルとを、前記ステージを基準として前記検査対象物の保持位置と同じ側に配置し、且つ、前記レーザー光が照射される前記検査対象物の部位の上方に前記ピックアップコイルを配置する誘起磁場検出方法である。
The fourth shot Ming, a holding step of holding the test object on the stage,
An irradiation step of irradiating the inspection object held on the stage with a laser beam by a laser beam irradiation unit;
A conversion step of converting a magnetic field generated from the inspection object by the irradiated laser light into a current signal using a pickup coil;
An induced magnetic field detection method comprising a SQUID magnetic field detection step of outputting information on the magnetic field based on the current signal,
The laser light irradiation unit and the pickup coil are arranged on the same side as the holding position of the inspection object with respect to the stage, and the part above the inspection object irradiated with the laser light is located above This is an induced magnetic field detection method in which a pickup coil is arranged.

本発明は、微弱磁場をより高精度に検出出来るという効果を発揮する。   The present invention exhibits an effect that a weak magnetic field can be detected with higher accuracy.

以下、本発明の誘起磁場検出装置に係る一実施の形態、及び本発明に関連する参考例について、図面を参照しながら具体的に説明する。
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1の走査型レーザーSQUID顕微鏡の構成を示す概念図であり、同図を参照しながら、本実施の形態の構成について説明する。
Hereinafter, an embodiment of the induced magnetic field detection apparatus of the present invention and a reference example related to the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a conceptual diagram showing the configuration of a scanning laser SQUID microscope according to Embodiment 1 of the present invention. The configuration of this embodiment will be described with reference to FIG.

図1に示す様に、この走査型レーザーSQUID顕微鏡、レーザー光2を照射するレーザー光発生ユニット1と、レーザー光誘導ユニット12と、SQUID(Superconducting Quantum Interference Device:超伝導量子干渉素子)13と、集光レンズ付き光学装置14と、ピックアップコイル15と、液体窒素18を収容する容器19と、XYステージ20と、レーザー経路制御部102を備えている。そして、SQUID13からの出力信号を得て計測結果を表示部32に表示するための画像信号を形成する画像化ユニット31と、XYステージ制御装置との動作を制御するための制御部101が付設されている。   As shown in FIG. 1, this scanning laser SQUID microscope, a laser light generating unit 1 that irradiates laser light 2, a laser light guiding unit 12, a SQUID (Superconducting Quantum Interference Device) 13, The optical apparatus 14 with a condensing lens, the pick-up coil 15, the container 19 which accommodates the liquid nitrogen 18, the XY stage 20, and the laser path control part 102 are provided. Then, an imaging unit 31 for obtaining an output signal from the SQUID 13 and forming an image signal for displaying the measurement result on the display unit 32, and a control unit 101 for controlling the operation of the XY stage control device are attached. ing.

尚、本実施の形態のレーザー光誘導部材(レーザー光案内部材)12と集光レンズ付き光学装置14とを含む概念が、本発明のレーザー光照射ユニットの一例である。   The concept including the laser light guide member (laser light guide member) 12 and the optical device 14 with a condensing lens according to the present embodiment is an example of the laser light irradiation unit of the present invention.

レーザー光発生ユニット1は、観測物理量である磁場に直接的には無誘導なレーザー光2を時間的に強度変調して出力する装置である。このレーザー光2は、レーザー光誘導部材12及び、集光レンズ付き光学装置14を介して検査対象物16まで送られる構成である。   The laser light generation unit 1 is a device that temporally modulates and outputs a laser light 2 that is not directly induced to a magnetic field that is an observed physical quantity. This laser beam 2 is configured to be sent to the inspection object 16 via the laser beam guiding member 12 and the optical device 14 with a condensing lens.

レーザー光誘導部材12は、液体窒素内部でのレーザー光の減衰を抑え、レーザー光発生ユニット1からのレーザー光を効率よく目的とする場所に供給するためのもので、例えば、光ファイバーを好適に使用することができる。   The laser light guiding member 12 is for suppressing the attenuation of the laser light inside the liquid nitrogen and for efficiently supplying the laser light from the laser light generating unit 1 to a target place. For example, an optical fiber is preferably used. can do.

本実施の形態では、レーザー光2の通過経路にレーザー経路制御部102が設けられている。このレーザー経路制御部102は、レーザー光誘導部材12と集光レンズ付き光学装置14とピックアップコイル15との相対的な位置を微調整するためのものである。   In the present embodiment, a laser path control unit 102 is provided in the passage path of the laser light 2. The laser path control unit 102 is for finely adjusting the relative positions of the laser light guiding member 12, the optical device 14 with a condensing lens, and the pickup coil 15.

レーザー光2の光軸の初期位置は、ピックアップコイル15の中心軸と一致させているが、磁場の測定感度を最適にするために、レーザー光2の光軸を上記中心軸から素早く平行移動させることが可能となる様に構成されている。   The initial position of the optical axis of the laser beam 2 coincides with the central axis of the pickup coil 15, but in order to optimize the measurement sensitivity of the magnetic field, the optical axis of the laser beam 2 is quickly translated from the central axis. It is configured to be possible.

一般には、レーザー光を照射した部位と同じ場所から磁場が発生するとは限らない。そのため照射位置と少しずれた場所から磁場が発生することにより、ピックアップコイル15により磁場を十分に検出出来ない場合を考慮して、XYステージ20の走査に伴い常に感度を最良の状態に維持するために、リアルタイムでレーザー光2の光軸の位置の微調整を行うものである。尚、上記微調整の範囲は、あくまで予め定められた走査サンプル点の極近傍の範囲内に限られるものであり、隣接するサンプル点にまで及ぶものではない。   In general, a magnetic field is not always generated from the same location as the portion irradiated with laser light. Therefore, in consideration of the case where the magnetic field is generated from a place slightly deviated from the irradiation position and the magnetic field cannot be sufficiently detected by the pickup coil 15, the sensitivity is always maintained in the best state as the XY stage 20 is scanned. In addition, the position of the optical axis of the laser beam 2 is finely adjusted in real time. The fine adjustment range is limited to a predetermined range in the vicinity of the scanning sample point, and does not extend to adjacent sample points.

尚、上記微調整を行うためには、レーザー経路制御部102とレーザー光誘導部材12と集光レンズ付き光学装置14とを一体化して、レーザー経路制御部102をモータ(図示省略)により、X−Y方向に微少移動させる構成とすれば良い。これによりレーザー光誘導部材12の光軸位置を微調整することが可能となる。   In order to perform the fine adjustment, the laser path control unit 102, the laser light guiding member 12, and the optical device 14 with a condensing lens are integrated, and the laser path control unit 102 is driven by a motor (not shown). What is necessary is just to set it as the structure moved slightly in -Y direction. As a result, the optical axis position of the laser beam guiding member 12 can be finely adjusted.

レーザー光2は、レーザー経路制御部102を経由して液体窒素18を入れた容器19の中心軸に沿って配設されたレーザー光誘導部材12の中を進行する。そして、レーザー光2は、容器19内に設けられた集光レンズ付き光学装置14の内部までレーザー光誘導部材12によって導かれる。集光レンズ付き光学装置14の内部でレーザー光誘導部材12から出射されたレーザー光は、集光レンズ23(図3参照)で集光されたのち、ループ状のピックアップコイル15の中心部を通って検査対象物16上に照射される。   The laser beam 2 travels through the laser beam guiding member 12 disposed along the central axis of the container 19 containing the liquid nitrogen 18 via the laser path control unit 102. The laser light 2 is guided by the laser light guiding member 12 to the inside of the optical device 14 with a condensing lens provided in the container 19. The laser light emitted from the laser light guiding member 12 inside the optical device 14 with the condensing lens is condensed by the condensing lens 23 (see FIG. 3), and then passes through the center of the loop-shaped pickup coil 15. Then, the object 16 is irradiated on the inspection object 16.

ピックアップコイル15は、発生する磁場3を検出するためのもので、磁場によってピックアップコイル15に発生する微弱電流信号はSQUID13本体に入力される。   The pickup coil 15 is for detecting the generated magnetic field 3, and a weak current signal generated in the pickup coil 15 by the magnetic field is input to the SQUID 13 body.

液体窒素18は、ピックアップコイル15及び、SQUID13等を冷却しての電気伝導度を向上させるためのものである。その容器19は、例えばステンレス鋼で作られており、図1に示すように、Z軸制御装置を兼ねた支持装置103によって上下位置調節可能に支持されている。例えば、検査対象物16である実装された半導体チップの製造上のロットが変わった場合で、半導体チップの高さが変わる場合には、支持装置103がZ軸方向に移動して、容器19の底面と、検査対象物16との間隔を調整する。あるいは、詳細は後述するが、検査対象物16の検査内容に応じて分解能を変更する必要がある場合にも、支持装置103は、容器19をZ軸方向に移動させる。尚、Z軸制御装置は制御部101からの制御信号により動作する。   The liquid nitrogen 18 is for improving the electrical conductivity by cooling the pickup coil 15, the SQUID 13, and the like. The container 19 is made of stainless steel, for example, and as shown in FIG. 1, is supported by a support device 103 that also serves as a Z-axis control device so that the vertical position can be adjusted. For example, when the manufacturing lot of the mounted semiconductor chip that is the inspection object 16 changes, and the height of the semiconductor chip changes, the support device 103 moves in the Z-axis direction, and the container 19 The distance between the bottom surface and the inspection object 16 is adjusted. Alternatively, as will be described in detail later, the support device 103 moves the container 19 in the Z-axis direction even when the resolution needs to be changed according to the inspection content of the inspection object 16. Note that the Z-axis control device operates according to a control signal from the control unit 101.

容器19の形状は、図2に示すように、円筒状の底部が漏斗状に絞られた形状となっていて、底面の中央部には、レーザー光を透過させるガラス窓19aが設けられている。容器19の外径と高さは約10cm程度もしくはそれ以下であり、前記ガラス窓19aの大きさは、径が数10〜数100μmで、ピックアップコイル15の径とほぼ同じ大きさとなっている。   As shown in FIG. 2, the shape of the container 19 is a shape in which a cylindrical bottom portion is narrowed in a funnel shape, and a glass window 19 a that transmits laser light is provided in the center portion of the bottom surface. . The outer diameter and height of the container 19 is about 10 cm or less, and the glass window 19a has a diameter of several tens to several hundreds of micrometers and is substantially the same as the diameter of the pickup coil 15.

また、集光レンズ付き光学装置14の外形は、図3に示すように、直径が例えば約5cm程度の中空円筒状であり、水密構造となっていて、その内部に集光レンズ23が設けられている。集光レンズ23は、検査対象物16に焦点を結ばせるためのもので、集光レンズ23の直上部までレーザー光誘導部材12である光ファイバーが挿入されていて、その端部からレーザー光が集光レンズに照射される。集光レンズ付き光学装置14の底部中央には、レーザー光出力用のガラス窓14aが設けられていて、このガラス窓14aを通して集光されたレーザー光が検査対象物16に照射される。ガラス窓14aの径は,例えば数10〜数100μmである。   Further, as shown in FIG. 3, the outer shape of the optical device 14 with a condensing lens is a hollow cylindrical shape having a diameter of, for example, about 5 cm, has a watertight structure, and a condensing lens 23 is provided therein. ing. The condensing lens 23 is for focusing on the inspection object 16, and an optical fiber as the laser light guiding member 12 is inserted up to the upper part of the condensing lens 23, and the laser light is collected from the end thereof. The light lens is irradiated. A glass window 14a for laser light output is provided in the center of the bottom of the optical device 14 with a condensing lens, and the inspection target 16 is irradiated with the laser light condensed through the glass window 14a. The diameter of the glass window 14a is, for example, several tens to several hundreds μm.

検査対象物16を載置するXYステージ20は、XYステージ制御装置21によってXY方向に移動させられる。この移動方向と移動量は、制御部101によって制御される。一方、制御部101には、上述した様に、容器19内に設けられているSQUID13からの検出信号が入力するようになっている。この信号は、画像化ユニット31によって画像信号とされ、表示部32で画像として表示される。   The XY stage 20 on which the inspection object 16 is placed is moved in the XY direction by the XY stage control device 21. The moving direction and moving amount are controlled by the control unit 101. On the other hand, as described above, the detection signal from the SQUID 13 provided in the container 19 is input to the control unit 101. This signal is converted into an image signal by the imaging unit 31 and displayed as an image on the display unit 32.

つぎに、本実施の形態の走査型レーザーSQUID顕微鏡の原理、及び動作について説明するとともに、本発明の誘起磁場検出方法の一実施の形態についても同時に述べる。   Next, the principle and operation of the scanning laser SQUID microscope of the present embodiment will be described, and an embodiment of the induced magnetic field detection method of the present invention will be described at the same time.

上記のように構成された走査型レーザーSQUID顕微鏡は、XYステージ20上に検査対象物(実装半導体チップ等)16を載置固定し、この検査対象物16にレーザー光2を集光して照射する。検査対象物16にレーザー光2を照射すると、レーザー光2の進入した中でエネルギーの変換が起こる。多くの検査対象物では、レーザー光2が熱エネルギーに変換され、焦点の温度が上昇する。検査対象物がIC等半導体の場合は、光電変換によって電荷が生成され、濃度勾配により拡散電流が生じる。内部電界がある空乏層では、ドリフト電流が生成され、直接的に電流に変換される場合もある。   In the scanning laser SQUID microscope configured as described above, an inspection object (mounting semiconductor chip or the like) 16 is placed and fixed on the XY stage 20, and the laser light 2 is condensed and irradiated on the inspection object 16. To do. When the inspection target 16 is irradiated with the laser beam 2, energy conversion occurs while the laser beam 2 enters. In many inspection objects, the laser beam 2 is converted into thermal energy, and the temperature of the focal point rises. When the inspection object is a semiconductor such as an IC, electric charges are generated by photoelectric conversion, and a diffusion current is generated by a concentration gradient. In a depletion layer having an internal electric field, a drift current is generated and may be directly converted into a current.

このように、光が熱や電流へエネルギー変換されると、それに起因して磁気スピンの変化や電流の発生が起こり、検査対象物から発生している磁束や、検査対象物を通っている磁束に微妙な変化をもたらす。この変化がピックアップコイル15で拾い上げられ、SQUID13で計測されて、検査対象物16の表面の物理的な特性や、内部の電気的な特性を反映した磁気信号が得られる。そして、レーザー照射位置を順次スキャンすることにより、検査対象物16の全体を検査することが可能で、得られた磁気信号を画像化することができるのである。   In this way, when light is converted into heat and current, magnetic spin changes and currents are generated due to this, and magnetic flux generated from the inspection object and magnetic flux passing through the inspection object. Bring subtle changes to This change is picked up by the pickup coil 15 and measured by the SQUID 13 to obtain a magnetic signal reflecting the physical characteristics of the surface of the inspection object 16 and the internal electrical characteristics. Then, by sequentially scanning the laser irradiation position, the entire inspection object 16 can be inspected, and the obtained magnetic signal can be imaged.

この様に、本実施の形態の走査型レーザーSQUID顕微鏡は、集光したレーザー光を検査対象物表面に照射し、それにより誘起された磁場の変化をSQUIDで計測することにより、検査対象物の物理特性等を反映した誘起磁場分布を非接触で計測し、画像化等の処理を施す誘起磁場検出装置の一例である。   As described above, the scanning laser SQUID microscope according to the present embodiment irradiates the surface of the inspection object with the focused laser beam and measures the change in the magnetic field induced thereby by the SQUID. It is an example of an induced magnetic field detection apparatus that measures an induced magnetic field distribution reflecting physical characteristics and the like in a non-contact manner and performs processing such as imaging.

次に、本実施の形態の装置の動作について更に具体的に説明する。   Next, the operation of the apparatus according to the present embodiment will be described more specifically.

実際に検査を行うに際しては、検査対象物16である半導体デバイスをXYステージ20上に固定し、レーザー光発生ユニット1からレーザー光2を出力する。レーザー光発生ユニット1には、波長切替機能が付加されており、出力されるレーザー光2の波長を切り替えることができるようになっている。照射対象物の光吸収帯によって使用する波長が異なり、また同一対象物であっても波長によっては測定結果が異なる可能性があるので、レーザー光発生ユニット1に波長切替機能を付加することで、より広範囲のサンプルの測定を可能とし、さまざまな観測結果を得ることができるようになる。   When actually inspecting, the semiconductor device as the inspection object 16 is fixed on the XY stage 20 and the laser light 2 is output from the laser light generating unit 1. The laser light generation unit 1 is provided with a wavelength switching function so that the wavelength of the output laser light 2 can be switched. The wavelength used depends on the light absorption band of the irradiation object, and the measurement result may vary depending on the wavelength even for the same object, so by adding a wavelength switching function to the laser light generation unit 1, A wider range of samples can be measured, and various observation results can be obtained.

なお、レーザー光2の波長範囲としては、300nm〜1200nm程度の範囲が一般的である。   The wavelength range of the laser beam 2 is generally in the range of about 300 nm to 1200 nm.

まず、レーザー光発生ユニット1から出力されたレーザー光2は、レーザー光誘導部材12を通って進行するが、途中、レーザー経路制御部102と集光レンズ付き光学装置14を経由することにより、最適の照射位置に集光された状態で照射される。この照射によって検査対象物16に励起エネルギーが供給され、エネルギー変換によって微弱磁場(数pT)が発生する。発生した微弱磁場は、検査対象物16のレーザー照射位置の真上で数μmの距離に接近させて設けたピックアップコイル15で確実に検出され、SQUID13で計測される。   First, the laser beam 2 output from the laser beam generation unit 1 travels through the laser beam guiding member 12, but is optimally routed through the laser path control unit 102 and the optical device 14 with a condenser lens. Irradiated in a focused state. Excitation energy is supplied to the inspection object 16 by this irradiation, and a weak magnetic field (several pT) is generated by energy conversion. The generated weak magnetic field is reliably detected by the pickup coil 15 provided close to a distance of several μm just above the laser irradiation position of the inspection object 16 and measured by the SQUID 13.

SQUID13からの計測信号は、制御部101に供給され、公知の画像化ユニット31によって画像信号とされたのち、液晶ディスプレイ等の表示部32に供給される。表示部32では、計測した画像と基準画像とを対比する等の方法により、検査対象物の剥離などの物理的特性の検査に加え、断線などの電気的特性をより高精度に検査することができるのである。   A measurement signal from the SQUID 13 is supplied to the control unit 101, converted into an image signal by a known imaging unit 31, and then supplied to a display unit 32 such as a liquid crystal display. The display unit 32 can inspect electrical characteristics such as disconnection with higher accuracy in addition to inspection of physical characteristics such as peeling of the inspection object by a method such as comparing the measured image with a reference image. It can be done.

図1に示す走査型レーザーSQUID顕微鏡は、レーザー光2がピックアップコイル15の内側を通るようになっている。そのため、磁場を発生させるためのレーザー光2と磁場を検出するためのピックアップコイル15とが、検査対象物16に対し、ともに同一側(図1では上側)に配置されている。このため、レーザー光による磁場の誘起と発生した磁場の検出を、検査対象物に対し同じ側で行うことができる。   In the scanning laser SQUID microscope shown in FIG. 1, the laser light 2 passes through the inside of the pickup coil 15. Therefore, the laser beam 2 for generating the magnetic field and the pickup coil 15 for detecting the magnetic field are both disposed on the same side (upper side in FIG. 1) with respect to the inspection object 16. For this reason, induction of the magnetic field by the laser light and detection of the generated magnetic field can be performed on the same side with respect to the inspection object.

この様に本実施の形態によれば、検査対象物16である半導体チップが基板に実装されていて、片面からレーザー光や発生磁場の透過が困難な状態であっても、効率的に磁場の発生と検出が可能となるのである。更に、発生した微弱磁場は、検査対象物16のレーザー照射位置の真上で数μmの距離に接近させたピックアップコイル15で確実に検出されるので、高精度の検出が出来る。   As described above, according to the present embodiment, even when the semiconductor chip that is the inspection object 16 is mounted on the substrate and it is difficult to transmit the laser beam or the generated magnetic field from one side, the magnetic field can be efficiently generated. Generation and detection are possible. Furthermore, since the generated weak magnetic field is reliably detected by the pickup coil 15 brought close to a distance of several μm immediately above the laser irradiation position of the inspection object 16, highly accurate detection can be performed.

即ち、レーザー光2とピックアップコイル15とが実質上、同軸上にあるため、発生した磁場を高感度に検出することができる。検査対象物16に発生した瞬時電流は、アンペールの法則にしたがって磁場を生み出すが、この磁場は、磁場発生点からの距離が離れるほど微弱になる。つまり、磁場発生点と検出点が近い程高感度に磁場を検出することができるので、検査対象物16におけるレーザー光照射点とピックアップコイル15とをできるだけ近づけるのが好ましい。本発明では、レーザー光2の光軸とピックアップコイル15とを実質上、同軸上に配置することにより、これが可能となるのである。   That is, since the laser beam 2 and the pickup coil 15 are substantially coaxial, the generated magnetic field can be detected with high sensitivity. The instantaneous current generated in the inspection object 16 generates a magnetic field according to Ampere's law, but this magnetic field becomes weaker as the distance from the magnetic field generation point increases. That is, since the magnetic field can be detected with higher sensitivity as the magnetic field generation point and the detection point are closer, it is preferable that the laser beam irradiation point on the inspection object 16 and the pickup coil 15 be as close as possible. In the present invention, this can be achieved by arranging the optical axis of the laser beam 2 and the pickup coil 15 substantially coaxially.

尚、図3に示す集光レンズ付き光学装置14は、交換可能な構成としても良い。これにより、焦点距離の異なる集光レンズ付き光学装置14と交換することが可能となり、例えば、検査対象物16としての半導体ICの内部回路の、XYステージ20からの高さが異なる場合でも、正確な非破壊検査が可能となる。   In addition, the optical device 14 with a condensing lens shown in FIG. 3 is good also as a replaceable structure. This makes it possible to replace the optical device 14 with a condensing lens having a different focal length. For example, even when the height of the internal circuit of the semiconductor IC as the inspection target 16 from the XY stage 20 is different, Non-destructive inspection becomes possible.

次に、図1に示す容器19の変形例である本発明の別の実施の形態を図4(A)、図4(B)を用いて説明する。 Next, another embodiment of the present invention, which is a modification of the container 19 shown in FIG. 1, will be described with reference to FIGS. 4 (A) and 4 (B).

図4(B)は、容器19の変形例である容器401を説明するための概略図である。図4(A)は、図4(B)のP−P’断面を示す概略図である。   FIG. 4B is a schematic diagram for explaining a container 401 which is a modified example of the container 19. FIG. 4A is a schematic view showing a P-P ′ cross section of FIG.

図4(A)、図4(B)では、容器401、及びレーザー光誘導部材412が、図1に示す構成と異なる。このレーザー光誘導部材412は、液体窒素18を入れた容器401の中空スペース403の開口部手前まで付設されている。容器401は、上方部403aと下方部403bで径の異なる筒状の中空スペース403が設けられている。レーザー光誘導部材412を出たレーザー光2は、この中空スペース403の中心軸を通り、中空スペース403の径の大きな部位に設けられた集光レンズ23を通過する構成である。   4A and 4B, the container 401 and the laser light guide member 412 are different from the configuration shown in FIG. This laser beam guiding member 412 is attached to the front of the opening of the hollow space 403 of the container 401 containing the liquid nitrogen 18. The container 401 is provided with a cylindrical hollow space 403 having different diameters at an upper part 403a and a lower part 403b. The laser beam 2 that has exited the laser beam guiding member 412 passes through the central axis of the hollow space 403 and passes through a condenser lens 23 provided at a large diameter portion of the hollow space 403.

中空スペース403は、上方部403aの内径が大きく、下方部403bの内径が細くなっていて、下方部403bが、ループ状のピックアップコイル15の内部を通っている。   In the hollow space 403, the upper portion 403a has a large inner diameter and the lower portion 403b has a small inner diameter, and the lower portion 403b passes through the inside of the loop-shaped pickup coil 15.

ピックアップコイル15は、容器401内に配置され、その中央部をレーザー光2が通過することになる。このように構成すると、ピックアップコイル15は、液体窒素18に接触することができ、レーザー光2は、中空スペース403内を通るので、液体窒素18の影響を受けない。尚、容器401には中空スペース403があるので、図1に示すようなガラス窓19aは不要である。   The pickup coil 15 is disposed in the container 401, and the laser beam 2 passes through the central portion thereof. If comprised in this way, the pick-up coil 15 can contact the liquid nitrogen 18, and since the laser beam 2 passes through the hollow space 403, it is not influenced by the liquid nitrogen 18. In addition, since the container 401 has the hollow space 403, the glass window 19a as shown in FIG. 1 is unnecessary.

次に、図4(A)、図4(B)に示す容器401の更なる変形例である本発明の別の実施の形態を図5を用いて説明する。 Next, another embodiment of the present invention which is a further modification of the container 401 shown in FIGS. 4A and 4B will be described with reference to FIG.

図5は、容器401の変形例を説明するための概略図である。   FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a modified example of the container 401.

即ち、図5に示す集光レンズ付き光学装置140は、内部に集光レンズ23を収納した交換可能な円柱状ケースである。この集光レンズ付き光学装置140の上面及び下面のそれぞれの中央部は、レーザー光が通過可能な開口窓が設けられている。また、この集光レンズ付き光学装置140の下面及び外周表面は、上方部403aの表面とともに、高精度に加工されており、数μm程度の精度で勘合可能に構成されている。尚、図4と基本的に同様の構成部分については、同じ符号を付して説明を省略した。   That is, the optical device 140 with a condensing lens shown in FIG. 5 is a replaceable cylindrical case in which the condensing lens 23 is housed. An opening window through which laser light can pass is provided at the center of each of the upper surface and the lower surface of the optical device 140 with a condensing lens. Further, the lower surface and the outer peripheral surface of the optical device with a condensing lens 140 are processed with high accuracy together with the surface of the upper portion 403a, and can be fitted with an accuracy of about several μm. In addition, about the component similar to FIG. 4, the same code | symbol was attached | subjected and description was abbreviate | omitted.

また、図1に示すSQUID磁場検出ユニット100の変形例を説明する。   A modification of the SQUID magnetic field detection unit 100 shown in FIG. 1 will be described.

図6は、図1に示す走査型レーザーSQUID顕微鏡の変形例の構成及び動作を説明するための概念図である。また、図7は、図6のQ−Q’断面を示す概念図である。   FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining the configuration and operation of a modified example of the scanning laser SQUID microscope shown in FIG. FIG. 7 is a conceptual diagram showing a Q-Q ′ cross section of FIG. 6.

即ち、図6に示すSQUID磁場検出ユニット1100は、集光レンズ付き光学装置14がZ方向に移動可能である点が、図1に示すSQUID磁場検出ユニット100と異なる点である。   That is, the SQUID magnetic field detection unit 1100 shown in FIG. 6 is different from the SQUID magnetic field detection unit 100 shown in FIG. 1 in that the optical device with a condensing lens 14 can move in the Z direction.

先ず、集光レンズ付き光学装置14がZ方向に移動可能とした理由について述べる。   First, the reason why the optical device 14 with a condensing lens is movable in the Z direction will be described.

即ち、検査対象物16の検査内容に応じて、必要な分解能が異なる。そこで、支持装置103は、所定の分解能を実現するため、ピックアップコイル15と検査対象物16との距離を変更する。   In other words, the necessary resolution varies depending on the inspection content of the inspection object 16. Therefore, the support device 103 changes the distance between the pickup coil 15 and the inspection object 16 in order to achieve a predetermined resolution.

一方、集光レンズ付き光学装置14に内蔵された集光レンズ23の焦点距離は変わらないから、支持装置103による容器19の移動量に応じて、集光レンズ付き光学装置14を容器19に対して相対的に移動させる必要がある。   On the other hand, since the focal length of the condensing lens 23 incorporated in the optical device 14 with a condensing lens does not change, the optical device 14 with a condensing lens is moved relative to the container 19 according to the amount of movement of the container 19 by the support device 103. Need to be moved relatively.

ここでは、相違点を中心に説明し、同じ構成部分には、同じ符号を付して、その説明を省略する。   Here, the differences will be mainly described, and the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

図6、及び図7に示す様に、SQUID磁場検出ユニット1100は、側壁上部部にモーター51と、モーター51の回転軸として設けられたボールネジ52を備えている。ボールネジ52の回転により上下方向に移動可能な略L字型の駆動部53aは、その短辺に設けられたネジ孔とボールネジ52とが係合する様に構成されている。また、略L字型の駆動部53aと同形状の駆動部53bが、容器19において対向配置されている。これら一対の駆動部53aと53bは、その長辺の先端部において、集光レンズ付き光学装置14を所定位置に保持している。駆動部53bの短辺は、孔が設けられており、ピン57と精度良く勘合し、スムーズな上下移動が可能な状態になっている。駆動部53aと53bは、短辺側において、半円形状の固定部材53cと53dにより互いに一体となる様に固定されている。容器19の内壁中央には、リニアスケール55が設けられており、それに対応して、駆動部53aの長辺側にはセンシング部56が設けられている。センシング部56は、制御部101に位置検知結果を出力する。また、モータ51は制御部101からの制御信号により回転する。   As shown in FIGS. 6 and 7, the SQUID magnetic field detection unit 1100 includes a motor 51 and a ball screw 52 provided as a rotation shaft of the motor 51 on the upper portion of the side wall. The substantially L-shaped drive unit 53a that can move in the vertical direction by the rotation of the ball screw 52 is configured such that the screw hole provided on the short side thereof engages with the ball screw 52. In addition, a drive part 53 b having the same shape as the substantially L-shaped drive part 53 a is disposed opposite to the container 19. The pair of drive parts 53a and 53b hold the optical device 14 with a condensing lens at a predetermined position at the long end part. The short side of the drive unit 53b is provided with a hole, which is fitted with the pin 57 with high accuracy and can be smoothly moved up and down. The drive parts 53a and 53b are fixed so as to be integrated with each other by semicircular fixing members 53c and 53d on the short side. A linear scale 55 is provided at the center of the inner wall of the container 19, and a sensing unit 56 is provided on the long side of the drive unit 53 a correspondingly. The sensing unit 56 outputs the position detection result to the control unit 101. The motor 51 is rotated by a control signal from the control unit 101.

尚、本実施の形態では、一例としてボールネジ52の一周の距離を10mmとし、モータの一回転を10000パルスで制御するものとする。尚、要求されるZ方向の分解能は、検査対象物に応じて変わるため、これらの値も変わり得る。そのため、モータ51による位置決め精度も異なる。   In the present embodiment, as an example, the distance of one turn of the ball screw 52 is 10 mm, and one rotation of the motor is controlled by 10,000 pulses. Note that since the required resolution in the Z direction varies depending on the inspection object, these values may also vary. Therefore, the positioning accuracy by the motor 51 is also different.

この場合、10×10−3/10=1μmの分解能で駆動部53aと53bを移動が可能となる。 In this case, the drive units 53a and 53b can be moved with a resolution of 10 × 10 −3 / 10 4 = 1 μm.

上記の構成の下で、モータ51及び集光レンズ付き光学装置14等は、次の様な動作を行う。   Under the above configuration, the motor 51, the optical device with a condensing lens 14, and the like perform the following operations.

制御部101からの指令により支持装置103は、容器19をZ軸のプラス方向に移動量Aだけ移動させた場合について述べる。この場合、制御部101は、モータ51に対して、Z軸のマイナス方向へ移動量Aだけ移動させるための回転量の指令を出す。この指令に基づいてモータ51が回転することにより、駆動部53aと53bが下方に移動するとともに、センシング部56も移動する。センシング部56は、リニアスケール55に付されたスケール情報を読み取って、制御部101に出力する。制御部101は、送られてきたスケール情報から集光レンズ付き光学装置14の実際の移動量Bを得る。制御部101は、実際の移動量Bと、上記移動量Aとの差がゼロ、若しくは所定の範囲内に入る様にモーター51を回転させる。これにより、集光レンズ23の焦点距離が精度良く調整される。   The case where the support device 103 moves the container 19 by the movement amount A in the plus direction of the Z axis according to a command from the control unit 101 will be described. In this case, the control unit 101 issues a rotation amount command for moving the motor 51 by the movement amount A in the negative direction of the Z axis. As the motor 51 rotates based on this command, the drive units 53a and 53b move downward and the sensing unit 56 also moves. The sensing unit 56 reads the scale information attached to the linear scale 55 and outputs it to the control unit 101. The control unit 101 obtains the actual movement amount B of the optical device 14 with a condensing lens from the sent scale information. The control unit 101 rotates the motor 51 so that the difference between the actual movement amount B and the movement amount A is zero or falls within a predetermined range. Thereby, the focal length of the condensing lens 23 is adjusted with high accuracy.

尚、集光レンズ23の合焦の別の方法として、リニアスケール55及びセンシング56を備えない構成において、下記の動作を行ってもよい。   As another method of focusing the condenser lens 23, the following operation may be performed in a configuration that does not include the linear scale 55 and the sensing 56.

即ち、制御部101は、モータ51に対して、Z軸のマイナス方向へ移動量Aだけ移動させるための回転量の指令を出す。この指令に基づいてモータ51が回転することにより、駆動部53aと53bが下方に移動する。それとともに制御部101からの指令により、レーザー光2が検査対象物16に照射され、SQUID13により磁場の強度が測定される。その結果、磁場強度が最大になる様に、モーター51の回転が制御されて、集光レンズ付き光学装置14の位置が微調整される。これにより、集光レンズ23の焦点距離が精度良く調整される。   That is, the control unit 101 issues a rotation amount command for moving the motor 51 by the movement amount A in the negative direction of the Z axis. As the motor 51 rotates based on this command, the drive units 53a and 53b move downward. At the same time, the test object 16 is irradiated with the laser beam 2 according to a command from the control unit 101, and the magnetic field strength is measured by the SQUID 13. As a result, the rotation of the motor 51 is controlled so that the magnetic field strength becomes maximum, and the position of the optical device 14 with a condensing lens is finely adjusted. Thereby, the focal length of the condensing lens 23 is adjusted with high accuracy.

また、センシング部56を用いた調整と、磁場強度の測定との両方を適宜組み合わせても良い。それにより集光レンズ23の焦点距離の調整が精度がより一層向上する。   Moreover, you may combine suitably the adjustment using the sensing part 56, and the measurement of a magnetic field intensity suitably. Thereby, the accuracy of the adjustment of the focal length of the condenser lens 23 is further improved.

これにより、容器19のZ軸方向の位置が変更されても、集光レンズ23と検査対象物との距離は、常に合焦の関係を維持できるという効果を発揮する。   Thereby, even if the position of the container 19 in the Z-axis direction is changed, the distance between the condenser lens 23 and the object to be inspected exhibits an effect that the in-focus relationship can always be maintained.

に、本発明に関連する発明の誘起磁場検出装置に係る参考例について、図8を用いて説明する。 In the following, reference example according to the induced magnetic field detecting device of the present invention relating to the present invention will be described with reference to FIG.

図8に示す様に、本参考例では、図1に記載の実施の形態1とは異なり、レーザー光2が容器19の内部を通らず、その外側を通って検査対象物16に照射されるようになっている。その他の点は第1実施の形態と同じであるので、同じ部位には同じ記号を付記している。 As shown in FIG. 8, in the present reference example , unlike the first embodiment shown in FIG. 1, the laser light 2 does not pass through the inside of the container 19 but irradiates the inspection object 16 through the outside thereof. It is like that. Since the other points are the same as those of the first embodiment, the same symbols are added to the same portions.

参考例に示すレーザーSQUID顕微鏡の構成は、図8に示す様に、レーザー光発生ユニット1から照射されたレーザー光が、レーザー経路制御部102で経路が図の下向きに曲げられている。そして、そのレーザー光は、容器19の外周面に沿って迂回して進行したのち、レーザー光路調節ミラー22で斜め下向きに経路を変更され、集光レンズ23で集光されて検査対象物16に照射される。本参考例に示すレーザーSQUID顕微鏡は、このよう構成されている点で、図1の場合と相違する。検査対象物と容器19の底面との間隔が比較的大きく(数100μm以上)とれる場合には、この様な構成も有効である。 In the configuration of the laser SQUID microscope shown in this reference example , the path of the laser light emitted from the laser light generation unit 1 is bent downward by the laser path control unit 102 as shown in FIG. Then, the laser light travels around along the outer peripheral surface of the container 19, and then the path is changed obliquely downward by the laser light path adjusting mirror 22, and is condensed by the condenser lens 23 and is focused on the inspection object 16. Irradiated. The laser SQUID microscope shown in this reference example is different from the case of FIG. Such a configuration is also effective when the distance between the object to be inspected and the bottom surface of the container 19 is relatively large (several hundred μm or more).

容器19内をレーザー光2が通過しないため、上記実施の形態1におけるようなガラス窓19aを容器19に設けておく必要はない。   Since the laser beam 2 does not pass through the container 19, it is not necessary to provide the container 19 with the glass window 19 a as in the first embodiment.

参考例のレーザーSQUID顕微鏡は、実施の形態1と同様、磁場を発生するためのレーザー光2の照射と、ピックアップコイル15による磁場の検出とを、検査対象物16に対し同じ側で行う構成である。 The laser SQUID microscope of this reference example is configured to perform irradiation of the laser beam 2 for generating a magnetic field and detection of the magnetic field by the pickup coil 15 on the same side as the inspection object 16 as in the first embodiment. It is.

次に、本実施の形態の走査型レーザーSQUID顕微鏡の動作について説明しながら、本発明に関連する発明の誘起磁場検出方法の参考例についても同時に述べる。 Next, while describing the operation of the scanning laser SQUID microscope of the present embodiment , a reference example of the induced magnetic field detection method of the invention related to the present invention will be described at the same time.

すなわち上記の構成により、レーザー光発生ユニット1から照射されたレーザー光2が、レーザー経路制御部102によって経路を下向きに変更される。そして、そのレーザー光は、レーザー光路調整ミラー22でさらに斜め下向きに経路を変更されたのち、集光レンズ23によって集光され、検査対象物16に斜め上側から照射される。この照射によって発生した微弱磁場は、検査対象物16のレーザー照射部位の実質上真上に配置された容器19内のピックアップコイル15で検出され、SQUID13で計測される。そして、その計測結果が、画像化ユニット31で画像信号化され、表示部32により表示される。   That is, with the above-described configuration, the laser beam 2 emitted from the laser beam generation unit 1 is routed downward by the laser path controller 102. Then, the laser beam is further changed in the diagonally downward direction by the laser optical path adjusting mirror 22, then condensed by the condenser lens 23, and irradiated on the inspection object 16 from the diagonally upper side. The weak magnetic field generated by this irradiation is detected by the pickup coil 15 in the container 19 disposed substantially directly above the laser irradiation site of the inspection object 16 and measured by the SQUID 13. Then, the measurement result is converted into an image signal by the imaging unit 31 and displayed on the display unit 32.

このため、図8に示す本参考例の装置でも、図1に示す実施の形態1の装置と同様に、基板に実装された半導体チップの高精度の検査が可能となる。 For this reason, the apparatus of this reference example shown in FIG. 8 can also inspect the semiconductor chip mounted on the substrate with high accuracy, like the apparatus of the first embodiment shown in FIG.

尚、以上に説明した実施の形態では、いずれも画像化ユニット31が設けられており、SQUID13で計測された結果が画像として表示されるようになっているが、これに限らず例えば、このような画像化ユニット31を備えた装置とする代わりに、別途データ記憶ユニットを設けて、SQUID13による計測結果を一旦データ記憶ユニットに記憶させ、その後適当なデータ処理ユニットで処理するようにしてもよい。   In the embodiment described above, the imaging unit 31 is provided, and the result measured by the SQUID 13 is displayed as an image. Instead of using an apparatus including the imaging unit 31, a separate data storage unit may be provided, and the measurement result by the SQUID 13 may be temporarily stored in the data storage unit and then processed by an appropriate data processing unit.

また、計測結果を画像として表示すると、検査結果の判断が容易となるが、必ずしも画像化する必要はなく、場合によっては、直接数値として表示するようにしてもよい。   Further, when the measurement result is displayed as an image, it is easy to determine the inspection result. However, it is not always necessary to form an image. In some cases, it may be displayed directly as a numerical value.

また、上記実施の形態1では、集光レンズ23がピックアップコイル15の上方に配置されており、レーザー光誘導部材12を集光レンズ23の直前まで付設した場合について説明したが、これに限らず例えば、ファイバ径がピックアップコイル15に対し問題とならない小さな径であり、またピックアップコイル15が発生磁場3の検出を十分に行える場合には、ファイバ自身をピックアップコイル15の内側を通す構成としてもよい。この場合は、集光レンズを配置しないか、あるいは、配置するとすればピックアップコイル15の下側である。   In the first embodiment, the case where the condensing lens 23 is disposed above the pickup coil 15 and the laser light guiding member 12 is provided up to just before the condensing lens 23 has been described. For example, when the fiber diameter is a small diameter that does not cause a problem with respect to the pickup coil 15 and the pickup coil 15 can sufficiently detect the generated magnetic field 3, the fiber itself may be passed through the inside of the pickup coil 15. . In this case, the condensing lens is not arranged or is arranged below the pickup coil 15 if arranged.

また、上記実施の形態では、検査対象物として実装前または実装後の半導体ICを用いた場合について説明したが、これに限らず例えば、他の対象物としては太陽電池セル、ディスプレイ用薄膜TFTなどが挙げられる。   In the above embodiment, the case where a semiconductor IC before or after mounting is used as an inspection object has been described. However, the present invention is not limited thereto, and examples of other objects include solar cells, thin film TFTs for displays, and the like. Is mentioned.

また、上記実施の形態では、ピックアップコイル15の中心軸とレーザー光2の光軸とが実質上同一または、平行である場合について説明したが、これに限らず例えば、容器19内のレーザー光誘導部材12や、集光レンズ付き光学装置14の光軸が、ピックアップコイル15の中心軸に対して斜めに配置されており、照射されるレーザー光2が容器19の中を斜めに進行してもよい。要するにレーザー光がピックアップコイル15の内側を通過し、且つ、検査対象物における照射位置の上方にピックアップコイル15が配置されている関係にありさえすれば、レーザー光の経路はどの様に構成されていても良い。   In the above-described embodiment, the case where the central axis of the pickup coil 15 and the optical axis of the laser beam 2 are substantially the same or parallel has been described. However, the present invention is not limited to this. Even if the optical axis of the member 12 or the optical device 14 with the condensing lens is disposed obliquely with respect to the central axis of the pickup coil 15, the irradiated laser light 2 travels obliquely in the container 19. Good. In short, as long as the laser beam passes through the inside of the pickup coil 15 and the pickup coil 15 is disposed above the irradiation position on the inspection object, the path of the laser beam is configured in any way. May be.

また、上記実施の形態では、XYステージを設けてXY方向に検査対象物を自動的に走査できる構成について説明したが、これに限らず例えば、XYの何れか一方の方向にのみ走査できる構成でもよいし、あるいは、何れにも走査できない構成でも良い。   In the above-described embodiment, the configuration in which the XY stage is provided and the inspection object can be automatically scanned in the XY direction is described. However, the present invention is not limited to this. Alternatively, it may be configured such that neither can be scanned.

また、上記実施の形態では、Z方向にも容器19、レーザー光誘導部材12、レーザー経路制御部102、あるいは集光レンズ23を移動できる構成である場合について説明したが、これに限らず例えば、Z方向については容器が移動できない構成でも良い。   In the above-described embodiment, the case where the container 19, the laser light guide member 12, the laser path control unit 102, or the condenser lens 23 can be moved also in the Z direction has been described. A configuration in which the container cannot move in the Z direction may be used.

上記実施の形態で述べた走査型レーザーSQUID顕微鏡は、レーザー光照射ユニットから照射され、レーザー光誘導部材により案内されてきたレーザー光を、磁場を検出するピックアップコイルと同じ側から検査対象物に照射するものであり、レーザー光の照射と磁場の検出とを検査対象物に対し同じ側で行うので、レーザー光や発生磁場の透過が困難な基板に実装された半導体デバイスでも、基板の存在に無関係に効率的に磁場の発生と検出が可能となる。更にレーザー光が照射される検査対象物の部位の上方にピックアップコイルが配置されているので、実装半導体チップの検査でも微弱磁場をより高精度に検出出来るものである。   The scanning laser SQUID microscope described in the above embodiment irradiates the inspection object from the same side as the pickup coil that detects the magnetic field with the laser beam irradiated from the laser beam irradiation unit and guided by the laser beam guiding member. Because laser light irradiation and magnetic field detection are performed on the same side of the object to be inspected, even semiconductor devices mounted on substrates that are difficult to transmit laser light or generated magnetic fields are irrelevant to the presence of the substrate. It is possible to efficiently generate and detect a magnetic field. Further, since the pickup coil is disposed above the portion of the inspection object to be irradiated with the laser beam, the weak magnetic field can be detected with higher accuracy even in the inspection of the mounted semiconductor chip.

また、走査型レーザーSQUID顕微鏡は、レーザー光を環状のピックアップコイルの内側を通して検査対象物に照射するので、コンパクトな構造で、しかも、磁場の検出を高精度に行うことができる。   Further, since the scanning laser SQUID microscope irradiates the inspection object through the inside of the annular pickup coil, the scanning laser SQUID microscope has a compact structure and can detect the magnetic field with high accuracy.

また、上記実施の形態では、レーザー光の経路を制御するレーザー経路制御装置をピックアップコイルの中心軸と同軸上に設置し、該レーザー経路制御装置を経由して検査対象物にレーザー光を照射するように構成したので、ピックアップコイルとレーザー光との相対位置を調節することが可能となり、最も適した磁場発生状態で検査を行うことが可能となり、また、検査対象物が微細な構造で磁場の発生点も微細な間隔であっても、高感度で検出することが可能となる。   In the above-described embodiment, a laser path control device that controls the path of the laser light is installed coaxially with the central axis of the pickup coil, and the inspection target is irradiated with the laser light via the laser path control device. Thus, the relative position between the pickup coil and the laser beam can be adjusted, the inspection can be performed in the most suitable magnetic field generation state, and the inspection object has a fine structure and the magnetic field can be adjusted. Even if the generation point is a fine interval, it can be detected with high sensitivity.

また、レーザー光誘導部材12として、上記の様に光ファイバーを用いると(図1参照)、構造的に簡単にすることができる。また、図4(B)に示す変形例の様に中空スペースをもレーザー光誘導部材の一部として用いると、液体窒素等の影響を受けることが無い。   Further, when an optical fiber is used as the laser light guide member 12 as described above (see FIG. 1), the structure can be simplified. Further, when a hollow space is also used as a part of the laser light guiding member as in the modification shown in FIG. 4B, it is not affected by liquid nitrogen or the like.

さらに、上記の走査型レーザーSQUID顕微鏡において、ピックアップコイルが液体窒素容器内部に設置され、レーザー光は当該液体窒素容器の外側を通して検査対象物に照射するように構成した場合、レーザー光を液体窒素中を通す必要がなく、光ファイバー等を省略することも可能で、その経路を直接制御することができる。   Further, in the above-described scanning laser SQUID microscope, when the pickup coil is installed inside the liquid nitrogen container and the laser light is configured to irradiate the inspection object through the outside of the liquid nitrogen container, the laser light is in liquid nitrogen. It is possible to omit the optical fiber or the like, and the route can be directly controlled.

また、上記実施の形態では、集光レンズ付き光学装置14については、レーザー経路制御部102から出射されるレーザー光2の光軸が垂直方向に調整されていることを前提にして説明した。しかし、レーザー経路制御部102から出射されるレーザー光2の出射方向が垂直方向から傾いている場合もあり得るので、その様な場合にも対応できる構成例を図9(A)を用いて以下に示す。   In the above embodiment, the optical device 14 with the condensing lens has been described on the assumption that the optical axis of the laser light 2 emitted from the laser path control unit 102 is adjusted in the vertical direction. However, since the emission direction of the laser light 2 emitted from the laser path control unit 102 may be inclined from the vertical direction, a configuration example that can cope with such a case will be described below with reference to FIG. Shown in

図9(A)は、レーザー光の光軸の調整が可能な集光レンズ付き光学装置141を説明するための概念図である。   FIG. 9A is a conceptual diagram for explaining an optical device 141 with a condensing lens capable of adjusting the optical axis of laser light.

同図に示すように、集光レンズ付き光学装置141の内部には、レーザー経路制御部102から出射されたレーザー光2を反射させるための回転可能な第1ミラー41と、第2ミラー42とを備える。更に、集光レンズ付き光学装置141の内部には、レーザー光2を、位置検出センサー(PSD)43への経路と集光レンズ23への経路とに分離するスプリッター44と、位置検出センサー43と、集光レンズ23とを備える。位置検出センサー43は、レーザー経路制御部102から出射されるレーザー光2の傾きの程度(位置ズレの量)を検出して、その検出結果を制御部101(図1参照)に出力する手段である。尚、制御部101は、位置検出センサー43からの出力を得て、第1ミラー41と第2ミラー42の回転角度を制御する。   As shown in the figure, in the optical device 141 with a condensing lens, a rotatable first mirror 41 for reflecting the laser light 2 emitted from the laser path control unit 102, a second mirror 42, and Is provided. Further, in the optical device 141 with a condensing lens, a splitter 44 that separates the laser light 2 into a path to the position detection sensor (PSD) 43 and a path to the condensing lens 23, a position detection sensor 43, and And a condensing lens 23. The position detection sensor 43 is a means for detecting the degree of inclination (amount of positional deviation) of the laser beam 2 emitted from the laser path control unit 102 and outputting the detection result to the control unit 101 (see FIG. 1). is there. The control unit 101 obtains an output from the position detection sensor 43 and controls the rotation angles of the first mirror 41 and the second mirror 42.

次に、図9(A)と図9(B)を参照しながら、各部の動作を説明する。ここでは、説明の理解を容易にするために、レーザー光2の傾きは、Y−Z平面内で生じた場合を説明するが、X−Z平面内で生じた場合でも、また、X−Y−Z空間内で生じた場合でも、基本的な動作は以下の説明と同様である。   Next, the operation of each unit will be described with reference to FIGS. 9 (A) and 9 (B). Here, in order to facilitate understanding of the description, the case where the inclination of the laser beam 2 occurs in the YZ plane will be described. Even when it occurs in the -Z space, the basic operation is the same as described below.

まず最初は、レーザー経路制御部102から垂直に出射されたレーザー光2aの経路を説明する。図9(A)では、この場合の経路を実線で示している。   First, the path of the laser beam 2a emitted vertically from the laser path controller 102 will be described. In FIG. 9A, the route in this case is indicated by a solid line.

同図において、レーザー光2aは、第1ミラー41で反射して、第2ミラー42の回転軸中心の位置42aで反射して、図中の真下方向に進行する。更にスプリッター44で図中の右方向に進行したレーザー光2a1(図中において点線で示した)は位置検出センサー43の中心位置43aに入射し、スプリッター44で図中の真下方向へ直進したレーザー光は集光レンズ23のレンズ中心に入射される。   In the figure, the laser beam 2a is reflected by the first mirror 41, reflected by the position 42a at the center of the rotation axis of the second mirror 42, and proceeds in the downward direction in the figure. Further, the laser light 2a1 (shown by a dotted line in the figure) traveling in the right direction in the figure by the splitter 44 is incident on the center position 43a of the position detection sensor 43, and the laser light straightly traveling in the downward direction in the figure by the splitter 44. Is incident on the center of the condenser lens 23.

次に、レーザー経路制御部102からある角度傾斜して出射されたレーザー光2bの経路を図9(A)、図9(B)を用いて説明する。図9(A)では、レーザー光2bの経路を一点鎖線で示している。   Next, the path of the laser light 2b emitted from the laser path control unit 102 with a certain angle of inclination will be described with reference to FIGS. 9A and 9B. In FIG. 9A, the path of the laser beam 2b is indicated by a one-dot chain line.

図9(A)において、レーザー光2bは、第1ミラー41で反射して、第2ミラー42の回転軸中心の位置42aからずれた位置42bで反射して、下方に進行する。スプリッター44で図中の右方向に進行したレーザー光2b1は位置検出センサー43の中心位置43aから下方にずれた位置43bに入射する。   In FIG. 9A, the laser beam 2b is reflected by the first mirror 41, reflected at a position 42b shifted from the position 42a at the center of the rotation axis of the second mirror 42, and proceeds downward. The laser beam 2b1 traveling in the right direction in the drawing by the splitter 44 is incident on a position 43b shifted downward from the center position 43a of the position detection sensor 43.

一方、下方に直進したレーザー光は集光レンズ23のレンズ中心からずれた位置に入射される。入射光の位置ズレを検出した位置検出センサー43は、その位置ズレ量に応じた信号を制御部101に出力する。制御部101は、その位置ズレ量を0にするために、第1及び第2ミラー41、42を、それぞれα度とβ度だけ回転させる。第1ミラー41がα度回転した後のレーザー光2bの反射光は点線で示した。ここで、第1ミラー41の回転角度(α度)は、点線で示した反射光2bが、常に第2ミラー42の回転軸中心の位置42aに進行する様に制御される。   On the other hand, the laser beam that has traveled straight downward is incident on a position shifted from the lens center of the condenser lens 23. The position detection sensor 43 that has detected the positional deviation of the incident light outputs a signal corresponding to the positional deviation amount to the control unit 101. The control unit 101 rotates the first and second mirrors 41 and 42 by α degrees and β degrees, respectively, in order to set the positional deviation amount to zero. The reflected light of the laser beam 2b after the first mirror 41 has rotated α degrees is indicated by a dotted line. Here, the rotation angle (α degree) of the first mirror 41 is controlled so that the reflected light 2 b shown by the dotted line always proceeds to the position 42 a at the center of the rotation axis of the second mirror 42.

尚、図9(B)は、第1及び第2ミラー41、42が、それぞれα度とβ度だけ回転した後の、レーザー光2bの経路を実線と点線で示している。   In FIG. 9B, the path of the laser beam 2b after the first and second mirrors 41 and 42 are rotated by α degrees and β degrees, respectively, is indicated by a solid line and a dotted line.

これにより、仮に集光レンズ付き光学装置141に入射されるレーザー光2が傾斜していても、そのレーザー光2を集光レンズ23のレンズ中心の位置に入射させることが可能となる。   Thereby, even if the laser beam 2 incident on the optical device 141 with a condensing lens is inclined, the laser beam 2 can be incident on the lens center position of the condensing lens 23.

本発明にかかる誘起磁場検出装置は、微弱磁場をより高精度に検出出来るという効果を有し、誘起磁場検出装置等として有用である。   The induced magnetic field detection apparatus according to the present invention has an effect of detecting a weak magnetic field with higher accuracy, and is useful as an induced magnetic field detection apparatus.

本発明の実施の形態1の走査型レーザーSQUID顕微鏡を説明するための概念図Conceptual diagram for explaining a scanning laser SQUID microscope according to the first embodiment of the present invention. (A)本発明の実施の形態1の液体窒素容器の一部縦断面図、(B)本実施の形態1の液体窒素容器の底面図(A) Partial longitudinal sectional view of the liquid nitrogen container according to Embodiment 1 of the present invention, (B) Bottom view of the liquid nitrogen container according to Embodiment 1 of the present invention. (A)本発明の実施の形態1の集光レンズ付き光学装置の縦断面図、(B)本実施の形態1の集光レンズ付き光学装置の底面図(A) Longitudinal sectional view of optical device with condensing lens of Embodiment 1 of the present invention, (B) Bottom view of optical device with condensing lens of Embodiment 1 of the present invention (A)本発明の別の実施の形態の液体窒素容器等を表す概略断面図、(B)本発明の別の実施の形態の液体窒素容器等の概略縦断面図(A) Schematic sectional view showing a liquid nitrogen container or the like of another embodiment of the present invention , (B) Schematic longitudinal sectional view of a liquid nitrogen container or the like of another embodiment of the present invention 図4(A)、図4(B)に示す液体窒素容器の変形例である本発明の別の実 施の形態の縦断面の概略図FIG. 4 (A), the schematic view of a longitudinal section of another implementation mode of the present invention which is a modification of the liquid nitrogen container shown in FIG. 4 (B) 本発明の実施の形態1の走査型レーザーSQUID顕微鏡の変形例を説明するための概念図Conceptual diagram for explaining a modification of the scanning laser SQUID microscope according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1の走査型レーザーSQUID顕微鏡の変形例のQ−Q’断面を示す概念図FIG. 3 is a conceptual diagram showing a Q-Q ′ section of a modification of the scanning laser SQUID microscope according to the first embodiment of the present invention. 本発明の参考例の走査型レーザーSQUID顕微鏡を説明するための概念図Schematic diagram for explaining a scanning laser SQUID microscope of a reference example of the present invention (A)レーザー光の光軸の調整が可能な集光レンズ付き光学装置を説明するための概念図、(B)第1及び第2ミラーが移動した後のレーザー光の経路を示す図(A) Conceptual diagram for explaining an optical device with a condensing lens capable of adjusting the optical axis of the laser beam, (B) A diagram showing a path of the laser beam after the first and second mirrors have moved. 従来のレーザーSQUID顕微鏡の構成を表すブロック図Block diagram showing the configuration of a conventional laser SQUID microscope 従来の別のレーザーSQUID顕微鏡の構成を表す概念図Conceptual diagram showing the configuration of another conventional laser SQUID microscope (A)従来の更に別のレーザーSQUID顕微鏡を上面から見た概念図、(B)図12(A)のレーザーSQUID顕微鏡を側面から見た概念図(A) Conceptual diagram of another conventional laser SQUID microscope viewed from the top, (B) Conceptual diagram of the laser SQUID microscope of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 レーザー光発生ユニット
2 レーザー光
3 発生磁場
13 SQUID
14 集光レンズ付き光学装置
15 ピックアップコイル
16 検査対象物
17 実装用基板
18 液体窒素
19 容器
20 XYステージ
21 XYステージ制御装置
23 集光レンズ
31 画像化ユニット
32 表示部
101 制御部
102 レーザー経路制御部
103 支持装置
1 Laser Light Generation Unit 2 Laser Light 3 Generated Magnetic Field 13 SQUID
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Optical apparatus with a condensing lens 15 Pickup coil 16 Inspection object 17 Mounting board 18 Liquid nitrogen 19 Container 20 XY stage 21 XY stage control apparatus 23 Condensing lens 31 Imaging unit 32 Display part 101 Control part 102 Laser path control part 103 Supporting device

Claims (1)

検査対象物を保持するステージと、
レーザー光を発生させるレーザー光発生ユニットと、
前記ステージ上に保持された検査対象物に前記レーザー光を照射するためのレーザー光照射ユニットと、
前記照射されたレーザー光により前記検査対象物から発生する磁場を電流信号に変換するためのループ状のピックアップコイルと、
前記電流信号に基づいて前記磁場に関する情報を出力するSQUID磁場検出ユニットと、を備えた誘起磁場検出装置であって、
前記レーザー光照射ユニットと前記ピックアップコイルとが、前記ステージを基準として前記検査対象物の保持位置と同じ側に配置されており、且つ、前記レーザー光が照射される前記検査対象物の部位の上方に前記ピックアップコイルが配置され、
前記レーザー光照射ユニットは、前記レーザー光発生ユニットからのレーザー光を集光して前記ピックアップコイルの内側を通過させる集光レンズ系と、前記レーザー光発生ユニットからのレーザー光を前記集光レンズ系に導くためのレーザー光誘導ユニットとを有し、
前記ピックアップコイルと前記SQID磁場検出ユニットとは、液体窒素を貯留する容器内に配置されており、
前記容器は、前記レーザー光が通過する中空スペースをその内部に備えると共に、該中空スペースの周囲に前記液体窒素を貯留するためのものであり、
前記集光レンズ系は、前記中空スペースに配置されており、
前記容器内で前記液体窒素に接触している前記ピックアップコイルの成すループの内側に前記中空スペースが位置する誘起磁場検出装置。
A stage for holding the inspection object;
A laser light generating unit for generating laser light;
A laser light irradiation unit for irradiating the inspection object held on the stage with the laser light;
A loop-shaped pickup coil for converting the magnetic field generated from the inspection object by the irradiated laser light into a current signal;
An induced magnetic field detection device comprising: a SQUID magnetic field detection unit that outputs information on the magnetic field based on the current signal;
The laser light irradiation unit and the pickup coil are arranged on the same side as the holding position of the inspection object with respect to the stage, and above the portion of the inspection object irradiated with the laser light The pickup coil is arranged in
The laser light irradiation unit condenses the laser light from the laser light generation unit and passes the inside of the pickup coil, and the laser light from the laser light generation unit to the condensing lens system A laser light guiding unit for guiding to
The pickup coil and the SQID magnetic field detection unit are disposed in a container that stores liquid nitrogen,
The container is provided with a hollow space through which the laser beam passes, and for storing the liquid nitrogen around the hollow space,
The condenser lens system is disposed in the hollow space;
An induced magnetic field detection device in which the hollow space is located inside a loop formed by the pickup coil in contact with the liquid nitrogen in the container.
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